5.4 】 浪涌保护器的选择！ 】5.4.2  根】据低压电气装置 】 ，。第4-44部—分安全防《护  电压骚扰和电！磁骚扰防护GB/】T， 16895—.10-201【0/：I，EC 60364-！4，-442《007第444【.4.3.1条“装！有或可能装》有大量信息技术设】备的现有的》建筑物内建议不宜】采用TN-C系【统装有或《可能装有大量—信息技术设备的新建！的建筑物内不—应采用TN-C【系统”第444.】4.3？.2条“由公共【低压电网供电且装】有或：可能装有大》。量信息技《术设备的现有建筑】物内在装置》的电源进线点—之后宜采《用TN？-S系统在新—建，的建筑物内在装【置的电源进线—。点之后应采用TN-！S系统” 》。    】 ，在TN-S系—统中：中，性线电？流仅在专用的中性导！。体（N）中流—动而在T《N-C系统中—中性线电流将通【过信：号电缆中的屏蔽或参！考地导体、外露可】导电部分和装置外】可导电部分（例如建！。筑物的金属构—件）流动 】     对【于敏感电子信—息系：统的：。每栋建筑物》因TN-C系统在全！系统内N线和P【。E线是合一的存在】不安全因素一—。。般不宜采用当—。22：。0/380》。V，低，压交流？电，源，。为TN-C系—。统时应在入户—总配：电箱处将N线重复】接地一次在总配【电箱之后采用TN-！S系统？N线不能再次—接地以？避，免工频50Hz基】波及其？谐波：的干扰设置有—UPS？电源：。时在负荷侧起点将】中性点或中性线【做一次接地》其后就不能接地【了 》 5.4.3  ！电源线路SP—D的选择应符合【下列规？定   ！  1款《表5.4.3-【1是根？据低压电气》装，置 ： 第4？-44部《分安：全防护 《 ，。电压骚扰和电—磁骚扰防护GB【/T ？16：895.10-2】010？/IEC 6—03：64-4《-442007【第443.4节表4！4.：B编：制的 ？ 《     2款表5！.4.3-》2参考建筑物—电气装置  —第，5-5？。3部分电气设备的】选择和安装  隔离！。、开关和控制—设备  第53【4，节过电压保护电器】GB： ，16895.2【2-2004（id！t IEC 6【0，364-5-5【320？01： ， A1？。。2002）》表53C表中—系数增加0.05】。是考：虑到浪涌保护器的】老化并与其他标【准协调统《一  】   3、4—款图5.4.3【。-1为TN-S【系统配电线路—浪涌保护器分级设】置位置与《接地：的，示意图SP》D的选择与》安装由工《程具：体要求确定当—总，配电箱？靠近电源变》压，器时该处N对—PE的SPD—可不：设置 《 ？。  ：   S《PD：的，选择和安装是个比较！复杂的问《题它与当地雷害程度！、雷击？点的远近《、低压？和高压（《中压）电源线路的接！地系统类型、电源变！。电所的接《地方式、线缆的屏】蔽和长度情况等都】有关联 ！。    在可能【出现雷电冲》击过电压的建—筑物：电气系统内在LPZ！0A或LPZ—0B与LPZ1【区交界处其电源【线路进线的总—。配电箱内应设置【第一级SPD—用，于泄放雷《电流并将雷电冲击过！电压降低其》电，压保护水平U—P应不？大于2？.5kV如果建【筑物装有防直—击，。雷装置而易遭受直接！雷，击或：近旁具？有易落雷《的条件此级S—PD应是通过1【0/350μs波】形的：最大冲击《电流Iimp—（Ⅰ类）《试验的SP》D根：据我国？有些工程《多，年来在设计中—选择：和安装？了Ⅱ类试验的—SPD也能提—供较好？保护的实际》情况本规范作出了选！择性的规《定也可？选择：Ⅱ类试验《的SPD作第—一级保？。护SP？D应能承受》在总配？电箱位置上可能【出现的放《电电流？因此：应按本条第5款的公！式（：5.4.3-1）或！公式（？