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電源防雷器在建筑物防雷中標(biāo)稱放電電流
電源防雷器參數(shù)In指的是防雷器的標(biāo)稱放電電流,，電源防雷器（雷電計(jì)數(shù)器校驗(yàn)儀）的選擇除了要知道電壓還應(yīng)該根據(jù)合適的情況選擇放電電流合適的防雷產(chǎn)品,，這樣才能更有效的保護(hù)好設(shè)備,。在低壓配電系統(tǒng)中,，安裝于建筑物入口處,，即 LPZ0A 或 LPZ0B 區(qū)與 LPZ1 區(qū)交界處的 B 級(jí)電源防雷器主要用于瀉放電源線路遭受直接雷擊或電源線路感應(yīng)雷電時(shí)的雷電流能量,，而次級(jí)（C級(jí)或D級(jí)）電源防雷器主要用于鉗制電源線路的過電壓,，防止設(shè)備因過電壓沖擊而損壞,。而在GB50057-94（2000 版）《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》中僅對(duì) B 級(jí)電源防雷器（雷電計(jì)數(shù)器校驗(yàn)儀）標(biāo)稱放電電流 In 值的選擇規(guī)定 的較為清楚，而對(duì)次級(jí)（C 級(jí)或者 D 級(jí)）電源防雷器標(biāo)稱放電電流 In 值的選擇規(guī)定的較為模糊,， 在新的國標(biāo) GB 50343-2004《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》頒布后,，關(guān)于次級(jí)電源防雷器標(biāo) 稱放電電流 In 值的選擇存在一些爭議，本文就此提出一些觀點(diǎn)供業(yè)內(nèi)技術(shù)專家進(jìn)行討論,。
1 電源防雷器標(biāo)稱放電電流 In 值的選擇原則
對(duì)于在建筑物中所使用的電源防雷器（SPD）設(shè)備 GB 50057-94（2000 版）《建筑物防雷設(shè)計(jì) 規(guī)范》這本國家強(qiáng)制執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)做了如下要求：標(biāo)準(zhǔn)第 6.4.4 條規(guī)定“電源防雷器必須能承受預(yù)期通 過它們的雷電流,，并應(yīng)符合以下兩個(gè)附加要求：通過電涌時(shí)的zui大箝壓,，有能力熄滅在雷電流通過 后產(chǎn)生的工頻續(xù)流。”
在建筑物進(jìn)線處和其它防雷區(qū)界面處的zui大電涌電壓,，即電源防雷器（雷電計(jì)數(shù)器校驗(yàn)儀）的zui大箝壓加上其兩端引 線的感應(yīng)電壓應(yīng)與所屬系統(tǒng)的基本絕緣水平和設(shè)備允許的zui大電涌電壓協(xié)調(diào)一致,。為使zui大電涌電 壓足夠低，其兩端的引線應(yīng)做到zui短,。在不同界面上的各電源防雷器還應(yīng)與其相應(yīng)的能量承受能力 相一致,。
GB 50057-94（2000 版）《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》標(biāo)準(zhǔn)的表 6.4.4 同 GB 50343-2004《建筑物電 子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》標(biāo)準(zhǔn)的表 5.4.1-1 是一樣的，后者引用前者,，表中的數(shù)據(jù)都來自于 IEC 標(biāo)準(zhǔn),。可見二者在對(duì)電源防雷器的選擇和保護(hù)目的上是一致的,。都是依據(jù)線路中設(shè)備所能承受的沖 擊過電壓值來進(jìn)行選擇,。IEC 標(biāo)準(zhǔn)將由電網(wǎng)供電的電氣設(shè)備按其耐雷電脈沖過電壓水平劃分為四級(jí)， 以便合理地確定不同的防護(hù)措施,。雷電脈沖過電壓可隨雷電傳導(dǎo)方向衰減,，但調(diào)查表明這種衰減并 不明顯，更合理和實(shí)用的確定過電壓水平的方法是概率統(tǒng)計(jì)法,。
