電涌保護(hù)器在石化低壓配電系統(tǒng)中的應(yīng)用

羅琪

（中石化上海工程有限公司，上海 200120）

電涌保護(hù)器在石化低壓配電系統(tǒng)中的應(yīng)用

羅琪

（中石化上海工程有限公司，上海 200120）

電涌是危害電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的主要因素之一，石化行業(yè)多采用安裝電涌保護(hù)器的方法來抑制低壓配電系統(tǒng)電路中產(chǎn)生的電涌，結(jié)合石化工程項(xiàng)目應(yīng)用實(shí)例闡述了如何在石化低壓配電系統(tǒng)中選擇和安裝布置電涌保護(hù)器。

過電壓；電涌保護(hù)器；參數(shù)；級(jí)間配合

電路在雷擊或接通、斷開電感負(fù)載時(shí)常常會(huì)產(chǎn)生很高的瞬間過電壓，這種瞬間過電壓被稱為電涌，是一種瞬變干擾，可分為雷擊電涌和切換電涌。雷擊電涌是雷電直接擊中電線、接閃桿時(shí)由于電阻、電容、電感耦合而引入電線，或雷擊某地造成不同地之間的地電位不均衡等原因在有源或無源導(dǎo)體上產(chǎn)生的瞬態(tài)過電壓，對(duì)電子設(shè)備可造成毀滅性打擊；切換電涌是指操作開關(guān)分?jǐn)嚯娫础㈦娏W(wǎng)中大型感性或容性設(shè)備的投切等原因產(chǎn)生的過電壓，切換電涌不如雷擊電涌高，但出現(xiàn)頻繁，對(duì)電子設(shè)備同樣會(huì)產(chǎn)生不同程度的損害［1］。電涌是危害電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的主要因素之一，目前對(duì)于低壓配電系統(tǒng)電氣電子設(shè)備的電涌保護(hù)多采用安裝電涌保護(hù)器的方法來抑制電路中產(chǎn)生的沖擊電壓，石化行業(yè)也是如此。

電涌保護(hù)器SPD（Surge Protective Device）是一種用于帶電系統(tǒng)中限制瞬態(tài)過電壓和導(dǎo)引泄放電涌電流的非線性防護(hù)器件［2］。低壓配電系統(tǒng)中用以保護(hù)電氣或電子設(shè)備免遭雷電或操作過電壓及涌流的損害。其在石化系統(tǒng)的相關(guān)要求如下：

（1）電力系統(tǒng)無電涌時(shí)，SPD不應(yīng)對(duì)系統(tǒng)正常運(yùn)行產(chǎn)生影響；

（2）電力系統(tǒng)出現(xiàn)電涌時(shí)，SPD能控制電涌電壓和分走電涌電流 承受預(yù)期通過的雷電流而不損壞；

（3）電力系統(tǒng)出現(xiàn)電涌時(shí)，SPD在電涌過后切斷工頻續(xù)流，恢復(fù)到高阻抗?fàn)顟B(tài)。

同時(shí)，石化系統(tǒng)還對(duì)電涌保護(hù)器標(biāo)準(zhǔn)符合性進(jìn)行認(rèn)定管理，以確定SPD是按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定進(jìn)行了審查、檢驗(yàn)、監(jiān)督并確認(rèn)符合相關(guān)技術(shù)法規(guī)及標(biāo)準(zhǔn)。

