基站電源防雷器(SPD)接線方式

1、基站電源（基站電源（380V/220V）防雷器）防雷器（SPD）接線方式）接線方式防雷器圖例及接線方式要求防雷器圖例及接線方式要求局站防雷接地設計局站防雷接地設計5098-2005第第9.2.7條規(guī)定，凱文接線會造成供電系統(tǒng)中斷要慎用條規(guī)定，凱文接線會造成供電系統(tǒng)中斷要慎用局站防雷接地設計局站防雷接地設計5098-2005第第9.2.4條規(guī)定條規(guī)定什么是SPD（SPD介述）SPD這一名詞英語全稱是surge protectiye device其譯意為電涌保護器，是限制雷電反擊、侵入波、雷電感應和操作過電壓而產(chǎn)生的瞬時過電壓和泄放電涌電流（沿線路傳送的電流、電壓或功率的暫態(tài)波。其特性是先快速上升

2、后緩慢下降）的器件。一端口SPD與被保護電路并聯(lián)，能分開輸入和輸出端，在這些端子之間設有特殊的串聯(lián)阻抗；二端口SPD有兩組輸入和輸出端子，在這些端子之間有特殊的串聯(lián)阻抗；電壓開關型SPD在沒有電涌時具有高阻抗，有電涌電壓時能立即變成低阻抗，電壓開關型SPD常用的元件有放電間隙、氣體放電管、閘流管（硅可控整流器）和三端雙向可控硅開關元件。這類SPD有時也稱“短路型SPD”；電壓限制型SPD在沒有電涌時具有高阻抗但隨著電涌電流和電壓的上升其阻抗將持續(xù)地減小。常用的非線性元件有壓敏電阻和抑制二極管，這類SPD有時也稱為“箝位型SPD”；復合型SPD是由電壓開關型元件和電壓限制型元件組成的，其特性隨所

3、加電壓的特性可以表現(xiàn)為電壓開關型、電壓限制型或兩者皆有。無限流元件的SPD在信息線路中的使用只有一個或數(shù)個用于限制過電壓的元件，而無限流元件；有限流元件的SPD在信息線路中使用既有限制過電壓的元件，又有限流元件。SPD限壓元件可分為電壓開關型和限壓型保護模式保護模式 modes of protectionmodes of protection定義：用于描述配電線路中用于描述配電線路中SPDSPD保護功能配置情況。保護功能配置情況。 3.3.1 在交流配電系統(tǒng)中分為相線與相線(L-L)、相線與地線(L-PE)、相線與中性線(L-N)、中性線與地線(N-PE)之間等四種保護模式 ;3.3.2 在直

4、流配電系統(tǒng)中分為正極與負極（V+-V-）、正極與地線（V+-PE）、負極與地線（V-PE）之間等三種保護模式。注：限壓型SPD和具有限壓特性的組合型SPD可用于任一保護模式。電壓開關型SPD和具有開關特性的組合型SPD因存 在尚待進一步研究的續(xù)流遮斷能力及其試驗方法問題，不宜在除N-PE外的其它保護模式中推廣使用 保護模式的選用主要依據(jù)通信局站低壓配電系統(tǒng)保護模式的選用主要依據(jù)通信局站低壓配電系統(tǒng)的供電方式，通信局站常采用兩種供電方式的供電方式，通信局站常采用兩種供電方式 a) a) 一種是一種是TNTN系統(tǒng)系統(tǒng)( (包含包含TN-STN-S系統(tǒng)、系統(tǒng)、TN-C-STN-C-S系統(tǒng)和系統(tǒng)和TN

5、-CTN-C系統(tǒng)系統(tǒng)) ,) ,對于對于TNTN系統(tǒng)供電方式可選用系統(tǒng)供電方式可選用4 4模式或模式或7 7模式限壓型模式限壓型SPDSPD或者或者3+13+1模式的模式的SPD(L-NSPD(L-N為為3 3個限壓型個限壓型SPDSPD，N-PEN-PE為為1 1個開關型個開關型SPD)SPD)；b) b) 另一種是另一種是TTTT系統(tǒng)，對于系統(tǒng)，對于TTTT系統(tǒng)供電方式必須選用系統(tǒng)供電方式必須選用3+13+1模式模式的的SPDSPD。以上以上內(nèi)容在內(nèi)容在通信局站在用防雷系統(tǒng)技術要求和通信局站在用防雷系統(tǒng)技術要求和檢測方法檢測方法中中已經(jīng)給予了詳細講解，因此不再贅述。已經(jīng)給予了詳細講解，因此

