浪涌保护器SPD.ppt

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1、浪涌保护器（SPD）,浪涌保护器（SPD） 浪涌保护器分类及特性 浪涌保护器选择原则 浪涌保护器的安装及测试,第一节 市场及现状,一、电涌保护器市场（SPD市场）专项调查研究,来源于捷孚联合（JFUnited）,、SPD市场规模和结构,中国SPD行业2003-2004两年市场整体增长速度略超过30% 2005-2006两年市场整体增长速度均超过40%的水平 可见在近两年的整体市场增长速度相比前几年显著加快，并且增长速度也较为稳定。 2006年，中国电涌保护器市场规模在14亿元左右 2007-2010年国内SPD产品市场年均增长速度将在45%左右 预计到2010年，中国SPD市场规模将达到62亿

2、元,国内SPD行业市场集中度较低，没有那家企业市场表现特别突出：2006年SPD行业主要17家企业的销售额（不包括工程收入）在9亿元左右，占国内SPD市场整体规模的64%，而行业销售额前六家企业2006年销售额总和为6亿元左右，占市场整体规模的43% 从2002到2006年，国内厂商几乎增加了一倍,SPD市场地理分布差异较大,主要集中于东部经济发达雷击较频繁的南方地区，尤其是广东省、广西省、福建省、贵州省等省份，南方SPD厂商众多，竞争较为激烈，现在一些南方发达地区的二三级城市SPD的应用都已经比较普及； 北方很多城市尚未开发，众多厂商在北方市场只重点开发了北京、天津、河北等北京周边地区，部分

3、品牌已开发渗透到京津冀的县级城市，而东北、山西、内蒙，以及西部的大部分地区的SPD市场基本没有被开发出来。,SPD主要应用领域,电信、石油石化、铁路、建筑、自动化、交通、环境工程（如水处理）等领域，不同应用领域市场特点迥异 矿山、铁路、军队等应用领域对产品安全性要求高，而价格敏感度相对较弱，尽管单是铁路领域占SPD应用市场份额就接近10%，但目前没有那家厂商在中国铁路应用领域占据明显优势；国外SPD品牌厂商未来几年对这几大领域将会持续关注，都在寻求市场介入机会。,目前国内SPD主要应用于电信和建筑电气两大领域，也是国内大部分SPD厂商参与瓜分的领域；在建筑电气领中由于地方关系的影响因素较大，相

4、对国外品牌企业来说客户开发会有一定难度； 自动化领域由于市场门槛较高，目前只有少数国外主流品牌。目前部分国外品牌厂商由于产品价格低等原因准备逐步退出国内电信市场；而由于矿山、铁路、军队等,、未来国内SPD市场发展前景分析,国内市场将进一步被瓜分，各企业的市场份额会更加分散，几大品牌所占份额也将降低。目前国内SPD市场主要由中光、OBO、Phoenix、DEHN、雷安等十多家企业占领。 国外品牌将加大进入中国力度，国内企业的生产规模将进一步加大。 国内SPD技术进一步向世界水平靠近，预计2007年之后，随着国内企业的发展，出口额将进一步增多。近两年，国内中光、雷讯等企业陆续推出新型产品，经过检测

5、已经达到国际领先水平，并且由于成本价格相比于国际品牌有明显优势，这些企业也加强了国际市场的开发，2006年中光、雷讯、雷安、思博等企业出口部门的销售额都呈大幅度增长，很多传统SPD强国的终端客户也主动来中国洽谈合作。,由于SPD市场竞争的加剧，各厂家的市场推广及营销模式都有了一定的变化，大致分为三类；第一类，由于具备很强的资源优势及集团背景，依靠防雷工程及技术，采取以技术服务为主导，渠道为辅的营销模式，如中光等；第二类，主要以新产品开发，加大产品规模，借助配套企业及行业，来拓展品牌影响力，从而增加市场份额，比如雷讯、雷安等；第三类，以集中精力于自身熟悉和有关系的领域，其它领域为辅的原则来开发市

6、场，比如ABB、施耐德等。 行业洗牌将再所难免。从2002到2006年，国内厂商几乎增加了一倍，大批民营企业，甚至一些作坊式的企业也加入SPD行业，另外一些生产开关、断路器厂商也转行投身于SPD行业，未来两年内，SPD行业将还会拥入一大批民营及相关领域转产企业，这些厂家以低价进入市场，同时伴随着参差不齐的产品。不仅冲击了市场，其质量也难以保障。对整个行业的发展带来了不利影响。市场在不久将会洗牌清理。,二、基础元件特性比较,基础元件特性比较,二、信息系统浪涌保护器一般要求,1、信号线路的种类有：电话专线、X25、DDN专线、PSTN专线、ISDN等。,2、不同信号线上传输的信号电压是不同的，信号

