電涌保護器的性能要求

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1、防雷培訓班教材之四電涌保護器的性能要求和使用原則引言SPD（SurgeProtectiveDevice）是國際電工委員會（IEC）標準中對電涌保護器的英文縮寫。過去國內(nèi)大多數(shù)生產(chǎn)廠商使用避雷器、低壓避雷器、電子防雷器等名稱均不夠準確，使用避雷器一詞易與使用于高壓供電系統(tǒng)的避雷器相混淆，特別是國家標準已頒布了避雷器的內(nèi)容和設有專門的檢測單位，它們主要應用于高壓系統(tǒng)。行業(yè)標準GA173把SPD定名為防雷保安器是與國家制定電器安全標準的規(guī)定相矛盾的，該標準對使用“安全”一詞有特定規(guī)定，不允許把“安全”及類似含意的詞與某元件聯(lián)用，而且SP

2、D除具備有防雷的功能外，還有抑制投切過電壓的作用。在IEC61312、IEC61643和IEC60364等相關標準中對SPD性能和安裝使用提出了一系列要求，簡要歸納出要點，以供討論。一、SPD的定義：在GB50057-94《建筑物防雷設計規(guī)范》中，SPD定名是過電壓保護器：“用以限制存在于某兩物體之間的沖擊過電壓的一種設備，如放電間隙，避雷器或半導體器具”。近日標準起草人林維勇先生在為中國氣象局組織起草的某標準草案討論稿上鄭重的將“過電壓保護器”易名為“電涌保護器”，并以近期頒布的國際標準和美國標準做了更名的文字說明。SPD的定義

3、應是，電涌保護器（SPD）：用以限制瞬態(tài)過電壓和引導電涌電流的一種器具，它至少應包括一種非線性元件。這一觀點將在林維勇先生執(zhí)筆對GB50057-94局部修訂條文征求意見稿中做為強制性國家標準出現(xiàn)。二、SPD的分類：SPD可按幾種不同方法進行分類：1．按使用非線性元件的特性分類：（設計電路拓樸）37電壓開關型SPD：當沒有浪涌出現(xiàn)時，SPD呈高阻狀態(tài)；當沖擊電壓達到一定值時（即達到火花放電電壓），SPD的電阻突然下降變?yōu)榈椭?。常用的非線性元件有放電間隙，氣體放電管等。開關型SPD具有大通流容量（標稱通流電流和最大通流電流）的特點，特

4、別適用于易遭受直接雷擊部位的雷電過電壓保護。（即LPZ0A——直擊雷非防護區(qū)），有時可稱雷擊電流放電器。電壓限制型SPD：當沒有浪涌出現(xiàn)時，SPD呈高阻狀態(tài)；隨著沖擊電流及電壓的逐步提高，SPD的電阻持續(xù)下降。常用的非線性元件有壓敏電阻，瞬態(tài)抑制二極管等。這類SPD又稱箝壓型SPD，是大量常用的過電壓保護器，一般適用于戶內(nèi)，即IEC規(guī)定的直擊雷防護區(qū)（LPZ0B）、第一屏蔽防護區(qū)（LPZ1）、第二屏蔽防護區(qū)（LPZ2）的雷電過電壓防護。IEC標準要求將它們安裝在各雷電防護區(qū)的交界處。混合型SPD：開關型元件和箝壓型元件混合使用，隨

5、著施加的沖擊電壓特性不同，SPD有時會呈現(xiàn)開關型SPD特性，有時呈現(xiàn)箝壓型SPD特性，有時同時呈現(xiàn)兩種特性。2．按SPD的端口型式分類：根據(jù)在不同系統(tǒng)中使用的需求，SPD生產(chǎn)商廠可以把SPD制造成一端口或兩端口的型式。一端口（又稱單口）SPD：與被保護電路并聯(lián)連接。一端口SPD可能有隔開的輸入端及輸出端，在它們之間沒有特意設置的電阻或電感。（見圖1）·SPD單口SPD總示意圖單口SPD并聯(lián)單口SPD·圖1串聯(lián)單口SPD37··雙口SPD總示意圖a)雙口并聯(lián)SPD（三個端口）b)雙口并聯(lián)SPD（四個端口）輸入端（IN）串聯(lián)感抗輸出端

6、（OUT）共地端串聯(lián)感抗圖2輸入端（IN）輸出端（OUT）SPD兩端口（又稱雙口）SPD：具有兩組端口的SPD，一般與被保護電路串聯(lián)連接，或使用接線柱連接，在輸入端與輸出端之間有特意設置的串聯(lián)阻抗。（見圖2）圖1和圖2上可以看出，無論SPD從外表上看是否串接或并聯(lián)在被保護電路中，SPD的非線性元件實質(zhì)上都是與被保護電路處于并聯(lián)狀態(tài)，當其動作時，能將被保護電路中的電涌電流通過SPD分流泄入地中。3．按使用的性質(zhì)分類：由于雷電過電壓和投切過電壓（過去常稱為操作過電壓）可能沿供（配）電線路侵入，雷電過電壓可能沿信號線（含電話線）或天饋線

7、侵入，因此安裝在不同的系統(tǒng)中的SPD必須滿足不同系統(tǒng)的特殊要求。這樣，生產(chǎn)廠商又可將SPD按使用性質(zhì)將SPD分為：電源系統(tǒng)SPD、信號系統(tǒng)SPD和天饋系統(tǒng)SPD。此外，還可以按安裝的環(huán)境（位置）分為室內(nèi)用或戶外用；按可接觸性分為可接觸或不可接觸；按安裝方式分為固定式或卡接可移式等等。三、表征SPD性能的主要技術(shù)參數(shù)：在1998年2月IEC頒布的標準《低壓系統(tǒng)的電涌保護器第1部分性能要求及測試》（IEC61643-1）中規(guī)定了用于低壓配電系統(tǒng)的SPD的使用環(huán)境是：1000VAC（交流）50/60Hz和1500VDC（直流）以下電路系

8、統(tǒng)中的SPD，使用高度不超過2000m，貯備和使用時的環(huán)境溫度應在－5℃~40℃之間，特殊情況下可擴展到—40℃~70℃37之間，相對濕度在常溫下為30%~90%。在此范圍之外的惡劣環(huán)境下和使用于戶外或暴露在日光中或處在其它輻射源之下的SPD應有特