交流电气装置过电压保护设计要求和限制措施46677

交流电气装置过电压保护设计说明书文章摘要：交流电气装置过电压保护设计要求及限制措施设置及接地线设计过电压概述表-低压系统过电压类别大气过电压直击雷过电压感应雷击过电压雷电波侵入过电压操作过电压操作容性负载过电压电容器组空载长线路操作感性负载过电压空载变压器电抗器电动机真空断路器谐振引起的过电压工频过电压并列或解列过电压负载的投入和切除系统发生接地故障引起对地电压升高 0系统或 系统中性线开路引起对地电压升高 0低压系统相导体和中性导体间的短路时中性线对地电压升高1.45%低压系统故障相的接地故障电压不超过，非故障相对地电压升高高压系统接地故障电压窜入低压侧（高压为接地系统，变电所内一个接地系统）。当切断时间大于时，允许的工频过电压 ；当切断时间小于或等于时，允许的工频过电压 。耐冲击类别（过电压类别）的划分耐冲击类别（过电压类别）划分的目耐冲击类别标识数字越高，表明设备的耐冲击性能越高，可供选择的抑制过电压的方法越多。耐冲击类别这一概念适用于直接从电源线上接电的设备。耐冲击类别是根据对设备预期不间断供电和能承受的事故后果来区分设备适用性的不同等级。通过对设备耐冲击水平的选择，使整个电气装置达到绝缘配合，将故障的危害性降低到允许的水平，以提供一个抑制过电压的基础。耐冲击类别（过电压类别）说明I类耐冲击设备是打算和建筑物固定电气装置相连的设备。保护措施应在此设备之外，既可固定在电气装置内也可固定在电气装置和此设备之间，以限制瞬态过电压在规定的水平。II类耐冲击设备是和建筑物固定电气装置相连的设备。注：此类设备举例：家用电器、便携式工具以及类似负荷。III类耐冲击设备是固定电气装置的组成部分和其他预期具有较高适用性类别的设备。

注：此类设备举例：固定电气装置的配电盘、断路器、布线系统，包括电缆、母线、接线盒、开关、插座），工业用设备以及某些其他设备，如和固定电气装置永久相连的固定式电机。W类耐冲击设备是用于建筑物电气装置主配电盘来电侧电源进线端或其附近的设备。注：此类设备举例：电气测量仪表、一次过电流保护电器以及滤波器。过电压抑制的配置需装设电涌保护器时，应符合下列各条：自身抑制在电气装置全部由低压地下系统而不含架空线供电的情况下，依据表-所规定的设备耐冲击电压值便足够了，而不需要附加的大气过电压保护。在电气装置由低压架空线供电或含有低压架空线供电的情况下，且外界环境影响为（雷暴日数日年）时，不需要附加的大气过电压保护。保护抑制一、电气装置由架空线或含有架空线的线路供电，且当地雷电活动符合外界环境影响条件（雷暴日数日年）时，应装设大气过电压保护。保护装置的保护水平不应高于表列出的n类过电压水平。

二、在一、条件下，建筑物电气装置的大气过电压保护可采取以下措施：•按照 （过电压保护电器）安装具有类保护水平的电涌保护器。•或通过其他方法提供至少等效的电压衰减量。表-要求的设备额定耐冲击电压值电气装置标称电压要求的耐冲击电压值三相系统带中性点的单相系统电气装置电源进线端的设备耐冲击类别IV配电装置和末级电路的设备耐冲击类别III用电器具耐冲击类别II有特殊保护的设备耐冲击类别1一〜一--根据 ： 8三、在架空线上使用保护抑制的导则

对过电压水平的保护抑制可通过在电气装置中直接安装电涌保护器，或在架空线上安装电涌保护器来获得。例如，可以采取以下措施：）如果是架空供配电网，应在电网的结点，尤其在每个长度超过的线路末端建立过电压保护。沿供配电线路每隔就应安装过电压保护器件。过电压保护器件之间的距离应小于 0）如果供配电网中部分为架空线路，部分为地下线路，在架空电网应按照上述）进行过电压保护，并应在从架空线至地下电缆的转换点进行过电压保护。）在配电网供电的电气装置中，在由自动切断电源为间接接触提供保护的地方，要为相导体和中性导体提供过电压保护器件。在供电网的中性导体直接接地的地方，不必为中性导体安装过电压保护器件。）在 配电网供电的电气装置中，在由自动切断电源为间接接触提供保护的地方，连接到相导体的过电压保护器件的接地导体和导体相连或和导体相连。建筑物电气装置中电涌保护器（ ）的选择和安装电涌保护器（ ）的接线应在电气装置的电源进线端或其附近设电涌保护器（ ），至少应在下面各点之间装设：当在电气装置电源进线端或其附近，中性线和 （保护线）直接连接，或没有中性线时：