7、线上安装的SPD启动电压应大于所传输的信号电压的1.2倍，通流容量应大于3KA（8/20us），响应时间低于10nS。插入损耗、传输速率、特性阻抗、接口形式等应符合网络系统的要求，尤其是在宽带网络传输中传输速率这个参数一定要满足要求。,3、天馈SPD的动作电压为信号连续运行电压的1.2倍，额定通流容量大于5KA（8/20us），响应时间低于10nS。插入损耗对甚高频系统（30300MHz）为0.2dB，对高频（330 MHz）为0.5 dB。额定允许功率要超过发射设备平均发射功率的1.52.0倍。频率特性、接口形式、特性阻抗、驻波比等参数要满足系统的要求。,4、各单位使用的程控交换机，由电信局

8、通过电缆或光缆进入机房与程控交换机相连，其中间必须实施电话信号过电压保护，避免由外线窜入的雷电过电压侵入交换机。,5、网络内部数据信号传输线上的雷电过电压防护宜采用集中式控制，通常在总接线架处安装多路集中式SPD，因为信息设备架有时接在专用接地装置上（直流信号地），信号SPD的接地端可接在该接地装置上。,6 、注意接地、屏蔽、等电位等的配合。,第二节 电涌保护器SPD 在低压电气系统中的 选择和使用原则,3 术语和定义,3.2 限压型 SPD Voltage limiting type SPD 无电涌出现时在线SPD呈高阻状态，当线路上出现电涌且电压达到一定的值时，SPD的阻抗突然下降变为低阻

9、的SPD。电压开关型SPD常用的元件有：放电间隙、气体放电管、晶体闸流管和三端双向可控硅元件等。有时也称这类SPD为“短路型”SPD。,3.2 限压型 SPD Voltage limiting type SPD,无电涌出现时在线SPD呈高阻状态，随着线路上的电涌电流及电压的增加，达到一定值时SPD的阻抗跟着连续变小的SPD。限压型SPD常用的元件有金属氧化物压敏电阻、雪崩二极管等。有时也称这类SPD为“箝压型”SPD。,3.3 混合型SPD combination type SPD,由开关型元件和限压型元件组合而成的SPD。随着施加的电压特性不同，SPD时而呈现开关型 SPD特性，时而呈现限压

10、型 SPD特性，时而同时呈现开关型和限压型特性。,3.4 冲击试验分类 Impulse test classification,3.4.1 级分类试验 classtests 对试品进行标称放电电流In，1.250s冲击电压和冲击电流Iimp的试验。10/350s波形是可能实现Iimp波形三个参数要求的波形之一。,3.4.2 级分类试验 class tests,对试品进行标称放电电流In，1.250s冲击电压和最大放电电流Imax试验。n和Imax的波形为820s。,3.4.3 级分类试验 class tests,对试品进行混合波（1.250s，820s）试验。,3.5 最大持续运行电压 max

11、imum continuous operating voltage UC,可以持续加在 SPD上而不导致SPD动作的最大交流电压有效值（A.C r.m.s）或直流电压，等于SPD的额定电压。,3.6 电压保护水平 voltage protection level UP,一个表征 SPD限制电压的性能参数，它可从一系列的优选值的列表中选取，该值应 高于或等于实测限制电压的最大值。,3.7 暂时过电压耐受值 temporary overvoltage UT,SPD能耐受的、持续短时间的直流过电压或最大工频过电压（r.m.s）。在规定时间内，UT大于UC。 注：本定义根据GB 18802.1定义3.

12、18改写，并说明UT值应由SPD生产厂提供。SPD在经受UTOV后可能承受，如SPD的性能参数没有改变，或虽出故障但对人、装置和设备没有损坏。,3.8 暂时过电压 temporary overvoltage UTOV,低压电气系统中给定区域持续时间较长的工频过电压。UTOV可能由低压（LV）或高压（HV）系统内部故障造成。 注：UTOV典型的持续时间最长为5S。,3.11 标称电压 nominal voltage Uo,低压配电系统或设备标明的电压，某些特性与该电压值（如220V/380V）有关。在正常的标称系统中，供电终端的电压可能与供电系统标称的电压不同，一般允许有10%的容差。 注：系统

