电源spd检测中连接线问题的解决方法

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1、电源SPD检测中连接线问题的解决方法林世祺LINShi-qi；罗志勇LUOZhi-yong；卢志鹏LUZhi-peng；谢宝永XIEBao-yong（中山市气象局，中山528401）（ZhongshangBureauofMeteorology，Zhongshan528401，China）摘要：在日常SPD检测过程中，经常会遇到SPD两端连接线问题而达不到国家规范要求的情况。本文针对现场检测SPD遇到的问题，分析SPD接线方式对防雷效果的影响，提出解决方法。Abstract：Indailysurgeprotectivedevice（SPD）detectionprocess，onb

2、othendsofSPD，soasthestandardcan’tmeetthenationalrequirements.Basedonin-situtestSPDproblems，theeffectsoftheSPDconnectionmodeforlightningprotectionisanalyzedtoputforethod；solution中图分类号：TM862文献标识码：A：1006-4311（2015）19-0105-03简介：林世祺（1981-），男，广东清远人，工程师，从事电子和电气设备防雷检测和管理工作；罗志勇（1983-），男，广东梅州人，工程师，从事电

3、子和电气设备防雷检测工作；卢志鹏（1985-），男，广东中山人，助工，从事电子和电气设备防雷检测工作。0引言现阶段，我国十分重视对电气、电子设备的防护，电涌保护器（简称SPD）的使用越来越普遍。近几年防雷检测中发现，某些工程人员对SPD的理解存在偏差，SPD两端引线长度、线径等方面的相关问题也接踵而至。以往发生的大多数雷击事故都之存在一定的联系。所以SPD安装的接地方式的正确把握就显得特别重要。关于SPD两端引线长度，文献[7]中明确规定：“SPD两端的引线长度不得超过0.5m。电源SPD的U必须低于被保护设备的耐冲击过电压额定值U（8/20tμs、20kA时）。”换而言之，S

4、PD的有效电压保护水平U等于电压保护水平Up与其两端引线的感应电压之和，但是必须小于所在系统和设备的绝缘耐冲击电压，同时应低于被保护设备耐压水平的80%。实际安装SPD时往往存在许多限制条件，难免出现SPD两端引线过长、线径偏小等问题，使得安装后的设备达不到技术指标。1SPD两端引线过长的危害分析基于电路理论，任何导体都同时具有电阻、电感和电容。同样截面的导体，其长度越长电感就越大。每米长的直导线（直径在0.5mm~2mm范围）电感通常是一到几个微亨（μH）。而在交变电路中，导体的电压降和电流变化速率及导体电感有关。电感越大，电压降就随着电感呈指数型增大。雷电流属于高频电流，完

5、全适用于上述理论。大幅度波动的雷电暂态电流可以在接地线微小的电感上产生较强的电压降，足以危机人的生命。在雷电流作用时，保护支路两端的实际箝位电压UP（f）通常分为UP与（UL1+UL2）两部分，即：UP（f）=UP+（UL1+UL2）（1）设箝位电压UP=1.5kV，两端导线L1=1m，L2=2m，基于GB/T21431-2008《建筑物防雷装置检测技术规范》，SPD两端引线上产生的电压?驻U=1kV/m（8/20μs20kA时），上式可以简化为：U=1.5+1+2=4.5（kV）也就是说，在这一假设条件下的雷电流过程中，SPD实际提供的电压保护水平是4.5kV，其中SPD接地

6、线造成的电压降就为3kV，是SPD本身箝位电压的2倍，足以损坏电子设备。为了保证SPD能在暂态过电压的作用下及时而可靠地限压，在SPD的安装说明书和防雷规范中，对于接地线的线径和长度都有明确的要求。如：GB50343-2012《建筑物电子信息系统防雷技术规范》规定：浪涌保护器连接导线不得超过半米，且必须平直；GB50057-2010《建筑物防雷设计规范》规定：电涌保护器的最大箝压加上其两端引线上的感应电压，必须与所在系统的基本绝缘水平及设备额定最大电涌电压协调一致。假设雷电流幅值为40kA，连接线电阻为0.01Ω/m，电感为1.5μH／m，电流徒度是40kA/μs（最高值为50

7、kA/μs），则可通过公式（2）计算每米导线上产生的雷击过电压：U＝IR＋L0（di/dt）L（2）＝40kA×0.01Ω＋1.5μH／m×40kA/μs×1.0m＝6．4kV大多数电子产品的耐压水平为1.5kV，如果SPD连接线的长度超过限定值，造成有效电压保护水平U大于SPD耐压上限值，就可能对原本稳定运行的设备造成干扰。在电气线路中，SPD保护设备通常与被保护设备并联。被保护设备两端所承受的过电压U是UP与（UL1+UL2）之和。所以，当雷击浪涌窜入电气线路时，被保护设备两端所承受的过