注1 后备过电流保护器应按4.5.2条配置
3 丙级电涌保护系统的布局
在电源线进入建筑物处配置一组电涌能量承受能力大，其电压保护水平应不大于2.5kV的入口级SPD。安装位置同1。在主要设备和机房入口装设设备级SPD，其电压保护水平Up应不大于1.5kV（图4.1.3-3）。
如设备级SPD离入口级的距离小于10m，应要求入口级的电压保护水平低于设备级的电压保护水平，或在设备级前串入解耦器。
4 丁级电涌保护系统的布局
在电源线进入建筑物处的SPD，电压保护水平Up宜不大于2.5kV（图4.1.3-4）。
图4.1.3-3 丙级电涌保护系统典型方案（注1）
注1 后备过电流保护器应按4.5.2条配置
图4.1.3-4 丁级电涌保护系统典型方案（注1） 注1 后备过电流保护器应按4.5.2条配置
194
4.1.4电涌保护器的保护模式
电源电涌保护器的保护模式应符合下列规定：
1 在TN接地方式下电涌保护器宜采取相线/中线对地保护模式（图4.1.4-1a为TN-S情况，b为TN-S起点、间隙式，c为TN-S起点、金属氧化物电阻式，d为TN-C情况）。在甲级电涌保护系统中的设备级、精细级上和在乙级电涌保护系统中的设备级宜采取全保护接法（图4.1.4-2）。
2在TT接地方式的电涌保护器，当变压器外壳与低压侧中性点不共地或变压器高压侧中性点不接地，金属氧化物电压限制型入口级SPD可位于剩余电流保护器（RCD）之负载侧，采取对地保护模式，接于各相线和中线与地之间（图4.1.4-3）；也可以位于RCD之电源侧，作接线形式2接法（如图4.1.4-4并参看术语2.1.18）。如变压器外壳与低压侧中性点共地、变压器高压侧中性点有效接地，入口级SPD必须作接线形式2接法，并位于RCD之电源侧。
3在IT接地方式下，如中线N未配出，SPD只在各相与地之间接入；如中线N配出，在中线与地之间也应接入SPD（图4.1.4-5），或作接线形式2接法(参看图4.1.4-4)。
4单相SPD接法见图4.1.4-6，应接于相线与地和中线与地之间（图4.1.4-6 (a)），或接于相线与中线之间和中线与地之间（图4.1.4-6 (b)），或按图4.1.4-6 (d)接法。单相全保护模式是接于相线与中线之间和相线与地、中线与地之间（图4.1.4-6 (c)）。
图4.1.4-1 TN接地方式下共模保护
图4.1.4-2 TN-S接地方式下电涌保护器全保护模式
图4.1.4-3 TT接地方式 图4.1.4-4 TT接地方式
共模保护 接线形式2接法 SPD在漏电保护器之后 SPD在漏电保护器之前
图4.1.4-5 IT接地方式共模保护 图4.1.4-6 TN接地方式单相系统各种保护模式
195
4.2. 电涌保护器参数和结构类型
4.2.1. 电涌保护器的电涌能量承受能力
电源电涌保护器的电涌能量承受能力应符合下列规定：
1 SPD的电涌能量承受能力，对Ⅰ级分类试验的SPD按冲击电流Iimp选择，对Ⅱ级分
类试验的SPD按标称放电电流In 选择， 对Ⅲ级分类试验的SPD按开路电压Uoc 或短路电流Isc
选择。SPD的最大放电电流Imax一般为2In。
2 各级SPD的电涌能量承受能力要求可按<建筑物防雷设计规范GB50057-94(2000年
版)>第6.3.4条的雷电流分配估算模型方法决定。当不进行专门的计算，而且级间配合有保证时，则具体各级SPD的L-N和L-PE模块的电涌能量承受能力可按下列条文及各表选取。各表所列均为三相SPD数值，SPD级次以入口级为第一级，其后按位置先后依次排序。单相SPD相线模块的电涌能量承受能力数值应为三相相应值乘2。
1) 如建筑物配电进线为架空线，各级三相SPD的L-N和L-PE模块的电涌能量承受
能力应按表4.2.1-1选取。
2)当建筑物配电进线为电缆，且变压器不在建筑物内，各级三相SPD的L-N和L-PE
模块的电涌能量承受能力可按表4.2.1-2选择。
3)当建筑物配电进线为电缆，而变压器设在建筑物内且与建筑物地网共地，线路有
屏蔽或无屏蔽但穿铁管并两端接地时，各级三相SPD的L-N和L-PE模块的电涌能量承受能力按表4.2.1-3选取。
