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 1689！5.10《-20？10/IE》C 60364-4！-442007第4！44.4.3.1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，T，N，-S系统中中—性线：电流仅在专用—的中：性导体（N）中流动！而在TN-》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PE？线是合一的存—在不：安全因素《一般不宜采用当2】20/3《80V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T？N-S系统N线【不能再次接地以【避免工频50H【z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SPD！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》。8，。。95：.10-2010】/IEC《 60364—-4-44》2007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，534节过电压【保护：电，器GB？ 16895.2】2，-2004（i【dt IEC 6】。03：64-？5，-5320》。01  《A12002）【表53？C表中系数》。增加0.0》5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SPD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S！PD：可不设置 】   《  SPD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LPZ0！A或：LPZ0B与LP】Z1区交《。界处：其电源线路进线的】总配电箱内应设置】第一级S《PD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UP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SPD应是通过】10/350μ【s波形的《最大冲击电》流Iimp》（Ⅰ类）试验—。。的SPD《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S！PD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S《PD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SP【D来进？一，步，降低冲？击电压此级SPD】应为通过8/20】μs波形标》称放电电流》In：（Ⅱ类）试验的【S，PD并能将电压保】。护水平UP》限制：在约2kV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SP？D这级SPD应【为，通过8？/20μ《s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—.5k？V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？（L：PZ1边界》）总配电箱内安装S！P，D1；？要确定内部被—保护系统的》冲击耐受《电，压，U，w选择SPD1的】保护水平UP1使】有效保护水平up】。/f：≤Uw根据本条【9款规定检查或【估算振？荡保护距离Lp【0/1？和感应保护》距离Lpi/1【。若满足UP/f【≤，Uw：而，且SPD1与被保护！设备：间线路长《度小于Lp》0/：。1和Lpi/—1则SPD》1，有效地保护》了设备否则》。应设置SPD2【。在靠近被保护设【备（LPZ2—边界）的分配电【箱内：设置：SPD2《；选择SPD2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L！p0/2和感应【保护距离Lpi【/2若满足有效保】护水平？Up：/f≤U《w而且？SPD2与》被保护设备间线路长！度小于Lp0/【2和Lpi/—2则SPD2—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？SPD3该SP【。D应与？SPD1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 ：21：714.1-—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》12.5《k，A是根据GB 1】6895.22-】2004的规—。定 —     》6款对于开关型S】PD1？至限压型SPD【。2之：间的线？距应大于10—m和：S，PD2至限压—型SPD《3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SPD都能【分级启动《泄流避免多级SPD！间出现盲点两级S】PD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SPD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？PD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—。SPD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I【imp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G》B， 16895.2】2-2004的【规定：。Iimp值应大【于或等于12.5k！A所：以表：5.：4.：3-3中在LPZ】0与LPZ》1边界的总配电箱处！C、D等《级的Iim》p参数推《荐值为12.5kA！12.5kA—这个Iim》p，值是：IEC？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，Iimp参数推荐值！为20k《A；B级Iimp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8/2》0μ：s）的限《。压，型浪涌保护器所以本！。规，范推荐？在LP？Z0与LPZ1边界！的，总配电箱也可选【用经Ⅱ类试验（波形！8/20μs）的】浪涌保护器A级In！≥80kA、B级】In≥6《0kA、C级In】≥50kA、D【。级In？≥50kA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LPZ0！与LPZ《。1，。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S—PD：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】（，LEMP）是敏感】电子设备遭受雷害的！主要原因L》。EMP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》LEMP《入侵最主要》的渠道之一安装【电源S？PD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SPD不—仅不能？防御入侵的LEM】P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LE《MP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《SPD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SPD的】设计和施《。工不规范的主—。。要问题有两个—一是S？。PD接线过》长国：内外防雷标准凡涉及！电源浪涌保护器（】S，PD：）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S：PD：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SPD—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？△US？