然而,，雖然兩標(biāo)準(zhǔn)在對(duì) 電源防雷器 標(biāo)稱放電電流 In 值的選擇上都留有一定的“裕度”，并選擇了相同 的依據(jù),，但是卻存在有很大的分歧,。主要分歧在于 GB 50057 標(biāo)準(zhǔn)考慮的出發(fā)點(diǎn)是“考慮到雷電流 分配到電源系統(tǒng)的zui惡劣環(huán)境下，后級(jí)線路殘余感應(yīng)電壓為前級(jí) 電源防雷器 殘壓的兩倍的情況下,，后級(jí)線 路殘余感應(yīng)電壓應(yīng)小于被保護(hù)設(shè)備耐壓（程控耐壓測(cè)試儀）水平的 80%,。”而 GB 50343 標(biāo)準(zhǔn)建議“從安全和可靠性的角 度考慮,，應(yīng)在計(jì)算值的基礎(chǔ)上增大后級(jí) 電源防雷器 耐雷電沖擊電流的裕度”并且給出了“系數(shù)為 5 倍”的參數(shù),。因此在其標(biāo)準(zhǔn)的表 5.4.1-2 中建議“第二級(jí) 電源防雷器 的標(biāo)稱放電電流 In 值為 8/20μs 波形下
40kA，第三級(jí) 電源防雷器 的標(biāo)稱放電電流 In 值為 8/20μs 波形下 20kA,。”而我們參看 GB 50057 第 6.4.8 條和第 6.4.9 條的要求的話其對(duì)標(biāo)標(biāo)稱放電電流的要求要小得多,，僅僅不小于 8/20μs 波形，3kA
或 5kA（大電流發(fā)生器）,。為什么兩部標(biāo)準(zhǔn)的分歧會(huì)如此之大呢,？究竟哪一個(gè)更合理一些呢？GB 50343 標(biāo)準(zhǔn)建議的 5 倍的安全裕度系數(shù)是否合理呢,？這有待于行業(yè)內(nèi)的專家進(jìn)行進(jìn)一步的討論,。以下是作者關(guān)于次級(jí)電 涌保護(hù)器標(biāo)稱放電電流 In 值的選擇的建議。
A,、LPZ0A 或 LPZ0B 區(qū)與 LPZ1 區(qū)交界處所選用安裝的 電源防雷器 標(biāo)稱放電電流 In 的計(jì)算
表 1 LPZ0A 或 LPZ0B 區(qū)與 LPZ1 區(qū)交界處無屏蔽線路 電源防雷器 標(biāo)稱放電電流 In 的選擇
| | TT 系統(tǒng) | TN 系統(tǒng) | IT 有中性線 | IT 無中性線 | 單相電源系統(tǒng) |
| 一類建筑物 | 25kA/25kA | 25kA/25kA | 25kA/25kA | 33.3kA/35kA | 33.3kA/35kA |
| 二類建筑物 | 18.75kA/25kA | 18.75kA/25kA | 18.75kA/25kA | 25kA/25kA | 25kA/25kA |
| 三類建筑物 | 12.5kA/15kA | 12.5kA/15kA | 12.5kA/15kA | 16.5kA/25kA | 16.5kA/25kA |
注：1,、依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)以上計(jì)算為考慮到 50%雷電流分配到電源系統(tǒng)的zui惡劣環(huán)境下的計(jì)算,。雷電流參數(shù)依據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)表
6.1 提供的參數(shù)計(jì)算。
2,、數(shù)據(jù)為：計(jì)算值 In 值/所選型號(hào) In 值,。此 In 值為 10/350μs 波形 電源防雷器 通流幅值。
表 2 LPZ0A 或 LPZ0B 區(qū)與 LPZ1 區(qū)交界處有屏蔽線路 電源防雷器 標(biāo)稱放電電流 In 的選擇
| | TT 系統(tǒng) | TN 系統(tǒng) | IT 有中性線 | IT 無中性線 | 單相電源系統(tǒng) |
| 一類建筑物 | 15kA/15kA | 15kA/15kA | 15kA/15kA | 20kA/25kA | 20kA/25kA |
