基站電源防雷器(SPD)接線方式

1、基站電源（基站電源（380V/220V）防雷器）防雷器（SPD）接線方式）接線方式防雷器圖例及接線方式要求防雷器圖例及接線方式要求局站防雷接地設(shè)計(jì)局站防雷接地設(shè)計(jì)5098-2005第第9.2.7條規(guī)定，凱文接線會(huì)造成供電系統(tǒng)中斷要慎用條規(guī)定，凱文接線會(huì)造成供電系統(tǒng)中斷要慎用局站防雷接地設(shè)計(jì)局站防雷接地設(shè)計(jì)5098-2005第第9.2.4條規(guī)定條規(guī)定什么是SPD（SPD介述）SPD這一名詞英語全稱是surge protectiye device其譯意為電涌保護(hù)器，是限制雷電反擊、侵入波、雷電感應(yīng)和操作過電壓而產(chǎn)生的瞬時(shí)過電壓和泄放電涌電流（沿線路傳送的電流、電壓或功率的暫態(tài)波。其特性是先快速上升

2、后緩慢下降）的器件。一端口SPD與被保護(hù)電路并聯(lián)，能分開輸入和輸出端，在這些端子之間設(shè)有特殊的串聯(lián)阻抗；二端口SPD有兩組輸入和輸出端子，在這些端子之間有特殊的串聯(lián)阻抗；電壓開關(guān)型SPD在沒有電涌時(shí)具有高阻抗，有電涌電壓時(shí)能立即變成低阻抗，電壓開關(guān)型SPD常用的元件有放電間隙、氣體放電管、閘流管（硅可控整流器）和三端雙向可控硅開關(guān)元件。這類SPD有時(shí)也稱“短路型SPD”；電壓限制型SPD在沒有電涌時(shí)具有高阻抗但隨著電涌電流和電壓的上升其阻抗將持續(xù)地減小。常用的非線性元件有壓敏電阻和抑制二極管，這類SPD有時(shí)也稱為“箝位型SPD”；復(fù)合型SPD是由電壓開關(guān)型元件和電壓限制型元件組成的，其特性隨所

3、加電壓的特性可以表現(xiàn)為電壓開關(guān)型、電壓限制型或兩者皆有。無限流元件的SPD在信息線路中的使用只有一個(gè)或數(shù)個(gè)用于限制過電壓的元件，而無限流元件；有限流元件的SPD在信息線路中使用既有限制過電壓的元件，又有限流元件。SPD限壓元件可分為電壓開關(guān)型和限壓型保護(hù)模式保護(hù)模式 modes of protectionmodes of protection定義：用于描述配電線路中用于描述配電線路中SPDSPD保護(hù)功能配置情況。保護(hù)功能配置情況。 3.3.1 在交流配電系統(tǒng)中分為相線與相線(L-L)、相線與地線(L-PE)、相線與中性線(L-N)、中性線與地線(N-PE)之間等四種保護(hù)模式 ;3.3.2 在直

4、流配電系統(tǒng)中分為正極與負(fù)極（V+-V-）、正極與地線（V+-PE）、負(fù)極與地線（V-PE）之間等三種保護(hù)模式。注：限壓型SPD和具有限壓特性的組合型SPD可用于任一保護(hù)模式。電壓開關(guān)型SPD和具有開關(guān)特性的組合型SPD因存 在尚待進(jìn)一步研究的續(xù)流遮斷能力及其試驗(yàn)方法問題，不宜在除N-PE外的其它保護(hù)模式中推廣使用 保護(hù)模式的選用主要依據(jù)通信局站低壓配電系統(tǒng)保護(hù)模式的選用主要依據(jù)通信局站低壓配電系統(tǒng)的供電方式，通信局站常采用兩種供電方式的供電方式，通信局站常采用兩種供電方式 a) a) 一種是一種是TNTN系統(tǒng)系統(tǒng)( (包含包含TN-STN-S系統(tǒng)、系統(tǒng)、TN-C-STN-C-S系統(tǒng)和系統(tǒng)和TN

