低压配电系统SPD选择应注意的几个问题

1、For personal use only in study and research; not for commercial use低压配电线路SPD选择应注意的几个问题1. SPD最大持续工作电压Uc1）TN 系统 Uc> 1.15U。（U°=220V相电压）由于GB1232电能质量供电电压标准规定220V电网内的正偏差不大于7%, 但我国实际电压正偏差往往超过此值，再加上 SPD老化等因素，所以规定Uc> 1.15U02） TT系统Uc> 1.55U。（在剩余电流保护器负荷侧，U°=220V相电压） 此种TT系统变电所10kV侧必须为中性点不接地系统

2、。根据IEC标准，为防范 TT系统内绝缘击穿事故而规定的过电压允许值和切断电源时间：低压电气绝缘允许承受的过电压为Uo+250V,切断时间5s。按此规定低压电气绝缘允许承受的过电压为450V且切断时间大于5s。根据电力行业标准DL/T620-1997相关规定，10kV中性点不接地系统允许最大接 地故障电容电流按线路不同情况分别为10A、20A、30A，因线路情况复杂取其中间值20A。当10kV线路发生单相接地故障时接地故障电容电流会流经变 电所变压器中性点的接地电阻流回不接地的两相，一般接地电阻不大于4Q,此时可能产生80V的最大故障电压，使地电位升高80V。低压电气绝缘允许承 受的过电压为U

3、o+80V,切断时间> 5s。在此系统中低压电气绝缘允许承受的 过电压为300V且切断时间大于5s,同理需考虑1）款中的系数则Uc> 1.15X 300=3450 1.55X U°=341V。由于断路器的额定工作电压均为 400V, 冲击耐压为6000V,所以SPD可以以四星型接法接在剩余电流保护器负荷侧。3）TT系统Uc> 1.15U。（在剩余电流保护器电源侧，U°=220V相电压） 此种TT系统变电所10kV侧采用小电阻接地，同时和变压器低压侧中性点接 地共用接地装置。SPD必须为3+1接法。根据IEC标准，为防范TT系统内绝缘击穿事故而规定的过电压允

4、许值和切 断电源时间：低压电气绝缘允许承受的过电压为Uo+12OOV,切断时间W 5s。当10kV线路发生单相接地故障时接地故障电流可达数百安以至近千安，在变 电所接地电阻上产生的电压降将达数百伏以至千伏以上，此时相线和中性线将带此对地暂时工频过电压，其持续时间以数百毫秒计，如仍采用四星型接法， SPD可能被击穿而短路，并被持续数百毫秒的短路电流烧毁， 所以SPD必须为 3+1接法。接于中性线和PE线之间的NPESP场开关型（放电间隙），当10kV 线路发生单相接地故障产生的对地暂时工频过电压时，放电间隙可以阻止接于相线和中性线之间的SPD导通，NPESPC只能在更高幅值的雷电冲击过电压的 冲

5、击下放电间隙被击穿而导通。这种接线方法可以保护SPD但是NPESPC通过1500V持续200ms的试验。这种接线方式在一定程度上提高了Up值，对于后面的敏感设备难免有不利影响。所以规定开关型SPD与后级限压型SPD之间的电气线路距离必须大于10m。2. SPD的电压保护水平UpSPD的作用是将雷电冲击电压幅值降低到所要求的水平，满足配电线路中 各种电气设备耐冲击过电压的额定值（见 GB50343-2004中表，对电压限制型 SPD指规定电流波形下的最大残压。这里有一个概念需要弄清楚，SPD的Up工 电气设备所能耐受的冲击过电压额定值，而是 SPD在雷电冲击电压或冲击电 流作用下导通时在SPD两

6、端的最大钳压（也称残压）加上其两端引线的感应电压之和应小于被保护设备的耐冲击过电压值，且不宜大于80%。可用下面的表达式表示：对限压型SPD应为（Up + U）< 0.8Uw对电压开关型SPD应为Up或厶U取其中大的值 < 0.8Uw式中：Up SPD的电压保护水平（kV）; U SPD两端引线的感应电压降，即L x （di/dt）,可按1 kV/m计算;Uw 被保护设备耐冲击过压额定值（kV）,按GB50343-2004中表1）以常用的TN-S或TN-C-S为例：按GB50343-2004中表，且均用限压型 SPD（8/20卩s）参考各SPD制造商的产品样本作如下分述：A级标称放

7、电电流第一级80kA、第二级40kA、第三级20kA、第四级10kA。SPD产品样本中Up值第一级为2.52.8kV、第二级为2.02.5kV、第三级为1.52.0kV第四级为1.21.8kV。B级标称放电电流第一级60kA、第二级40kA、第三级20kASPD产品样本中Up值第一级为2.02.5kV、第二级为2.02.5kV、第三级为 1.5 2.0kV。C级标称放电电流第一级50kA、第二级20kA。SPD产品样本中Up值第一级为2.02.5kV、第二级为1.52.0kV。D级标称放电电流第一级50kA、第二级10kASPD产品样本中Up值第一级为2.02.5kV、第二级为1.21.8kV

8、。3标称放电电流In流过SPD的320卩s波形的放电电流峰值（kA）。一般用于对SPD故H级 分类试验。4冲击电流limp （脉冲电流）是表征开关型SPD的通流容量，一般用于对开关型 SPD故I级分类试验， 波形为10/350卩s。这里需要弄清楚冲击电流与标称放电流是有区别的，而在 GB50343-2004表，只有标称放电流而没有冲击电流。根据GB/T21714.4-2008雷电防护第4部分：建筑物内电气和电子系统对于开关型SPD的通流容量是用冲击电流hmp表征。对于限压型SPD的通流容量是用标称放电电流In表 征（波形8/20卩s）。另外请注意JGJ16-2008民用建筑电气设计规范第162

9、 页，表 配电线路SPD最大放电电流参数把SPD的通流容量定为最大放电 电流（Imax）与GB50343-2004表，一般规定Imax=2 In，如果把Imax等同于In选 SPD那SPD的In肯定是选小了。从JGJ16-2008表 配电线路SPD最大放电电 流参数看，其表中的数值与 GB50343-2004表，这样就造成把x二In,这显 然是有问题的，所以选SPD的通流容量还是应该按GB50343-2004表蒋光中编写于2011-3-24仅供个人用于学习、研究；不得用于商业用途For personal use only in study and research; not for commercial use.Nur f u r den pers?nlichen f u r Studien, Forschung, zu kommerziellen Zwecken verwendet werden.Pour l ' e tude et la recherche uniquementa