電涌保護(hù)器技術(shù)解答

電涌保護(hù)器技術(shù)解答第一頁(yè)，共37頁(yè)。SPD問(wèn)題解答電涌保護(hù)器的基本知識(shí)電涌保護(hù)器標(biāo)準(zhǔn)和術(shù)語(yǔ)常見(jiàn)問(wèn)題電涌保護(hù)器的選型和安裝第二頁(yè)，共37頁(yè)。SPD的分類及特性

按用途分：電源SPD，信號(hào)SPD，天饋線SPD。有的把它也并入信號(hào)SPD。按其結(jié)構(gòu)原理和動(dòng)作特性分電壓限制型，電壓開(kāi)關(guān)型，混合型。按安裝方式分固定式插拔式，移動(dòng)式（SPD裝在電源插座或插板中）。這種分類與原理結(jié)構(gòu)和用途無(wú)關(guān)。

SPD按其端口分類，分為一端口和二端口。第三頁(yè)，共37頁(yè)。電壓限制型SPD核心保護(hù)元件為各種非線性電阻性元件，具有連續(xù)的伏安特性（圖），隨著電流的增大電阻連續(xù)地減小。電源SPD中最普遍的是金屬氧化物非線性電阻片（簡(jiǎn)稱MOV），還有箝位二極管，瞬態(tài)電壓抑制器（一種專門用來(lái)限制大電流瞬態(tài)的二極管，簡(jiǎn)稱TVS），硅雪崩二極管（簡(jiǎn)稱SAD）等?？梢允瞧渲幸环N，也可以是這幾種的混合，但仍然稱電壓限制型。SPD的分類及特性

第四頁(yè)，共37頁(yè)。電壓開(kāi)關(guān)型的核心保護(hù)元件是各種開(kāi)關(guān)型器件，如開(kāi)放的空氣間隙，封閉的氣體放電管，晶閘管等。電源SPD中最常用的是間隙。開(kāi)關(guān)型器件也是非線性元件，但伏安特性不連續(xù)（圖），在小電壓時(shí)基本上為開(kāi)路狀態(tài)，電壓高到一定程度時(shí)兩電極間電阻突然降低，轉(zhuǎn)為導(dǎo)通狀態(tài)。SPD的分類及特性

第五頁(yè)，共37頁(yè)。組合型在有關(guān)國(guó)際和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中，組合型SPD只指電壓開(kāi)關(guān)型元件和電壓限制型元件的組合，兩者串聯(lián)或并聯(lián)?；旌闲蚐PD也具有非線性特性，但是不連續(xù)，其表現(xiàn)與電壓、電流有關(guān)，有時(shí)是電壓開(kāi)關(guān)型特性，有時(shí)是電壓限制型特性。SPD的分類及特性

第六頁(yè)，共37頁(yè)。SPD的分類及特性

各種結(jié)構(gòu)原理的SPD的優(yōu)缺點(diǎn)比較

特性類型響應(yīng)時(shí)間動(dòng)作平穩(wěn)性動(dòng)作分散性續(xù)流泄漏電流電壓保護(hù)水平老化電壓限制型較快<25ns平穩(wěn)無(wú)分散性極小有

較低會(huì)，但可延緩電壓開(kāi)關(guān)型較慢<100ns突變分散性大很大可自熄基本沒(méi)有高，但可觸發(fā)降低

不會(huì)組合型（串聯(lián)）較慢較平穩(wěn)分散性大較小基本沒(méi)有高，但可觸發(fā)降低

不會(huì)第七頁(yè)，共37頁(yè)。施耐德電涌保護(hù)器產(chǎn)品的類型：

是電壓開(kāi)關(guān)型PRF1

電壓限制型PRD和ST按所配模塊的不同而不同。當(dāng)全為MOV時(shí)，如PRD和ST系列的1P、3P，STH/STM的1P+N、3P+N配置電壓限制型在L與N之間是MOV，是電壓限制型模塊，而在N與PE或地之間是間隙，是電壓開(kāi)關(guān)型模塊。所說(shuō)的“3+1”（3P+N）接法，“3”是指3個(gè)電壓限制型模塊，“1”是指1個(gè)電壓開(kāi)關(guān)型模塊第八頁(yè)，共37頁(yè)。電涌保護(hù)器的功能

