电源供电系统的防护Word文档下载推荐.docx

电源供电系统的防护Word文档下载推荐.docx

《电源供电系统的防护Word文档下载推荐.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电源供电系统的防护Word文档下载推荐.docx（6页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

电系统耐冲击电压类别及耐冲击电压额定值和浪涌保护器SPD分级设计安装位置见图（5）。

图例：

空气断路器；

隔离开关；

熔断器；

浪涌保护器；

等电位接地端子板；

1：

总等电位接地端子板；

　2：

辅助（楼层）等电位接地端子板；

3、4：

局部等电位接地端子板

2.2电源线路SPD的选择要求

（1）保护系统中安装SPD的数量，依据雷电防护区概念的要求，被保护设备的抗扰度和雷电防护分级而定。

（2）在LPZ0区与LPZ1区交界处应安装Ⅰ级分类实验的SPD或限压型SPD作为第一级保护；

在LPZ1区与LPZ2区交界处应安装限压型SPD作为第二级保护；

在电子信息设备机房配电箱输出端应安装限压型SPD作为第三级保护；

在特殊需要保护的电子信息设备电源输入端宜安装限压型SPD作为细保护。

使用直流电源的信息设备，视其工作电压，宜分别选用适配的直流电源SPD。

（3）在电源总配电柜输出端应安装标称放电电流In≥20KA（10/350μs波形）的开关型浪涌保护器；

也可安装标称放电电流In≥80KA（8/20μs波形）的限压型浪涌保护器，响应时间≤100ns的浪涌保护器作为一级防护。

（4）在分配电柜输出端应安装标称放电电流In≥40KA（8/20μs波形），响应时间≤50ns的限压型浪涌保护器作为二级防护。

（5）在电子信息设备机房配电箱输出端应安装标称放电电流In≥20KA（8/20μs波形），响应时间≤50ns的限压型浪涌保护器作为三级防护。

（6）在特别重要的电子信息设备电源输入端应安装标称放电电流In≥10KA（8/20μs波形），响应时间≤50ns限压型浪涌保护器SPD作为精细保护。

（7）在电子信息设备配电柜或配电箱输出端也可安装混合型或串联型SPD，其技术指标应满足设备要求。

（8）在直流电源（二次电源）的设备前宜安装直流电源SPD，其标称放电电流In≥10KA（8/20μs波形），标称导通电压Un≥1.5UZ（UZ：

直流工作电压）、响应时间≤50ns的限压型浪涌保护器作为直流电源防护。

（9）SPD连接导线应短而直，其长度不宜大于0.5m。

按照能量配合的原则，在一般情况下，当开关型SPD1至限压型SPD2的线路长度小于10m时，限压型SPD2至SPD3的线路长度小于5m时，在SPD之间应加装退耦装置。

当SPD具有能量自动配合功能时，线路长度不受上述规定限制。

为防止SPD老化造成短路，SPD安装线路上应有过电流保护装置，宜选用有劣化显示功能的SPD。

（10）电源SPD标称放电电流技术参数选择推荐值见下表

（2）。

表

（2）电源SPD标称放电电流技术参数选择推荐表

保护

分级

第一级（B）

标称放电电流

（KA）

第二级（C）标标称放电电流

第三级（D）

第四级（E）

标标称放电电流

直流电源标称

放电电流

10/350μs

8/20μs

8/20μs

A级

≥20

≥80

≥40

≥10

直流配电系统中根据线路长度和工作电压选用标称放电电流≥10KA适配的SPD。

B级

≥15

≥60

C级

≥12.5

≥50

D级

可选产品

三

相

串联

BSPB380-100S两级组合

并联

BSPB380-100P

BSPB380-60P

BSPB380-40P

BSPB380-40P

BSPB380-20P

BSPB380-10P

单

BSPB220-100P（B+C）两级组合

BSPB220-100P

BSPB220-60P

BSPB220-100P

BSPB220-60P

BSPB220-40P

BSPB220-20P

BSPB220-10

注；

1、SPD应有劣化显示和故障自动切除功能。

2、SPD的外封装材料应为阻燃型材料。

图（6）TT制供电系统浪涌保护器分级安装示例图

（11）SPD标称放电电流并不是选得愈大愈好，若选得太大，这无疑会增大用户的工程费用，同时也是一种资源的浪费，但是也不能选得太低，否则，较大的雷电流对设备起不到保护作用，在设计供电线路SPD的标称放电电流时，应选得科学、合理。

（12）安装SPD接线要求:

（a）一级（B级）电源SPD安装时，三根火线应用≥16mm2的铜线；

零、地线应用≥25mm2的铜线。

（b）二级（C级）电源SPD安装时，三根火线应用≥10mm2的铜线；

零、地线应用≥16mm2的铜线。

（c）三级（D级）电源SPD安装时，三根火线应用≥6mm2的铜线；

零、地线应用≥10mm2的铜线。

（d）四级（E级）电源SPD安装时，三根火线应用≥4mm2的铜线；

零、地线应用≥6mm2的铜线。

2.3电源线路SPD标称放电电流选择分析

（1）SPD标称放电电流值应根据雷电威胁的强度和出现的概率来定，国际电工委员会标准IEC61312“雷电电磁脉冲防护”将第I级防护的雷电威胁值定为200kA，波形为10/350μs。

出现该值的概率为1%，就是说，99%的雷电闪击都包括了。

（2）IEC61312-1：

雷电流分配的有关条文中介绍，雷电威胁设备安全主要是能量。

（3）假定：

三相五相制供电线路被雷击中,全部雷电流i的50%流入用电设备，i的另一个50%流入变电所变压器低压侧的三相五相制供电线路为TN-S接地方式。

则有：

若第I级防护雷电威胁值规定为200kA（10/350μs），则在供电线路中，每线荷载的雷电流为Im＝Is/n＝（I/2）/n＝（200/2）/5＝20kA（10/350μs）。

当用8/20μs波形时，每一线路荷载的雷电流值，如下面推算：

计算单位能量的公式是：

W/R＝（1/2）×

（1/0.7）×

I2×

T2（焦耳/欧姆）（来源于IEC61312）

式中：

W/R为单位能量；

I为雷电威胁值，单位为kA；

T2为雷电波的半值时间，单位为μs

在单位能量相同的条件下，则有I2（20）×

T2（20）＝I2（350）×

T2（350）

将上面公式整理得到：

I（20）＝I（350）×

〔T2（350）/T2（20）〕1/2

则：

I（20）＝20kA×

〔350/20〕1/2＝83.7kA；

根据以上分析计算，第一级防护SPD，若选用10/350μs波形时，每线标称放电电流应选用20kA；

若选用8/20μs波形时，每一线路标称放电电流应选用≥80kA就能满足要求。

（4）第二级标称放电电流的计算：

按照SPD能量配合原理，通过选择SPD2使i2降到合理的值（可接受的值），应考虑到两个SPD之间的阻抗进行较好的协调（供电线路一般选用电感器作为两个SPD之间的退耦元件或由传输线导体自身的电感来代替）。

这种方法自然将使SPD2的残压值降低到小于或等于其被保护设备的耐冲击电压额定值。

一般情况下，当两个SPD之间的线路长度大于10m时，就不需要安装实体的电感器，而由传输线导体自身的电感来代替。

导体自身电感量以最低为每米1μH计，10m长导体的电感量为10μH。

第二级被保护设备的耐冲击电压为UP＝4kV，在SPD2未导通前，电感两端的压降即为第二级被保护设备的耐冲击电压，即UP＝UL＝4kV。

电感压降的公式为：

UL＝L×

（di2/dt2）

i2为流过SPD2的雷电电流，即SPD2承受的标称放电电流。

t2为对应的雷电流波形前沿时间。

将电感压降公式整理得：

i2＝UL（T2/L）＝4×

103[（20×

10－6）/（10×

10－6）]＝8KA

从安全和可靠角度考虑，应增大SPD2的耐雷电冲击电流的裕度，若系数取5，即SPD2的标称放电电流应不小于40kA。

（5）第三级SPD标称放电电流的确定，按第二级标称放电电流计算的方法确定为不小于20kA。

残压比一般在3-3.5之间，对于380V的工作电压，SPD2的导通电压约为700V，于是SPD2的残压低于2100V—3450V之间，小于第二级被保护设备的耐冲击电压值（4KV），这样，便取得了良好的能量配合。

根据以上分析计算，用作第一级防护的SPD，若选用10/350μs波形时、每线标称放电电流值取≥20kA；

若选用8/20μs波形时、SPD的每一线路标称放电电流值取≥80kA。

用作第二级防护的SPD，标称放电电流值≥40kA，波形为8/20μs。

用作第三级防护的SPD，标称放电电流值≥20kA，波形为8/20μs。

鉴于以上的分析，各级SPD不同波形的标称放电电流值的选择是具有科学性、合理性的。

对于在LPZ0区与LPZ1区交界处的第一级（B级）防护选用标称放电电流波形问题，目前国际国内都有不同的意见，对于这样一个重大问题最好是通过实践，在研制成功雷电幅度记录仪和

波形记录仪后，由实际测得的真实波形,实事求是的作出科学正确结论。

根据目前的技术条件只能建立在人为确定的模式基础上进行分析。