13、中相线对中性线的电压用UO表示；相线对地线的电压用Un表示。,3.12 标称放电电流 nominal discharge current In,流过SPD的820s电流波的峰值电流，用于II级分类试验，也用于对SPD做I级和II级分类的预试验。,3.13 冲击电流 impulse current Iimp,由幅值电流Ipeak，电荷量Q和比能量W/R三个参数来决定。用于低压电气系统的SPD的I级分类试验。冲击电流Iimp应在50s内达到Ipeak，应在10ms内输送电荷量Q(AS)和应在10ms内达到比能量W/R。10/350s波形是可能实现上述要求的波形之一。,3.16 短路电流承受能力 s

14、hort-circult withstand,SPD能承受的最大预期短路电流值。,3.17 持续工作电流 Continuous operating current IC,在最大持续运行电压（UC）下，流过SPD的电流，其中流经接地端子（如PE）的电流为残流（Ires）。,3.18 续流 follow current If,冲击放电电流结束瞬间，流过SPD的由供电电源提供的电流。在低压交流配电系统中，一般将此电流称为工频续流。,3.19 额定负载电流 ratad load current IL,流经连接至低压配电系统的双端口SPD输出端提供给负载允许的最大持续交流电流（r.m.s）或直流电流。

15、注：本定义仅适用于双端口SPD或具有单独输入/输出端口的单端口SPD。,3.20 劣化 degradation,任何设备的工作性能偏离其预定性能的非期望偏差。在SPD性能中指当SPD长时间工作或处于恶劣工作环境时，或直接承受雷击电涌而引起其性能下降、原始性能参数的改变。也称退化或老化。,3.21 热崩溃 thermal runaway,当SPD承受的持续功率损耗超过SPD外壳和连接件的散热能力，引起内部元件温度逐渐升高，性能下降，最终导致损坏的过程。,3.22 SPD脱离器 SPD disconnector,当SPD发生故障时，一个能把SPD同电路脱开的装置。 注：这种断开装置不需要具有隔离能

16、力，它应能防止低压电气系统持续故障并可用于显示SPD故障状态。除了具有脱离器功能外，还可以具有过流保护或过热保护功能等。这些功能可由单一的或多个装置组合在一起实现。,3.23 剩余电流动作保护器 residual current device RCD,在规定的条件下，当剩余电流或不平衡电流达到给定值时能使电路触头断开的一种机械开关电器或组合电器。,3.25 双端口SPD的负载端电涌耐受能力 load-side surge withstand capability for a two-port SPD,双端口SPD对负载端输出接线端子产生的电涌的耐受能力。 注：本定义仅适用于双端口SPD或具有单

17、独输入/输出端口的单端口SPD。,3.26 保护模式 modes of protection,SPD的保护元件可以连接在低压配电系统线路的相线相线、相线中性线、相线保护线、中性线保护线之间及多种方式同时连接。这些连接方式称为保护模式。一般将相线相线之间的保护称为横向（差模）保护，相线（或中性线）保护线之间的保护称为纵向（共模）保护。在直流配电系统中可分为正负极之间，正极与保护线之间，负极与保护线之间。,4 受保护的系统和设备,当需要采用SPD对低压电气系统和设备进行保护时，必须充分了解受保护的低压交流配电系统型式、低压直流配电系统和受保护电气设备耐冲击过电压额定值（UW）。,4.2 受保护设备

18、的耐冲击特性,4.2.1 交流电气设备耐冲击类别 4.2.1.1 一般交流电气设备耐冲击类别 220/380V三相系统电气设备耐冲击类别可分为、类，见表2所示。表2不能涵盖所有的220/380V三相系统的电气设备，应从实际出发对受保护设备耐冲击过电压额定值进行核实。,表2 220/380V三相系统电气设备绝缘 耐冲击过电压额定值,4.2.1.2 通信、信息网络交流电源设备耐冲击过电压额定值：,表3 通信、信息网络交流电源设备耐冲击过电压额定值,4.2.2 直流电气设备耐冲击特性 4.2.2.1 直流电源设备耐冲击过电压额定值见表4：,表4 直流电源设备耐冲击过电压额定值,4.2.2.2 信息网

19、络设备耐冲击过电压额定值见表5：,表5 信息网络设备耐冲击过电压额定值,4.2.2.3测量、控制和实验室内直流电源冲击抗扰度试验的最低要求见表6：,表6 冲击抗扰度试验的最低要求,B.1.2 建筑物遭受直击雷时雷电流的分配,图B.1 雷电流分配到内部设备的示例（TT系统）,注：括号中的数值适用于无金属管时，此时电力线分配总和为50%。,表7：雷击类型和损害、损失类型,根据雷击点位置划分的雷击类型（S）,S1：雷击建筑物； S2：雷击建筑物的邻近区域； S3：雷击在电力和通信线路上； S4：雷击在电力和通信线路附近的地面。,损害类型：（D）,D1：接触和跨步电压导致的人员伤亡； D2：建筑物或其