1 防雷系統(tǒng)工程

防雷是一個(gè)綜合的系統(tǒng)工程，這個(gè)系統(tǒng)的基本構(gòu)成框架如下圖1。

圖1 防雷工程體系Fig.1 Lightning protection system

由此可見防雷的整個(gè)系統(tǒng)工程是先通過外部防護(hù)將大部分雷電流直接引到地下共用接地網(wǎng)泄放，再通過內(nèi)部防護(hù)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)等電位聯(lián)接，局部做屏蔽保護(hù)，最后才是過電壓保護(hù)（即安裝SPD）。 一個(gè)有效的防雷系統(tǒng)應(yīng)該包括直擊雷的保護(hù)、接地網(wǎng)絡(luò)以及過電壓抑制，環(huán)環(huán)相扣，缺一不可。雷電流的直接泄放是外部保護(hù)的目標(biāo)，等電位的聯(lián)接在內(nèi)部防護(hù)中至關(guān)重要，只有做好這些，SPD才能起到有效的過電壓保護(hù)作用，如果只是安裝SPD而沒有其他的保護(hù)，也是沒有意義的。

2 電涌保護(hù)器的作用

SPD的作用是泄流和限壓。

泄流：讓大部份入侵的雷電流能量通過等電位聯(lián)接、接地裝置等泄放到大地，致使到達(dá)保護(hù)設(shè)備的閃電電磁脈沖很少或者沒有。

限壓：在入侵的雷電流通過電源線路進(jìn)入建筑物的時(shí)候，把SPD兩端的電壓限制在一定的數(shù)值內(nèi)，并且保證被保護(hù)設(shè)備在這個(gè)數(shù)值范圍內(nèi)是可以承受的。

這兩個(gè)功能同時(shí)獲得，即在分流過程中達(dá)到限壓，使電子設(shè)備受到保護(hù)。

3 電涌保護(hù)器的種類及在石化行業(yè)的應(yīng)用

3.1 按設(shè)計(jì)類型分類

電涌保護(hù)器按設(shè)計(jì)類型的具體分類見表1。

表1 電涌保護(hù)器依照設(shè)計(jì)類型的分類Tab.1 The design type classification of SPD

3.2 按用途分類

按用途分為電源系統(tǒng)SPD和信號(hào)系統(tǒng)SPD兩種類型，在石化系統(tǒng)有大量使用，并且還有相應(yīng)的檢驗(yàn)項(xiàng)目要求。

（1）電源系統(tǒng)SPD：交流、直流、開關(guān)電源保護(hù)等，適用于變電所配電柜，直流屏等系統(tǒng)的配電保護(hù)，涉及檢驗(yàn)項(xiàng)目見表2。

（2）信號(hào)系統(tǒng)SPD：低頻、高頻、天饋信號(hào)保護(hù)等，適用于機(jī)柜間、信號(hào)系統(tǒng)柜、網(wǎng)絡(luò)機(jī)房等設(shè)備保護(hù)，涉及檢驗(yàn)項(xiàng)目見表3。

表2 電源系統(tǒng)SPD檢驗(yàn)項(xiàng)目Tab.2 The test items of power system SPD

表3 信號(hào)系統(tǒng)SPD檢驗(yàn)項(xiàng)目Tab.3 The test items of signal system SPD

4 電涌保護(hù)器選擇的重要參數(shù)

SPD的最大持續(xù)工作電壓UC：使SPD不動(dòng)作，不燒損的連續(xù)施加在其兩端最大運(yùn)行電壓有效值。要求高于系統(tǒng)中可能產(chǎn)生的最大持續(xù)工作電壓UCS。

SPD的暫時(shí)過電壓的評(píng)估UT：施加在SPD上并持續(xù)一個(gè)規(guī)定施加的試驗(yàn)電壓，以模擬在暫時(shí)過電壓（TOV）條件下的應(yīng)力［3］，要求UT＞UTOV（LV）（由低壓系統(tǒng)中故障出現(xiàn)的暫時(shí)過電壓）。當(dāng)高壓系統(tǒng)發(fā)生接地故障時(shí)，SPD能在引起的暫時(shí)過電壓下安全性失效或者正常工作。當(dāng)?shù)蛪合到y(tǒng)發(fā)生故障時(shí)SPD可以承受故障引起的暫時(shí)過電壓。