SPD的功能是通過(guò)泄放電涌電流來(lái)限制電涌電壓。SPD主要是用來(lái)限制雷電引起的瞬態(tài)過(guò)電壓，即雷電電涌，也可限制大部分的操作電涌。雷電電涌可以沿電源或信號(hào)進(jìn)線侵入，可以由于雷擊時(shí)地電位升高反擊而來(lái)，可以由于雷擊建筑物本身或附近的磁場(chǎng)感應(yīng)而在電纜和環(huán)路中產(chǎn)生。因此，即使有了良好的避雷針、引下線和接地裝置，也并非不要SPD，因?yàn)楸芾揍槦o(wú)法防止雷電感應(yīng)和電涌沿線侵入，實(shí)際的接地裝置難以防止反擊。第九頁(yè)，共37頁(yè)。那些情況下要使用電涌保護(hù)器?

如果建筑物內(nèi)有價(jià)值較高、影響較大的信息電子設(shè)備和/或電力電子設(shè)備，其耐受雷電電涌的能力大大低于常規(guī)電氣設(shè)備，就有采用SPD的必要。SPD是要一定投資的，最好在進(jìn)行雷擊風(fēng)險(xiǎn)分析評(píng)估，并考慮技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，不僅考慮間接損失，而且考慮間接損失（對(duì)信息系統(tǒng)，間接損失往往大大高于間接損失），然后決定究竟是否采用SPD，以及采用什么樣的SPD。第十頁(yè)，共37頁(yè)。怎樣評(píng)價(jià)電涌保護(hù)器的優(yōu)劣

對(duì)SPD的主要要求是能否將電涌電壓限制到所需數(shù)值以下.SPD在完成這個(gè)任務(wù)時(shí)必須泄放雷電流。這個(gè)要求必須安全地完成，否則SPD本身就會(huì)損壞，根本不可能完成其主要任務(wù)了。

由于不知道雷擊什么時(shí)候會(huì)發(fā)生，SPD必須在被保護(hù)電路工作時(shí)長(zhǎng)期接入。SPD在長(zhǎng)期工作電壓作用下應(yīng)該基本上不劣化，更不能損壞、斷開(kāi)、或短路使被保護(hù)電路中斷工作。第十一頁(yè)，共37頁(yè)。以可觸發(fā)間隙為保護(hù)元件的電涌保護(hù)器是否一定好?是否電涌保護(hù)器的發(fā)展方向?

可觸發(fā)間隙SPD是一種電壓開(kāi)關(guān)型SPD，用內(nèi)置觸發(fā)的方法降低單純間隙的放電電壓（約4kV）以降低電壓保護(hù)水平（降到1~1.5kV）。這是對(duì)間隙SPD的改進(jìn)，有利于提高保護(hù)效果，擴(kuò)大保護(hù)范圍，也有利于SPD級(jí)間配合，可以省去解耦器。目前對(duì)觸發(fā)電路的可靠性還存在疑慮，有關(guān)制造商似乎還沒(méi)打算馬上用它完全替代單純間隙。降低間隙SPD電壓保護(hù)水平也不一定用觸發(fā)的方法。而IEC另一個(gè)委員會(huì)TC81的現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)并沒(méi)有要求第一級(jí)的電壓保護(hù)水平都低于2.5kV，新標(biāo)準(zhǔn)要到2005年才能出版。估計(jì)單純間隙SPD還可以銷售1~2年。與此同時(shí)，電壓限制型SPD產(chǎn)品，其第一級(jí)的電壓保護(hù)水平普遍不高，不過(guò)1~2kV，如果其通流容量能適當(dāng)提高，并經(jīng)Ⅰ級(jí)分類試驗(yàn)證實(shí)，其結(jié)構(gòu)比可觸發(fā)間隙更簡(jiǎn)單，是更理想的第一級(jí)SPD。所以，觸發(fā)間隙只是SPD發(fā)展方向之一。

第十二頁(yè)，共37頁(yè)。解耦器是什么，什么情況下要用，它有些什么技術(shù)參數(shù)，選用時(shí)要注意什么?