5.4.3-2【）估算确定当无法】计算确定《时可按本条第7款表！5.4.3-3冲击！电流推？荐值选择如果这一】级S：。PD未？能将电压保护水平】UP限？制在：2.5kV以下则】需在下级分配电【箱处设置《第二级SPD来进一！步降低？冲击电压此》级SP？D应为通过8—/，20μs波》形，。标称放电电流In】（Ⅱ类）试》。验的SPD并能【将电压保《护水平？。UP限制在约2【kV在？电子信息系统—设备机房配电箱【内或在其《电源插座内》设置第？三级SPD这级SP！D应为通过》8/20《μs：波形标称放电—电流In试》验或：复，合波Ⅲ类试验的SP！D它的保护水平【UP应低于电子信息！设备：能承受的冲》击电压的水平或【不大于1.》2kV 【    》 在：建筑物？电源进线入口的总配！电，箱内必须设置第一】级SPD如果保护】水平UP《不大于2.5—。kV其后的线缆采】取了良好的屏—蔽措施这种情况可只！需在：。电子信息设备机房配！电箱内设《置第二级SPD ！   —  通常是在电【源线：路进入建筑物的入】口（LPZ1边界）！总配电箱内》安装SPD1；要】确定内部被保—护系统的冲击—耐受电？压Uw选择SPD】1，的保护水平UP【1使有？效，保护水平u》。p/f≤《。Uw根据本条—9款：规，定检查或估算振【荡保护距离Lp0/！1和感应保护—距离Lpi/—1若满足UP/【f≤Uw而》且S：PD1与被保—护设备间线路—长度小于Lp0/1！和Lpi/1则S】PD1有效》地，保护了设备否则应】设置SPD》2在靠近被保—护设：备（LPZ2边界】。）的分配《电，箱内设置S》PD2；选》择SPD《2的：保护水平《Up2使《有效保？护，水平Up/》f≤Uw检查或估】算振荡保护距离【Lp0/2和感【应保护距离》。Lp：i/：2若满？足有效保护水平U】p/：f≤Uw《而且SPD2与被保！护设备间线路—长度小于Lp0/2！和Lp？i，/2：则SP？D2有效地保护了设！备否则？应在：靠近：被保护设备》处（机房配电箱【内或插座）设置SP！D，3该SP《D，应与SP《D1：和，SPD2能量协调】配合 《 ，。。     5】款公式（5.—4.3-1）与公】式（5？.4.3《-2）是根据GB/！。T 21714.】。1-：2008附录E中（！E.4）、（—E，。.5：），、（E？.6）三个公式编】写的当？无法确定时应—取，Iimp等于或大于！12.5k》A是根据GB 1】6895.22【-，2004的规定 】 》 ，   6款》对于开关《型SPD《1至限压型SPD】2之：间的线？距应大于1》0m和S《PD2至限压—型SPD3之间的线！距应：大于：5m的规定其目【的主要是在电源【线路中安装了—多级：电源SPD由于【各级SPD的标称导！通电压？和标称导通电流不同！、安装方式及接线长！短的差异《在设计和安装—时如果能量配合不】当将会出《现某级SPD不动作！的盲点问题为了保证！。。雷电高电压》脉冲：。沿电源线《路侵入时各级S【PD都能《分级启动泄流避【免多级SP》D间出现盲点两级】SPD间必须有一定！的线距长度（—即一定的感抗—或加装退耦元件【）来满足避免盲【点的要求同时规定末！。级电源S《PD的保《护，水平必须低于被保】护设备对浪涌—。电，压的耐受能》力各级电源S—P，。D能量配合最终目】的是将威胁》设备安全《的电压？电流浪涌《值减低到被》保护设备《能，耐受的安全范—围，内而各级电源SP】。D泄放？的浪涌电流不超过自！身的标称放电—电流  ！。   7款按—本规：范第：4.2节或第4【.3节确定电源【线路雷电浪涌防护】等级时用于建筑物入！口处（总《配电箱点）的浪【涌，保护器？的冲击电流》。Iimp按》本条第5款公式【（5.4.》3-1？）或公式（5.4.！3-2）估算确定当！无法确？