低压系统浪涌保护器的综合应用方案

news2024/7/6 19:27:25

低压系统浪涌保护器（Surge Protective Device，SPD）是一种用于限制瞬态过电压和导引泄放电涌电流的非线性防护器件，用以保护耐压水平低的电器或电子系统免遭雷击及雷击电磁脉冲或操作过电压的损害。SPD的应用可以有效提高低压系统的可靠性和安全性，防止雷电灾害对人身和设备造成危害。

SPD的设计和使用应遵循国家标准和规范的要求，其中最重要的是GB/T 18802.11-2020《低压电涌保护器 (SPD) 第11部分：低压电源系统的电涌保护器性能要求和试验方法》。该标准是对原GB/T 18802.1-2011《低压电涌保护器（SPD）第1部分：低压配电系统的电涌保护器性能要求和试验方法》的修订，主要参照了IEC 61643-11:2011《Low-voltage surge protective devices (SPD) - Part 11: Surge protective devices connected to low-voltage power systems - Requirements and test methods》。该标准规定了低压电源系统的SPD的术语、定义、分类、标记、技术要求、试验方法、检验规则等内容，为SPD的生产、检验、使用和维护提供了技术依据。

地凯科技根据该标准，低压电源系统的SPD可以分为三类，分别是：

类I SPD：用于连接在低压配电系统中，其特点是能承受直接雷击或感应雷击产生的10/350μs波形冲击电流，其标称放电电流In不小于12.5kA，最大放电电流Imax不小于25kA。类I SPD一般安装在建筑物LPZ0与LPZ1区域边界处。

类II SPD：用于连接在低压配电系统中，其特点是能承受间接雷击或感应雷击产生的8/20μs波形冲击电流，其标称放电电流In不小于5kA，最大放电电流Imax不小于10kA。类II SPD一般安装在建筑物LPZ1与LPZ2区域边界处。

类III SPD：用于连接在低压配电系统中，其特点是能承受由前级SPD泄放后产生的残余过电压或设备开关操作产生的瞬态过电压，其标称放电电流In不小于1.5kA，最大放电电流Imax不小于2.5kA。类III SPD一般安装在被保护设备前端。

根据不同的接地方式和接线方式，低压系统的SPD可以有多种型号和符号表示法，如下表所示：

接地方式接线方式型号符号

TN-S 3相 4线 3P+NPE L1, L2, L3, N, PE

TN-S 单相2线 1P+NPE L, N, PE

TN-C-S 3相4线 3P+NPE L1, L2, L3, PEN, PE

TN-C-S 单相2线 1P+NPE L, PEN, PE

TT 3相4线 3P+NPE L1, L2, L3, N, PE

TT 单相2线 1P+NPE L, N, PE

IT 3相4线 3P+NPE L1, L2, L3, N, PE

IT 单相2线 1P+NPE L, N, PE

低压系统的SPD浪涌保护器的应用方案应根据雷电防护分区（LPZ）的划分和设备的耐受电压等级进行合理选择和配置。一般来说，应采用分级保护的原则，即在不同的LPZ区域边界处安装不同类别的SPD，逐级将电涌电流泄放入地，并将电涌过电压限制到设备可以耐受的水平。例如，对于一个三相四线的TN-S制的低压系统，可以采用如下的保护方案：

在建筑物主配电箱处，安装类I SPD（3P+NPE型），用于承受直接雷击或感应雷击产生的10/350μs波形冲击电流，将其泄放入地，并将过电压限制在4kV以下。

在楼层配电箱处，安装类II SPD（3P+NPE型），用于承受间接雷击或感应雷击产生的8/20μs波形冲击电流，将其泄放入地，并将过电压限制在1.5kV以下。

在入室配电箱或需保护设备前端处，安装类III SPD（1P+NPE型），用于承受由前级SPD泄放后产生的残余过电压或设备开关操作产生的瞬态过电压，将其泄放入地，并将过电压限制在0.8kV以下。