6、不再贅述。變壓器配電柜ABCN變壓器配電柜ABCN變壓器配電柜ABCN常見交流供電系統(tǒng)的供電方式：常見交流供電系統(tǒng)的供電方式：TNTN供電系統(tǒng)供電系統(tǒng)變壓器接地與機房接地使用同一地網(wǎng)。TTTT供電系統(tǒng)供電系統(tǒng)變壓器接地與機房接地使用不同地網(wǎng)。TN-CTN-C供電系統(tǒng)供電系統(tǒng)變壓器接地與機房接地使用不同地網(wǎng)，但中性線在機房入口接地。 l 多級浪涌保護器配合使用時 ，各浪涌保護器之間應保持必要的退耦距離或增加退耦器件，一般要求退耦距離（電纜長度）不小于5 米。如果退耦距離過短，其導線形成的分布電感小、感抗低，前一級的浪涌可能會在前級SPD還未有效動作前達到后一級SPD造成后一級SPD損壞。l 在T

7、N-S及TT交流供電系統(tǒng)內(nèi)（即我們基站交流的常用供電系統(tǒng)），現(xiàn)今均采用“3+1”保護方式的SPD連接，如下圖：l SPD不能進行模塊并聯(lián)的方式來提高通流量。l 間隙型及間隙組合型SPD不能用于通信局站。防雷器接線規(guī)范要求l 配電電源線、SPD交流引線、SPD接地線的線徑應符合下表要求：l SPD應安裝在被保護設備附近，其電源引線和接地線長度均應小于1.5米。l 內(nèi)容摘抄：為了確保SPD發(fā)生故障時不影響通信系統(tǒng)的正常供電和引起火災事故，在電源SPD的引接線上，應串接保護空開或保險絲，保護空開的標稱電流不能大于前級供電空開的1-1.6倍。修改：為保護通信設備，降低雷災影響，同時為防止SPD因故障或

8、長時間泄流引發(fā)引接線發(fā)熱著火， 應將SPD引接線接于交流供電空開下端口，且其它被保護設備的交流引接線應按下述凱文接法進行連接：銅線截面積銅線截面積S（mm2）配電電源線S16S70S70SPD引接線=S1616SPD地線=S1635防雷器接線規(guī)范要求（續(xù)）普通并聯(lián)式接線方式與采用凱文式接線方式對設備保護效果的不同普通并聯(lián)式接線方式與采用凱文式接線方式對設備保護效果的不同A A點為交流配電箱。點為交流配電箱。B B點為機房接地母排。點為機房接地母排。假設假設A A點到防雷箱的距離為點到防雷箱的距離為1 1米，則米，則L1L1的電感量大約為的電感量大約為1uH1uH。假設防雷箱到假設防雷箱到B B

9、點的距離為點的距離為5 5米，則米，則L2L2的電感量大約為的電感量大約為5uH5uH。開關電源交流輸入側(cè)得到的剩余電壓（殘壓）開關電源交流輸入側(cè)得到的剩余電壓（殘壓）L1L1的殘壓防雷箱的殘壓的殘壓防雷箱的殘壓L2L2的殘壓，并不僅僅是的殘壓，并不僅僅是防雷箱的殘壓。防雷箱的殘壓。假設通過防雷箱的雷電流為假設通過防雷箱的雷電流為20KA20KA：防雷箱的殘壓為防雷箱的殘壓為1500V1500VL1L1的殘壓的殘壓L1L1* *didi/ /dtdt1uH1uH* *20KA/10uS20KA/10uS2KV2KVL2L2的殘壓的殘壓L2L2* *didi/ /dtdt5uH5uH* *20K