解耦器是SPD級(jí)間配合的手段。它可以是電阻器，也可以是電感器，用于電源SPD級(jí)間配合的通常都是電感器，因?yàn)殡姼猩系挠泄p耗很小。由于電感的阻塞作用，在雷電流侵入時(shí)它可以使處于線路始端的第一級(jí)SPD上的電壓高于后面的SPD，使第一級(jí)盡早動(dòng)作，泄放大部分雷電波能量，減輕第二級(jí)負(fù)擔(dān)，從而保證級(jí)間配合。目前供應(yīng)的解耦器額定工作電流不大（最大不過(guò)60A左右），只能適用于不大的電源容量，如通信站電源，對(duì)大型建筑物就可能不夠了。要認(rèn)真校驗(yàn)負(fù)載額定電流。如果負(fù)載額定電流<60A,可以直接選用解耦器。如果>60A就不能使用解耦器，需要人為的拉大級(jí)間距離，甚至另選SPD產(chǎn)品

第十三頁(yè)，共37頁(yè)。能不能把幾個(gè)電涌保護(hù)器模塊在外部并聯(lián)起來(lái)擴(kuò)大通流容量?

絕對(duì)不可以！這是危險(xiǎn)的。無(wú)論是間隙還是金屬氧化物電阻都是非線性元件，很難使其整個(gè)特性曲線（對(duì)間隙是伏秒特性，對(duì)金屬氧化物電阻是伏安特性）完全一致。對(duì)購(gòu)入的SPD模塊，制造商不提供伏秒特性和伏安特性，盤廠是不可能解決并聯(lián)的問(wèn)題，并聯(lián)的實(shí)際結(jié)果是通流容量等于通流容量最低的那個(gè)模塊。輕則嚴(yán)重過(guò)熱，重則遇到雷擊發(fā)生爆炸。40kA40kA40kA120kA≤++外部并聯(lián)圖示第十四頁(yè)，共37頁(yè)。電涌保護(hù)器能否限制操作過(guò)電壓(電涌)?

大部分操作過(guò)電壓(電涌)的電壓峰值不高（多數(shù)在3kV左右，很少會(huì)超過(guò)6kV），能量沒(méi)有雷電電涌大。所以，能夠限制雷電電涌的SPD，一般都能限制大部分操作過(guò)電壓(電涌)。但是在靠近電氣設(shè)備操作十分頻繁的地點(diǎn)（如電梯控制中心和有電容補(bǔ)償?shù)哪妇€），應(yīng)該提高其最大持續(xù)運(yùn)行電壓，至少要求Uc〉1.45Uo。第十五頁(yè)，共37頁(yè)。當(dāng)前有關(guān)電涌保護(hù)器/電涌保護(hù)的國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)有那些唯一的強(qiáng)制性的國(guó)家防雷標(biāo)準(zhǔn)是《GB50057-94（2000年版）建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》。面向電涌保護(hù)器制造廠的是已報(bào)批的、等同IEC61643-11的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《GB18802.1-2002低壓配電系統(tǒng)的電涌保護(hù)器（SPD）第一部分：性能要求和試驗(yàn)方法》。行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)公共安全行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《GA267-2000計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)雷電電磁脈沖安全防護(hù)規(guī)范》通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《YD/T5098-2001通信局（站）雷電過(guò)電壓保護(hù)工程設(shè)計(jì)規(guī)范》，《YD/T1235-2002通信局（站）低壓配電系統(tǒng)用電涌保護(hù)器

技術(shù)要求

測(cè)試方法》氣象行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《QX3-2000氣象信息系統(tǒng)雷擊電磁脈沖防護(hù)規(guī)程》。第十六頁(yè)，共37頁(yè)。電涌保護(hù)器還有什么名稱,那些是正式的/標(biāo)準(zhǔn)的術(shù)語(yǔ)？那些是習(xí)慣/通俗用語(yǔ)?

電涌保護(hù)器的IEC英文原名是SurgeProtectiveDevice，簡(jiǎn)稱SPD?！半娪勘Ｗo(hù)器”這個(gè)名詞是GB50057-942000年版所用，為防雷業(yè)界多數(shù)人所采用。其它名稱如“過(guò)電壓保護(hù)器”(過(guò)去名稱)、“沖擊保護(hù)裝置（SPD）”（電力系統(tǒng)正在擬定的信號(hào)電涌保護(hù)器標(biāo)準(zhǔn)，原文也是SurgeProtectiveDevice）、“防雷保安器”（公共安全標(biāo)準(zhǔn)用，英文LightningProtector）?！暗蛪罕芾灼鳌?、“防雷器”只是習(xí)慣用語(yǔ)、非正式術(shù)語(yǔ)，第十七頁(yè)，共37頁(yè)。什么是電涌保護(hù)器的電壓保護(hù)水平，對(duì)不同類型的電涌保護(hù)器電壓保護(hù)水平的含義有什么不同?電壓保護(hù)水平表示在雷電流下SPD能將其端子間的電壓限制到什么數(shù)值，這是一個(gè)瞬態(tài)電壓波形的峰值。如果波峰不止一個(gè)，則應(yīng)取其最大的那個(gè)峰值。對(duì)電壓開(kāi)關(guān)型SPD指規(guī)定陡波下最大放電電壓；對(duì)電壓限制型SPD指規(guī)定電流波形下的最大殘壓；對(duì)復(fù)合型SPD指最大放電電壓和最大殘壓兩者中較大者。第十八頁(yè)，共37頁(yè)。建筑物第一級(jí)SPD的電壓保護(hù)水平要≤4kV還是≤2.5kV?PRF1是否過(guò)時(shí)了？