20、他物体损害； D3：电涌导致的电气和电子系统的失效。,损失类型：（L）,L1：生命损失； L2：向公众服务的电力和通信设备的损失； L3：文化遗产损失； L4：经济损失。 *为医院和有爆炸风险的建筑物的情况； *为农业财产情况（牲畜损失）。,7 SPD的选择,图7 建筑物防雷区的划分和等电位连接位置示意图,7.1 SPD1的选择,7.1.1 雷击类型为S1型和S2型时的选择,雷击类型为S1或S2型时，在建筑物入口处的配电柜（箱）上应选择I级分类试验的SPD，其主要技术参数应符合以下要求：,Iimp：每一相线及中性线与PE线之间的SPD的冲击电流值，可按GB5007中第6.3.4条“进入建筑物的

21、各种设施之间雷电流分配”方法计算。在难于计算的情况下，则每一保护模式的Iimp值不应小于12.5kA。按照“3+1”或“1+1”接线形式安装SPD时，在三相系统中，接在中性线与PE线间的SPD的Iimp值应为接在相线与中性线间的SPD的Iimp值的四倍，即Iimp值不应小于50kA；在单相系统中，接在中性线与PE线间的SPD的Iimp值应为接在相线与中性间的SPD的Iimp值的二倍，即Iimp值不应小于25kA。,当使用一个多极SPD时，如其中包括L1、L2、L3和N对PE的多个保护模式的SPD时，ITotal值应不小于50kA（3+1形式）。 UC：在低压交流配电系统中，UC的选择应符合表8

22、的要求：,注1：Uo指低压系统相线对中性线的标称电压,U为线间电压，U= 。,表8 按低压交流配电系统接地型式确定SPD的最低UC值,UP：在220/380V电气装置内SPD1的电压保护水平UP不应超过2.5kV。当使用一组SPD1达不到UP2.5kV时，应采用配合协调的SPD2，以确保达到要求的电压保护水平。 注1：上述SPD的选择适用于低压交流配电系统，对于直流电路，本部分的原则要求在其适用范围内也可应用。 注2：选择SPD的UP2.5kV时，尚应考虑SPD两端连接导线的感应电压。对开关型SPD，有效的电压保护水平UP(f)应取SPD上标注的UP或引线感应电压U中较高值；对限压型SPD，U

23、P(f)=UP+U。设定U值取每米1kV。 注3：UP(f)尚与SPD与受保护设备间线缆长度有关，见本部分7.2条的规定。,7.1.2 雷击类型为S3型和S4型时的选择,7.1.2.1 电力线路为架空线时的选择 本条款仅适用于雷击类型S3型或S4型，当雷击类型可能同时出现S1型或S2型时，应按本部分7.1.1条规定执行。,7.1.2.1.1 电杆为木杆时的选择 当架空电力线路使用木质电杆时，建筑物入口处配电柜（箱）上SPD1选择的主要技术参数宜参照本部分7.1.1条的规定执行。,7.1.2.1.2 电杆为金属杆时的选择 架空线杆塔为金属材料杆（如单柱铁塔、双柱铁塔、钢筋混凝土耐张型杆、钢筋混凝

24、土直线杆、预应力混凝土耐张杆、预应力混凝土直线杆和空心钢管混凝土直线杆等），且按架空电力线路设计规范采取防雷和接地措施时，建筑物入口处配电柜（箱）上SPD1的选择应根据建筑物所在地年平均雷暴日数分别采取以下措施：,a) 年平均雷暴日数小于25d/a时，可以不安装SPD。 注：在要求可靠性较高或预期有较高危险性（如火灾）和根据电气装置用途，其承受危险能力特别低的地方，可安装SPD，具体参数指标同以下b)的规定。,b) 年平均雷暴日数大于或等于25d/a时，建筑物入口处配电柜（箱）上应选择级分类试验的SPD，其主要技术参数应符合如下要求： In：每一相线及中性线与PE线之间的SPD的标称放电电流值

25、In不应小于5kA（8/20s）。按照“3+1”或“1+1”接线形式安装SPD时，对于三相系统而言，NPE间SPD的In不应小于20kA；对于单相系统则不应小于10kA。 UC：同本部分表8的规定。 Up：同本部分7.1.1中UP的规定。,7.1.2.2 电力线路埋地敷设时的选择,电力线路埋地敷设时，如果埋地长度小于2 ，宜安装SPD。 注：具有接地金属屏蔽的悬挂绝缘导体电缆按架空电力线路设计规范采取防雷和接地措施时，可视为埋地电缆。,7.2 SPD2的选择,按本部分7.1条选择SPD1的UP不超过2.5kV，能对配电线路下游和末端电气设备进行有效箝压保护时，可仅在建筑物入口处配电柜（箱）上安