定时根据GB— 1：6，89：5.22-2—00：4的规定Iimp】值应大于或等—于12.《5kA所以表5.】4.3-3中在LP！Z0与LPZ1边界！。的，总配电箱处C、D】等级的？Iimp参数推荐值！为1：2，.5kA12.【5kA这《个Iimp值是I】EC标准推荐—的最小值《。本规范考虑》到我国幅员辽—阔夏天的雷击—。灾害多在雷》。电防护等级较高的电！子信息系统设置【的电源线路浪—涌保护器《能承受？的，冲击电流Iimp应！适，当有所提《高所以A级的Iim！p参数？。推荐值为20kA；！B，级Iim《p推荐值为》15kA ！     鉴于【我国有？些工程中在》。建筑物入口处的总】配，电箱处选用安装Ⅱ类！试验（波形8/【20μs）的—限压型浪涌保护【器所：。以本规范推荐—在L：PZ0与L》PZ1边界的总配电！箱也可选用经Ⅱ【类试验（波形8/2！0μ：s）的浪《涌保护器A级I【n≥80《kA：。、，B级In≥6—0kA、C级In】。≥50kA、D级】In≥50k—A这：些推荐值是征—。求国内各方面意【见得来的 】     —为了提高电子信息系！统的电源线路浪涌保！护，可靠性应保》证局部雷电流大【部分在LPZ—0与LPZ1的【交界处转《移到接地装置同【时，限制各种途径入侵】的雷电浪涌限—制沿进线侵入的【。雷，电波：、地：。电，位反：击，、雷电感《应建筑物中的浪涌保！护，通常是？多级配置以防雷区】为层次每级SPD的！通流容量足以承受在！其位置上的》雷电浪涌电》。流且对雷电能量逐级！减弱；？SPD电压保护水平！也要逐级降低最终使！过电压限制在设备】耐冲击电压额定值】以下 —     表【5，.4.3-3中【分配电箱、设备机】房配电？箱处及电子信息系统！设备电源端口的浪】涌，保护器？的推荐值是根据【电源系统《。多级SP《D的能量协调配合原！则和多年来》工程的实践总—结确定的《 《。     8款雷！电，电磁脉冲（LEM】P）是敏感电—子设备遭受雷害【的主要原因LEM】P，通，过传导、感应、辐射！等方：式从不同的渠道侵】入，建筑物？的内部？致使电子设》备受损？。其中电源线》是L：E，MP入侵最主要的渠！道之一？安装：电源SPD》是防：御LEMP》从配电线这》条，。渠道入？侵的重要措施正【确安装的《SPD能把》雷电电磁脉冲拒于】建筑物或设备之外】使电子设《备免受其害不正确】安装的SP》D不仅不能防御入侵！的LEMP连SPD！自，身也难免受损 】     】其实SPD作用只】有两个（《1）泄流把》入，侵的雷电流分—流入地让雷电的大】部分能量泄》入大地使L》。EM：P无：。法达到或仅极—少部分到达电子设备！；（2？）限压？在雷：电过电？。。压通过电源线—入户时在S》PD两？端保持一定的—电压（残压》）而这个《。限压又是电》子设备所《能接受的这》两个：。。功能是同《时获得？。的即在分流过—程中达？到限压使电子设备】受到：保护 》     【目前防雷工程—中电：源S：PD的设计和施【工不：规范的主要》问题有两《个，一是SPD接线【过长国内外》防，雷标准凡涉及电源】浪涌：保护器？（，SPD）的安装时都！强调接线要短—直，其总长度不超过0】.5m但大多情况接！。线长度都《超过1m甚至有长达！（4：。～，5）m的；二—是多级？SPD安装时—的能量配合不当对】这两个问题》的忽视导致有些【建筑物内《部虽安装了SPD】仍出现其内的电子】设，备遭雷？击损坏的现象 【 ：   》 ， 图5？.4.3-2当S】PD与被保护—设备连接时最终有效！保护：水平：Up/f应考虑连接！导线的感应电压降】△USPD最终【的有效电压保护【水平Up/f为【 《 》     【式，中△：USPD两端连接导！线的感应电压降【。 ！。   》  式中L为两段】。导线的？电感量（《μH）；《 《。    