SPD的電壓保護(hù)水平要與設(shè)備沖擊耐受電壓配合?，F(xiàn)行國(guó)家防雷標(biāo)準(zhǔn)GB50057-94（2000年版）和IECTC81，TC37A標(biāo)準(zhǔn)的SPD配置要求，并沒(méi)有規(guī)定建筑物第一級(jí)SPD的電壓保護(hù)水平必須≤2.5kV,只要第一級(jí)能保護(hù)建筑物內(nèi)電源線上配電電器(Ⅳ類Ⅲ類設(shè)備,沖擊耐受電壓≥4kV)并且滿足級(jí)間配合要求就行。新近修訂的IECTC64的標(biāo)準(zhǔn)IEC60364-5-534就規(guī)定第一級(jí)的電壓保護(hù)水平≤2.5kV(從Ⅳ類Ⅲ類設(shè)備一直保護(hù)到Ⅱ類設(shè)備，其沖擊耐受電壓≥2.5kV)。這樣做的好處可能是允許省去一級(jí)SPD，最多在敏感設(shè)備(Ⅰ類設(shè)備,沖擊耐受電壓≥1.5kV)再加一級(jí)。由于第一級(jí)電壓保護(hù)水平低，級(jí)間配合也容易滿足。這是一新的趨勢(shì)。第一級(jí)滿足≤2.5kV的辦法一是采用金屬氧化物型，其電壓保護(hù)水平不難滿足，問(wèn)題是通流容量是否夠；二是采用降低放電電壓的間隙SPD，目前可以用觸發(fā)間隙實(shí)現(xiàn)。PRF是間隙型的,其電壓保護(hù)水平≤4kV，可以滿足現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)的要求。其缺點(diǎn)是裕度小,可能要多配一級(jí)(中間級(jí))SPD，在級(jí)間距離不夠時(shí)要加解耦器。估計(jì)PRF還可在一定的范圍內(nèi)銷售1~2年。

第十九頁(yè)，共37頁(yè)。什么是電涌保護(hù)器的沖擊通流容量？什么是標(biāo)稱放電電流，最大放電電流，沖擊放電電流?

SPD的通流容量指其最大能承受的雷電能量，本應(yīng)以可以承受的最大雷電流能量表征，但是在工程上為方便起見(jiàn)，也可以近似地用規(guī)定波形的最大雷電放電電流值代替。在實(shí)用上，如果不超過(guò)SPD的最大放電電流，一般講也不會(huì)超過(guò)其最大可耐受能量。

SPD的通流容量可用標(biāo)稱放電電流In，最大放電電流Imax，沖擊放電電流Iimp等表示。這三者的含義和數(shù)值相差很大，不僅是因?yàn)闇y(cè)試電流波形的不同，而且因?yàn)橐笸ㄟ^(guò)的次數(shù)不同。簡(jiǎn)單地講，標(biāo)稱放電電流波形是8/20μs，15~20次（按不同的標(biāo)準(zhǔn)，IEC是15次）；最大放電電流也是8/20μs，1~2次（按不同的標(biāo)準(zhǔn)，IEC是1次）；沖擊放電電流波形是10/350μs，1~2次（按不同的標(biāo)準(zhǔn)，IEC是1次）。對(duì)一個(gè)金屬氧化物SPD講，其最大放電電流數(shù)值約為2~3倍標(biāo)稱放電電流，其沖擊放電電流數(shù)值較其最大放電電流小得多。比較不同產(chǎn)品的通流容量時(shí)務(wù)必要注意三種電流參數(shù)含義的不同。第二十頁(yè)，共37頁(yè)。什么是電涌保護(hù)器的Ⅰ級(jí)分類試驗(yàn),Ⅱ級(jí)分類試驗(yàn),Ⅲ級(jí)分類試驗(yàn)?

