電源浪涌保護器

HDL電源浪涌保護器適用於交流50/60Hz，額定工作電壓380V的TT、TN-S、TN-C、IT等供電系統及工廠低壓動力和控制系統，對間接雷電和直接雷電影響或其他瞬時過電壓的浪涌進行保護，主要適用於住宅，第三產業及工礦企業等領域浪涌保護要求。

HDL電源浪涌保護器就是在最短時間（納秒級）內將被保護線路接入等電壓系統中，使設備各埠等電位，同時釋放在電路上因雷擊而產生的大量脈衝能量，將其短路釋放到大地，降低設備各埠的電位差。HDL適合於220/380V供配電系統的瞬態過電壓保護，該產品可以及其有效地抑制由雷電引起的感應過電壓及系統操作過電壓，保護設備安全，保障系統的正常運行。

HDL電源浪涌保護器分為防爆箱式和模塊式兩種。均採用了一種非線性特性極好的壓敏電阻。在正常情況下，浪涌保護器處於極高的電阻狀態，漏流幾乎為零，從而保證電源系統正常供電。當電源系統出現浪涌過壓時，HDL電源浪涌保護器立即在納秒級的時間內導通，將過電壓的幅值限值在設備的安全工作範圍內，同時將浪涌能量入地釋放掉。隨後，浪涌保護器又迅速變為高阻狀態，從而不影響正常供電。

1. 可靠的熱脫扣保護裝置

2. 獨特的短路過流脫扣功能

3. 獨特的熱備份功能

4. 浪涌識別技術

5. 可靠的老化告警方式

6. 流通量大，殘壓低

7. 相應時間快

8. 防雷箱採用一體化設計，外型美觀，安裝方便

模塊式的採用標準化設計，更換方便，標準35mm導軌，可直接裝入配電櫃和配電箱。

9. 聲光報警系統

按使用非線性元件的特性來分

1.1 電壓開關型SPD

常用的非線性元件有放電間隙、氣體放電管等，它具有大通流容量(標稱通流電流和最大通流電流) 的特點，特別適用於易遭受直接雷擊部位的雷電過電壓保護(即L PZ0A 區)。

1.2 電壓限制型SPD

常用的非線性元件有氧化鋅壓敏電阻、瞬態抑制二極體等，是大量常用的過電壓保護器，一般適用於室內(即L PZ0B、L PZ1、L PZ2 區)。

1.3 組合型SPD

由電壓開關型元件和限壓型元件混合使用，隨著施加的衝擊電壓特性不同，SPD 有時會呈現開關型SPD 特性，有時呈現限壓型SPD 特性，有時同時呈現兩種特性。

2.1 保護模式

SPD 可連接在L (相線)、N (中性線)、PE (保護線) 間，如L 2L、L 2N、L 2PE、N 2PE, 這些連接方式與供電系統的接地型式有關。

2.2 最大持續工作電壓Uc

可能持續加於SPD 兩端的最大方均根電壓或直流電壓，其值等於SPD 本身的額定電壓。

IEC6036452534 中提出，在TT 系統中，當SPD 設在漏電流保護器(RCD) 的電源側時，U c≥1.1U o; 當SPD 設在漏電流保護器的負荷側時，U c≥1.5U o.

在TN 系統和IT 系統中，U c≥1.1U o.U c 的選擇要考慮到當地電網的水平波動及用戶用電的具體情況，不是一味取大值為好，因為U c 取大，整個壓敏器件啟動電壓也高，浪涌電壓將對設備產生危害。國際標準有一系列的優選值，與當地電網水平有關。

2.3 雷電通流量Imax

一般在L PZ0 與L PZ1 區交界處選用10/350u s波形、每相通流量≥10KA 的SPD 安裝，在L PZ1 與L PZ2 區交界處選用8/2 0u s 波形，每相通流量≥5KA 的SPD 安裝。由於10/350u s 波形的能量比8/20u s 的大20 倍，其電流相應大5 倍，如果要用8/20u s 波形的SPD 代替，其雷電通流量相應要大5倍。

2.4 保護水平Up

該值應比在SPD 端子測得的最大限制電壓大，與設備的耐壓Uw 一致(1.2U p ≤Uw ) , 可以從一系列的參考值中選取(如0108、0109、……1、1.2、1.5、1.8、2、……8、10KV 等)。目前國標當中較好的U p有800V、900V.

2.5 漏電流

並聯型SPD 要求漏電流≤30uA (公安部要求≤20uA ) , 串聯型SPD 要求漏電流≤01.mA.