》       为】流入SPD雷电流】陡度 ？    】 当SPD流过【部分雷电流时—可假：定△U？＝1kV/m或者】考虑20％的裕量 ！  —   当S》PD仅流过感应电流！时，则△U可以忽略 】 ？     也可】。改进SPD的电【路连接采用凯文接】线法见？。图，11 》。     9】。款SPD在工—作时SPD》安装位置处的线对】地电压限制在U【p若SP《D和被保护设备间】的，线路太长浪涌的传】播将会产生振荡现】。象设备端产生的【振荡电压值会增至2！Up即使选》择了Up≤Uw振荡！仍能引起被保—护设备失效 ！ ， ： 》图11  》凯文接线法 — ：     保护！距离Lpo》是SP？D和设备间线路【的，最，大长度在此限度【内SPD有效保【护了设备若线路【长度小于10m【或者Up/f＜Uw！/2时保护》距离可以不考—虑若线路长度大【于10m且Up/f！＞，U，w/2时保护距【离可以由公式估【算 ：。 ： ， ， ，   】  式中k＝2【5，。（V/？m） 》 ：    《 公式引《自雷电防护》  ：第4部分《建筑物内电气和【电子系统GB—/T 21714.！4，-，200？8（IEC 623！。05-42006I！DT）？第D.2.3条 】     ！当建筑物或附近建筑！。物地面遭受雷击时】会在SPD与被保】护设备？构成：的回路内感应出【过电压？它加：于Up上降》低了S？PD的保《护效果感应过—电压随线路长—度、保护《地P：E与相线的距—离，、电：源线：与信号线间的回【路面积的尺寸增【加而增大《。随空间屏蔽、线路】屏，蔽效率的提高而减小！    ！ ，。保，护距离Lp》i是SPD与被保】护设：。备间：最大线路长度在【此距离内《。SP：D对被保护设备的】保护才是有效的因此！应，考，虑感应？保护距离L》pi当雷《电产生的《磁场极强时应减小S！PD与设备间的【距离也可《采取措施减小磁场】强，度如建筑物（—LP：Z1：）或房间（L—PZ2等后续防【。护区：域）：采用空间屏蔽使用】屏，蔽电：缆或电缆《管道对线路进行【屏蔽等 —  《   当采用—了上：述屏蔽措《施后：可，。以不考？虑感应保护距离【Lpi 》 ？     当S【PD：与被保护设备—间的线路《。长、线路《未屏蔽、回》路面积？大时应考《虑，感应保护距离Lpi！Lpi用下列公式】估算 》。 《   【  式中h＝300！。00×Ks1×【Ks2×Ks3（V！/m） 【    》 公式引自雷电防护！。  第4部分建筑】物内电气和电子【系统G？B，/T 2171【。4.4？-200《8（IEC 6【230？5-42006 I！DT）第D.2【.4条 —     I】EC 62305】-4第二版修订【草案（FDI—。S版）？附录C中《不再计算《振荡保护距离和【感应保护距离—而是对U《p/f作出以下规】定 ？ ， ？。    1》  SPD》和设：备间的？电路长度可》忽略不计时（—如S：P，D安装在《设备端口）》Up/？f≤Uw 】    》 ，2 ：。 SPD和设—备，。间的：。电路长？度不大于10—米，时（如S《PD安装在二—。。级配电箱或插座处】）Up？/f≤？0.8Uw当内部系！统故障会导致人身伤！害或公共《服，务损失时应考虑【振荡导致的两—倍电压？。并，要求满足U》p/f≤Uw—/2： 》。     3—  SPD和设备】间的电路长度—大于1？0m时？（，如S：。P，。D安：装在建筑物入口处或！某，些情况下二级配电】箱处） ！ —  ：  ：。式中：Uw被？保护设备的绝缘耐】冲，击电压额定值（kV！）； 《 《   ？ ，      Ui雷！击建筑物上或—附近时？S，P，。D与被保护设备间】线路回路的感应【过电压？（kV） — 《  ： ， 鉴于IEC 62！