| 二類建筑物 | 11.25kA/15kA | 11.25kA/15kA | 11.25kA/15kA | 15kA/15kA | 15kA/15kA |
| 三類建筑物 | 7.5kA/15kA | 7.5kA/15kA | 7.5kA/15kA | 10kA/15kA | 10kA/15kA |
注：1,、依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)以上計(jì)算為考慮到 30%雷電流分配到電源系統(tǒng)的zui惡劣環(huán)境下的計(jì)算,。雷電流參數(shù)依據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)表
6.1 提供的參數(shù)計(jì)算。
2,、數(shù)據(jù)為：計(jì)算值 In 值/所選型號(hào) In 值,。此 In 值為 10/350μs 波形 電源防雷器 通流幅值。
B,、LPZ0A 或 LPZ0B 區(qū)與 LPZ1 區(qū)交界處所選用安裝的 電源防雷器 標(biāo)稱放電電流 In 的計(jì)算過程：
① 按照 GB 50057-94 附表 6.1 確定建筑雷電流幅值,。Ⅰ類：200kA；Ⅱ類：150kA,；Ⅲ類：100kA,。
② 確定所需計(jì)算的配電方式中需保護(hù)的線數(shù)。TT,、TN,、有中性線的 IT 按需保護(hù)四線計(jì)算。無 中性線的 IT 和單相電源系統(tǒng)按需保護(hù)三線計(jì)算,。對(duì)于單相電源系統(tǒng)按需保護(hù)三線計(jì)算的原因是：1,、 目前建筑物配電設(shè)計(jì)規(guī)范 GB 50054 設(shè)計(jì)為三線；2,、其前端供電是由三相電源分出的,，雷電分流等 效于無中性線的 IT 系統(tǒng)。
③ 依據(jù) GB 50057-94 標(biāo)準(zhǔn),，對(duì)于無屏蔽線路和有屏蔽線路分別按 50%,、30%雷電流分配到電源 系統(tǒng)計(jì)算。
3 C 級(jí)電源防雷器標(biāo)稱放電電流 In 值的選擇 A,、遠(yuǎn)端設(shè)備處所選用安裝的 電源防雷器 標(biāo)稱放電電流 In 的計(jì)算
表 3 遠(yuǎn)端設(shè)備處 電源防雷器 標(biāo)稱放電電流 In 的選擇| | TT 系統(tǒng) | TN 系統(tǒng) | IT 有中性線 | IT 無中性線 | 單相電源系統(tǒng) |
| 一類建筑物 | 12.5kA/20kA | 12.5kA/20kA | 12.5kA/20kA | 16.7kA/20kA | 16.7kA/20kA |
| 二類建筑物 | 9.375kA/10kA | 9.375kA/10kA | 9.375kA/10kA | 12.5kA/20kA | 12.5kA/20kA |
| 三類建筑物 | 6.25kA/10kA | 6.25kA/10kA | 6.25kA/10kA | 8.35kA/10kA | 8.35kA/10kA |
注：1,、依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)以上計(jì)算為考慮到兩倍發(fā)射波疊加下，線路殘余感應(yīng)電壓小于被保護(hù)設(shè)備耐壓水平的 80%
時(shí)的計(jì)算,。雷電流參數(shù)依據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)表 6.2 提供的參數(shù)計(jì)算,。
2、數(shù)據(jù)為：計(jì)算值 In 值/所選型號(hào) In 值,。此 In 值為 8/20μs 波形 電源防雷器 通流幅值,。
遠(yuǎn)端設(shè)備處所選用安裝的 電源防雷器 標(biāo)稱放電電流 In 的計(jì)算過程：
①按照 GB 50057-94 附表 6.2 確定建筑雷電流幅值。Ⅰ類：50kA；Ⅱ類：37.5kA,；Ⅲ類：25kA,。
