防雷工程設(shè)計培訓(xùn)第四章(1)電源系統(tǒng)電涌保護(hù)器的選擇及應(yīng)用

1、第四章(1) 電源系統(tǒng)電涌保護(hù)器的選擇和使用原則1 低壓交流配電系統(tǒng) 低壓交流配電系統(tǒng)分為TN（TN-C，TN-S，TN-C-S）、TT、IT三類，這些接地型式的文字符號的含義是： 第一個字母說明電源與大地的關(guān)系： T：電源的一點（通常是中性點）與大地直接連接。 I：電源與大地隔離或電源的一點經(jīng)高阻抗與大地連接。 第二個字母說明電氣裝置的外露導(dǎo)電部分與大地的關(guān)系： T：外露導(dǎo)電部分直接接大地，它與電源的接地?zé)o聯(lián)系。 N：外露導(dǎo)電部分通過與接地的電源中性點的連接而接地。 第三個字母說明N線與PE線的關(guān)系：（僅用于TN系統(tǒng)） C：N線和PE線共用一根導(dǎo)線（PEN）。 S：N線和PE線分別設(shè)置。 （

2、1） TT系統(tǒng)PE外露導(dǎo)電部分NL1L2L3NTT系統(tǒng)電源的一點（通常是中性點）與大地直接連接，設(shè)備外露導(dǎo)電部分直接接大地，它與電源的接地?zé)o聯(lián)系。 （2）TN系統(tǒng) TN系統(tǒng)電源的一點（通常是中性點）與大地直接連接，設(shè)備外露導(dǎo)電部分通過與接地的電源中性點的連接而接地。 TN系統(tǒng)分為 TN-C，TN-S，TN-C-S三類： TN-C系統(tǒng) 在系統(tǒng)內(nèi)N線和PE線共用一根導(dǎo)線。 TN-C系統(tǒng) TN-S系統(tǒng) 在系統(tǒng)內(nèi)N線和PE線分別設(shè)置。 外露導(dǎo)電部分L2NL1L3PEPENTN-S系統(tǒng)TN-C-S系統(tǒng)在系統(tǒng)內(nèi)，僅在電氣裝置電源進(jìn)線點前N線和PE線是共用一根導(dǎo)線，電源進(jìn)線點后即分為N線和PE線。外露導(dǎo)電部

3、分L2NL1L3PEPENTN-C-S系統(tǒng) （3）IT系統(tǒng) 電源與大地隔離或電源的一點經(jīng)高阻抗與大地連接，電氣設(shè)備外露導(dǎo)電部分直接接大地，它與電源的接地?zé)o聯(lián)系。 IT系統(tǒng)分為兩種情況： 一種是不配出中性線， IEC標(biāo)準(zhǔn)建議三相IT系統(tǒng)只配出三根相線而不配出中性線。 另一種是配出中性線。 為了降低或衰減可能出現(xiàn)的過電壓或諧振，有時需將電源端帶電導(dǎo)體經(jīng)一高阻抗接地，一般情況下該阻抗值可取為電氣裝置標(biāo)稱相電壓的5倍，例如裝置標(biāo)稱相電壓為220V時，阻抗值可取為1000。 不配出中性線IT系統(tǒng) L1L 22L3外露導(dǎo)電部分開路或接PE不配出中性線的IT系統(tǒng)配出中性線的IT系統(tǒng)L1L2L3外露導(dǎo)電部分開

4、路或接PENN配出中性線的IT系統(tǒng)2 被保護(hù)設(shè)備的耐沖擊特性 220/380V三相系統(tǒng)電氣設(shè)備耐沖擊類別可分為、類，見表所示。 表不能涵蓋所有的220/380V三相系統(tǒng)的電氣設(shè)備，應(yīng)從實際出發(fā)對被保護(hù)設(shè)備耐沖擊過電壓額定值進(jìn)行核實。220V/380V三相系統(tǒng)電氣設(shè)備絕緣耐沖擊過電壓額定值 3. 低壓系統(tǒng)電涌保護(hù)器的安裝要求 SPD的使用安裝應(yīng)對低壓電氣線路和設(shè)備起到電涌保護(hù)作用，同時不應(yīng)因SPD的安裝造成低壓電氣系統(tǒng)的故障和事故。因此，有如下三項基本要求： 安裝SPD之后，在無電涌發(fā)生的情況下，SPD不應(yīng)對低壓電氣系統(tǒng)正常運行產(chǎn)生影響。 安裝SPD之后，在有電涌發(fā)生的情況下，SPD應(yīng)能承受預(yù)期