SPD的標(biāo)稱放電電流In：流過SPD具有8/20波形的電流峰值，用于Ⅱ類試驗(yàn)的SPD分類以及Ⅰ類、Ⅱ類試驗(yàn)的SPD的預(yù)處理試驗(yàn)［2］。

SPD沖擊電流Iimp：由電流峰值IP、總電荷Q和能量比W/R所規(guī)定的脈沖電流［2］，一般用于Ⅰ類試驗(yàn)，波形為10/350 μs。

SPD的電壓保護(hù)水平Up：是表征SPD限制接線端子間電壓的性能參數(shù)［2］，其值應(yīng)大于限制電壓的最高值。

SPD的有效電壓保護(hù)水平Up/f：反映了電涌保護(hù)器限制電涌過電壓的能力［2］。通常為SPD兩端引線的感應(yīng)電壓降與Up之和。

5 電涌保護(hù)器的安裝

5.1 SPD的安裝位置及在石化系統(tǒng)的應(yīng)用示意

一般要求在防雷區(qū)的分界處選擇安裝SPD，第一級(jí)SPD保護(hù)應(yīng)安裝在LPZ0A、LPZ0B與LPZ1的交界處，通常應(yīng)選用Ⅰ類試驗(yàn)的浪涌保護(hù)器，在有些石化項(xiàng)目中也有選擇Ⅱ類試驗(yàn)SPD。第二和第三級(jí)SPD應(yīng)分別安裝在LPZ1與LPZ2、LPZ2與LPZ3的交界處，可選用Ⅱ類或Ⅲ類試驗(yàn)的SPD。根據(jù)石化系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求，第一級(jí)一般在變電所總配電處，第二級(jí)一般選在變電所分配電處，第三級(jí)一般加在變電所或現(xiàn)場(chǎng)終端設(shè)備電源。石化低壓配電TN-S接地系統(tǒng)的SPD安裝位置見圖2。

圖2 石化低壓配電TN-S系統(tǒng)的電涌保護(hù)器安裝位置示意Fig.2 The SPD installation position layout of petrochemical engineering low voltage TN-S system

5.2 SPD的接線形式

SPD安裝的位置隨著石化低壓配電系統(tǒng)的接地形式的不同而改變，最基本的接線形式為對(duì)地法（“4+0”）接線模式和N-PE法（“3+1”）接線模式，詳見圖3的接線圖。

圖3 電涌保護(hù)器的接線模式Fig.3 The wiring type of SPD

不同接線形式SPD的安裝位置也是不同的，詳見表4。

表4 電涌保護(hù)器的安裝位置Tab.4 The installation position of SPD

5.3 SPD安裝的注意點(diǎn)

設(shè)備和SPD之間應(yīng)等電位聯(lián)接，為了避免SPD的連線形成過大環(huán)路，不降低過電壓保護(hù)的有效性，通常要求SPD兩端的引線總長度小于0.5 m。如果不能達(dá)到這個(gè)要求，可以使用凱文接線法，這種方法可以使電感效應(yīng)顯著降低。

為了防止已受到保護(hù)的線路和未受到保護(hù)的線路之間產(chǎn)生二次浪涌，線路應(yīng)屏蔽隔離，或者各線路之間要保持相應(yīng)的空間距離，切忌各線路之間近距離平行敷設(shè)。

SPD一般裝在斷路器之后，具有抑制雷擊過電壓和防止操作過電壓的作用。若是裝在斷路器前，則不能防止操作過電壓。

SPD應(yīng)該安裝在漏電保護(hù)開關(guān)的前面，以減少漏電器誤動(dòng)作的機(jī)會(huì)，如果安裝在漏電保護(hù)器的后面（應(yīng)盡量避免），則要求RCD在泄放浪涌電流時(shí)不會(huì)脫扣動(dòng)作。