PD：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【S，PD流过部分—雷电流时《可假：定△：U＝1kV》/m或者考虑20】％的：裕量 】  ：  当SP》D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《Up若SPD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【L，po：。是，S，PD和设备间线【路的最大长度在此限！。度内：S，PD有效保》护了设？备若线路长度—小于1？0m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＞Uw】/2时保护》距离：可以由公式估算 ！。 《 》。 ，    式中k＝】25：（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？-2008》（IEC《 62305-4】2006IDT【）第：D.：2.：。3条 》 ？   ？ 当建？筑物或？附近建筑物地—面遭受雷击时会在】S，P，D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【P，D的保护《效果：感应过电压随线路长！度、：保护地PE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L？pi：是SPD与被—保护：设备间？最大线路长度在此】距，离内SPD》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Lpi《。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Lp【。iLpi用》下列公式《估算 】 ， ：。 ，    》 式中h＝3—00：00×？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GB/》T 2？171？4.：4-2008（I】EC： 62305-【42：006 ID—T）第D.2.【。4条  ！   IEC— ，62305-—。4第二版修订草案（！FDIS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Up/f【作出以下规定 【 《   ？ ， 1  SP—D和设备间的电【路长度？可忽略不计时（如】SPD安装在设【备端口）U》p/f≤Uw 】   —  2  SPD】和设备间的电—路长度？不大于10》米，时（：如SPD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Up/f≤U【w/2 《 ，     3！  SPD和设备间！的电路长度大于【1，0m时（如SPD】安装在建筑》物入口处或某些【情况下二《。。级配电箱处） 【 ？ ， 》 ：。    式中U【w被保护设备的绝】缘，。耐冲击电压额—定值（kV》），；， ，     ！      U【i雷击建筑物—上或附近《时SP？D与被保《护设备间线》。路回路的感应过电压！（k：V）  ！   鉴《于IEC 6230！5-4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IEC— 6：2305-4200！。6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（SP！D）时应当达到多级！电源SPD的能【。量协调配合 ！     —雷电电磁脉》冲，（L：E，MP：）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IEC】防雷：分区的观点》通常在配电线—穿越防雷《区域（LP》Z，）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SPD！。（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S《。PD的？能量：配合 》 — ？图12？  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SPD的【特性、安装》。地点的雷电威胁值以！及受保护设》备的特性SPD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SPD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《SPD能量配合【的目的是利用S【P，D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【P，D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《    ！ SPD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S：PD的静态伏安特性！适用于限压型SP】D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SP【D配：合 —      —   触发型—的SP？D可以用来实—现S：PD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S》PD配合的原理配电！系，统中两级SP—D的两种配合方【。式介绍如下》   】  ●两个》限压型S《PD的？。。配合； ！    ●开—关型SPD和—限，压型S？PD的配合 ！     这两】。种，。配合共同的特点是 ！ ， 《 《 图1《3  SPD—能量配合《电路模？型 —。。     》   ？ 1）前级》SPD1《的泄流能力应—比，后级：SPD2的大得【。多即通流量大得多】（比如？S，PD：1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S《PD：。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SP！D的：伏安特性都是连续的！（，例如MO《V或抑？制二极管）当两个限！压型S？PD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LDE的阻流作】用输入的浪涌上【升达到？SP：D，1启动电压并使之导！通，时SPD2不可能】同时：导通只有当浪涌【电压继续上》升流过SP》。D1的电流》增大使SPD—1的残压上升SPD！2两端电压随—之上升达到SP【D2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SPD】。2配：合时SPD1—的伏安特性不连续】（例：如火花？。。间，隙（SG）、气体】放电管（GD—T）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SPD2的！。伏安特？性连：续图14说》明了这两种SPD能！量配合的基本—原则当浪《涌输入时由于S【PD1（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S？PD2？的电流增大使—SPD2的两端【电压u2（残压）】上升当S《P，D1的两端电压u】1（等？。于S：PD2两端的残压】u，。2与去耦元》件两端动态压降u】DE之和）》超过SG的动态火】花放电电压uS【PARK即u—1=：u2+uDE≥U】SPARK时—SG就？会点：火导通只要通过SP！D2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MO！V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10/350μ！。。s的初始冲击电【流的半值时间大【。大，减小了后《续SP？D的负荷值得注意的！是SPD1》点火导通之前S【PD：2将承受全》部雷电流 ！ — 图14  —SG和MOV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GB/】T， 18？802.22—-200《8（IEC 616！43-222004！IDT）标准的第7！.3.1条第1【款编写的图5—.4.4是根据G】B/T 18802！.，22-20》08图3编写—的 —     3—款表5.4.4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（S》PD：）选择和使用导【则GB/T 188！02.22-—2008标准的第7！.3.1条》。第2：款表3编写的 【 ，