對(duì)SPD進(jìn)行3個(gè)等級(jí)的分類試驗(yàn)是IEC61643-11規(guī)定的。SPD的Ⅰ級(jí)分類試驗(yàn)是用標(biāo)稱放電電流In先做預(yù)處理試驗(yàn)(施加15次)、然后用最大沖擊電流Iimp(施加1次)進(jìn)行試驗(yàn)。沖擊放電電流試驗(yàn)時(shí)不僅要求10/350波形，而且標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定電流包含的電荷量應(yīng)為Q=0.5Ipeak(其中電荷量Q單位為庫(kù)侖（C），Iimp的峰值是Ipeak單位為千安（kA）)。而且Q應(yīng)在10ms內(nèi)通過(guò)。在沖擊試驗(yàn)的同時(shí)還施加相當(dāng)與最大持續(xù)運(yùn)行電壓的工頻電壓。這個(gè)要求是很嚴(yán)的。Ⅱ級(jí)分類試驗(yàn)也先用標(biāo)稱放電電流In先做預(yù)處理試驗(yàn)(施加15次)，然后再用最大放電電流Imax(施加1次)進(jìn)行試驗(yàn)。與沖擊試驗(yàn)同時(shí)還施加工頻電壓。Ⅲ級(jí)分類試驗(yàn)用復(fù)合波發(fā)生器進(jìn)行試驗(yàn)。復(fù)合波發(fā)生器能對(duì)開(kāi)路電路施加1.2/50μs波形沖擊電壓，對(duì)短路電路施加8/20μs波形沖擊電流。實(shí)際被試SPD的電壓、電流幅值及其波形由上述沖擊發(fā)生器及被試SPD的(非線性)阻抗而定。復(fù)合波發(fā)生器的開(kāi)路電壓峰值Uoc和短路電流峰值Isc之比取為2Ω：該比值定義為發(fā)生器輸出虛擬阻抗Zf。與沖擊試驗(yàn)同時(shí)還施加工頻電壓。第二十一頁(yè)，共37頁(yè)。什么是最大持續(xù)運(yùn)行電壓Uc？應(yīng)如何選擇?

不論哪種類型SPD其設(shè)計(jì)只能限制瞬態(tài)過(guò)電壓，這是因?yàn)樵试S通過(guò)SPD的能量有限，瞬態(tài)過(guò)電壓峰值雖很高，但持續(xù)時(shí)間極短（微秒，毫秒級(jí)），能量卻有限，概率也小。電網(wǎng)中還有暫態(tài)過(guò)電壓，它由電網(wǎng)自身運(yùn)行異常、故障等引起，雖然其幅值較瞬態(tài)過(guò)電壓低，但持續(xù)時(shí)間較瞬態(tài)過(guò)電壓長(zhǎng)得多（幾個(gè)周波到幾秒，甚至更長(zhǎng)），所以能量大，SPD不能承受：對(duì)金屬氧化物電阻等電壓限制型，輕則加速老化，重則過(guò)熱直到損壞、短路、爆炸；對(duì)間隙電壓開(kāi)關(guān)型，雖無(wú)老化問(wèn)題，但是如在暫態(tài)過(guò)電壓下?lián)舸┒覔舸┖蟛荒茏詣?dòng)熄弧，也會(huì)爆炸。暫態(tài)過(guò)電壓UT（≤5s）與電網(wǎng)最大持續(xù)運(yùn)行電壓Ucs有關(guān)。SPD允許的最大持續(xù)運(yùn)行電壓Uc應(yīng)大于電網(wǎng)最大持續(xù)運(yùn)行電壓Ucs。Uc取得過(guò)低，輕則加速SPD的老化，重則引起SPD爆炸。因此，最大持續(xù)運(yùn)行電壓Uc反映SPD能長(zhǎng)期工作而不損壞的能力。暫態(tài)過(guò)電壓是電網(wǎng)的特性。當(dāng)然，前者應(yīng)高于后者。Uc過(guò)高則相應(yīng)保護(hù)元件的瞬態(tài)下動(dòng)作電壓抬高，保護(hù)效果就變差第二十二頁(yè)，共37頁(yè)。壓敏電壓（或標(biāo)稱導(dǎo)通電壓）與最大持續(xù)運(yùn)行電壓有什么區(qū)別?它對(duì)SPD的性能有什么影響？