在TN系統(tǒng)中PEN或PE導(dǎo)線必須和主接地排可靠連接，電力系統(tǒng)提供的PEN導(dǎo)線不能做為防雷保護(hù)單一接地。

基于安全原因，電源線路SPD安裝時(shí)應(yīng)串聯(lián)后備保護(hù)裝置，通?？蛇x熔斷器、斷路器或?qū)Ｓ煤髠浔Ｗo(hù)器，當(dāng)SPD不能切斷工頻短路電流時(shí)，過電流保護(hù)器動(dòng)作并使其從回路中斷開，以免影響系統(tǒng)供電或本體過熱引起火災(zāi)、爆炸或SPD的維護(hù)。選擇后備保護(hù)裝置的標(biāo)稱電流的時(shí)候要注意主回路的電流要大于支路電流，通常上下級(jí)額定電流需符合IEC標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的過電流選擇比為1.6∶1的要求。

6 SPD的級(jí)間配合

當(dāng)安裝一個(gè)SPD不能將總的威脅設(shè)備安全的過電壓值降到被保護(hù)設(shè)備能耐受的安全范圍內(nèi)的時(shí)候，我們就需要考慮通過安裝多級(jí)SPD來逐級(jí)削弱低壓配電系統(tǒng)的過電壓，以達(dá)到保護(hù)的目的。選擇SPD的時(shí)候要注意各級(jí)的標(biāo)稱放電電流要大于泄放的電涌電流。通常為了在第一階段就泄放掉大部份的侵入雷電流，第一級(jí)的SPD選擇通流量大的，第二級(jí)及以后的SPD的通流量就可以選比較小的。表5為保護(hù)配置的一般原則。

表5 SPD多級(jí)保護(hù)配置的一般原則Tab.5 The general principle of SPD's multi-level protection

多級(jí)保護(hù)能量配合要求為：從前級(jí)到后級(jí)，通流量A＞B＞C，殘壓值A(chǔ)＞B＞C；動(dòng)作配合要求為：從前級(jí)到后級(jí)，響應(yīng)時(shí)間A＞B＞C。各級(jí)SPD級(jí)間能量以及動(dòng)作時(shí)間的配合是選擇SPD的時(shí)候需要重點(diǎn)考量的因素。一般規(guī)定安裝在后級(jí)的SPD不能比安裝在前級(jí)的保護(hù)SPD先動(dòng)作，所以各級(jí)SPD之間會(huì)有一個(gè)保護(hù)線路的概念，這個(gè)線路的長度可以通過理論估算確定：電壓開關(guān)型和限壓型SPD的響應(yīng)時(shí)間分別為100 ns和25 ns，雷電波在電纜中的傳播速度v是1.5×108m/s，在2級(jí)SPD響應(yīng)時(shí)間差內(nèi)傳播的距離是s = vt = 1.5×108×（ 100-25）×10-9= 11.25 m，由此可知只要第一和第二級(jí)SPD之間距離不小于11.25 m就可以保證第二級(jí)SPD不會(huì)比第一級(jí)先動(dòng)作，由于SPD實(shí)際響應(yīng)時(shí)間有一定的誤差，一般取值15 m。同樣如果保護(hù)器件都是限壓型的，假定實(shí)際響應(yīng)時(shí)間誤差為25 ns，那么s = vt = 1.5×108×25×10-9= 3.75 m，也就是說只要兩級(jí)SPD之間距離不小于3.75 m就可以達(dá)到前級(jí)SPD先動(dòng)作的目的，為保險(xiǎn)起見，一般取值5 m。如果各級(jí)之間的SPD不能滿足上面理論計(jì)算的距離要求，可以加裝退耦裝置，這在石化系統(tǒng)電信專業(yè)用得較多，一般采用電阻并取決于雷電電流峰值。

