防雷新国标关于SPD选择的差异比较
来源: 薛文安 中国民航大学 摘自中国防雷   发布时间: 2014-02-18 20:35   2033 次浏览   大小:  16px  14px  12px
新国标GB 50057-2010、GB 50343-2012采用内容的异同进行了分析和探讨

关于SPD选择的差异比较

SPD选择时多个性能参数都应考虑,但最重要的是:

- 电压保护水平Up 的选择;

- 通流量的选择IimpInImax

- 响应时间tA。(因为在各标准都没有涉及,本文中不进行讨论)

4.1  UpUp/f

Up — 规定SPD两端的电压相应的优选值。

Up必须小于或等于被保护设备的耐冲击电压额定值Uw.通常为

1.2 Up≤Uw

低压供电系统:Uw表征了系统耐受冲击过电压的绝缘性能。

500576.4.4503435.4.3-1建筑物内220/380V配电系统中设备绝缘耐冲击电压额定值如表6所示:

6 50057 50343建筑物内220/380V配电系统中设备绝缘耐冲击电压额定值

设备位置

电源处的设备

配电线路和最后分支线路的设备

用电设备

特殊需要保护的设备

耐冲击电压类别

耐冲击电压额定值UW(kV)

6

4

2.5

1.5

UWIEC 62305.4-2010的表A.1中也有相同表示。

这说明这三个标准关于Up对应于UW的要求是相同的,但在500574.2.4.84.3.8.4条都要求在电源引入的总配电箱处要求SPD的电压保护水平值应小于或等于2.5kV。在503435.4.3条文说明也有相同的要求。Up≤2.5kV这与表4.1III类、IVUW的要求有矛盾。当然Up值小于等于2.5kV有利于保护下游设备,是不是Up值越小越好呢?还应该考虑到SPD在线路系统还会承担其他冲击,例如暂态过电压(TOV),Up值应恰当选取,只要与被保护设备协调配合就好。Up/f概念三个标准大同小异,工程上应特别注意SPD引线的长度,使其尽量短而直。

4.2  通流量的选择(Iimp 、InImax

应根据不通LPL来选取SPD通流能力。6230550057给出了浪涌过电流预期值(见表789),5034350689给出了标称放电电流、最大放电电流的参数值(见表4.54.6)。

7 IEC 62305:2010E.2 雷击低压系统浪涌过电流的预期值



8 IEC 62305:2010E.3 雷击通信系统浪涌过电流的预期值

9 GB 50057-2010预期雷击的电涌电流


10 GB 50343-20125.4.1-2  电源线路浪涌保护器标称放电电流参数值注:表9是由表78转化而来,参数完全相同。


11 GB 50689-20119.3.4  供电系统浪涌保护器最大放电电流(Imax kA


在规范的条文说明中表明:表
9的参数是源于多年的工程实践。9.2.8通信局(站)雷电过压保护应采用限压型SPD

4.2.1  不同损害源S引发不同的雷电流值

雷击建筑物称为损害源S1;雷击建筑物附近称为损害源S2;雷击连接到建筑物的线路称为损害源S3;雷击连接到建筑物的线路附近称为损害源S4,见图1。只有S3S1会引发Iimp

4.2.2  雷击低压系统(S3)时Iimp的估算

 

1 IEC 62305-4D.2建筑物不同损害源和系统内雷电流分配的基本示例

当雷击中低压供电线路(见图4.1),雷电流双向分配,在入户的最后一个电线杆发生绝缘击穿,假设50%泄入大地,当为TN-C系统,三相加中性线,则每相的冲击雷电流如下式

Iimp=0.5I/2m

TN-CI200kAm4  Iimp12.5kA;  (假设四根芯线的阻抗相等)

TN-SI200kAm5  Iimp10kA

62305.1E.250057条文说明表5预期电流是一致的。500574.2.3.2条也有同样的要求,但50057第一、二、三类防雷建筑4.2.44.34.4条文中再也没有提及S3引起的雷电流(闪电电涌)侵入。

503435.4.1-2推荐值在第一级(MBIimp10/350μs)为20kA(可能是基于能量相等原则IimpIn等效转换为4倍有关),与估算值比取值过大,。

在雷击线路S3时,要求Iimp≥12.5kA是可以理解的。