电力和水利工程行业浪涌保护器的选型方案

时间：2023-09-19

电力和水利工程行业是国民经济的重要支柱，其设备和系统的安全稳定运行对社会和人民生活有着重要意义。然而，这些行业也面临着雷电等自然灾害的威胁，雷电过电压会造成电力设备的损坏、故障、停运甚至火灾爆炸等严重后果。因此，采用合适的浪涌保护器（SPD）是防止雷电危害的有效措施之一。

地凯科技浪涌保护器是一种能够在瞬间将雷电过电压泄放到地或其他低阻抗回路中，从而保护被保护设备免受雷电过电压损害的装置。浪涌保护器的选型应根据以下几个方面进行：

防雷区划和安装位置。根据GB 50057-2010《建筑物防雷设计规范》，建筑物内部应按照不同的雷电威胁等级划分为不同的防雷区（LPZ），并在各个防雷区交界处设置相应等级的浪涌保护器。一般来说，建筑物外部为LPZ0区，内部为LPZ1、LPZ2、LPZ3等区。在LPZ0A或LPZ0B与LPZ1区交界处，应设置I类试验的浪涌保护器作为**级保护；在LPZ1与LPZ2区交界处，应设置II类试验的浪涌保护器作为*二级保护；在LPZ2与LPZ3区交界处或特殊重要的设备端口处，应设置III类试验的浪涌保护器作为*三级或精细保护。浪涌保护器应尽可能靠近被保护设备安装，并尽量缩短连接线长度和减小连接线环路面积，以降低感应过电压。

电压等级和工作原理。根据被保护设备的供电方式和工作电压，选择相应的浪涌保护器类型和额定电压。例如，在TN供电系统中，单相供电线路应选择L-N、L-PE、N-PE三相位浪涌保护器，额定电压应大于1.15倍的系统工作电压；三相供电线路应选择L1-L2、L2-L3、L3-L1、L1-PE、L2-PE、L3-PE六相位浪涌保护器，额定电压应大于1.15倍的系统工作电压。此外，还应考虑到供电系统中可能存在的谐波、过载、短路等因素对浪涌保护器的影响，适当提高其额定电压。浪涌保护器按照其工作原理可分为限压型和开关型两种。限压型浪涌保护器主要利用压敏电阻等元件在过电压时变成低阻状态将过电压泄放掉，在正常工作时恢复高阻状态不影响正常工作；开关型浪涌保护器主要利用气体放电管等元件在过电压时形成气体放电通道将过电压泄放掉，在正常工作时维持高阻状态不影响正常工作。限压型浪涌保护器的优点是响应速度快、保护电压低、漏电流小，缺点是容量小、耐久性差；开关型浪涌保护器的优点是容量大、耐久性好，缺点是响应速度慢、保护电压高、漏电流大。一般来说，限压型浪涌保护器适用于对响应速度和保护电压要求高的场合，如地凯科技防雷精细保护；开关型浪涌保护器适用于对容量和耐久性要求高的场合，如一级保护。

电气参数和性能指标。根据被保护设备的雷电危险等级和敏感程度，选择相应的浪涌保护器参数和性能指标。主要包括以下几个方面：

较大放电电流（Imax）：指浪涌保护器能够承受的较大雷电冲击电流，反映了浪涌保护器的容量和耐久性。一般来说，Imax越大，浪涌保护器越可靠，但也越昂贵。Imax的选择应根据被保护设备所在地区的雷暴日数、雷电流密度、建筑物高度等因素综合考虑。GB 50057-20101给出了不同地区和不同防雷区的Imax计算方法和推荐值。

标称放电电流（In）：指浪涌保护器在规定的波形和次数下能够承受的雷电冲击电流，反映了浪涌保护器的稳定性和可靠性。一般来说，In越大，浪涌保护器越稳定，但也越昂贵。In的选择应根据被保护设备的重要程度和敏感程度综合考虑。GB 50057-20101给出了不同防雷区的In推荐值。

保护电压（Up）：指浪涌保护器在规定的波形和电流下两端产生的较大钳位电压，反映了浪涌保护器的保护效果和性能水平。一般来说，Up越小，浪涌保护器越有效，但也越难实现。Up的选择应根据被保护设备的耐冲击电压等级和基本绝缘水平综合考虑。GB 50057-20101给出了不同防雷区的Up推荐值。

持续工作电压（Uc）：指浪涌保护器在正常工作状态下能够承受的较大交流或直流电压，反映了浪涌保护器的安全性和适配性。一般来说，Uc越大，浪涌保护器越安全，但也越影响正常工作。Uc的选择应根据被保护设备的工作电压及其可能存在的偏差、波动、谐波等因素综合考虑。GB 50057-20101给出了不同供电系统中Uc的较小值。

响应时间（ta）：指浪涌保护器从过电压出现到达到规定钳位值所需的时间，反映了浪涌保护器的反应速度和灵敏度。一般来说，ta越小，浪涌保护器越灵敏，但也越难实现。ta的选择应根据被保护设备的响应速度和敏感程度综合考虑。GB 50057-2010给出了不同防雷区的ta推荐值。

其他参数和指标。除了上述主要参数和指标外，还应考虑浪涌保护器的其他性能和特点，如过载保护、故障指示、遥信输出、模块化设计、阻燃性能、防水防尘等，以满足不同场合和需求的要求。

综上所述，电力和水利工程行业浪涌保护器的选型方案应根据防雷区划和安装位置、电压等级和工作原理、电气参数和性能指标、其他参数和指标等多个方面进行综合分析和比较，选择较适合被保护设备的浪涌保护器类型和规格，以达到较佳的防雷效果。

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