接在每一相线和接地端子或总保护线之间，取其路径最短者；注：在系统，中性线和线之间接了阻抗，不能认为二者是直通的。当在电气装置的电源进线端或其附近，中性线和（保护线）不直接相连时：接线形式：接在每一相线和接地端子或总保护线之间，和接在中性线和接地端子或总保护线之间，取其路径最短者；或接线形式：接在每一相线和中性线之间和接在中性线和总保护端子或总保护线之间，取其路径最短者。电涌保护器（ ）的选择电涌保护器（ ）的电压保护水平（）电涌保护器必需能承受预期通过它们的雷电流，并应符合以下两个附加要求：通过电涌时的最大钳压，有能力熄灭在雷电流通过后产生的工频续流。在建筑物进线处和其它防雷保护区界面处的最大电涌电压，即电涌保护器的最大钳压加上其两端引线的感应电压应和所属系统的基本绝缘水平和设备允许的最大电涌电压协调一致。为使最大电涌电压足够低，其两端的引线应做到最短。

口.TN-S"引出挫切系统电通保拧罂的装设接线形式1艰据需要可增设I接或形式2耙据需要可增设根据人可增设根据需要可增设L1在不同界面上的各电涌保护器还应和其相应的能量承受能力相一致。若用一套电涌保护器（）达不到所要求的保护电压水平时，应采用附加的配合协调的电涌保护器（），以确保达到要求的保护水平。选择电涌保护器（ ）持续运行电压（ ）一、按图-接线的系统中， 不应小于 5

按图和图接线的和 系统中， 不应小按图和图接线的和 系统中， 不应小三、按图-接线的系统中 不应小于 （为线间电压）。注：是低压系统相线对中性线的标称电压，在 三相系统中，= 0-装置的电压；-配电盘；-总接地端或总接地连接带；-电涌保护器（ ）；-电涌保护器的接地连接，或；-需要保护的设备；-剩余电流保护器，应考虑通雷电流的能力；-保护电涌保护器推荐的熔丝、断路器或剩余电流保护器；-本装置的接地电阻；-供电系统的接地电阻-装置的电压；-配电盘；-总接地端或总接地连接带；-电涌保护器（）；-电涌保护器的接地连接，或；-需要保护的设备；-和线的连接带；-保护电涌保护器推荐的熔丝、断路器或剩余电流保护器；-本装置的接地电阻；-供电系统的接地电阻

图-系统中的电涌保护器注：当采用--或-系统时，在和线连接处电涌保护器用三个，在其以后和线分开处安装电涌保护器时用四个，即在和线间增加一个，类似于图-图- 系统中电涌保护器安装在剩余电流保护器的电源侧-装置的电压；-配电盘；-总接地端或总接地连接带；-电涌保护器（）；-电涌保护器或放电间隙；-电涌保护器的接地连接，或；-需要保护的设备；-剩余电流保护器，可位于母线的上方或下方；-保护电涌保护器推荐的熔丝、断路器