26、装一组SPD1。,如果存在如下因素之一，应考虑SPD2乃至SPD3的选择。 SPD1的UP（2.5kV）大于下游和末端设备的UW，及Up0.8Uw； SPD1与受保护设备之间距离过长（一般指线缆长度大于10m）； 建筑物内部存在雷击放电或内部干扰源产生的电磁场干扰。,SPD2应安装在图7所示的SB处，该处属LPZ1区与LPZ2区交界处。 在SB处安装的SPD2应选择级或级分类试验的产品，其主要技术参数应符合以下要求：,In：选用级分类试验的SPD时，每一相线及中性线与PE线间的SPD的标称放电电流值应符合表9的要求。当采用“3+1”或“1+1”接线形式安装SPD时，在三相系统中，接在中性线与P

27、E线间的SPD的In值应为接在相线与中性线间的SPD的In值的四倍；在单相系统中，接在中性线与PE线间的SPD的In值应为接在相线与中性线间的SPD的In值的二倍。,Uoc：选用级分类试验的SPD时，每一相线及中性线与PE线间的SPD的开路电压值应符合表9的要求。当采用“3+1”或“1+1”接线形式安装SPD时，在三相系统中，接在中性线与PE线间的SPD的Uoc值应为接在相线与中性线间的SPD的Uoc值的四倍；在单相系统中，接在中性线与PE线间的SPD的Uoc值应为接在相线与中性线间的SPD的Uoc值的二倍。,Uc：选用级或分类试验的SPD，其最大持续运行电压值均不应低于表8中的要求。 Up：

28、SPD的UP必须低于受保护线路和设备的UW值，并应有20%的裕度，即： UP0.8UW 图8给出了需要增加SPD进行保护的示例。需要说明的是增加的SPD2的UP2也应小于0.8UW。进一步的信息参见本部分附录C（资料性附录）。,图8 需要增加SPD进行保护的示例,注： 1. 如果Up1k 0.8UW，除了SPD1还应该安装SPD2（Up2 0.8UW）。 3. Eq是耐冲击过电压额定值为UW的设备。 4. k是考虑到可能的振荡产生的系数（1 k 2）。,注 GB17626.5中所提到的设备的抗干扰性与GB/T16935.1中所定义UW不同。原因是GB17626.5中的试验使用混合波发生器，一部

29、分电涌流可能流经设备（尤其是当其具有低电阻时）。在这种情况下，需要SPD间合适的配合。,表9 SPD1和SPD2选择的主要技术参数,7.3.4 预期寿命和失效保护模式,SPD的预期寿命和失效保护模式见本部分8.5条的规定。,7.3.5 短路电流承受能力,失效的SPD如处在短路状态下，短路电流的导通使能量大量迅速释放可能引起火灾，为保证SPD在短路电流状况下不起火，SPD生产商应在产品标志（或使用说明书）上提供短路电流承受能力预期值，该值应通过GB 18802.1中7.7.3条的试验。GB 16895.22规定在TT或TN系统中连接于N与PE间的SPD额定阻断电流值不应小于100A，在配出中性线

30、的IT系统中，N与PE间的SPD应与连在L-N间的SPD额定阻断续流电流值相同。,7.3.6 额定负载电流（IL）,对双端口或具有单独输入和输出端口的单端口SPD，在某些负载类型时，可能涌入3倍的最大持续额定交流电流（r.m.s）或直流电流，致使SPD内串联的电感（或电阻）发热。因此生产商应在产品标志（或使用说明书）上提供双端口或具有单独输入和输出端口的单端口SPD的IL值，并应通过GB 18802.1中7.8.2条的试验。,7.3.7 电压降,对双端口或具有单独输入和输出端口的单端口SPD，在额定阻性负载条件下，电压降（用百分比表征）为： U=（Uin-Uout）/Uin100% 如果电压降

31、超过受保护设备允许的极限值将对设备造成损坏或影响设备的正常运行。因此，生产商应在产品标志（或使用说明书）上提供双端口或具有单独输入和输出端口的单端口SPD的电压降值，并应通过GB 18802.1中7.8.1条的试验。,8 SPD的使用安装,8.1 使用安装SPD的基本要求 SPD的使用安装应对低压电气线路和设备起到电涌保护作用，同时不应因SPD的安装造成低压电气系统的故障和事故。因此，有如下三项基本要求： a. 安装SPD之后，在无电涌发生的情况下，SPD不应对低压电气系统正常运行产生影响。 b. 安装SPD之后，在有电涌发生的情况下，SPD应能承受预期通过它们的雷电流而不损坏并能箝制电涌电压

