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低压配电柜上SPD选择和安装论文

低压配电柜上 SPD 的选择和安装 【摘要】为防止或减少雷击电涌或暂时过电压造成低压配电柜 设备的损坏,一般安装电涌保护器,即 spd,本文将列述 spd 的选 择与配置要点及安装方式。 【关键词】低压配电柜;spd;参数 spd,又名电涌保护器,是目前在限制瞬态过电压和分走电涌电 流的器件,也被称为“避雷器”或“过电压保护器”。一般用于防 止和减少建筑物雷击或暂时过电压造成的低压电气设备的损坏,尤 其是在建筑物内低压配电柜上安装 spd,以防止与减少雷击等问题。 国际标准中,对共用接地系统、信息系统的等电位连接、特殊装置 或场所的等电位联结、spd 安装都有要求与规范标准。 1 spd 的选择 用于低压配电器的 spd 可分为电压开关型 spd、限压型 spd、组 合型 spd 等三大类,这三类 spd 的型式试验也对应地分为ⅰ级 iimp、 ⅱ级 in 和 imax、ⅲ级 uoc,其是ⅰ级试验中的冲击电流使用波形 为 10/350µs,是首次雷击的雷电流参数,已被 iec(国际电 工委员会)和 gb50057 所采用。除此之外,spd 还可按使用地点、 是否可接触、安装方式、脱离器的情况、有无串联阻抗等条件对其 进行分类。 1.1 spd 的性能参数 1.1.1 最大持续运行电压 uc:spd 的额定电压,可以持续加在 spd 上,不会使 spd 动作的最大交流电压有效值或直流电压值,这 一数值是根据 spd 所在的低压配电柜型式和供电质量来进行选择 的,如果选低了会出现经常性误动作,对配电柜系统产生一定的影 响,反之则可能带来残压或电压保护水平偏高,使保持功能受到影 响。 1.1.2 电压保护水平 up:spd 能起到限制电压的性能参数。电 压开关型的 spd 为电压保护水平,简称保护电平;限压型 spd 为残 压,此值的选择主要是根据被保护电气线路和设备的绝缘耐冲击过 电压额定值而言。 1.1.3 冲击电流 iimp、标称放电电流 in:spd 必须能够承受预 期通过冲击电流 iimp、标称放电电流 in 的雷电流,iimp 冲击电流 iimp 值适用于ⅰ型 spd,即电压开关型 spd;in 标称放电电流则适 用于ⅱ级和ⅲ级 spd,即限制级与组合级。 以上三项性能参数与 spd 生产厂名、商标、型号、外壳防护等 级(ip 代码)、过电流保护推荐值、接线端口标志和适用的交流频率 或直流等八项内容必须在 spd 上明确标识,其他内容如安装类别、 端口数量等参数标识可在产品使用说明书上标识出来。 1.2 up 的选择 由于建筑物内低压配电柜上的 spd 设备多为ⅱ类,一般规定, 220v/380v 电气装置内的 spd 电压保护水平的 up 不应超过 215kv, 即离建筑物内电气装置电源进线端最近的配电柜上的 spd 设备,如 果后端设备为ⅰ类或耐冲击过电压值更低的情况下,需要将 spd 的 up 值降到设备额定耐冲击电压值以下。 1.3 i 值的选择 如果建筑物属第二类防雷建筑物,从室外引入水管、电力线、 信息线。其电力线为 tn-c-s。此时 i-peak 值为 150ka/ 2(接 闪器分流) /3 (入户三条金属管线分流) = 25ka。电力线在配 电柜处为三相四线,只需安 3 个 spd 即可。因此,每根相线与 pen 线间的 spd 的 iimp 值不应低于 813ka。如果电流值无法确定,即 无法按上述方式计算时,则每一保护模式通路的 iimp 值不应小于 1215ka。如果选择“3+1”保护形式时,n 与 pe 之间的 spd 的 iimp 值就不应小于 50ka。 对于仅用于限制从远端供电线路传来的电感应过电压和操作过 电压时,spd 可选用ⅱ级或ⅲ级试验的 spd,每个保护模式通路的 in 值不小于 5ka。当建筑物已安装了外部防雷装置时,或本建筑物 未装 lps,但与电气连接的建筑物上安装了的时候,必须要选用ⅰ 级试验 spd。在设有信息系统的建筑物需防雷电磁脉冲的情况下, 而建筑物并没有安装防直击雷装备,且不处在其他建筑物保护范围 时,宜按第三类防雷建筑物。因此,建筑物内的低压配电柜上的 spd 应首先通过ⅰ试验的电压开关型 spd。 2 spd 的配置要点 当前 spd 在低压配电柜的配置通常作法是,spd 的级数多,散布 面广,器件量多,投资大等,这样的工程设计与施工阶段的工作量 也较大,妨碍了 spd 应用技术的开展。在建筑内,它只有首级与末 级,在配置上,可通过以下几要点对其进行配置: 2.1 首级 首级即位于电源进入建筑物后的第一级配电装置内,其器件为 两级可组装在一起的组合型 spd 产品。内置的第一级 spd 产品的测 试电流为 iimp10/350µs,第二级的电压保护水平 up 可按需 要进行选择,但不用退耦电感,它是靠第一级的电子自点火触发技 术,得到可靠的级间配合的。为保证工作的进行,建议同组接入, 一组在遇故障退出工作后可保留另一组继续工作。分段后的母线应 单独装设一组或两组。 2.2 末级 指靠近末梢用电设备处的。一般有两种情况:一是按用户的需 求,在用户的设备内装用 spd,这是由于制造厂家熟悉产品的绝缘 冲击耐压水平和 emc 抗冲击耐受水平,因此可安装最匹配的 spd, 有合适的电压保护水平 up,并按 iec61000-4-5 的要求,定出能 够适应电气环境等级,且载入产品说明书当中。用户的设备与 spd 的距离最短,保护也最为有效,免去了用户安装接线工作,在维护 上也较为方便此方式为最佳方案;第二便是用户配电箱或多孔手扦 座,即多台用户设备离配电箱或扦座在不超过 5m 距离可共用一组 spd 装在箱内或扦座内。 另外,虽然配电系统可能有多级现象,但 spd 一般不设置中间 级与前置级。这是由于可能有违 lpz 雷电保护区原则,且由于变压 器的 400v 侧历来不实行冲击电压的型式试验,对此也没有规定的 值

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