或剩余电流保护器；-本装置的接地电阻；-供电系统的接地电阻注：当电源变压器高压侧碰外壳短路产生的过电压加于设备时不应动作。在高压系统采用低电阻接地和供电变压器外壳、低压系统中性点合用同一接地装置以及切断短路的时间小于或等于时，该过电压可按考虑。图-系统中电涌保护器安装在剩余电流保护器的负荷侧-装置的电压；-配电盘；-总接地端或总接地连接带；-电涌保护器（ ）；-电涌保护器的接地连接，或；-需要保护的设备；-剩余电流保护器；-保护电涌保护器推荐的熔丝、断路器或剩余电流保护器；-本装置的接地电阻；-供电系统的接地电阻选择电涌保护器（ ）标称放电电流（）和冲击电流（ ）在或区和 区交界处，在从室外引来的线路上安装，应选用符合I上安装，应选用符合I级分类试验的产品。应通过M 应通过M 雷电流幅值。当线路有屏蔽时，通过每个的雷电流可按上述确定的雷电流的％考虑。 宜靠近屏蔽线路末端安装。以上述得出的雷电流作为 来选用D当按上述要求选用配电线路上的 时，其标称放电电流不宜小于k若第一级的电压保护水平加上其两端引线的感应电压保护不了该配电盘内的设备，应在该盘内安装第二级，其标称放电电流不宜小于|Jk当被保护设备沿线路距安装的 不大于时，若该的电压保护水平加上其两端引线的感应电压小于被保护设备耐压水平的％，一般情况在被保护设备处可不装 D在考虑被保护设备的耐压水平时宜按其值的％考虑。在一般情况下，当在线路上多处安装且无准确数据时，电压开关型和限压型之间的线路长度不宜小于，限压型之间的线路长度不宜小于m选择电涌保护器（ ）耐受的预期短路电流电涌保护器（）耐受短路电流（当电涌保护器（）失效时产生）和和之相连接的过电流保护器（设置于内部或外部）一起承受等于和大于安装处预期产生的最大短路电流，选择时要考虑到电涌保护器（）制造厂规定应具备的最大过电流保护器。此外，制造厂所规定电涌保护器（ ）的额定阻断续流电流值不应小于安装处的预期短路电流值。

在系统或系统中，接于中性线和 线之间的电涌保护器（）动作（例如火花间隙放电）后流过工频续流，电涌保护器TOC\o"1-5"\h\z（ ）额定续流电流值应大于或等于 0在系统中，接于中性线和线之间的电涌保护器（ ）的额定续流电流值和接在相线和中性线之间的电涌保护器（ ）是相同的。防止电涌保护器（ ）失效的后果和过电流保护防止电涌保护器（）短路的保护是采用过电流保护器，应当根据电涌保护器（）产品手册中推荐的过电流保护器的最大额定值选择。如果过电流保护器的额定值小于或等于推荐用的过电流保护器的最大额定值，则可省去过电流保护器。重点是要保证供电的连续性还是保证保护的连续性取决于在电涌保护器（ ）故障时，断开电涌保护器（ ）的过电流保护器所安装的位置。在所有情况下，应当明确设置的保护器间的区别：-若过电流保护器安装在电涌保护器（）的回路中，则可保证供电的连续性，但再发生过电压时，无论是电气装置或是设备都得不到保护（见图-）。这些过电流保护器可以是设于内部的电涌保护器（）脱离器。

1 切哈电通好髓憬牖 回8PD-电相保护摩E/-拔电诵保家暮除#的电气鼠暨成戏杳产一|图-重点保证供电连续性-若过电流保护器接入设有电涌保护器（ ）保护电路的电气装置进线前端，则电涌保护器（ ）故障时可导致供电中断，要等到更换电涌保护器（ ）后才能恢复供电（见图-）。为了提高在同一时间内供电连续性和保护连续的概率和可靠性，允许使用图-所示的接线方式。TOC\o"1-5"\h\z PD—— E/13PD图-重点保证保护连续性图PD FD3PD SPD

-供电连续性和保护连续性的结合这种情况是将两个相同的电涌保护器（ 和）分别接到两个相同的保护器（ 和 ）。当一个电涌保护器（ ）发生故障，不会影响另一电涌保护器（如 ）工作，并且将使其本身的保护器动作（如）。这种方式将显著提高供电连续性和保护连续性的概率。间接接触防护间接接触防护即使当电涌保护器（ ）故障时，对所有电气装置的保护也应保持有效。当采用自动切断供电时：在系统中可采用下述或者实现间接接触防护：将电涌保护器（ ）安装在剩余电流保护器（ ）的负荷侧；TOC\o"1-5"\h\z将电涌保护器（ ）安装在剩余电流保护器（ ）的电源侧，由于接在中性线和线之间的电涌保护器（ ）也可能发生故障，因此，在系统中，一般可在电涌保护器（）的电源侧装设过电流保护器实现间接接触防护；根根据接线形式来安装电涌保护器（ ）。应当符合外露可导电