10、A/10uS20KA/10uS10KV10KV則最終開關電源交流輸入側(cè)得到的剩余電壓（殘壓）則最終開關電源交流輸入側(cè)得到的剩余電壓（殘壓）2 21.51.510KV10KV13.5KV13.5KV。遠遠大于防雷箱的遠遠大于防雷箱的1500V1500V電壓，也遠遠超過開關電源電壓，也遠遠超過開關電源2500V2500V的耐壓，結(jié)果失去了防雷的保護效果，導的耐壓，結(jié)果失去了防雷的保護效果，導致開關電源會因雷擊損壞。致開關電源會因雷擊損壞。 A A點為交流配電箱。點為交流配電箱。B B點為機房接地母排。點為機房接地母排。采用凱文式接法后，雖然采用凱文式接法后，雖然A A點到防雷箱的距離為點到防雷箱的

11、距離為6 6米。米。而開關電源交流輸入側(cè)得到的剩余電壓（殘壓）防雷箱的殘壓。而開關電源交流輸入側(cè)得到的剩余電壓（殘壓）防雷箱的殘壓。也就是說把也就是說把L1L1和和L2L2的長度變?yōu)榈拈L度變?yōu)? 0。假設通過防雷箱的雷電流為假設通過防雷箱的雷電流為20KA20KA：防雷箱的殘壓為防雷箱的殘壓為1500V1500V。L1L1的殘壓的殘壓L1L1* *didi/ /dtdt0uH0uH* *20KA/10uS20KA/10uS0KV0KV。L2L2的殘壓的殘壓L2L2* *didi/ /dtdt0uH0uH* *20KA/10uS20KA/10uS00KV00KV。則最終開關電源交流輸入側(cè)得到的剩

12、余電壓（殘壓）則最終開關電源交流輸入側(cè)得到的剩余電壓（殘壓）1.5KV1.5KV?；旧系扔诜览紫涞幕旧系扔诜览紫涞?500V1500V殘壓，也遠小于開關電源殘壓，也遠小于開關電源2500V2500V的耐壓，結(jié)果防雷的保護效果很好，開關的耐壓，結(jié)果防雷的保護效果很好，開關電源不會因雷擊損壞。電源不會因雷擊損壞。 如果現(xiàn)場無法滿足防雷器連接線的長度要求（ 0.5 m 根據(jù)VDE V 0100, Part 534），那么就不要用跳線的連接方式，而改用V形連接方式（凱文式接線法）。注意將已保護的線和未保護的線盡可能的保持較遠距離的布放。 當然，凱文式接線方法只是縮短SPD引線的一種較好的方法，如果

13、有條件采用應盡可能采用，但是并不是所有地方都可以采用該方式，它的最大的缺陷是在大容量的配電系統(tǒng)中由于母線線徑很大（或采用銅排），而SPD的接線端子容量有限，無法作此種方式連接。另外，由于電源線要先到SPD，再由SPD到配電設備或用電設備，不可避免地增加了兩個接頭，如果處理不得當，例如接觸不良、接點氧化、松脫等，在電流較大時導致接點發(fā)熱，輕者導致供電中斷，嚴重的還會造成起火燃燒等惡性事故，這是有先例教訓的。因此，凱文式接線方式并不是萬能良藥，還需要根據(jù)實際情況選擇性地利用。主等電位連接排，或端子，或保護地連接排L1+L2 0.5 mL2L1主等電位連接排，或端子保護地連接排 電源SPD應以最短、

14、最直的路徑接地，SPD的接地引線的彎曲角度應不得小于90o，嚴格避免出現(xiàn)“V”型和“U”型這種小于90o的彎曲。 SPD的引接線和接地引線必需通過連接端子（空開的連接端子）或銅算子連接牢固，防止雷電流通過時產(chǎn)生的線芯收縮造成連接松動。 連接接地SPD引接線的空開應檢查端子連接是否牢固，其安裝方向應是往上為合上空開，禁止空開倒置安裝（這有可能因為空開合匣手柄因輕微重力在空開遇保護需上跳開時不能及時跳開）。防雷器接線規(guī)范要求（續(xù)）防雷器幾種接法的可靠性最有效的連接方式(凱文接線)L1 L2 L3防著火凱文接法NPE交流引入線次有效的連接方式(并接)L1 L2 L3防著火NPE交流引入線空開空開空開

