对普通建筑物、电子信息系统大楼及工业厂房的SPD配置及参数,德国OBO公司提供如下典型方案,供设计者参考:
普通建筑物电源电涌保护器配置 保护级别 技术参数 安装位置 Un Uc Iimp In Imax Up 过流保护空气开关容量(C类脱扣曲线) 参考型号 (德国OBO公司)
第一级电涌保护器 总配电箱MB 230V 385V 1 7kA(10/350)○第二级电涌保护器 分配电箱SB 230V 385V 20kA(8/20) 40kA(8/20) ≤1.7kV 第三级电涌保护器 被保护设备前端 230V 385V 2 2.5kA(8/20)○30kA(8/20) 60kA(8/20) ≤1.7kV 7kA(8/20) 1.0kV(L-N) 1.4kV(L/N-PE) 32A V25-B/3+NPE V25-B+C/3+NPE 32A V20-C/3+NPE VF230-AC 电子信息系统大楼电涌保护器配置 保护级别 技术参数 安装位置 Un Uc Iimp In Imax Up 过流保护空气开关容量(C类脱扣曲线) 参考型号 (德国OBO公司) ≤2kV ≤1.3kV 第一级电涌保护器 第二级电涌保护器 楼层分配电柜,机房配电箱 230V 385V 20kA(8/20) 40kA(8/20) ≤1.7kV 第三级电涌保护器 被保护电子设备前端 230V 385V 通信线电涌保护器 被保护通信设备通信线端 根据通信线电压等级、传输速率以及接口类型来选择相应的通信线防电涌大楼总配电柜 230V 255V 1 50kA(10/350)○ 2 保护器。 2.5kA(8/20)○7kA(8/20) 1.0kV(L-N) 1.4kV(L/N-PE) 当电网已有小于500A的熔丝时,无需后备保护空开 32A RJ45-Tele/4-F MC50-B MCD50-B MC125-B/NPE MCD125-B/NPE V20-C/3+NPE CNS3-D-PRC VF230-AC RJ45-V24T/4-F RJ45S-E100/4-F KoaxB-E2/MF-F
工业厂房电涌保护器配置
保护级别 技术参数 安装位置 Un Uc Iimp In Imax Up 过流保护空气开关容量(C类脱扣曲线) 参考型号 第一级电涌保护器 第二级电涌保护器 第三级电涌保护器 被保护设备电源进线端 230V 385V 工控系统、测试系统电涌保护器 被保护工控设备信息线进线端 根据系统最大电压、最大工作电流以及最大数据传输频率来选择电涌保护器。 厂房总配电柜 230V 255V 1 50kA(10/350)○分路配电箱 230V 385V 20kA(8/20) 40kA(8/20) 2 相应的工控系统2.5kA(8/20)○7kA(8/20) 1.0kV(L-N) 1.4kV(L/N-PE) ≤2kV ≤1.3kV ≤1.7kV 当电网已有小于500A的熔丝时,无需后备保护空开 MC50-B MCD50-B 32A (德国OBO公司) MC125-B/NPE MCD125-B/NPE V20-C/3+NPE VF230-AC CNS3-D-PRC FLD、FRD MDP ① 普通建筑物为一般性工业与民用建筑物(第二、三类防雷建筑物),其进户电力线及通信线均宜采取埋
地及屏蔽措施;表中参数为OBO公司按埋地引入相应配置的SPD的参数。否则,应校核第一级SPD的雷电流参数。
2国家标准GB 50057-2010规定,Ⅲ级试验的电涌保护器的标称放电电流当无制造商提供的与上一级SPD○
能量配合的资料时不应小于3 kA。
【 SPD的安装接线】
(1)根据低压配电系统的接地型式及剩余电流保护器安装位置等系统特征,SPD的安装接线形式应符合表13.12.-17的规定。
表13.12-17按系统特征确定的电涌保护器(SPD)的连接
电涌保护器安装点的系统特征 电涌保护器接于 TN-S系统 接线形式 CT1 每一相线和中性线间 每一相线和PE导体间 中性线和 PE导体间 ● ● NA ● ● ● ● NA ● NA NA ● NA ● NA ● + ● NA + ● + ● NA 接线形式 CT2 TN-C系统 TT系统 接线形式 CT1 接线形式 CT2 IT系统 配出中性线 接线形式 接线形式 CT1 CT2 不配出中性线 (见注2) (见注2) 每一相线和PEN线间 相线之间 + + + + + + + + NA NA ● NA NA NA NA NA 注 1.表中符号:●必须装设; NA:不适用; +:需要时装设 2.当在电气装置电源进线端或其附近,在TN-S或TN-C-S系统中,中性线与PE直接相连(当中性线与PE导体之间接有阻抗时,不能认为是直接相连,如IT系统)的连接点与SPD安装位置之间的 距离小于0.5m时,或第二级SPD2与前级SPD1的距离小于10m时,SPD1或SPD2可省略中性导体与PE之间的SPD。此时,SPD1或SPD2只接于每一相线与总接地端子或总保护线PE之间,取其路径最短者。 3.当SPD安装处中性线与PE导体不直接相连时,按下述两种接线形式之一装设: 接线形式1(CT1):SPD接于每一相线及中性线与总接地端子或PE导体之间; 接线形式2(CT2):SPD接于每一相线与中性线之间及中性线与总接地端子或PE导体之间,对于三相系统,即所谓“3+1”接法;对于单相系统,则称为“1+1”接法。此时总保护水平为L-N和N-PE之间串联的两个SPD的保护水平的累加。 接线形式1适用于共模过电压保护[注:“共模过电压”引自电磁兼容术语,在电涌保护中指出