5、-CTN-C系統(tǒng)系統(tǒng)) ,) ,對于對于TNTN系統(tǒng)供電方式可選用系統(tǒng)供電方式可選用4 4模式或模式或7 7模式限壓型模式限壓型SPDSPD或者或者3+13+1模式的模式的SPD(L-NSPD(L-N為為3 3個(gè)限壓型個(gè)限壓型SPDSPD，N-PEN-PE為為1 1個(gè)開關(guān)型個(gè)開關(guān)型SPD)SPD)；b) b) 另一種是另一種是TTTT系統(tǒng)，對于系統(tǒng)，對于TTTT系統(tǒng)供電方式必須選用系統(tǒng)供電方式必須選用3+13+1模式模式的的SPDSPD。以上以上內(nèi)容在內(nèi)容在通信局站在用防雷系統(tǒng)技術(shù)要求和通信局站在用防雷系統(tǒng)技術(shù)要求和檢測方法檢測方法中中已經(jīng)給予了詳細(xì)講解，因此不再贅述。已經(jīng)給予了詳細(xì)講解，因此

6、不再贅述。變壓器配電柜ABCN變壓器配電柜ABCN變壓器配電柜ABCN常見交流供電系統(tǒng)的供電方式：常見交流供電系統(tǒng)的供電方式：TNTN供電系統(tǒng)供電系統(tǒng)變壓器接地與機(jī)房接地使用同一地網(wǎng)。TTTT供電系統(tǒng)供電系統(tǒng)變壓器接地與機(jī)房接地使用不同地網(wǎng)。TN-CTN-C供電系統(tǒng)供電系統(tǒng)變壓器接地與機(jī)房接地使用不同地網(wǎng)，但中性線在機(jī)房入口接地。 l 多級(jí)浪涌保護(hù)器配合使用時(shí) ，各浪涌保護(hù)器之間應(yīng)保持必要的退耦距離或增加退耦器件，一般要求退耦距離（電纜長度）不小于5 米。如果退耦距離過短，其導(dǎo)線形成的分布電感小、感抗低，前一級(jí)的浪涌可能會(huì)在前級(jí)SPD還未有效動(dòng)作前達(dá)到后一級(jí)SPD造成后一級(jí)SPD損壞。l 在T

7、N-S及TT交流供電系統(tǒng)內(nèi)（即我們基站交流的常用供電系統(tǒng)），現(xiàn)今均采用“3+1”保護(hù)方式的SPD連接，如下圖：l SPD不能進(jìn)行模塊并聯(lián)的方式來提高通流量。l 間隙型及間隙組合型SPD不能用于通信局站。防雷器接線規(guī)范要求l 配電電源線、SPD交流引線、SPD接地線的線徑應(yīng)符合下表要求：l SPD應(yīng)安裝在被保護(hù)設(shè)備附近，其電源引線和接地線長度均應(yīng)小于1.5米。l 內(nèi)容摘抄：為了確保SPD發(fā)生故障時(shí)不影響通信系統(tǒng)的正常供電和引起火災(zāi)事故，在電源SPD的引接線上，應(yīng)串接保護(hù)空開或保險(xiǎn)絲，保護(hù)空開的標(biāo)稱電流不能大于前級(jí)供電空開的1-1.6倍。修改：為保護(hù)通信設(shè)備，降低雷災(zāi)影響，同時(shí)為防止SPD因故障或

8、長時(shí)間泄流引發(fā)引接線發(fā)熱著火， 應(yīng)將SPD引接線接于交流供電空開下端口，且其它被保護(hù)設(shè)備的交流引接線應(yīng)按下述凱文接法進(jìn)行連接：銅線截面積銅線截面積S（mm2）配電電源線S16S70S70SPD引接線=S1616SPD地線=S1635防雷器接線規(guī)范要求（續(xù)）普通并聯(lián)式接線方式與采用凱文式接線方式對設(shè)備保護(hù)效果的不同普通并聯(lián)式接線方式與采用凱文式接線方式對設(shè)備保護(hù)效果的不同A A點(diǎn)為交流配電箱。點(diǎn)為交流配電箱。B B點(diǎn)為機(jī)房接地母排。點(diǎn)為機(jī)房接地母排。假設(shè)假設(shè)A A點(diǎn)到防雷箱的距離為點(diǎn)到防雷箱的距離為1 1米，則米，則L1L1的電感量大約為的電感量大約為1uH1uH。假設(shè)防雷箱到假設(shè)防雷箱到B B