7 電涌保護(hù)器在石化項(xiàng)目中的設(shè)計(jì)實(shí)例

以某石化裝置變配電樓為例，結(jié)合國家規(guī)范和石化行業(yè)要求，闡述了實(shí)施SPD的整個(gè)過程。該變配電樓0.4 kV系統(tǒng)從上級(jí)變電所引入2路不同母線段電源，每路1根5芯電纜，連接至0.4 kV開關(guān)柜，單母線分段接線，負(fù)責(zé)0.4 kV電動(dòng)機(jī)、低壓動(dòng)力和照明配電。該變配電樓的接地型式為TN-S系統(tǒng)，和邊上建筑物距離30 m，樓長52.5 m，寬21m，高10 m，所處地區(qū)年平均雷暴日Td為94.4 d/a，14年間平均地閃密度為15.81次/（ km2·a ），土壤電阻率為315.35 Ω·m。

7.1 確定該項(xiàng)目所在區(qū)域的雷擊大地密度值Ng

一般該值取項(xiàng)目所在區(qū)域測(cè)得的地閃密度和通過年平均雷暴日計(jì)算的雷擊大地密度的平均值。

參照GB 50343—2012 附錄A.1可知由雷暴日計(jì)算的雷擊大地密度值Ng= 0.1×Td= 0.1×94.4 = 9.44次/（ km2·a ），而區(qū)域測(cè)得平均地閃密度值為15.81次/（ km2·a ），兩者的平均值為（9.44 +15.81）/2 = 12.625 次/（ km2·a ），因此該項(xiàng)目的雷擊大地密度Ng取值12.625次/（ km2·a ）。

7.2 確定變配電樓建筑物防雷等級(jí)及是否需要安裝雷電防護(hù)裝置

（1）變配電樓及入戶設(shè)施年預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)N

參照GB 50343—2012 附錄A.1可得：

變配電樓截收相同雷擊次數(shù)的等效面積為［4］：

式中：L、W、H分別為變配電樓的長、寬、高。

變配電樓年預(yù)計(jì)雷擊次數(shù) N1= K×Ng×Ae= 1 ×12.625×0.013 5 = 0.17次/a

式中：K為校正系數(shù)，本樓為非空曠孤立非金屬屋面建筑物，一般取1。

低壓埋地電源線纜入戶設(shè)施截收面積 Ae1=2×ds×L×10-6=2×315.35×30×10-6= 0.018 921 km2

架空信號(hào)線纜入戶設(shè)施的截收面積 Ae2= 2 000×L×10-6= 2 000×30×10-6= 0.06 km2

式中：ds表示埋地引入線纜計(jì)算截收面積時(shí)的等效寬度，單位為m，其數(shù)值等于土壤電阻率的值，最大取500。L是線路從所考慮建筑物至網(wǎng)絡(luò)的第一個(gè)分支點(diǎn)或相鄰建筑物的長度，單位為m，最大值為1 000。

入戶設(shè)施年預(yù)計(jì)雷擊次數(shù) N2= Ng×（ Ae1+Ae2） = 12.625×（ 0.018 921 +0.06 ） = 0.996次/a

由此得出變配電樓及入戶設(shè)施年預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)N = N1+N2= 0.018 921 +0.996 = 1.01次/a

（2）最大可接受年平均雷擊次數(shù)Nc

參照GB 50343—2012附錄A.2及本項(xiàng)目的實(shí)際情況來確定建筑物的各類因子取值，詳見表6（本項(xiàng)目特點(diǎn)除C6外具有石化行業(yè)的共性內(nèi)容）。

綜合以上取值，可得變配電樓建筑物相關(guān)的因 子 C = C1+C2+C3+C4+C5+C6= 1+2.5+0.5+1+1+1.2=7.2。

在確定了C的值之后，變配電樓最大可接受年平均雷擊次數(shù)Nc也就同時(shí)確定了，Nc=5.8×10-1/C = 5.8×10-1/7.2 = 0.080 6 次/a

