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G【B/T 1689】5.10-201】0/IEC 6【036？4-4-44—20：07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T！N-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，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220/【380V低压交流电！源为T？N-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U？PS：。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 1？68：95.10》-2010/IE】C 6036—4-4？-442007第4！43.4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5-53！部分电气设备的【选，择和：安装  隔离、开关！和控制设备  第5！34节过电压保护电！器GB 1689】5.22-2004！（i：dt IEC 【6，036？4-5-5320】01：  A1200【2）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T：N-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SPD可不设置】    ！。 SP？D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L：PZ：。0，。A或L？P，Z0B与L》PZ1区交界处其电！源线路进线的总【配电箱内应设—置第一级SP—D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？.5：。kV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10/3【50μs波形的【最，大冲击电流Iim】p（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SPD》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》/，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：SPD？这级SP《。D应为通过8/2】0μs？。波形标称放电电流】In试验或复—合波Ⅲ类《试验的SPD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1.2《kV 】   ？ 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2.5kV—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】。SP：D1；要确定内【部被保？护系统的冲击耐受】电压Uw选择SP】D1的保护水—平UP？1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Lp0/1和【感应保护距离Lpi！/1若满足UP/】f≤Uw《而且S？PD：1与：被保护设《备间线路长度—小于Lp0》/1：和Lpi/1则SP！D1：有效：地保护了设备否【则应设置SPD【2，在靠近被《保护：设备（L《PZ：2边界）的分配【电箱内？设置SPD2—；选择SPD—2的保护水平U【p2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】L，。。pi/2《若满足有效保护【。水平：Up/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SPD3【。该S：。PD：应与S？PD1？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！。G，。B/T 2171】4.1-20—08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《12.5kA是【根据GB 》16895.22】-2：004的规定 】。     6！。款对于开关型—SPD1至限压型S！PD：2之间？的线：距应大于1》0m和SP》D2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SPD！都能分级《启动：泄流：避免多级S》PD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SP】D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《SPD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S！P，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GB 168】95.22-2【00：4的规定Iimp值！应大于或等于1【2.5k《A所以表5.4.3！-3中？在LPZ《0与：LPZ1边》界的总配电》箱处C、D等级【的Ii？mp参数推》。荐值为12.5k】A12.《5kA这个Ii【mp值是I》E，C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Ii—mp应适当有所【提高：所以A级的Ii【。mp：参数推荐值为—20kA《；B级Iimp推】荐值：为15？kA 【   ？  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8/20μ【s）的限压型浪涌保！护器所以本》规，范推：。荐在LPZ0与L】。PZ1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】I，n，≥，60k？。A，、C：级In≥5》0，kA、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LP—Z，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SPD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（L？EMP）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L》。EMP入侵》最主：。要的：渠道之一安》装电源？SPD是防御L【EMP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】S，PD：不仅：不能防御入侵—的L：EMP连S》PD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？SPD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SP？D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△US！PD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SP—D，流过：部分雷？电流时可假定△U＝！。1kV/《m或者考虑2—0％的？裕量： ，   【  当SPD仅流过！感应电流时则△U可！以忽：略 《 ， ：。 ，   也可改进SP！。D的电路连接采用凯！文接线法见图11 ！  —   ？9款SPD在—工作时SP》D，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2Up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S—PD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：10：m或者Up/f【。＜Uw/2时保【护距离可以不考虑】若线路长度大于10！。m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GB/T 2】17：14.4《-2008》（IEC 》623？。05-4200【6IDT）》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—PD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SP？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》。Lpi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L？p，i当雷电产生的磁】场极强时应减小SP！D与设备间的距离】。。也可采？取措：施减小磁场强度如】建筑物（LPZ1】）或：。房间（？L，PZ：2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Lp】i 》  ？   当《。SPD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＝30000！×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 217】14.4-200】8（IEC 6【23：。05-4200【6 IDT）—第D.2.4条 】。  —。   IEC— ，62305》-4第二版修订草】案（F？D，IS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？  SPD和设【备间的电路长度可】忽略不计时（如【SP：D安装在设》备端口）《Up/f≤U—w  】   2 》 SP？D和设备间的—电路长度不》大，。。于1：0米时（如》SP：D安装在二级配电箱！或插座处）U—p，/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《≤Uw/《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》SPD与被保—护设：备间线路回路的感】应过电压（》kV） 【     鉴于】I，。EC 62305-！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》23：05-4200【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【（SPD）时应当达！到多级电源SPD】的能量协《调配合 【 ：    《雷电电磁脉》。冲（LE《。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（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SP》D（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SPD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！P，D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S》PD：的，特性、？安装地点的雷—电威：胁值以及受保护设】备的特性SP—D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SPD能量配【合的目的是》利，用S：PD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SPD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SP—D的静态伏安—特性适？用于限压型S—PD：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S—PD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SPD为【例说明SP》D配合的原理配【电系统中两》级SPD《的两种配合方式【介绍如下 — ： ：    ●两—个限压型《SP：D的配合《；   ！  ●开关》型SP？D，。和限压型SP—D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S：PD2的大得—多即通流量大得多（！比如：SPD1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《P，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S【PD标称导通—。电压（U《n）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SPD1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S》PD1的电》流增大使SP—D1的残《压上升SPD2两】端，电压随之上升达到】SPD？2的启动电压时SP！D2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SPD1和限】压型S？PD2配合时—SPD1的》伏安特性不》连续（例如火—花间隙（SG—）、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SPD2的伏【安特性连续图1【4说：明了这两种S—PD：能量配合的基本【原则当浪《涌输入时《由于：SP：D，1（SG）的触发】电压较高SPD2将！首先达到《启动电压《而导通随着浪涌电】压继：续上：。升流过SP》D2的电《流增大使S》PD2？的两端电压u2（】残压：），上，升当：SPD1《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】SPAR《K即u1=u2+u！DE≥？USP？ARK？时SG就会点火【导通只要通过—。SPD？2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S》PD的负《荷，值得注意的是SPD！1点火导通之前SP！D2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（S？P，D）选择和使—。用导则GB/T【 1：8802.22-2！008（IEC 6！16：43-22》2004ID—T）标准的第7.】3.1条第1款编写！的图5.4.—4是根据GB/T ！1，8，802.22—-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（SPD）选择！和使用导则GB/T！。 18？。802.22—。-20？。08标准的》第7：.3.1《条第2款表3编写】的 ？