9、點(diǎn)的距離為點(diǎn)的距離為5 5米，則米，則L2L2的電感量大約為的電感量大約為5uH5uH。開關(guān)電源交流輸入側(cè)得到的剩余電壓（殘壓）開關(guān)電源交流輸入側(cè)得到的剩余電壓（殘壓）L1L1的殘壓防雷箱的殘壓的殘壓防雷箱的殘壓L2L2的殘壓，并不僅僅是的殘壓，并不僅僅是防雷箱的殘壓。防雷箱的殘壓。假設(shè)通過防雷箱的雷電流為假設(shè)通過防雷箱的雷電流為20KA20KA：防雷箱的殘壓為防雷箱的殘壓為1500V1500VL1L1的殘壓的殘壓L1L1* *didi/ /dtdt1uH1uH* *20KA/10uS20KA/10uS2KV2KVL2L2的殘壓的殘壓L2L2* *didi/ /dtdt5uH5uH* *20K

10、A/10uS20KA/10uS10KV10KV則最終開關(guān)電源交流輸入側(cè)得到的剩余電壓（殘壓）則最終開關(guān)電源交流輸入側(cè)得到的剩余電壓（殘壓）2 21.51.510KV10KV13.5KV13.5KV。遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于防雷箱的遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于防雷箱的1500V1500V電壓，也遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過開關(guān)電源電壓，也遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過開關(guān)電源2500V2500V的耐壓，結(jié)果失去了防雷的保護(hù)效果，導(dǎo)的耐壓，結(jié)果失去了防雷的保護(hù)效果，導(dǎo)致開關(guān)電源會(huì)因雷擊損壞。致開關(guān)電源會(huì)因雷擊損壞。 A A點(diǎn)為交流配電箱。點(diǎn)為交流配電箱。B B點(diǎn)為機(jī)房接地母排。點(diǎn)為機(jī)房接地母排。采用凱文式接法后，雖然采用凱文式接法后，雖然A A點(diǎn)到防雷箱的距離為點(diǎn)到防雷箱的

11、距離為6 6米。米。而開關(guān)電源交流輸入側(cè)得到的剩余電壓（殘壓）防雷箱的殘壓。而開關(guān)電源交流輸入側(cè)得到的剩余電壓（殘壓）防雷箱的殘壓。也就是說把也就是說把L1L1和和L2L2的長度變?yōu)榈拈L度變?yōu)? 0。假設(shè)通過防雷箱的雷電流為假設(shè)通過防雷箱的雷電流為20KA20KA：防雷箱的殘壓為防雷箱的殘壓為1500V1500V。L1L1的殘壓的殘壓L1L1* *didi/ /dtdt0uH0uH* *20KA/10uS20KA/10uS0KV0KV。L2L2的殘壓的殘壓L2L2* *didi/ /dtdt0uH0uH* *20KA/10uS20KA/10uS00KV00KV。則最終開關(guān)電源交流輸入側(cè)得到的剩

12、余電壓（殘壓）則最終開關(guān)電源交流輸入側(cè)得到的剩余電壓（殘壓）1.5KV1.5KV?；旧系扔诜览紫涞幕旧系扔诜览紫涞?500V1500V殘壓，也遠(yuǎn)小于開關(guān)電源殘壓，也遠(yuǎn)小于開關(guān)電源2500V2500V的耐壓，結(jié)果防雷的保護(hù)效果很好，開關(guān)的耐壓，結(jié)果防雷的保護(hù)效果很好，開關(guān)電源不會(huì)因雷擊損壞。電源不會(huì)因雷擊損壞。 如果現(xiàn)場無法滿足防雷器連接線的長度要求（ 0.5 m 根據(jù)VDE V 0100, Part 534），那么就不要用跳線的連接方式，而改用V形連接方式（凱文式接線法）。注意將已保護(hù)的線和未保護(hù)的線盡可能的保持較遠(yuǎn)距離的布放。 當(dāng)然，凱文式接線方法只是縮短SPD引線的一種較好的方法，如果

