电涌保护器SPD在低压电气系统中的选择和使用原则.ppt

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1、南京信息工程大学遥感学院防雷施广全,电涌保护器SPD在低压电气系统中的选择和使用原则,主讲：施广全,南京信息工程大学遥感学院防雷施广全,3术语和定义,3.2 限压型 SPDVoltage limiting type SPD 无电涌出现时在线SPD呈高阻状态，当线路上出现电涌且电压达到一定的值时，SPD的阻抗突然下降变为低阻的SPD。电压开关型SPD常用的元件有：放电间隙、气体放电管、晶体闸流管和三端双向可控硅元件等。有时也称这类SPD为“短路型”SPD。,南京信息工程大学遥感学院防雷施广全,3.2限压型 SPDVoltage limiting type SPD,无电涌出现时在线SPD呈高阻状态

2、，随着线路上的电涌电流及电压的增加，达到一定值时SPD的阻抗跟着连续变小的SPD。限压型SPD常用的元件有金属氧化物压敏电阻、雪崩二极管等。有时也称这类SPD为“箝压型”SPD。,南京信息工程大学遥感学院防雷施广全,3.3混合型SPDcombination type SPD,由开关型元件和限压型元件组合而成的SPD。随着施加的电压特性不同，SPD时而呈现开关型 SPD特性，时而呈现限压型 SPD特性，时而同时呈现开关型和限压型特性。,南京信息工程大学遥感学院防雷施广全,3.4冲击试验分类Impulse test classification,级分类试验classtests 对试品进行标称放电电

3、流In，1.250s冲击电压和冲击电流Iimp的试验。10/350s波形是可能实现Iimp波形三个参数要求的波形之一。,南京信息工程大学遥感学院防雷施广全,3.4.2级分类试验class tests,对试品进行标称放电电流In，1.250s冲击电压和最大放电电流Imax试验。n和Imax的波形为820s。,南京信息工程大学遥感学院防雷施广全,3.4.3级分类试验class tests,对试品进行混合波（1.250s，820s）试验。,南京信息工程大学遥感学院防雷施广全,3.5最大持续运行电压 maximum continuous operating voltageUC,可以持续加在 SPD上而

4、不导致SPD动作的最大交流电压有效值（）或直流电压，等于SPD的额定电压。,南京信息工程大学遥感学院防雷施广全,3.6电压保护水平 voltage protection levelUP,一个表征 SPD限制电压的性能参数，它可从一系列的优选值的列表中选取，该值应高于或等于实测限制电压的最大值。,南京信息工程大学遥感学院防雷施广全,3.7暂时过电压耐受值 temporary overvoltageUT,SPD能耐受的、持续短时间的直流过电压或最大工频过电压（）。在规定时间内，UT大于UC。注：本定义根据GB 18802.1定义3.18改写，并说明UT值应由SPD生产厂提供。SPD在经受UTOV后

5、可能承受，如SPD的性能参数没有改变，或虽出故障但对人、装置和设备没有损坏。,南京信息工程大学遥感学院防雷施广全,3.8暂时过电压temporary overvoltage UTOV,低压电气系统中给定区域持续时间较长的工频过电压。UTOV可能由低压（LV）或高压（HV）系统内部故障造成。注：UTOV典型的持续时间最长为5S。,南京信息工程大学遥感学院防雷施广全,3.11标称电压 nominal voltage Uo,低压配电系统或设备标明的电压，某些特性与该电压值（如220V/380V）有关。在正常的标称系统中，供电终端的电压可能与供电系统标称的电压不同，一般允许有10%的容差。注：系统中相

6、线对中性线的电压用UO表示；相线对地线的电压用Un表示。,南京信息工程大学遥感学院防雷施广全,3.12标称放电电流nominal discharge current In,流过SPD的820s电流波的峰值电流，用于II级分类试验，也用于对SPD做I级和II级分类的预试验。,南京信息工程大学遥感学院防雷施广全,3.13冲击电流impulse currentIimp,由幅值电流Ipeak，电荷量Q和比能量W/R三个参数来决定。用于低压电气系统的SPD的I级分类试验。冲击电流Iimp应在50s内达到Ipeak，应在10ms内输送电荷量Q(AS)和应在10ms内达到比能量W/R。10/350s波形是可

7、能实现上述要求的波形之一。,南京信息工程大学遥感学院防雷施广全,3.16短路电流承受能力 short-circult withstand,SPD能承受的最大预期短路电流值。,南京信息工程大学遥感学院防雷施广全,3.17持续工作电流 Continuous operating currentIC,在最大持续运行电压（UC）下，流过SPD的电流，其中流经接地端子（如PE）的电流为残流（Ires）。,南京信息工程大学遥感学院防雷施广全,3.18 续流 follow currentIf,冲击放电电流结束瞬间，流过SPD的由供电电源提供的电流。在低压交流配电系统中，一般将此电流称为工频续流。,南京信息工程