②確定所需計(jì)算的配電方式中需保護(hù)的線數(shù)。TT,、TN,、有中性線的 IT 按需保護(hù)四線計(jì)算。無中性 線的 IT 和單相電源系統(tǒng)按需保護(hù)三線計(jì)算,。
③依據(jù) GB 50057-94 標(biāo)準(zhǔn),，按 50%雷電流分配到電源系統(tǒng)計(jì)算。
B,、后級(jí)線路安裝的 電源防雷器 標(biāo)稱放電電流 In 的計(jì)算
表 4 線路殘余感應(yīng)電壓小于被保護(hù)設(shè)備耐壓水平的 80%時(shí)后級(jí)無屏蔽線路 電源防雷器 標(biāo)稱放電電流 In 的選擇
| | TT 系統(tǒng) | TN 系統(tǒng) | IT 有中性線 | IT 無中性線 | 單相電源系統(tǒng) |
| 一類建筑物 | 14．5kA/20kA | 14．5kA/20kA | 14．5kA/20kA | 18.65kA/20kA | 18.65kA/20kA |
| 二類建筑物 | 11.375kA/20kA | 11.375kA/20kA | 11.375kA/20kA | 14.5kA/20kA | 14.5kA/20kA |
| 三類建筑物 | 8.25kA/10kA | 8.25kA/10kA | 8.25kA/10kA | 10.35kA/20kA | 10.35kA/20kA |
表 5 線路殘余感應(yīng)電壓小于被保護(hù)設(shè)備耐壓水平的 80%時(shí)后級(jí)有屏蔽線路 電源防雷器 標(biāo)稱放電電流 In 的選擇
| | TT 系統(tǒng) | TN 系統(tǒng) | IT 有中性線 | IT 無中性線 | 單相電源系統(tǒng) |
| 一類建筑物 | 9.5kA/10kA | 9.5kA/10kA | 9.5kA/10kA | 12kA/20kA | 12kA/20kA |
| 二類建筑物 | 6.825kA/10kA | 6.825kA/10kA | 6.825kA/10kA | 9.5kA/10kA | 9.5kA/10kA |
| 三類建筑物 | 5.75kA/10kA | 5.75kA/10kA | 5.75kA/10kA | 7kA/10kA | 7kA/10kA |
注：1,、依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)以上計(jì)算為考慮到兩倍發(fā)射波疊加下，線路殘余感應(yīng)電壓小于被保護(hù)設(shè)備耐壓水平的 80%時(shí) 的計(jì)算,。雷電流參數(shù)依據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)表 6.2 提供的參數(shù)計(jì)算,。線路參數(shù)依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)推薦的引線長度為 1m 時(shí)（電感為
1μH/m）。
2,、數(shù)據(jù)為：計(jì)算值 In 值/所選型號(hào) In 值,。此 In 值為 8/20μs 波形 電源防雷器雷電計(jì)數(shù)器校驗(yàn)儀 通流幅值。
后級(jí)線路安裝的 電源防雷器 標(biāo)稱放電電流 In 的計(jì)算過程：
①按照 GB 50057-94 附表 6.2 確定建筑雷電流幅值,。Ⅰ類：50kA,；Ⅱ類：37.5kA；Ⅲ類：25kA,。
②確定所需計(jì)算的配電方式中需保護(hù)的線數(shù),。TT、TN,、有中性線的 IT 按需保護(hù)四線計(jì)算,。無 中性線的 IT 和單相電源系統(tǒng)按需保護(hù)三線計(jì)算。
③依據(jù) GB 50057-94 標(biāo)準(zhǔn),，對(duì)于無屏蔽線路和有屏蔽線路分別按 50%,、30%雷電流分配到電源 系統(tǒng)計(jì)算。
C,、I,、II 類設(shè)備處所選用安裝的 電源防雷器（雷電計(jì)數(shù)器校驗(yàn)儀） 標(biāo)稱放電電流 In 如下表：
表 6 I、II 類設(shè)備 電源防雷器 標(biāo)稱放電電流 In 的選擇
