电涌保护器的选择

电涌保护器的选择１）动作电压的选择变压器低压侧的电涌保护器其三相电压为动作电压；U0=380V２）电涌保护器的通信容量选择首级电涌保护器标称放电电流的选择GB50057-94（2000版）和IEC61312指出：二类保护要求,应按总雷电流150KA(10×350μS波)来考虑电涌保护器选择，按照其建议的雷电流分配方式其中50%即75KA是通过接地系统（水管、铠装电缆外皮或导线的我属保护管等）直接入地；另外50%通过安装在相线和中线上的电涌保护器入地。依据以上标准考虑到50%雷电流分配到电源系统的最恶劣环境，按照GB50057-94（2000版）标准表6.1提供的雷电流参数电涌保护器每相上的雷电流约为：当线路无屏蔽时，Iimp=[150KA×50%]÷4=18.75KA当线路有屏蔽时，Iimp=[150KA×50%×30%]÷4=5.625KA对于本系统电源线路的特点，按《建筑物防雷设计规范》第六章：第四节：第6.4.7条要求每线标称放电电流不宜小于15KA的要求。首级电涌保护器的每相标称放电电流应大于15KA（10/350μS）。次级电涌保护器标称放电电流的选择依据国标GB50057-94第6.4.8条：在前级按第6.4.7条要求安装的10/350μsSPD所得到的电压保护水平加上其两端引线的感应电压以及反射波效应不足以保护距其较远处的被保护设备的情况下，尚应在被保护设备处装设SPD。且该SPD的电压保护水平加上其两端引线的感应电压小于被保护设备耐压水平的80%。根据被保护设备的特性（如高电阻型、电容型）或开路时，反射波效应最大可将侵入的电涌电压加倍。依据国标GB50057-94第6.4.9条：当按第6.4.7条和第6.4.8条要求安装的SPD之间设有配电盘时，若第一级SPD的电压保护水平加上其两端引线的感应电压保护不了该配电盘内的设备，应在该盘内安装第二级SPD。对于本系统采用的非屏蔽电缆线路，次级电涌保护器的每相标称放电电流应大于5KA（8/20μS）。精密设备保护需选用防雷插座，其体积小，可以与设备靠得很近。３）加油站电源系统设计方案根据《雷电电磁脉冲的防护》IEC61312、《建筑物防雷设计规范》GB50057-94、《石油库设计规范》GB50074-2002及《爆炸和火灾危险环境电力设计规范》GB50058-92中防雷及过电压规范有关防雷分区的划分和各级电源系统雷电及过电压保护要求，针对汽车加油站配电系统的特点，可将其分为三个防雷区分别加以考虑。由于如前所述单级防雷可能会带来因雷电流过大而导致的泄流后残压过大或者保护能力不足引起的设备损坏。因此选用电源系统多级保护，可防范从直击雷到操作浪涌的各级过电压的侵袭。A电源一级防雷[LPZOA-LPZ1区]：依据《建筑物防雷设计规范》第六章：防雷电电磁脉冲；第三节屏蔽、接地和等电位连接的要求：第6.3.4条及第四节对电涌保护器和其他的要求：第6.4.7条规定，在LPZOA或LPZ0B区与LPZ1区交界处，从室外引来的线路上安装SPD当线路有屏蔽时，每个SPD的雷电流按雷电流的幅值的30%考虑，汽车加油站为二类防雷建筑物，首次雷电流幅值为150KA，电源线路为非屏蔽埋地的TN配电模式，因此首次直击雷在低压配电线路上每线的分配电流为：在建筑物已安装合格的防直击雷措施后，有50%的雷电流通过引下线流入接地装置，因此每线分配电流为：In=[150KA×50%]÷4=18.75KA，按《建筑物防雷设计规范》第六章：第四节：第6.4.7条要求每线标称放电电流不宜小于15KA。同时，依据《建筑物防雷设计规范》第六章：第四节第6.4.4条及IEC61312《雷电电磁脉冲的防护》第三部分：浪涌保护器的要求，浪涌保护器可以将数万伏的感应雷击过电压限制到4KV以下。综上所述,应在380V低压总配电箱安装标称通流容量60KA的10/350μs波形的开关型模块式电源电涌保护器,用于整个加油站所有用电设备的第一级电源防护。B电源二级防雷[LPZ1-LPZ2区]：根据《建筑物防雷设计规范》第六章：防雷击电磁脉冲；第四节，第6.4.1至6.4.12条LPZ1区对电涌保护器（SPD）的要求及GB50054-95《低压配电设计规范》第四章的有关规定，依据雷电分流理论，需使用8/20μs波形，通流容量20KA。《建筑物防雷设计规范》第六章对于配电盘、断路器、固定安装的电机等第Ⅲ类耐冲击过压，其耐压为4KV。为防止浪涌保护器遭受雷击后损坏后，电源对地短路，需要在浪涌保护器前安装空气开关作为短路保护装置。可在潜油泵控制线、潜油泵加油机、税控加油机或一般加油机电源配电箱和营业大厅电源配电箱内分别安装具有防火功能的8/20μs波形通流容量20KA的电源防雷箱。C电源三级防雷[LPZ2-LPZ3区]：根据IEC61312-3雷电电磁脉冲的防护第三部分：浪涌保护器的要求，在LPZ2-LPZ3区内，浪涌保护器可将浪涌电压限制到一千多伏，防雷器通流容量为（8/20μs）：≥10KA。可在营业大厅计算机管理设备、UPS电源、票据打印设备、加油机数据传输设备及其它精密设备的电源开关处使用插座式电源防雷器。3信号系统保护方案在雷击发生时，产生巨大瞬变电磁场，在1KM范围内的金属环路，如网络、信号及通讯金属连线等都会感应到雷击，将会影响网络、信号及通讯系统的正常运行甚至彻底破坏系统。对于网络、信号及通讯方面的防雷工作是较易被忽视的，往往是当系统受到巨大破坏、资料损失惨重时才想到应该做预先的防范。本方案中网络、信号设备防护方面，依据GB50174-93《电子计算机机房设计规范》、YD/T5098《通信局（站）雷电过电压保护工程设计规范》、GB2887-89《计算机场地安全要求》中信号系统雷电及过电压防护要求，应在从营业厅液位仪检测仪引出的液位仪控制线上安装额定负载电流1～1.5A的大功率特殊信号电涌保护器，用于液位仪检测仪信号线路的保护。应在从营业厅加油机总控制线上安装精密的控制信号电涌保护器，用于加油机总控制线路的保护。应在PSTN拨号网络通讯线MODEN前和电话通讯系统进线端分别安装电话线路通信线电涌保护器，用于各设备网卡及电话通信线路的防雷保护。结束语汽车加油站所属环境为雷电高风险地区，依据GB50057-94《建筑物防雷设计规范》标准的要求，站区应该按二类建筑物雷电防护要求来考虑。该区域的直击雷防护和接地应该严格按GB50057-94《建筑物防雷设计规范》和GB50074-2002《石油库设计规范》的要求进行设计。汽车加油站配电电源系统宜将其分为三个防雷区分别加以考虑，首级保护宜采用每相标称放电电流值大于15kA的10/350μs波形的多层石墨间隙开关型模块式电源电涌保护器，次级保护宜采用每相标称放电电流值大于5kA的8/20μs波形的限压型电源电涌保护器，液位仪控制线、加油机总控制线、PSTN拨号网络通讯线等也应采用相应的电涌保护器进行保护。