2.6 啟動電壓UAS

過去認為啟動電壓即標稱壓敏電壓，實際上通過SPD 的電流可能遠大於測試電流1mA , 這時不能不考慮已經抬高的殘壓對設備保護的影響。從壓敏電壓到啟動電壓的時間(即SPD 的響應時間) 比較長，約為100n s.啟動電壓越高則殘壓也越高，越低則壓敏電阻易老化。其值不應大於被保護設備的絕緣水平。

2.7 殘壓Ures

是真正加在被保護設備埠的電壓。殘壓越低越好，應小於被保護設備耐衝擊過電壓額定值。見表1:

表1 220/380V 三相系統各種設備耐衝擊過電壓額定值Uw

2.8 標稱放電電流In

用來劃分SPD 等級，具有8/20u s 或10/350u s 模擬雷電流衝擊波的放電電流。Imax= 2~ 3 In。

2.9 持續工作電流Ic

在最大持續工作電壓U c 下保護模式上流過的電流，實際上是各保護元件及與其並聯的內部輔助電路流過的電流之和。為避免過電流保護設備或其它保護設備(如RCD) 不必要動作，Ic 值的選擇非常有用。在正常狀態下，Ic 應不會造成任何人身安全危害(非直接接觸) 或設備故障(如RCD)。一般情況下對RCD, Ic 應小於額定殘壓電流值( I△n) 的1/3.

2.10 以上是選擇SPD 時所要考慮的幾種主要的參數，可以通過下圖來具體比較幾種電壓之間的關係：

圖1 Up Un和Uc相關曲線

3.1 安裝位置

按照IEC131221 (L PZ) 的概念，當電氣線路穿過兩防雷區交界處時要安裝浪涌保護器，根據設備的不同位置和耐壓水平，可將保護級別分為三級或更多，但保護器必須很好的配合，以便按照它們耐能量的能力在各浪涌保護器之間分配可接受的承受值和原始的閃電威脅值有效地減至需要保護的設備的耐電涌能力。但由於工藝要求或其它原因，被保護設備的安裝位置不會正好設在界面處而是設在其附近，在這種情況下，當線路能承受所發生的電涌電壓時，浪涌保護器可安裝在被保護設備處，而線路的金屬保護層或屏蔽層宜首先於界面處做一次等電位連接。在實際的工作中，一般都將電源浪涌保護器設在總配電房、各樓層的配電箱中及被保護設備前，均取得了較好的防護效果。

3.1.1 在L PZ0 區與L PZ1 區交界處，在從室外引來的線路上安裝的SPD 應選用符合? 級分類試驗(即通過SPD 的10?350u s 波形的雷電流幅值) 的產品。通過對建築物的防雷類別確定雷電流的幅值及雷電流直擊在該建筑後在各種管道、線路上的能量分配來確定其通流量的取值。

3.1.2 在L PZ1 區與L PZ2 區交界處，分配電盤處或U PS 前端宜安裝第二級SPD, 可選用經? 或? 級分類試驗的產品。其標稱放電電流In 不宜小於5KA(8?2 0u s)。

31.13 在重要的終端設備或精密敏感設備處，宜安裝第三級SPD, 可選用經? 或? 級分類試驗的產品，其標稱放電電流In 不宜小於3KA (8?20u s) , 同時具有更短的響應時間。

3.2 間距與能量匹配問題

在安裝SPD 時要考慮兩級之間的能量匹配問題，在一般情況下，當在線路上多處安裝SPD 且無準確數據時，電壓開關型SPD 與限壓型SPD 之間的線路長度不宜小於10 米，限壓型SPD 之間的線路長度不宜小於5 米。還應注意以下幾點：

3.2.1 SPD 採用低- 高配置時，第二級SPD 幾乎沒有用處，而採用高- 低配置時，能前後配合分流。

3.2.2 隨著兩極間距的縮短，前級分流作用下降，后級通過的電流和能量上升，當距離過近時，前級幾乎不起作用。此時，應在兩級之間採取退耦措施，例如在兩個SPD 之間安裝一個電感阻抗器件，可以起到退耦作用。

3.3 安裝方式：宜採用"V "型連接方式(凱文法)。如下圖所示

由上圖可知，在設備兩端的殘壓UL PE= U 1+U p , 由於連接導線較短，大大減少了電涌在導線上的壓降(實驗證明： 1m 導線在20KA、8?20u s 波形衝擊下產生的壓降為1KV ) , 也使加在設備兩端的電壓降低，從而起到保護的作用。

3.4 SPD 的連接導線應儘可能短、直，兩端的引線長度不宜超過015m , 使其感應電壓儘可能低，減少殘壓，連接導體應符合相線採用黃、綠、紅色，中性線用淺藍色，保護線用綠/黃雙色線的要求。

如上所述，在選擇220?3 80V 三相系統中的浪涌保護器時，首先要區分低壓配電系統的型式，是IT、TT 還是TN , 然後對所處建築物確定防雷分類、確定雷電流的能量分配及設備的耐壓水平等方面綜合考慮SPD 的參數取值，實地考查，揚長避短，選取最適當的SPD, 使被保護設備承受的浪涌減少至設備可接受的值(較低的保護水平)。