4) 如建筑物配电进线为电缆，本建筑物未设置外部防雷装置但处于邻近高建筑物保护范围内，且两建筑物接地装置间距离大于20m，各级三相SPD的L-N和L-PE模块的电涌能量承受能力按表4.2.1-4选取。
5)三相情况下，接线形式2情况中线对地的开关型SPD模块的电涌能量承受能力应
为相线SPD的电涌能量承受能力乘4，单相乘2。
表4.2.1-1 配电线为架空线时三相SPD电涌能量承受能力要求 电涌保护等级 第一级 Ipeak （kA 10/350） Ⅰ级分类试验 ≥12.5 ≥12.5 ≥6.5 ≥6.5 第二级 第三级 第四级 In Uoc/ Isc Uoc/ Isc （kA 8/20） Isc （kA 8/20） Isc （kA 8/20） Ⅱ级分类试Uoc （kV Uoc （kV 验 1.2/50）Ⅲ级分1.2/50）Ⅲ级类试验 分类试验 ≥10 ≥10/5 ≥10/5 ≥10 ≥10/5 ≥5 甲 乙 丙 丁
表4.2.1-2 配电线非架空线、配电变压器未设在建筑物内时
三相SPD电涌能量承受能力要求 电涌保护等级 第一级 Ipeak （kA 10/350） Ⅰ级分类试验 ≥10 ≥10 ≥5 ≥5 第二级 第三级 第四级 In Uoc/ Isc Uoc/ Isc （kA 8/20） Isc （kA 8/20） Isc （kA 8/20） Ⅱ级分类试Uoc （kV Uoc （kV 验 1.2/50）Ⅲ级1.2/50）Ⅲ级分类试验 分类试验 ≥7 ≥7/3.5 ≥7/3.5 ≥7 ≥7/3.5 ≥3.5 196
甲 乙 丙 丁
表4.2.1-3 非架空进线，配电变压器设在建筑物内、与建筑物共地、线路穿铁管时，
三相SPD电涌能量承受能力要求 电涌保护等级 第一级 Ipeak （kA 10/350） Ⅰ级分类试验 ≥5 ≥5 ≥2.5 ≥2.5 第二级 第三级 第四级 In Uoc/ Isc Uoc/ Isc （kA 8/20） Isc （kA 8/20） Isc （kA 8/20） Ⅱ级分类试Uoc （kV Uoc （kV 验 1.2/50）Ⅲ级1.2/50）Ⅲ级分分类试验 类试验 ≥3.5 ≥3.5/1.75 ≥3.5/1.75 ≥3.5 ≥3.5/1.75 ≥2 甲 乙 丙 丁 表4.2.1-4 电缆进线，本建筑物无外部防雷装置时，三相SPD电涌能量承受能力要求
电涌第一级 第二级 第三级 第四级 保护Imax In Uoc/ Isc Uoc/ Isc 等级 （kA 8/20） （kA 8/20） Isc （kA 8/20） Isc （kA 8/20） Ⅱ级分类试Ⅱ级分类试Uoc （kV Uoc （kV 验 验 1.2/50）Ⅲ级1.2/50）Ⅲ级分类试验 分类试验 甲 ≥5 ≥1 ≥1/0.5 ≥1/0.5 乙 ≥5 ≥1 ≥1/0.5 丙 ≥5 ≥1 丁 ≥5
4.2.2. 电涌保护器的最大持续运行电压
电涌保护器的最大持续运行电压UC的确定应符合下列规定：
1，SPD的UC应不小于电网最大持续运行电压UCS；UT应不小于电网暂态过电压UTOV。SPD的UT特性应通过规定的TOV试验进行检验，即按低压配电系统的电涌保护器（SPD）
2，对经过标准规定TOV试验的SPD，其UC可按以下数值选取： 对TN接地方式的电涌保护， UC不应低于1.15 U0。
对TT接地方式的电涌保护，金属氧化物电压限制型SPD位于RCD负荷侧且接于相线与地线、中线与地线之间时，共模UC不应低于1.55 U0。在接线形式2接法中，相线与中线之间的金属氧化物电压限制型SPD，UC不应低于1.15 U0；中线与接地线之间的气体间隙电压开关型SPD的工频放电电压，当高压侧系统中性点不接地时应大于250V有效值，当高压侧系统中性点接地且变压器外壳与低压侧中性点共地时应大于1200V有效值。
对IT制式的电涌保护，接于相线与地线之间的金属氧化物电压限制型SPD的共模UC
不应低于2.0 U0。
3，当保护对象重要或当地电网电压波动超过规定范围，宜将相线对中线的UC提高到1.45 U0，相线对地线线的UC提高到1.73 U0。 4.2.3. 电涌保护器结构类型选择
电涌保护器结构类型选择应符合下列规定：