13、有條件采用應(yīng)盡可能采用，但是并不是所有地方都可以采用該方式，它的最大的缺陷是在大容量的配電系統(tǒng)中由于母線線徑很大（或采用銅排），而SPD的接線端子容量有限，無法作此種方式連接。另外，由于電源線要先到SPD，再由SPD到配電設(shè)備或用電設(shè)備，不可避免地增加了兩個(gè)接頭，如果處理不得當(dāng)，例如接觸不良、接點(diǎn)氧化、松脫等，在電流較大時(shí)導(dǎo)致接點(diǎn)發(fā)熱，輕者導(dǎo)致供電中斷，嚴(yán)重的還會(huì)造成起火燃燒等惡性事故，這是有先例教訓(xùn)的。因此，凱文式接線方式并不是萬能良藥，還需要根據(jù)實(shí)際情況選擇性地利用。主等電位連接排，或端子，或保護(hù)地連接排L1+L2 0.5 mL2L1主等電位連接排，或端子保護(hù)地連接排 電源SPD應(yīng)以最短、

14、最直的路徑接地，SPD的接地引線的彎曲角度應(yīng)不得小于90o，嚴(yán)格避免出現(xiàn)“V”型和“U”型這種小于90o的彎曲。 SPD的引接線和接地引線必需通過連接端子（空開的連接端子）或銅算子連接牢固，防止雷電流通過時(shí)產(chǎn)生的線芯收縮造成連接松動(dòng)。 連接接地SPD引接線的空開應(yīng)檢查端子連接是否牢固，其安裝方向應(yīng)是往上為合上空開，禁止空開倒置安裝（這有可能因?yàn)榭臻_合匣手柄因輕微重力在空開遇保護(hù)需上跳開時(shí)不能及時(shí)跳開）。防雷器接線規(guī)范要求（續(xù)）防雷器幾種接法的可靠性最有效的連接方式(凱文接線)L1 L2 L3防著火凱文接法NPE交流引入線次有效的連接方式(并接)L1 L2 L3防著火NPE交流引入線空開空開空開

15、（斷路器）空開（斷路器）防雷器幾種接法的可靠性 (續(xù))L1L2L3防著火NPE交流引入線空開保護(hù)跳開后不能對設(shè)備類供電進(jìn)行保護(hù)錯(cuò)誤的連接方式一錯(cuò)誤的連接方式二L1L2L3防著火NPE交流引入線B級(jí)防雷器箱空開保護(hù)跳開后不能對設(shè)備類供電進(jìn)行保護(hù)空開空開空開（斷路器）空開（斷路器）例如某地基站加裝的B級(jí)防雷器采用錯(cuò)誤的 “凱文”接法，實(shí)例和接線圖如圖所示：這種凱文接法實(shí)際上使得防雷器串接的空開串聯(lián)到了主回路中，當(dāng)雷電脈沖使空開調(diào)閘后就會(huì)導(dǎo)致整個(gè)機(jī)房斷電。經(jīng)過調(diào)查，使用這種接法的地區(qū)在雷擊時(shí)機(jī)房斷電頻繁，給供電安全和運(yùn)維工作帶來了極大的困難。 普通并聯(lián)式接線方式與采用凱文式接線方式在基站環(huán)境的具體應(yīng)