壓敏電壓（或標(biāo)稱導(dǎo)通電壓）是金屬氧化物非線性電阻片的重要特性參數(shù)，它表示接近但在電阻伏安特性轉(zhuǎn)折點(diǎn)之前的一個(gè)電壓。相應(yīng)這個(gè)電壓的電流稱參考電流，由制造廠家選取，通常取直流1mA。超過(guò)這個(gè)電壓，伏安特性很快就會(huì)飽和，流過(guò)的電流急劇增大，電阻片上的電壓受到鉗制。雷電下SPD應(yīng)工作于這個(gè)狀態(tài)，但電源的正常電壓應(yīng)遠(yuǎn)在此轉(zhuǎn)折點(diǎn)以下。所以SPD的最大持續(xù)運(yùn)行電壓和暫態(tài)過(guò)電壓都應(yīng)在轉(zhuǎn)折點(diǎn)以下并留有余度，按次序應(yīng)是：電網(wǎng)最大持續(xù)運(yùn)行電壓<SPD最大持續(xù)運(yùn)行電壓<金屬氧化物電阻片壓敏電壓。另一方面，對(duì)同一種電阻片，壓敏電壓越高，殘壓也越高。好的SPD產(chǎn)品設(shè)計(jì)、好的金屬氧化物電阻片應(yīng)能使最大持續(xù)運(yùn)行電壓盡量低于壓敏電壓，而殘壓又盡可能小。選擇SPD產(chǎn)時(shí)，如能知道產(chǎn)品的壓敏電壓，對(duì)判斷其可靠性和限壓性能是很有利的。但實(shí)際上絕大多數(shù)制造商都不提供壓敏電壓數(shù)值，它屬于電阻片元件的特性。SPD使用者只關(guān)心SPD允許的最大持續(xù)運(yùn)行電壓。第二十三頁(yè)，共37頁(yè)。什么是電涌保護(hù)器的保護(hù)模式?保護(hù)模式是電涌保護(hù)中的一個(gè)專門名詞，指的是一組SPD中的各個(gè)模塊和被保護(hù)線路/設(shè)備端子如何連接：連在相線對(duì)地線，相線對(duì)中線或中線對(duì)地線之間，還是連在相線對(duì)相線之間

保護(hù)模式分為：共模模式指模塊接在相與地、中與地之間，三相3~4個(gè)模塊。差模模式指模塊接在相與中之間或相與相之間。全保護(hù)模式指既有共模模式又有差模模式。通常所說(shuō)全保護(hù)模式需三相7個(gè)模塊，不包括相間模塊。“3+1”模式三個(gè)相對(duì)中模塊是差模模塊，一個(gè)中對(duì)地模塊可歸之于共模模式。在“3+1”接法里各相對(duì)地保護(hù)是由差模模塊和間隙模塊共同實(shí)現(xiàn)

第二十四頁(yè)，共37頁(yè)。不同保護(hù)模式的保護(hù)對(duì)象是什么共模模塊保護(hù)的是設(shè)備內(nèi)電路和器件對(duì)地的絕緣，差模模塊保護(hù)的是設(shè)備兩個(gè)輸入端之間的電路和器件本身，接在相對(duì)相的差模模塊保護(hù)的是設(shè)備內(nèi)接于相與相之間的器件。全保護(hù)模式保護(hù)設(shè)備對(duì)地及帶電導(dǎo)體間的絕緣。共模模式

全保護(hù)模式

“3+1”接法

第二十五頁(yè)，共37頁(yè)。PRD、ST系列各是什么保護(hù)模式？

PRD和ST系列的1P、3P類型，為共模模式。PRD和ST系列類型1P+N、3P+N都是“3+1”接法，不過(guò)其中STH/STM的1P+N、3P+N模塊配置，全為MOV；PRD,STD的1P+N、3P+N類型，在L與N之間是MOV，而在N與PE或地之間卻是間隙。施耐德無(wú)全保護(hù)模式，但是可以用單極模塊拼裝成全保護(hù)模式。第二十六頁(yè)，共37頁(yè)。什么是防雷分區(qū)？在防雷設(shè)計(jì)上有什么實(shí)際意義？

防雷分區(qū)是建筑物內(nèi)外按不同的雷電威懾程度而劃分的區(qū)域防雷分區(qū)的做法是：以雷電電磁環(huán)境（雷電流，雷電電場(chǎng)、磁場(chǎng)）顯著變化為特征，將需要保護(hù)的空間分成不同的