305-4第二版】在本规范《修订完成时尚未成】为正式标准本规【范仍采用已》等同采纳《为，国标的I《EC： 62？3，05：-42006—中的有关计算方【法 【    10款【在一条线路上级联】选择和安装两个以上！的浪涌保护器（S】。。PD）时《应当达到多级—电，源SPD的能量协】。。调，配合 ？ 》    雷电电磁】脉冲（LEMP【。）和操作《。过电压会危及—。敏感的电子信息【系统除了采取第5】章其他措施外为了】避免雷电和操作引起！的浪涌通《过配电线《路损害电子设备按I！EC防雷分区的观点！通常在配电线穿越】防雷区域《。（LPZ）界面处安！装浪涌保护器—（SPD）如果【线路穿越《多个防雷《。区域宜在每个区域】界面处？安装一个电源S【PD（图1）这【些SPD除了注意接！线方式外《还应该对《它们进行精心选择并！使，之能量配合以便【按照各SP》D的能量《耐受：能力：分摊雷电流把雷【。电流导引入地—使，雷，电威胁值减少到受保！护，设备的抗扰度—。之下达到保护—电子：。系统的效果这—就是多级电源SPD！的能：量配合 【 【 图1？2  ？低压配电线路穿越两！个防雷区域时—在边界安装S—PD示例 ！   ？  有效的能量【配合应考《虑各SP《。D的：特性、安装地—点的雷电《威胁值以及》受保护设备》的，特性S？PD和设备的特性】可从产品说明书中获！得雷电威胁》值主要？考虑直接《雷击中的首次短雷击！后，续短时？。雷击陡度虽》大但其幅值、单位能！量和电荷量均较首】次短雷击《小而长雷击只是【SPDⅠ《类测试电流的一个附！加，。负荷：因素在SPD—的，能，量配：合过程中《可以不予考虑因【此只要SP》。D系统？能防御？直接：雷击中的首次短【雷击其他《形式的雷《击将不至于构—成威胁？  【 ，。  1  配合的目！的   ！  电源《SP：D能量配合的目的】是利用SPD的【泄流和限压作用把】出现在配电》线路上的雷电、操作！等浪涌？电流安全地引导入】地使电子信息—系统获？得保护只《要对：于所有的浪》涌过：电压和过电流—SPD保护系—统，中任何一个S—PD所耗散的能量】不超出各自的耐受能！力就实现了能量配】合   ！  2  能量配】合的方法 】   《  SP《D之间可以采用【下列方？法之一进行配合【   】。 ，   ？  ：1）伏安特性配合】 ？  《     》 ， 这种方法》基于SPD的—静态伏安特》性适用于限压型【SPD的配合该法对！电流：波形：不是特别敏感也不】需要去耦《元件线路上的—。分布阻抗本身就有一！定的去耦《。。作用 —  ？       2）！使用专门的去耦元件！配合 《。 ：。。       】  ：为了达？到配合的目的可以使！用具有？足够的？浪涌耐？受能：力的集中元件—作去耦元《件（其？中电：阻元：件主：要用于信息系统中而！电感元件主》要用：于电源系统》中）：如果采用电感去【耦电流陡度是决【定性的参数电感值】和电流陡度越—。大越：易实现能量配—合 《 ？     》 ，。  3？）用触发型的—SPD配《合  】       【触发型的SPD可以！用来：实现SPD》。的配合？触发型SPD的电】子触发？。电路应当保证被【配合的后续SP【D的能？。。量耐受能《力不：会被超出这》个方法也不需要去耦！元件 ？ ？     3  ！SPD配合的—基本：模型和原理 —   【  SPD配合的】基本模型见图13图！中以两级SP—D为例说明》SPD？。配合的原理配—电系统中两级S【PD的？两种：配合方式介绍—如下  ！。 ，  ●？两个限压型SPD的！配合； 》   —  ●？开关型SP》D和：限压型S《PD的？配，合  】   这两》种配合？共同的？特，点是 】。 —图13  》SPD能量配合电】路模：型 ？ ，     【    1）—前级SPD1的【。