8、大学遥感学院防雷施广全,3.19额定负载电流 ratad load currentIL,流经连接至低压配电系统的双端口SPD输出端提供给负载允许的最大持续交流电流（）或直流电流。注：本定义仅适用于双端口SPD或具有单独输入/输出端口的单端口SPD。,南京信息工程大学遥感学院防雷施广全,3.20劣化degradation,任何设备的工作性能偏离其预定性能的非期望偏差。在SPD性能中指当SPD长时间工作或处于恶劣工作环境时，或直接承受雷击电涌而引起其性能下降、原始性能参数的改变。也称退化或老化。,南京信息工程大学遥感学院防雷施广全,3.21热崩溃thermal runaway,当SPD承受的持续功

9、率损耗超过SPD外壳和连接件的散热能力，引起内部元件温度逐渐升高，性能下降，最终导致损坏的过程。,南京信息工程大学遥感学院防雷施广全,3.22SPD脱离器SPD disconnector,当SPD发生故障时，一个能把SPD同电路脱开的装置。注：这种断开装置不需要具有隔离能力，它应能防止低压电气系统持续故障并可用于显示SPD故障状态。除了具有脱离器功能外，还可以具有过流保护或过热保护功能等。这些功能可由单一的或多个装置组合在一起实现。,南京信息工程大学遥感学院防雷施广全,3.23剩余电流动作保护器 residual current device RCD,在规定的条件下，当剩余电流或不平衡电流达到

10、给定值时能使电路触头断开的一种机械开关电器或组合电器。,南京信息工程大学遥感学院防雷施广全,3.25双端口SPD的负载端电涌耐受能力 load-side surge withstand capability for a two-port SPD,双端口SPD对负载端输出接线端子产生的电涌的耐受能力。注：本定义仅适用于双端口SPD或具有单独输入/输出端口的单端口SPD。,南京信息工程大学遥感学院防雷施广全,3.26保护模式modes of protection,SPD的保护元件可以连接在低压配电系统线路的相线相线、相线中性线、相线保护线、中性线保护线之间及多种方式同时连接。这些连接方式称为保护模

11、式。一般将相线相线之间的保护称为横向（差模）保护，相线（或中性线）保护线之间的保护称为纵向（共模）保护。在直流配电系统中可分为正负极之间，正极与保护线之间，负极与保护线之间。,南京信息工程大学遥感学院防雷施广全,4 受保护的系统和设备,当需要采用SPD对低压电气系统和设备进行保护时，必须充分了解受保护的低压交流配电系统型式、低压直流配电系统和受保护电气设备耐冲击过电压额定值（UW）。,南京信息工程大学遥感学院防雷施广全,4.2受保护设备的耐冲击特性,4.2.1 交流电气设备耐冲击类别4.2.1.1 一般交流电气设备耐冲击类别 220/380V三相系统电气设备耐冲击类别可分为、类，见表2所示。表

12、2不能涵盖所有的220/380V三相系统的电气设备，应从实际出发对受保护设备耐冲击过电压额定值进行核实。,南京信息工程大学遥感学院防雷施广全,表2220/380V三相系统电气设备绝缘耐冲击过电压额定值,南京信息工程大学遥感学院防雷施广全,4.2.1.2 通信、信息网络交流电源设备耐冲击过电压额定值：,南京信息工程大学遥感学院防雷施广全,表3 通信、信息网络交流电源设备耐冲击过电压额定值,南京信息工程大学遥感学院防雷施广全,4.2.2 直流电气设备耐冲击特性4.2.2.1 直流电源设备耐冲击过电压额定值见表4：,南京信息工程大学遥感学院防雷施广全,表4 直流电源设备耐冲击过电压额定值,南京信息工程大学遥感学院防雷施广全,4.2.2.2 信息网络设备耐冲击过电压额定值见表5：,南京信息工程大学遥感学院防雷施广全,表5 信息网络设备耐冲击过电压额定值,南京信息工程大学遥感学院防雷施广全,测量、控制和实验室内直流电源冲击抗扰度试验的最低要求见表6：,南京信息工程大学遥感学院防雷施广全,表6 冲击抗扰度试验的最低要求,南京信息工程大学遥感学院防雷施广全,B.1.2 建筑物遭受直击雷时雷电流的分配,图B.1 雷电流分配到内部设备的示例（TT系统）,注：括号中的数值适用于无金属管时，此时电力线分配总和为50%。,