分區(qū)，標(biāo)定各區(qū)域?yàn)長(zhǎng)PZOA、LPZOB、LPZ1區(qū)及后續(xù)各區(qū)（LPZ2等）。通常區(qū)號(hào)越大，電磁環(huán)境越弱。LPZ0A為直接雷非防護(hù)區(qū)，該區(qū)內(nèi)各類物體都可能遭到雷擊，電場(chǎng)、磁

場(chǎng)沒(méi)有衰減，屬于完全暴露的不設(shè)防區(qū)。實(shí)際上是建筑物屋頂避雷針保護(hù)范圍以外的空間。LPZ0B為直接雷防護(hù)區(qū)，該區(qū)內(nèi)各類物體很少可能遭到雷擊，但雷電流、電場(chǎng)、磁場(chǎng)仍沒(méi)有衰減，屬于暴露的直接雷設(shè)防區(qū)。實(shí)際上是建筑物屋頂避雷針保護(hù)范圍以內(nèi)的空間。LPZ01為第一雷電屏蔽防護(hù)區(qū)，該區(qū)內(nèi)各類物體不可能遭到直接雷擊，由于進(jìn)入的雷電流較LPZ0B區(qū)為小以及建筑物的屏蔽，本區(qū)的電場(chǎng)、磁場(chǎng)得到初步的衰減。實(shí)際上建筑物內(nèi)大部分區(qū)域?qū)俅恕＝?jīng)常用等電位聯(lián)結(jié)或SPD等進(jìn)行保護(hù)。

LPZ2為第二雷電屏蔽防護(hù)區(qū)，該區(qū)內(nèi)各類物體當(dāng)然也不可能遭到直接雷擊，由于進(jìn)入的雷電流進(jìn)一步減少和其他屏蔽措施，本區(qū)的電場(chǎng)、磁場(chǎng)得到進(jìn)一步的衰減。實(shí)際上建筑物內(nèi)帶屏蔽的機(jī)房屬此。經(jīng)常用等電位聯(lián)結(jié)或SPD等進(jìn)行保護(hù)。根據(jù)需要還可以設(shè)置更高級(jí)的雷電屏蔽防護(hù)區(qū)LPZ3（實(shí)際上在機(jī)箱里）等。第二十七頁(yè)，共37頁(yè)。防雷分區(qū)在防雷設(shè)計(jì)上有什么實(shí)際意義？

IEC標(biāo)準(zhǔn)要求，應(yīng)在任意兩個(gè)防雷區(qū)的交界處做等電位連接。由于防雷等電位連接包括SPD，所以也應(yīng)該在防雷區(qū)的交界處設(shè)置SPD，例如在建筑物進(jìn)線處設(shè)置第一級(jí)SPD，在機(jī)房進(jìn)線處設(shè)置第二（三）級(jí)SPD，在機(jī)箱入口處設(shè)置第三（四）級(jí)SPD等。從LPZA

或LPZB

到LPZ1交界處的SPD應(yīng)選用Ⅰ級(jí)分類試驗(yàn)產(chǎn)品。

第二十八頁(yè)，共37頁(yè)。應(yīng)該根據(jù)那些條件來(lái)選用電涌保護(hù)器?能否進(jìn)行電涌保護(hù)設(shè)施的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較?

雷電和設(shè)備的耐雷水平都是一個(gè)概率問(wèn)題。防雷需要投資，卻不可能絕對(duì)地保證平安。只有在防雷投資與減少雷害風(fēng)險(xiǎn)的經(jīng)濟(jì)效果能夠平衡時(shí)，防雷才是值得的。當(dāng)雷擊概率很小而雷害后果不重時(shí)，防雷或電涌保護(hù)可能是不值得的。在雷擊概率和雷害后果不同的情況下，電涌保護(hù)配置和投資也應(yīng)該不同。防雷方案設(shè)計(jì)應(yīng)該在雷擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。雷擊風(fēng)險(xiǎn)：當(dāng)?shù)氐睦妆┤?、雷擊概率、雷電流概率，建筑物大小和受雷概率要求保護(hù)的設(shè)備的重要性，以其建筑物用途，雷害后果，直接、間接損失，經(jīng)濟(jì)和社會(huì)影響，供電連續(xù)性要求等來(lái)區(qū)分建筑物和設(shè)備在采用電涌保護(hù)以前已有的或擬采用的各種防雷措施，如有無(wú)避雷針、等電位連接、屏蔽等

但是由于雷害的影響因素太多，國(guó)內(nèi)還沒(méi)有完整的、實(shí)用的、可操作的雷擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較方法。第二十九頁(yè)，共37頁(yè)。第一級(jí)是否一定要用間隙型電涌保護(hù)器?