泄流能力应》比后级SPD—2的大得多即通流】量大得多（比如【SP：D1应泄去》80％以上的雷电】流）； ！    《    《。2）去耦元件可采】用，集中元件《也可利用《两级SPD之—间连接导线》的分布电感（—该分布电感的值应】足够大）； 【 ？      —   3）》最，。后一级？SP：D的限压应小于被保！。护设备的耐受电【压 【        这！两种配合不同—的特点是《 —       【 1）两《个限压？型SPD的伏—。安特性都《是连续？的（例如MOV【或抑制？。二极管）当两个【限压型？SPD？标称导通电压（【Un）相同且—能量配合正》确，时由于线路自身电】感或串联去耦元件L！DE的阻流作用【输入的浪涌上升达到！S，PD1启动电压【并使之导通时S【PD2不可能同时】导通：只有当浪涌电压继】续上升流过SPD】1的电流增大—使SPD1的残【。压上：升SPD2两端【电压随之上升达【到SPD2的启【动，电压：。时SPD2才导【通只：要通过各SPD的浪！涌能量都不超过各自！的，。耐受：。能力就实现了能量】配合： ？ ：     》。    2）—开关型SPD—1和限压型SP【D2配合时S—PD1的伏安特【性不连续（例—如火花间隙（S【G）、气体放电【管（GDT）—半导体闸流》。管、可控硅整—。流器、三端》双向可控硅》开关元件等》。）后续SP》D2的？伏，。安特性连续图1【4说明了这两种【。SPD能量配合的基！本原则当浪涌—输入时由《于SPD1（SG】）的触发《电压较高SP—D2将首先》达到启动《电，压而导通随着浪涌电！压继续上升》。。流，过SPD《2的电流增》大使：SPD2的两端电压！u2（残压）—上升当S《PD1的两端电压】u1（等于》。SPD2两端的【残压u2《与去：耦，元件两端动态压降】uDE之和）超过】SG的动《。态火花放电电压u】SPARK即u1=！u2+uDE—≥USPAR—。K，时SG就会点火导】通只要？通过SPD2的浪涌！电流能量未超出其耐！受能力之前》SG触发《。导通就实现了能量配！合否则没实》现能量配合》这一切取决于MOV！的，特性和入侵的浪【涌电流的陡度、幅】度，和，去耦：元件：的大小此《外这种配合还—通过SPD1的【开关特性《缩，短10/《350μs的—初始冲击电流—的半值时间大—大减小了后续SPD！的负荷值得注—意，的是SP《D1点火《导通之？前SPD《2将承？受全部雷电流— — 《 ：。图14  SG和M！OV的能量配合【原理  ！   4  去【耦元：件的选择 【。    — 如果电源SPD系！统采用线路的分【布电感进行能—量配合其《电，感大小与《线路布设《和长度有《关，线路单位长》度分：布电感可以用下述方！法近似估算两根【。导线：（相线？和，地线）在《同一个电缆中电【感大约？为0.5《到1μH《/m（取决》于导线的截面积【）；两根分开的导线！应当假定《单位长度导线—有更大的电感值（取！决于两根导》线之间？的，距离）则去耦电感为！单位长度分》。。布电感与长度的积因！此为了配《合必须有最小线路长！度要求？如不满足要求就须】。加去耦元件（电感或！电阻） 《 ， ： ：5.：4.4  2款是】根据低压电》涌保护器 》 第22部分—电信和信号网络的】电涌保护器（SPD！）选择和使用—导则：GB/T《 1：8802.22-2！008（《IEC 616【43-22200】4IDT《）标准的第7.3.！1条第1款编写的】图5.？4.4？是根据G《B/T 188【。02.？22-2008图3！编，。写的  ！   ？3款表5《.4.4是根据低压！电涌保护《器  第2》2部分电信和信【号，网络的电涌保护【器（SP《。D）选择和使用【导则G？。B/T 1880】2.22-20【08标准的第—7.3.1条第【2款表3编》写的 《