15、（斷路器）空開（斷路器）防雷器幾種接法的可靠性 (續(xù))L1L2L3防著火NPE交流引入線空開保護跳開后不能對設備類供電進行保護錯誤的連接方式一錯誤的連接方式二L1L2L3防著火NPE交流引入線B級防雷器箱空開保護跳開后不能對設備類供電進行保護空開空開空開（斷路器）空開（斷路器）例如某地基站加裝的B級防雷器采用錯誤的 “凱文”接法，實例和接線圖如圖所示：這種凱文接法實際上使得防雷器串接的空開串聯(lián)到了主回路中，當雷電脈沖使空開調(diào)閘后就會導致整個機房斷電。經(jīng)過調(diào)查，使用這種接法的地區(qū)在雷擊時機房斷電頻繁，給供電安全和運維工作帶來了極大的困難。 普通并聯(lián)式接線方式與采用凱文式接線方式在基站環(huán)境的具體應

16、用普通并聯(lián)式接線方式與采用凱文式接線方式在基站環(huán)境的具體應用上圖是普通并聯(lián)式接線，由于安裝前沒有仔細考慮安裝位置和布線，結(jié)果上圖是普通并聯(lián)式接線，由于安裝前沒有仔細考慮安裝位置和布線，結(jié)果SPDSPD的連線長度遠遠大的連線長度遠遠大于規(guī)范要求的于規(guī)范要求的0.5m0.5m的要求，開關電源進線端的殘壓等于防雷箱的殘壓加上的要求，開關電源進線端的殘壓等于防雷箱的殘壓加上6 69m9m導線的殘壓，防導線的殘壓，防雷箱肯定起不到應有的保護效果。許多基站安裝防雷箱后，雷擊過后防雷箱也動作了（有雷擊計雷箱肯定起不到應有的保護效果。許多基站安裝防雷箱后，雷擊過后防雷箱也動作了（有雷擊計數(shù)），但開關電源還會被

17、雷擊損壞，用戶在廠家的誤導下認為防雷箱容量太小，然后再加裝大容數(shù)），但開關電源還會被雷擊損壞，用戶在廠家的誤導下認為防雷箱容量太小，然后再加裝大容量的防雷箱，實際改善效果并不明顯。可以說，這與防雷箱的安裝施工不規(guī)范有很大的關系。量的防雷箱，實際改善效果并不明顯?？梢哉f，這與防雷箱的安裝施工不規(guī)范有很大的關系。上圖是采用凱文式接線的實例，這樣安裝有幾個好處：上圖是采用凱文式接線的實例，這樣安裝有幾個好處：1. 1. 配電系統(tǒng)和設備的接地線不用改動，工程量小。配電系統(tǒng)和設備的接地線不用改動，工程量小。2. 2. 防雷箱在最前端可以保護后面所有的負載，保護最全面。防雷箱在最前端可以保護后面所有的負載

18、，保護最全面。3. 3. 防雷箱安裝在總接地母排旁邊，引線最短，殘壓最低，雷電流入地通道最合理，保護效果最好。防雷箱安裝在總接地母排旁邊，引線最短，殘壓最低，雷電流入地通道最合理，保護效果最好。4. 4. 所有設備的接地均連接到總接地母排上，參考電位一致，無地電位反擊的風險。所有設備的接地均連接到總接地母排上，參考電位一致，無地電位反擊的風險。當然，上圖的例子是比較理想情況下的，如果配電線線徑過大、配電線不夠長、室外無斷路器當然，上圖的例子是比較理想情況下的，如果配電線線徑過大、配電線不夠長、室外無斷路器、防雷箱無合適安裝空間等，都會阻礙凱文式接線的實施。、防雷箱無合適安裝空間等，都會阻礙凱文式接線的實施。工程中應把握全局、合理設計、遵循標準、靈活應用、細心施工、嚴守規(guī)范。凱文式接線在工工程中應把握全局、合理設計、遵循標準、靈活應用、細心施工、嚴守規(guī)范。凱文式接線在工程中要多加以利用，以期得到最好的保護效果，但忽視具體應用環(huán)境，一味強調(diào)采用凱文式接線，程中要多加以利用，以期得到最好的保護效果，但忽視具體應用環(huán)境，一味強調(diào)采用凱文式接線，也是不切實際的做法。也是不切實際的做法。 TT供電系統(tǒng)單相供電系統(tǒng)單相 1+N型避雷器型避雷器1+1接線方式接線方式TT供電系統(tǒng)三相供電系統(tǒng)三相380V 3P+N型避雷器型避雷器3+1傳統(tǒng)接線方式傳統(tǒng)接線方式TT供電