32、和分走电涌电流。 c. 在电涌电流通过后，SPD应迅速恢复到高阻状态，切断可能经SPD流到PE线的工频续流。,注1：如果SPD的UC值选低了，在某些地区因工频电压波动较大，可能出现SPD误动作并导致剩余电流动作保护器（RCD）误动作而造成断电事故。如将UC值选高，相应的UP值也会偏高，对设备保护不利。 注2：SPD如不能承受预期通过的雷电流（即Iimp、In或UOC选择偏低），则可能发生热崩溃，不能起保护作用，还可能引发火灾事故。 注3：SPD两端连接导线过长时，导线感应电压将使有效的电压保护水平UP(f)提高，当Up（f）超过0.8Uw时起不到保护作用。,注4：使用两组（或以上）SPD时，如

33、达不到能量配合，其中一组SPD会产生盲点，致使另一组SPD承受大部分的雷电流而损坏，同样不能达到有效的保护目的。 注5：当电涌电流通过后，SPD如不能迅速恢复高阻状态，热脱扣装置不能立即动作时，如SPD的前端没有后备过电流保护装置，可能会造成低压电气系统运行中断及电气火灾。 注6：在TT系统中10kV经小电阻接地供电网中，如不采用“3+1”的安装模式，SPD可能因通过长时间的暂时过电压而烧毁，也会引起间接接触电击危险。,8.2 SPD的安装模式,8.2.1 交流系统中SPD安装模式 表11给出了SPD在低压交流配电系统中的安装（连接）模式,8.5.2 失效保护模式,SPD的失效模式在QX10.

34、1中第3.71条中定义，由于组成SPD的非线性元件特征和生产厂工艺不同，主要可分为开路和短路两种形式。,开路：SPD与并联的被保护线路脱离。如果不能及时发现SPD已失效并及时更换SPD，则受保护线路和设备不能由其保护，因此SPD应带状态指示器。 短路：SPD由高阻状态变为低阻。如果不能及时切断工频续流，工频电流会流入PE线，造成间接接触电击事故，同时也可能致使供电中断，因此需要有RCD或后备过电流保护装置（如熔丝、断路器等）进行保护。,8.6 SPD与其他设备的配合,SPD应与其他设备（含SPD本身的辅助装置）达到配合。,8.6.1 与RCD的配合,Ic是在SPD上加上UC电压时流过的电流，称

35、持续工作电流。它不应导致人身安全事故（间接接触电击）以及对RCD正常工作的干扰。在安装RCD的时候，IC值应低于RCD上标注的额定动作电流值（In）的33%。,RCD应能承受3kA（8/20s）的电涌而不动作。当RCD与SPD配合使用时，RCD应能承受SPD In值的电涌而不动作。GB 16916.1中不带过电流保护的剩余电流动作断路器（RCCB）的S型和GB16917.1中带过电流保护的剩余电流动作断路器（RCBO）的S型能满足以上要求。,注： RCD可根据出现剩余电流时延时分为一般用途型（没有延时）和具有选择性的S型（有延时）。 当SPD为开关型时（如放电间隙），其前端一般不需要安装RCD

36、，但除非是开关型SPD 具有自动灭弧功能，其上游应有RCD或过电流保护装置配合。在TT系统中，RCD的位置与SPD的安装方法见图11和图12。,8.6. 2 与过电流保护装置的配合,为防止SPD失效故障，SPD前端应安装熔丝或断路器等过电流保护装置。其前端过电流保护装置的保险电流值与主电路上过电流保护装置的保险电流值不宜小于1:1.6。为实现优先保证供电连续性或优先保证保护连续性以及兼顾供电连续性和保护连续性的图例见本 部分附录C（资料性附录）。,8.6.3 脱离器,一个单独的脱离器可以具备三种基本脱离功能（过热保护、短路保护和间接接触防护），或者有必要选择13个脱离器。 它们可以安装于SPD