1在参数符合要求时，建筑物内入口级SPD宜选电压限制型。当向建筑物供电的配电线为架空线，入口级SPD可选用以间隙作为保护元件的电压开关型SPD。电压开关型SPD应选择密封间隙、能自动熄灭工频续流的产品。并应进行电源系统工频短路电流计算，校验此短路电流值是否超出间隙的续流开断等级。可选用电子触发的、放电电压较低的间隙为保护元件的电压开关型SPD。当有完备的、能反映间隙和金属氧化物电阻两方面性能的参数
197
时，也可选用组合型SPD（串联或并联方式）以及接线形式2接法的SPD作为入口级。
2入口级以后各级均应为以金属氧化物非线性电阻或其他类型的限压型SPD或接线形式2接法的SPD。可选用包含L-C滤波器的二端口SPD作为电子设备旁的SPD，特别是入口级为电压开关型SPD时。
3 也可选用内装单级或已配合好的多级SPD模块及辅助机构的电涌保护箱，但应注意控制引线长度和减少电感。一个电涌保护箱应按其外部特性视为一个电涌保护器。不应选用以金属氧化物SPD产品外部并联的方法扩大电涌能量承受能力的电涌保护箱。
4 接线形式2方式的中线对地的SPD应选择以间隙为保护元件的电压开关型SPD。 4.3. 电涌保护器的级间配合
4.3.1. 当同一条线路上配置多个SPD，应检查级间电涌能量承受能力的配合。当不能进行专门的校验时，可选用制造商建议的多级系列SPD产品和级间配合措施。
4.3.2. 当制造商未提供SPD级间配合措施也未提出级间距离要求，金属氧化物电阻SPD与金属氧化物电阻SPD之间电气距离宜不小于10m，非触发式间隙SPD与金属氧化物电阻SPD之间电气距离宜不小于15m，触发式间隙SPD与下一级金属氧化物电阻SPD 之间电气距离宜不小于5m。
4.3.3. 当入口级为间隙型SPD而后级为金属氧化物电阻SPD，当级间电气距离不足时可串入解耦器。如无专门计算或试验时，解耦器的电感值可按下式校验：
L ≥（Uf –U2）/ (Δi/Δt) （式4.3.3-1） 式中 Uf——间隙的陡波（1.2/50μs）火花放电电压 ( kV ) U2——可取金属氧化物SPD残压(kV)
Δi/Δt——雷电流陡度，一般可取0.1 kA/μs
L--- 解耦器电感 ( μH )
解耦器校验时，除电感值的要求外还应满足长期负载电流的要求，并计及负载的发展和谐波的影响。
4.4. 电涌保护器辅助机构选用
4.4.1. 金属氧化物电阻SPD或电涌保护箱应选具有运行状态指示器和SPD故障脱离器的产品。
4.4.2. 金属氧化物电阻SPD或电涌保护箱宜选用具有报警指示或报警触点的产品。 4.4.3. 间隙SPD可选用具有运行状态指示器的产品。
4.4.4. SPD或电涌保护箱可选用具有雷击计数器或雷电流记录器的产品。 4.5. 电涌保护器接入支路设计
4.5.1. TN系统中SPD宜接在主电路空气开关和熔断器的负荷侧，TT系统中SPD可在RCD的电源侧或负荷侧。当SPD接在主电路RCD的负荷侧时所有金属氧化物SPD在电网标称电压下的泄漏电流之和应小于RCD动作电流的1/10。接在SPD电源侧的RCD可带或不带延时，但应具有不小于3kA 8/20μs的抗干扰能力。
4.5.2. 应在SPD支路上串入后备过电流保护器，如断路器、熔断器。该过电流保护器不应在SPD允许通过的最大雷电流下开端断，但应能开断该点工频短路电流，并与主电路的过电流保护器满足级间配合要求 。空气断路器应选延迟型，C脱扣曲线；与主电路断路器配合。SPD制造厂应提出此后备保护的要求。
4.5.3. 对二端口电涌保护器应校验其最大负载电流和电压降。 5. 电涌保护器的安装与验收 5.1. 电涌保护器安装位置
5.1.1. 新建工程的SPD宜装设在有隔仓或隔板的配电柜内。对后续或改建工程，当配电箱内有位置且可与其它电器保持一定的距离，SPD宜在配电箱内安装，并宜装设隔板；当配电箱内安装有困难，可在配电箱近旁设置电涌保护箱，并应缩短引线。
5.1.2. 在安装气体间隙SPD时， 应注意制造商对SPD的机械固定、与器壁间的距离、绝缘和阻燃的要求。
5.2. 电涌保护器引线和布线
5.2.1. SPD接入主电路的引线，应短而直，采取各种减少电感的措施，不应形成回环，不宜形成尖锐的转角。上引线（引至相线或中线）和下引线（引至接地）之和应小于0.5m。当引线长度大于0.5m，应采取减少电感的措施：采用凯尔文接线（V形接线）（图5.2.1 a）；
198