SPD标称放电电流

SPD 标称放电电流 In 的选择 在低压配电系统中，安装于建筑物入口处，即 LPZ0A 或 LPZ0B 区与 LPZ1 区交界处的 B 级电涌保护 器主要用于泻放电源线路遭受直接雷击或电源线路感应雷电时的雷电流能量，而次级（C 级或者 D 级）电 涌保护器主要用于钳制电源线路的过电压，防止设备因过电压冲击而损坏。而在 GB 50057-94（2000 版） 建筑物防雷设计规范中仅对B 级电涌保护器称放电电流 In 值的选择规定的较为清楚，而对次级（C 级 或者 D 级）电涌保护器称放电电流 In 值的选择规定的较为模糊，在新的国标 GB 50343-2004建筑物电子 信息系统防雷技术规范颁布后，关于次级电涌保护器称放电电流In 值的选择存在一些争议，本文就此提 出一些观点供业内技术专家进行讨论。 2 2、电涌保护器称放电电流、电涌保护器称放电电流 InIn 值的选择原则值的选择原则 对于在建筑物中所使用的电涌保护器（SPD）设备 GB 50057-94（2000 版）建筑物防雷设计规范 这本国家强制执行标准做了如下要求 标准第 6.4.4 条规定“电涌保护器必须能承受预期通过它们的雷电流， 并应符合以下两个附加要求通过电涌时的最大箝压，有能力熄灭在雷电流通过后产生的工频续流。” 在建筑物进线处和其它防雷区界面处的最大电涌电压，即电涌保护器的最大箝压加上其两端引线的感 应电压应与所属系统的基本绝缘水平和设备允许的最大电涌电压协调一致。为使最大电涌电压足够低，其 两端的引线应做到最短。在不同界面上的各电涌保护器还应与其相应的能量承受能力相一致。 当无法获得设备的耐冲击电压时 220/380V 三相配电系统的设备可按表 6.4.4 选用。 220/380V220/380V 三相系统各种设备耐冲击过电压额定值三相系统各种设备耐冲击过电压额定值表表 6.4.46.4.4 注Ⅰ类──需要将瞬态过电压限制到特定水平的设备； Ⅱ类──如家用电器、手提工具和类似负荷； Ⅲ类──如配电盘，断路器，包括电缆、母线、分线盒、开关、插座的布线系统，以及应用于工业的设备和 永久接至固定装置的固定安装的电动机等一些其他设备； Ⅳ类──如电气计量仪表、一次线过流保护设备、波纹控制设备。 GB 50057-94（2000 版）建筑物防雷设计规范标准的表 6.4.4 同 GB 50343-2004建筑物电子信息系统 防雷技术规范标准的表5.4.1-1 是一样的，后者引用前者，表中的数据都来自于IEC 标准。可见二者在对 电涌保护器的选择和保护目的上是一致的。 都是依据线路中设备所能承受的冲击过电压值来进行选择。 IEC 标准将由电网供电的电气设备按其耐雷电脉冲过电压水平划分为四级，以便合理地确定不同的防护措施。 雷电脉冲过电压可随雷电传导方向衰减，但调查表明这种衰减并不明显，更合理和实用的确定过电压水平 的方法是概率统计法。 上述表中装置的标称电压为各国通用的标称电压。我国现时的标称电压 220/380V，不与国际电工标准 的 230/400V 接轨，但数值接近，可套用这一级的数值。在表中，I 级耐压水平是为防脉冲过电压对过电压 敏感设备提出的要求；II 级耐压水平则是对制订自电网电源接电的用电设备标准的委员会提出的要求；III 级耐压水平是对制订电气装置材料标准的委员会和制订某些电气设备标准的委员会提出的要求；IV 级耐压 水平是对供电单位和电网工程师提出的要求。各产品标准委员会和有关设计人员按表设计满足各级设备耐 压水平要求后，电气装置内绝缘配合和防脉冲过电压问题就可得到合适地解决。 然而，虽然两标准在对 SPD 称放电电流 In 值的选择上都留有一定的“裕度”，并选择了相同的依据， 但是却存在有很大的分歧。主要分歧在于 GB 50057 标准考虑的出发点是“考虑到雷电流分配到电源系统的 最恶劣环境下，后级线路残余感应电压为前级SPD 残压的两倍的情况下，后级线路残余感应电压应小于被 保护设备耐压水平的 80。”而 GB 50343 标准建议“从安全和可靠性的角度考虑，应在计算值的基础上增 大后级 SPD 耐雷电冲击电流的裕度”并且给出了“系数为 5 倍”的参数。 因此在其标准的表 5.4.1-2 中建议“第 二级SPD的称放电电流In值为8/20μs波形下40kA， 第三级SPD的称放电电流In值为8/20μs波形下20kA。 ” 而我们参看 GB 50057 第 6.4.8 条和第 6.4.9 条的要求的话其对标称放电电流的要求要小得多，仅仅不小于 8/20μs 波形，3kA 或 5kA。为什么两部标准的分歧会如此之大呢究竟哪一个更合理一些呢GB 50343 标 准建议的 5 倍的安全裕度系数是否合理呢这有待于行业内的专家进行进一步的讨论。以下是作者关于次 级电涌保护器称放电电流 In 值的选择的建议。 2 2、、B B 级电涌保护器称放电电流级电涌保护器称放电电流 InIn 值的选择值的选择 A A、、LPZ0ALPZ0A 或或 LPZ0BLPZ0B 区与区与 LPZ1LPZ1 区交界处所选用安装的区交界处所选用安装的 SPDSPD 称放电电流称放电电流 InIn 的计算的计算 LPZ0ALPZ0A 或或 LPZ0BLPZ0B 区与区与 LPZ1LPZ1 区交界处无屏蔽线路区交界处无屏蔽线路 SPDSPD 称放电电流称放电电流 InIn 的选择的选择 一类建筑物 TT 系统 25kA/25kA TN 系统 25kA/25kA IT 有中性线 25kA/25kA IT 无中性线 33.3kA/35kA 25kA/25kA 16.5kA/25kA 单相电源系统 33.3kA/35kA 25kA/25kA 16.5kA/25kA 二类建筑物18.75kA/25kA 三类建筑物12.5kA/15kA 18.75kA/25kA18.75kA/25kA 12.5kA/15kA12.5kA/15kA 注注1、依据标准以上计算为考虑到 5050雷电流分配到电源系统的最恶劣环境下的计算。雷电流参数依据 本标准表 6.1 提供的参数计算。 2、数据为计算值 In 值/所选型号 In 值。此 In 值为 10/350μs 波形 SPD 通流幅值。 LPZ0ALPZ0A 或或 LPZ0BLPZ0B 区与区与 LPZ1LPZ1 区交界处有屏蔽线路区交界处有屏蔽线路 SPDSPD 称放电电流称放电电流 InIn 的选择的选择 一类建筑物 TT 系统 15kA/15kA TN 系统 15kA/15kA IT 有中性线 15kA/15kA IT 无中性线 20kA/25kA 15kA/15kA 10kA/15kA 单相电源系统 20kA/25kA 15kA/15kA 10kA/15kA 二类建筑物11.25kA/15kA11.25kA/15kA11.25kA/15kA 三类建筑物7.5kA/15kA7.5kA/15kA7.5kA/15kA 注注1、依据标准以上计算为考虑到 3030雷电流分配到电源系统的最恶劣环境下的计算。雷电流参数依据 本标准表 6.1 提供的参数计算。 2、数据为