三言两语 | SPD现场接线的几条建议

作者：陈谦 山东意匠建筑设计有限公司

一、现场安装图片

某项目配电柜现场实例图片（见图2），图中SPD回路的过电流保护电器采用SCB产品，该产品具有以下优点：

1、T1级SCB运行短路分断能力达到50kA ~100kA，能安全切断金属性短路而不至于出现火灾或爆炸等危害；

2、持续电流＞3A时速断，防止SPD起火，避免暂态过电压或SPD劣化时热稳定失衡导致起火、爆炸等危害；

注：

通过SPD回路的不大于3A的漏电流由内部脱离器切断，300A以上的短路电流由外部过电流保护电器切断，相关的型式试验虽然提供了一定的安全性，但是，1A~300A之间仍然有盲区，见图1。SCB理论上兼顾了1A~300A的工频电流时的速断保护。

图1 SPD内部脱离器和

外部过电流保护电器的动作特性

3、具有I_max或I_imp冲击电流不断开能力，使得电涌防护持续有效 。

问题是，图2的接线是否合适？

图2  SPD接线实例

二、SPD保护原理

SPD是防雷等电位连接器件，用于在电涌侵入时实现对电气或电子设备的防护。利用SPD泄放电涌电流，限制加在被保护设备上的电涌电压不大于被保护设备的耐冲击电压限值，从而实现绝缘配合。保护原理见下式。

U_p/f≤U_w

其中：

U_p/f—是SPD有效电压保护水平；

U_w—是被保护设备的耐冲击电压限值。

（注：线路均穿钢管实现线路屏蔽，上式不考虑振荡因素）

三、优化建议

具体到本案例，根据绝缘配合原理，提出以下优化建议：

1. 图2 中SPD回路多了一个过电流保护器（MCB），电涌电流通过微断时，其内部脱扣线圈的电感电压降可能使SPD的有效电压保护水平U_p/f增大100~300V^[1]（具体厂家的产品会有差别），不利于对被保护设备的有效防护；

2. MCB是承载交流电流的器件，通过雷电脉冲电流可能误动，造成电气设备失去防雷保护；

3. 去掉MCB以后，SCB、SPD均可上移，使得分支线路更短；

4. SPD接地端的接线应短而直，不可形成环形；

5. 当柜体的PE排均设于下部时，可能不便于减小分支线路长度，此时，可以按以下措施之一执行：

① 设置中间接地端子，利于降低有效电压保护水平，见图3；

② SPD接地端的接线可同时接于柜内的PE排和金属柜体的连接螺栓，以便降低回路的电感电压。

注：

OCPD — 过电流保护装置；

SPD — 电涌保护器；

E/I — 被保护设备或装置；

A，B — SPD安装连接点；

1 — 主接地端子；

2 — 中间接地端子；

3 — 线缆（长度需要考虑）；

4，5 — 线缆长度不需要考虑。

图3 减小SPD分支线路长度的接线

（其他信息不足，例如，是否TN-C-S系统，SPD和SCB的级数等不做讨论。）

参考文献：

[1] 全宇辰 电涌保护器（SPD）后备保护电器选用的讨论