5、通過它們的雷電流而不損壞并能箝制電涌電壓和分流電涌電流。 在電涌電流通過后，SPD應(yīng)迅速恢復(fù)到高阻狀態(tài)，切斷可能經(jīng)SPD流到PE線的工頻續(xù)流。（1）、如果SPD的UC值選低了，在某些地區(qū)因工頻電壓偏差較大，可能出現(xiàn)SPD誤動作并導(dǎo)致主電路上的過電流保護(hù)器斷路或剩余電流動作保護(hù)器（RCD）誤動作而造成斷電事故。如將UC值選高，相應(yīng)的UP值也會偏高，對設(shè)備保護(hù)不利。（2）、SPD如不能承受預(yù)期通過的雷電流（即Iimp、In或UOC選擇偏低），則可能發(fā)生SPD的熱崩潰，不能起保護(hù)作用，還可能引發(fā)火災(zāi)事故。（3）、SPD兩端連接導(dǎo)線過長時，導(dǎo)線感應(yīng)電壓將使有效的電壓保護(hù)水平UP提高，當(dāng)Up超過0.8U

6、w時可能起不到對被保護(hù)設(shè)備的箝壓保護(hù)作用。（4）、使用兩組（或以上）SPD時，如SPD間達(dá)不到能量配合，其中一組SPD會產(chǎn)生盲點，致使另一組SPD承受大部分的雷電流而損壞，同樣不能達(dá)到有效的保護(hù)目的。（5）、當(dāng)電涌電流通過后，SPD如不能迅速恢復(fù)高阻狀態(tài)，熱脫扣裝置不能立即動作時，如SPD的前端沒有后備過電流保護(hù)，可能會造成低壓電氣系統(tǒng)運行中斷及電氣火災(zāi)。（6）、在TT系統(tǒng)中10kV經(jīng)小電阻接地供電網(wǎng)中，如不采用“3+1”的接線形式，SPD可能因通過長時間的暫時過電壓而燒毀，也會引起間接接觸電擊危險。TN系統(tǒng)中電涌保護(hù)器的安裝 當(dāng)采用TN-C-S時，在L與PEN線連接處電涌保護(hù)器用三個，在其以

7、后N與PE線分開安裝電涌保護(hù)器時用四個，即在N與PE線間增加一個。 當(dāng)采用TN-S系統(tǒng)時，在L及N與PE間用四個SPD。Uc1.15U0。 TT系統(tǒng)中電涌保護(hù)器的安裝 （1） TT系統(tǒng)中電涌保護(hù)器的安裝（SPD在剩余電流保護(hù)器 RCD負(fù)荷側(cè)）RBRA 在10kV電網(wǎng)采用不接地系統(tǒng)以及采用經(jīng)小電阻接地系統(tǒng)、當(dāng)供電變壓器外殼與低壓系統(tǒng)中性點為分開獨立的接地裝置時，應(yīng)在三條L線和N線與PE線之間安裝四個SPD， SPD的Uc1.45U0。 （2）TT系統(tǒng)中電涌保護(hù)器的安裝（SPD在RCD電源側(cè)）RBRA5a 在高（中）壓系統(tǒng)采用小電阻接地和供電變壓器外殼、低壓系統(tǒng)中性點合用同一接地裝置以及切斷短路的

8、時間小于或等于5s時，應(yīng)將三個相線SPD先接于中性線上，再經(jīng)一放電間隙接于PE線上。放電間隙的作用是在1200V的高壓接地故障過電壓（Uf）情況下阻止SPD的導(dǎo)通，放電間隙的泄放電流應(yīng)不小于三個相線SPD額定泄放電流之和，相線與中性線之間的SPD的Uc1.15U0。但是在此情況下應(yīng)考慮SPD串聯(lián)后殘壓的增大。 IT系統(tǒng) RBRAIT系統(tǒng)中Uc1.15U（U為線間電壓其值為3U0=380V）。 4.多級SPD間的配合 L P Z 2L P Z 3L P Z 1LPZ 0ALPZ 0BSPD ISPD IISPD IISPD IIISPD III電力線退耦元件SPD1被保護(hù)側(cè)電涌U1, I1UDE, IDEU2, I2SPD2 使用兩組或以上的SPD對被保護(hù)設(shè)備進(jìn)行保護(hù)時，必須考慮SPD間的配合問題。 對于全部電涌電流而言，某一位置安裝的SPD如能承受預(yù)期通過它們的雷電流，則