37、内部或外部。某些功能可以通过系统的后备过电流保护装置来实现，那么就可以位于与SPD有一定距离的地方。脱离器是安在SPD的内部还是与干线相连，取决于与过电流保护装置的配合，以及系统对保护的连续性或对供电连续性的需求，见本部分附录C（资料性附录）。,可能需要另外一些脱离器功能，例如，在暂时过电压非常高的情况下。 脱离器可以是熔丝、断路器、RCD或具有此功能的装置。,8.6.4 状态指示器,状态指示器与脱离器相连接，为用户提供有关SPD劣化的信息，显示其是否依照设计运行或失效。可以用它给出更换SPD的警报。有些状态指示器是固定的，有些是可临时安置的。它们可以提供遥测信号、光或声音警报。,第三节 电涌

38、保护器在电子系统信号网络中的选择和使用原则,3. 10 保护模式 modes of protection,SPD的保护元件可以连接在电子系统线路的信号线信号线、信号线地线、信号线屏蔽层之间及多种方式同时连接。这些连接方式称为保护模式。一般将信号线信号线之间的保护称为横向（差模）保护，信号线地线（或屏蔽层）之间的保护称为纵向（共模）保护。,3.11 设备耐冲击过电压额定值 rated impulse withstand voltage level UW,由低压电气设备生产厂给出的设备或设备主要部件耐受冲击过电压的最大值。其值主要与设备的绝缘水平有关。,3.12 插入损耗 insertion lo

39、ss,由于在传输系统中插入了一个SPD所引起的损耗。它是在SPD插入前后，出现的功率之比。插入损耗的单位用dB（分贝）表示。,3.13 回波损耗 return loss,在高频工作条件下，入射波在SPD插入点产生反射的能量与输入能量之比，它是衡量SPD与受保护系统波阻抗匹配程度的一个参数。 AR是反射系数倒数的模量，单位为分贝（dB）。当阻抗能确定时，可用下列公式确定： 20lgMOD(Z1+Z2)/(Z1-Z2) 式中：Z1：阻抗不连续点之前传输线的特性阻抗，即源阻抗。 Z2：不连续点之后的特性阻抗或从源和负载间的结合点所测到的负载阻抗。,3.14 SPD的频率范围 frequency ra

40、nge of SPD fG,电子系统的SPD在接入线路后，会产生能量损耗，规定在3dB的插入损耗下，起始频率至截止频率为该SPD的频率范围。 注：对于数字传输系统中的应用，用一个特定的数据传输速率VS代替工作频率范围。SPD的可能数据传输速率与系统所用的传输过程有关。该过程在具有低通特性的系统中决定了必要的截止频率。在电信工程中，VS=2 fG；在实际工程中可取VS=1.2 fG。,3.15 SPD数据传输速率 transmission rate of SPD bps,电子系统的SPD在接入网络系统后不降低系统误码时的上限数据传输速率，用1s内传输比特值表示，即bps。,3.16 比特差错率

41、bit error ratio BER,在一单位时间内，信息传输系统中错误的传输比特数与总传输比特数之比。也称“误码率”。,3.17 纵向平衡 longitudinal balance,3.17.1 纵向平衡（模拟音频电路的） （analogue voice frequency circuits）longitudinal balance 由两条（一对）导线构成的线路对地的电气对称性。,3.17.2 纵向平衡（数据传输电路的）（data transmission） longitudinal balance 对于由两条或两条以上导线构成的一个平衡电路对地（或等电位连接带）的阻抗对称性的量度，此术语

42、用于表示对共模干扰的灵敏度。,3.17.3 纵向平衡 （通信和控制电缆的）（communication and control cables）longitudinal balance SPD在试验情况下，对地共模（纵向）干扰电压Vs（r.m.s）和SPD产生的差模（双线回路）电压有效值Vm（r.m.s）之比值。用dB表示，公式为： 20lg（Vs /Vm） 式中：Vs、Vm 是在同一频率下测得的。,3.17.4 纵向平衡（电信线路的）（telecommunications）longitudinal balance SPD在试验情况下，对地共模（纵向）干扰电压Vs（r.m.s）和SPD产生的差模

43、（双线回路）电压Vm（r.m.s）之比值，以dB表示。,3.18 近端串扰 near-end crosstalk NEXT 在受干扰信道中的串扰，其传播方向与在干扰信道中的电流传播方向相反。在受干扰信道中产生的近端串扰，其端口通常在干扰信道的供能端接近或重合。,3.19 过载故障模式 overstressed fault mode 模式1：SPD中限压部件由于过载而断开，SPD不再具备限压功能，但线路仍能正常工作。 模式2：SPD中限压部件已被SPD内部的很小的阻抗所短路，此时线路不能正常工作。信息设备因SPD短路而不会遭受电涌冲击。 模式3：SPD的限压部分的网络侧出现内部开路，此时线路不能