只要所選SPD通流容量符合要求，第一級(jí)不一定要選間隙型SPD，用金屬氧化物SPD也可以，它甚至是更好的。但要注意的是：第一級(jí)的通流容量要用Ⅰ級(jí)分類試驗(yàn)的最大沖擊電流Iimp（10/350波形）來(lái)衡量?，F(xiàn)在有一些金屬氧化物SPD的Iimp已經(jīng)能滿足非架空進(jìn)線情況下第一級(jí)的要求?！禛B50057-942000年版》第6.4.7條Iimp只要10kA，線路有屏蔽時(shí)甚至只要2.5kA。施耐德的PRD/ST系列最大達(dá)65kA（8/20波形），如考慮10/350與8/20波形下通流容量的折算比是10，可以滿足相當(dāng)大部分情況的第一級(jí)的要求。有些行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（信息產(chǎn)業(yè)部YD5089-2001和公安部GA267-2000）對(duì)第一級(jí)甚至不要Ⅰ級(jí)分類試驗(yàn)的最大沖擊電流Iimp（10/350波形），只要Ⅱ級(jí)分類試驗(yàn)的最大放電電流Imax（8/20波形），則PRD/ST65kA更可以用了。第三十頁(yè)，共37頁(yè)。建筑物內(nèi)第一級(jí)電涌保護(hù)器和配電變壓器低壓避雷器可否合并，什么條件下可以合并

《民用建筑電氣規(guī)范》和《交流電氣裝置的過(guò)電壓保護(hù)和絕緣配合》都要求在某些情況下在配電變壓器低壓側(cè)要裝設(shè)避雷器，但對(duì)其參數(shù)未做明確規(guī)定。一般這個(gè)避雷器的通流容量是很小的，不過(guò)是1.5-3kA（8/20），遠(yuǎn)小于建筑物內(nèi)第一級(jí)SPD的通流容量。對(duì)這兩者通流容量的選擇很有爭(zhēng)議。實(shí)際工程中，在建筑物內(nèi)第一級(jí)SPD和配電變壓器低壓避雷器都要裝設(shè)的情況，如兩者預(yù)期安裝的距離小于15m，是可以合并的，而且是裝設(shè)在建筑物入口，并按第一級(jí)SPD要求。這樣做是偏于安全的。第三十一頁(yè)，共37頁(yè)。什么是”3+1”接法?”3+1”接法的好處是什么?它主要適合于什么系統(tǒng)?TN-S系統(tǒng)用”3+1”接法是否好?

”3+1”接法是成組SPD的一種接法，具體接法是三個(gè)模塊接于相對(duì)中，一個(gè)模塊接于中對(duì)地。”3+1”接法的好處是差模模塊的運(yùn)行比較安全。對(duì)TT系統(tǒng)特別有利，因?yàn)樵赥T系統(tǒng)如系統(tǒng)內(nèi)有對(duì)地故障，中心點(diǎn)偏移，會(huì)使非故障相對(duì)地電壓升高，加重相對(duì)地模塊的負(fù)擔(dān)。當(dāng)然其最大持續(xù)運(yùn)行電壓選得接近于線電壓就可以，但這樣做會(huì)使電壓保護(hù)水平抬高。如按”3+1”接法將模塊接在相對(duì)中就不會(huì)負(fù)擔(dān)過(guò)重，其最大持續(xù)運(yùn)行電壓就可選得低些，電壓保護(hù)水平也就可以降低。通?！?+1”接法SPD是接在剩余電流保護(hù)器（RCD）的電源側(cè)（或進(jìn)線端）以免雷電流流過(guò)RCD?！?+1”接法的缺點(diǎn)在對(duì)地保護(hù)方面：如相對(duì)地之間的兩個(gè)模塊都是金屬氧化物電阻，電壓保護(hù)水平是兩個(gè)殘壓之和，比較高；如果是金屬氧化物電阻和間隙的串聯(lián)，這個(gè)保護(hù)支路的響應(yīng)時(shí)間取決于間隙，比較慢。對(duì)TN-S系統(tǒng)講，相對(duì)中的暫態(tài)過(guò)電壓本來(lái)就不會(huì)很高，”3+1”接法的優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)不出來(lái)，主要就是缺點(diǎn)反映慢。第三十二頁(yè)