16、用普通并聯(lián)式接線方式與采用凱文式接線方式在基站環(huán)境的具體應(yīng)用上圖是普通并聯(lián)式接線，由于安裝前沒有仔細(xì)考慮安裝位置和布線，結(jié)果上圖是普通并聯(lián)式接線，由于安裝前沒有仔細(xì)考慮安裝位置和布線，結(jié)果SPDSPD的連線長度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大的連線長度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于規(guī)范要求的于規(guī)范要求的0.5m0.5m的要求，開關(guān)電源進(jìn)線端的殘壓等于防雷箱的殘壓加上的要求，開關(guān)電源進(jìn)線端的殘壓等于防雷箱的殘壓加上6 69m9m導(dǎo)線的殘壓，防導(dǎo)線的殘壓，防雷箱肯定起不到應(yīng)有的保護(hù)效果。許多基站安裝防雷箱后，雷擊過后防雷箱也動(dòng)作了（有雷擊計(jì)雷箱肯定起不到應(yīng)有的保護(hù)效果。許多基站安裝防雷箱后，雷擊過后防雷箱也動(dòng)作了（有雷擊計(jì)數(shù)），但開關(guān)電源還會(huì)被

17、雷擊損壞，用戶在廠家的誤導(dǎo)下認(rèn)為防雷箱容量太小，然后再加裝大容數(shù)），但開關(guān)電源還會(huì)被雷擊損壞，用戶在廠家的誤導(dǎo)下認(rèn)為防雷箱容量太小，然后再加裝大容量的防雷箱，實(shí)際改善效果并不明顯。可以說，這與防雷箱的安裝施工不規(guī)范有很大的關(guān)系。量的防雷箱，實(shí)際改善效果并不明顯?？梢哉f，這與防雷箱的安裝施工不規(guī)范有很大的關(guān)系。上圖是采用凱文式接線的實(shí)例，這樣安裝有幾個(gè)好處：上圖是采用凱文式接線的實(shí)例，這樣安裝有幾個(gè)好處：1. 1. 配電系統(tǒng)和設(shè)備的接地線不用改動(dòng)，工程量小。配電系統(tǒng)和設(shè)備的接地線不用改動(dòng)，工程量小。2. 2. 防雷箱在最前端可以保護(hù)后面所有的負(fù)載，保護(hù)最全面。防雷箱在最前端可以保護(hù)后面所有的負(fù)載

18、，保護(hù)最全面。3. 3. 防雷箱安裝在總接地母排旁邊，引線最短，殘壓最低，雷電流入地通道最合理，保護(hù)效果最好。防雷箱安裝在總接地母排旁邊，引線最短，殘壓最低，雷電流入地通道最合理，保護(hù)效果最好。4. 4. 所有設(shè)備的接地均連接到總接地母排上，參考電位一致，無地電位反擊的風(fēng)險(xiǎn)。所有設(shè)備的接地均連接到總接地母排上，參考電位一致，無地電位反擊的風(fēng)險(xiǎn)。當(dāng)然，上圖的例子是比較理想情況下的，如果配電線線徑過大、配電線不夠長、室外無斷路器當(dāng)然，上圖的例子是比較理想情況下的，如果配電線線徑過大、配電線不夠長、室外無斷路器、防雷箱無合適安裝空間等，都會(huì)阻礙凱文式接線的實(shí)施。、防雷箱無合適安裝空間等，都會(huì)阻礙凱文式接線的實(shí)施。工程中應(yīng)把握全局、合理設(shè)計(jì)、遵循標(biāo)準(zhǔn)、靈活應(yīng)用、細(xì)心施工、嚴(yán)守規(guī)范。凱文式接線在工工程中應(yīng)把握全局、合理設(shè)計(jì)、遵循標(biāo)準(zhǔn)、靈活應(yīng)用、細(xì)心施工、嚴(yán)守規(guī)范。凱文式接線在工程中要多加以利用，以期得到最好的保護(hù)效果，但忽視具體應(yīng)用環(huán)境，一味強(qiáng)調(diào)采用凱文式接線，程中要多加以利用，以期得到最好的保護(hù)效果，但忽視具體應(yīng)用環(huán)境，一味強(qiáng)調(diào)采用凱文式接線，也是不切實(shí)際的做法。也是不切實(shí)際的做法。 TT供電系統(tǒng)單相供電系統(tǒng)單相 1+N型避雷器型避雷器1+1接線方式接線方式TT供電系統(tǒng)三相供電系統(tǒng)三相380V 3P+N型避雷器型避雷器3+1傳統(tǒng)接線方式傳統(tǒng)接線方式TT供電