44、正常工作。信息设备因线路开路而不会遭受电涌冲击。,4. 受保护的系统和设备 由于电子系统的多样性，在使用SPD对电子系统和设备进行保护时应首先了解受保护电子设备工作时所使用的传输介质、信号类型，以下仅列举部分常用的系统和设备的接口形式及受保护电子设备的冲击耐受性。,4.1 受保护的电子系统,4.1.1模拟信号系统： 电话交换网（PSTN）：用户线上传送的电信号是随着用户声音大小的变化而变化的。这个变化的电信号无论在时间上或是在幅度上都是连续的，其中振铃电压为110V，接口元件为RJ11连接器，使用的频率为4kHz以下。可以通过加装数据终端控制设备调制解调器来实现在电话线上传递数字信号，最高速率

45、为56kbps。,模拟仪表控制系统： 全模拟式仪表将传感器信号进行调理放大后，经过V/I电路转换，输出420mA或05V的模拟信号，多采用ASP连接器。,4.1.2 数字信号系统,ISDN： 综合业务数字网（Integrated Service Digital），现有窄带ISDN和宽带ISDN。窄带ISDN仍然是基于公共电话网，使用电话线路通过RJ11连接器连接来传输数字信号，工作电压最高为40V，最高速率为2048kbps。宽带ISDN使用光纤传输，速率为150Kbps到几Gbps。,xDSL： 数字用户线路（Digital Subscriber Line）的统称。 ADSL即异步数字用户环

46、路（Asynchronous Digital Subscriber Loop），一种非对称数字用户线。ADSL最高独占带宽理论上达下行8Mbps，上行1Mbps。信号电压小于6V，频率为138 1 104KHz。,以太网（100 Base T）： 广泛使用的局域网系统，网络采用绞线对按D 级（5 类）布线。主要使用的有两种布线类型：10 Base T 10M 以太网和100 Base TX 100M 以太网。10 BaseT 10M 以太网的结构是电缆长度可达l00m的树状布局绞线对布线。终端设备通过IEEE 802.3 规定的传输方法通信,信号电压小于5V，接口元件为RJ45连接器。,令牌环

47、网： 令牌环网络的布线，系统布局是环形连接的，按IEEE 802 . 5 规定的方法通信。使用可控制的环分配器对不同的终端设备来进行网络控制和信号放大。这种网络允许用长电缆连接最高数据传输速率为16Mbps，信号电压小于5V,公母同体的插头当连接器用，也称为IVS 连接器，它既当插头又当插座用.,FF： 现场基金会总线（Foundation Fieldbus），主要应用于石油化工、连续工业过程控制中的仪表。该系统可使用双绞线、光纤和无线等介质连接，纠错方式CRC，通讯速率2.5Mbps。,Profibus：过程现场总线（Process Fieldbus），主要应用于PLC。产品有三类：FMS用

48、于主站之间的通讯；DP用于制造行业从站之间的通讯；PA用于过程行业从站之间的通讯。该产品现在在原有协议框架上进行局部的修改和补充，在控制系统内增加了很多的转换单元（如各种耦合器）。该系统可使用双绞线和光纤连接，纠错方式CRC，通讯速率1.2Mbps。,CAN： 控制局域网络（Controller Area Network），应用于汽车监控、开关量控制、制造业等。介质访问方式为非破坏性位仲裁方式，适用于实时性要求很高的小型网络。该系统可使用双绞线和光纤连接，纠错方式CRC，通讯速率1Mbps。,LonWorks：局部操作系统（LON Local Operating System），主要应用于楼宇

49、自动化、工业自动化和电力行业等。LonTalk的全部7层协议，介质访问方式为P-P CSMA（预测P-坚持载波监听多路复用），采用网络逻辑地址寻址方式，优先权机制保证了通讯的实时性，安全机制采用证实方式，因此能构建大型网络控制系统。该系统可使用双绞线、光纤、电力线、电缆和无线连接，纠错方式CRC，通讯速率1.25Mbps。,4.1.3 视频系统,有线电视系统： 现代有线电视网络主要由前端、干线和分配系统三大部分组成。前端包括卫星和本地的广播电视节目及自办节目的接收、播控及用户管理系统三个部分。小型城市网或局域网，干线采用树枝型结构的同轴电缆布局；大型城市网则采用MMDS或环状、星型布局的光缆干线；分配系统采用同轴电缆分配入户方式。分配网带宽我国现在有47500MHz和47750MHz两种。,视频监控系统：全模拟式视频监控系统，属即将淘汰系统。现代数字式监控设备则是编解码器通过网络来实现的虚拟矩阵切换。它采用MPEG-2压缩方式，提供DVD画质（720576像素）的实时图像，支持CVBS或