| | TT 系統(tǒng) | TN 系統(tǒng) | IT 有中性線 | IT 無中性線 | 單相電源系統(tǒng) |
| 一類建筑物 | 12.5kA/20kA | 12.5kA/20kA | 12.5kA/20kA | 16.7kA/20kA | 16.7kA/20kA |
| 二類建筑物 | 9.375kA/10kA | 9.375kA/10kA | 9.375kA/10kA | 12.5kA/20kA | 12.5kA/20kA |
| 三類建筑物 | 6.25kA/10kA | 6.25kA/10kA | 6.25kA/10kA | 8.35kA/10kA | 8.35kA/10kA |
注：1,、依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)以上計(jì)算為考慮到兩倍發(fā)射波疊加下，線路殘余感應(yīng)電壓小于被保護(hù)設(shè)備耐壓水平的 80%時(shí)
的計(jì)算,。雷電流參數(shù)依據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)表 6.2 提供的參數(shù)計(jì)算,。線路參數(shù)依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)推薦的引線長度為 1m 時(shí)（電感為
1μH/m）。
2、數(shù)據(jù)為：計(jì)算值 In 值/所選型號(hào) In 值,。此 In 值為 8/20μs 波形 電源防雷器 通流幅值,。
I、II 類設(shè)備處所選用安裝的 電源防雷器（雷電計(jì)數(shù)器校驗(yàn)儀） 標(biāo)稱放電電流 In 的計(jì)算過程：
①按照 GB 50057-94 附表 6.2 確定建筑雷電流幅值,。Ⅰ類：50kA,；Ⅱ類：37.5kA；Ⅲ類：25kA,。
②確定所需計(jì)算的配電方式中需保護(hù)的線數(shù),。TT、TN,、有中性線的 IT 按需保護(hù)四線計(jì)算,。無 中性線的 IT 和單相電源系統(tǒng)按需保護(hù)三線計(jì)算。
③依據(jù) GB 50057-94 標(biāo)準(zhǔn),，按 50%雷電流分配到電源系統(tǒng)計(jì)算,。
4 結(jié) 論
1．GB 50057-94（2000 版）《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》標(biāo)準(zhǔn)同 GB 50343-2004《建筑物電子信息 系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》標(biāo)準(zhǔn)在對(duì)電源防雷器的選擇和保護(hù)目的上是一致的。都是依據(jù) IEC 標(biāo)準(zhǔn)提供的 數(shù)據(jù),，按照線路中設(shè)備所能承受的沖擊過電壓值來進(jìn)行選擇,。但是兩標(biāo)準(zhǔn)在對(duì)次級(jí)電源防雷器標(biāo)稱 放電電流 In 值的選擇存在一些分歧。
2．建筑物入口處,，即 LPZ0A 或 LPZ0B 區(qū)與 LPZ1 區(qū)交界處安裝的電源防雷器（電源防雷器）的標(biāo)稱 放電電流 In 值的選擇 GB 50057-94（2000 版）《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定的較為清楚,，對(duì)于次級(jí) 電源防雷器標(biāo)稱放電電流（大電流發(fā)生器） In 值的選擇，第二級(jí) 電源防雷器 的標(biāo)稱放電電流 In 值宜選擇 8/20μs 波形下 20kA,， 第三級(jí) 電源防雷器 的標(biāo)稱放電電流 In 值宜選擇 8/20μs 波形下 10kA,。
3.電源防雷需做三級(jí)防雷，三級(jí)防雷中選擇合適的防雷器是要明確的,，不能只選放電電流大（大電流發(fā)生器）的,，更不能糊涂亂選。
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