
1 雷电防护区的划分
雷电防护区分为:直击雷非防护区(LPZ0A)、直击雷防护区(LPZ0B)、第一防护区(LPZ1)、第二防护区(LPZ2)、后续防护区(LPZn)。如图1所示:
图1 雷电防护区的划分
2 雷电防护等级的划分
雷电防护等级的划分,可以按所处的环境进行划分,也可以按照重要性进行划分。
3 防雷器的类型以及性能参数对比
| 间隙放电型 SG | 金属氧化可变电阻 MOV | 瞬态抑制二极管 TVS | |
| 通流量(KA) | 大 | 中(0.1-100) | 小(0.5-5) |
| 泄电流 | 无 | 小 | 很小 |
| 续流 | 有 | 无 | 无 |
| 响应时间 | 100ns | 25ns | 10ns |
| 寄生电容 | 小 | 大 | 大 |
| 电压保护水平 | 高,离散性大(2-4KV) | 中,(1.2-2.8KV) | 低,(0.6KV) |
| 老化现象 | 有 | 有渐进劣化 | 无 |
| 安全性 | 电离时产生火花,有气体 | 有热脱扣装置 | 安全 |
| 遥控监测接口 | 无 | 有 | 有 |
| 可靠性 | 差(不稳定) | 中 | 高 |
| 价格 | 便宜 | 便宜 | 贵 |
4.1 电压保护水平Up
内部系统冲击耐受电压Uw大于或者等于SPD的保护水平,加上考虑连接导线的电压降所需的裕量。SPD的有效保护电压Upf=Up+ΔU(适用于限压型),ΔU为线路压降。
通常为:
1.2 Up≤Uw 4-1
Up=Uw-ΔU 4-2
注:当SPD携带部分雷电流时,假定每m线路压降ΔU=1kV,或者考虑20%的裕量,若SPD仅携带感应电流,则ΔU可以忽略,根据GB50343-2004的6.5.1的要求,连连接导线应平直,其长度不宜超过0.5m,则取ΔU=0.5kV。
低压供电系统:Uw表征了系统耐受冲击过电压的绝缘性能。一般Up值小于设备的抗电强度即可。
通信线路和微电子器件:Up为工作电压的2.5~3倍。
4.2 最大持续工作电压Uc
最大持续工作电压Uc不应小于1.15Uo(额定工作电压)。
4.3 防雷器标称放电电流In
防雷器标称放电电流的选择如下表所示:
保护
| 分级 | LPZ0与LPZ1 交界处 | LPZ1与LPZ2、LPZ2与LPZ3 交界处 | 直流电源标称放电电流(kA) | |||
| 第一级标称 放电电流 (kA) | 第二级标称放电电流(kA) | 第三级标称放电电流(kA) | 第四级标称放电电流(kA) | |||
| 10/350us | 8/20us | 8/20us | 8/20us | 8/20us | 8/20us | |
| A级 | ≥20 | ≥80 | ≥40 | ≥20 | ≥10 | ≥10 |
| B级 | ≥15 | ≥60 | ≥40 | ≥20 | 根据线路长度和工作电压选用标称放电电流≥10kA的防雷器 | |
| C级 | ≥12.5 | ≥50 | ≥20 | |||
| D级 | ≥12.5 | ≥50 | ≥10 | |||
| 注:防雷器的外封装材料应为阻燃型材料。 10/350us与8/20us是两种试验波形。 参考GB50343-2004的表5.4.1-2 | ||||||
5 防雷器的安装
5.1 防雷器的安装位置
贴近被保护设备前—— 最有效
在总电源输入端 —— 最经济
在LPZ的分界处 —— 最可靠
5.2 连接导线
连接导线应平直,其长度不宜超过0.5m。(参考GB50343-2004的6.5.1)
防雷器连接线最小截面积如下表所示:
| 防护级别 | 防雷器类型 | 导线截面积(mm2) | |
| 连接相线铜导线 | 连接地端铜导线 | ||
| 第一级 | 开关型或限压型 | 16 | 25 |
| 第二级 | 限压型 | 10 | 16 |
| 第三级 | 限压型 | 6 | 10 |
| 第四级 | 限压型 | 4 | 6 |
参考标准:《雷电防护 第1部分:总则 GB/T 21714.1-2008》
《雷电防护 第2部分:风险管理 GB/T 21714.2-2008》
《雷电防护 第3部分:建筑物的物理损坏和生命危险 GB/T 21714.3-2008》
《雷电防护 第4部分:建筑物内电气和电子系统 GB/T 21714.4-2008》
《建筑物电子信息系统防雷技术规范 GB50343-2004》