现在带电导体(相线及中性线)对地之间的过电压,而“差模过电压”则是指出现在带电导体之间(如相线与中性线之间或相线与相线之间)的过电压;因其线间要经过2只SPD,故其差模过电压保护效果较差]。
而接线形式2既适用于共模过电压保护又适用于差模过电压保护,且其装设于L-N之间的SPD的压敏电压(UC=1.15U0)可低于接线形式1中的L-PE之间SPD的压敏电压(UC=1.55U0,参见表13.12-5),故其限制电压相应降低;而位于N-PE间的开关型SPD的弧光放电电压仅约30~50V,对L-PE间的限制电压影响不大;另外,在线间SPD故障时能使过流保护器件迅速动作,且正常不存在对地漏电流,运行安全性好,因此特别适用于TT系统中SPD安装于剩余电流保护器RCD的上游电源端的情况,同时还避免了雷电放电电流进入RCD的问题。但接线形式2接于N-PE间的开关型SPD应能可靠地熄灭工频续流,在中性线电压漂移严重的电网中使用时要慎重;同时还要注意其通流容量应不小于接于L-N间SPD的4倍(单相“1+1”接法时为2倍)。
SPD的具体接线见图13.12-7~图13.12-10。相线(L)之间是否安装SPD,按其是否可能产生的差模过电压及其抑制要求确定。
图13.12-7 TN系统中安装在进户处的电涌保护器
1— 装置的电源;2—配电盘;3—总接地端或总接地连接带;4—UP≤2.5kV的电涌保护器(SPD); 5—电涌保护器的接地连接,5a或5b;6—需要被SPD保护的设备;7—PE与N线的连接带; F1—安装在电气装置电源进户处的保护电器;F2—过流保护器(SPD制造厂要求装设的熔断器、断路器
或RCD);
RA—电气装置的接地电阻;RB—电源系统的接地电阻。
注:当采用TN—C—S或TN—S系统时,在N与PE导体连接处电涌保护器用三个,在其以后N与PE导体分
开10m以后安装电涌保护器时用四个,即在N与PE导体间增加一个,类似于图13.12-8。
图13.12-8 TT系统中电涌保护器安装在进户处剩余电流保护器的负荷侧(接线形式1) 1—装置的电源;2—配电盘;3—总接地端或总接地连接带;4—电涌保护器(SPD,Up应小于或等于2.5kV);
5—电涌保护器的接地连接,5a或5b;6—需要保护的设备;7—剩余电流保护器(RCD),应考虑通雷电流的能力;
F1—安装在电气装置电源进户处的保护电器;F2—过流保护器(SPD制造厂要求装设的熔断器、断路器或RCD);
RA—电气装置的接地电阻;RB—电源系统的接地电阻。
注:此时,SPD的安装模式亦可采用接线形式2,即“3+1”模式,类同于图13.12-9(但4a位置SPD可为限压型)。
图13.12-9 TT系统中电涌保护器安装在进户处剩余电流保护器的电源侧(接线形式2) 1-装置的电源;2—配电盘;3—总接地端或总接地连接带;4、4a—电涌保护器(SPD),4a应为间隙型SPD,它们串联后构成的总的Up应小于或等于2.5kV;5—电涌保护器的接地连接,5a或5b;6—需要保护的设备;
7—剩余电流保护器(RCD),可位于母线的电源侧或负荷侧;
F1—安装在电气装置电源进户处的保护电器;F2—过流保护器(SPD制造厂要求装设的熔断器、断路器或RCD);
RA—电气装置的接地电阻;RB—电源系统的接地电阻。
注:在高压系统为低电阻接地的前提下,当电源变压器高压侧碰外壳短路产生的过电压加于4a电涌
保护器时,该电涌保护器应按现行国家标准《低压配电系统的电涌保护器(SPD) 第1部分:性能要求和试验方法》GB 18802.1做200ms或按相关行业标准及用户要求做更长时间耐1200V暂态过电压(TOV)试验(参见表13.12-16)。
图13.12-10 IT系统中电涌保护器安装在进户处剩余电流保护器的负荷侧
1— 装置的电源;2—配电盘;3—总接地端或总接地连接带;4—电涌保护器(SPD); 5—电涌保护器的接地连接,5a或5b;6—需要保护的设备;7—剩余电流保护器(RCD);
F1—安装在电气装置电源进户处的保护电器;F2—过流保护器(SPD制造厂要求装设的熔断器、断路器或RCD);
RA—电气装置的接地电阻;RB—电源系统的接地电阻。
(2)应考虑SPD的性能退化或寿命终止后可能产生的短路故障对系统运行的影响,因
此应如图13.12-7至图13.12-10所示在SPD之前装设过流保护器F2(外附熔断器、断路器、剩余电流保护器或SPD内部的脱离器)。
过电流保护器F2既要满足工频短路时与主电路过流保护装置F1的级间配合要求及分断能力要求,又不应在规定的雷电冲击放电电流下断开,应参照SPD制造商的建议配置。当采用断路器时应采用具有C型脱扣曲线的延时型脱扣器;其额定电流根据SPD的最大放电电流Imax来选择,并应应与上一级断路器实现选择性配合;一般第一级宜选C型63A或125A,以后各级宜选C型32A或63A。当采用熔断器时,其配置原则与断路器相同,同时应与上一级熔断器实现选择性配合(配合比不小于1/1.6)。具体选择熔断器还是断路器,应考虑使用和维护的要求;但短路容量较大的地方如总配电屏处,宜采用不小于100A的高分断能力熔断器。
当上一级过电流保护器F1的额定值小于或等于SPD引线回路里的过电流保护器F2的最大额定值时,可省去F2。
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