（3）通過比較得出結(jié)論

表6 建筑物各類因子取值Tab.6 The various factor's values of the structure

①由于變配電樓及入戶設(shè)施年預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)值N大于最大可接受年平均雷擊次數(shù)值Nc，按照GB 50343—2012 4.2.3的規(guī)定，變配電樓應(yīng)采取雷電防護(hù)措施，即一套系統(tǒng)的綜合防雷工程，而這個(gè)工程中不可缺少的一個(gè)環(huán)節(jié)就是SPD。

②同時(shí)按照GB 50057—2010 預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)大于0.25次/a，故應(yīng)劃為第二類防雷建筑物，雷電流值取150 kA。

7.3 確定SPD的重要參數(shù)

（1）估算雷電流的分流值

通過計(jì)算可知本變配電樓已劃為第二類防雷建筑物，參照GB 50057—2010雷電流值取150 kA。一般石化項(xiàng)目假定總雷電流I的50%流入建筑物的防雷接地裝置中，而其余的50% Is進(jìn)入各種設(shè)施（外來電力線、通訊線、金屬管道等）間分配。變電所引來的2路進(jìn)線，每路1根5芯電纜，按無屏蔽層考慮，則：

SPD1的通流量I1（350）為

式中：I為雷電流值；I1（350）為流過10/350 μs的放電電流值；I1（20）為流過8/20 μs的放電電流值；n為埋地或者架空金屬管、電源及信號(hào)線纜總數(shù)目；m為每一線纜內(nèi)導(dǎo)線的總數(shù)目。

雷電流流經(jīng)SPD1 后，考慮會(huì)有50%殘余電流作用于SPD2 上，則SPD2 的標(biāo)稱通流量為：I2= I1×50% = 62.75 ×50% = 31.38 kA； 同理，則SPD3的標(biāo)稱通流量為：I3= I2×50% = 31.38×50% = 15.69 kA。可得本項(xiàng)目各級(jí)SPD的通流量的最低值要求，詳見表7。

表7 各級(jí)SPD通流量最低值Tab.7 The lowest current of different levels of SPD

（2）確定SPD的最大持續(xù)工作電壓Uc

本項(xiàng)目為TN-S接地系統(tǒng)，參照工業(yè)與民用配電設(shè)計(jì)手冊(cè)表13-33來確定所選SPD的Uc，要求L和N的電壓值不小于1.15倍的相電壓，即1.15×220 = 253 V；L和PE線間的電壓不小于1.15倍的相電壓，即1.15×220 = 253；N和PE線間的電壓不小于相電壓?？傻帽卷?xiàng)目SPD Uc取值的最低要求，詳見表8。

表8 SPDUc最低值Tab.8 The lowest Uc value of SPD

（3）確定SPD的耐受暫時(shí)過電壓評(píng)估UT

根據(jù)GB 18802.12—2014 6.2.1.2表5可知，連接至TN-S系統(tǒng)每一相和PE線間SPD耐受的暫時(shí)過電壓（TOV）值為1.55×1.1×220 = 375 V，故選擇UT＞375 V。

（4）確定SPD的電壓保護(hù)水平Up和有效電壓保護(hù)水平Up/f

本項(xiàng)目選擇的第一級(jí)SPD為電壓開關(guān)型，直接裝在被保護(hù)的開關(guān)柜內(nèi)部，保護(hù)距離小于5 m，由GB 50057—2010 6.4.6可知，Up即為Up/f，取值小于被保護(hù)設(shè)備的絕緣耐沖擊電壓額定值，查表GB 50057—2010 6.4.4可知耐沖擊電壓額定值為6 kV。

本項(xiàng)目選擇的第二級(jí)及以后的SPD為限壓型，直接裝在被保護(hù)的配電柜或者配電箱內(nèi)部，保護(hù)距離小于5 m，由GB 50057—2010 6.4.6可知，其Up/f= Up+ΔU = Up+0.2 Up= 1.2 Up（式中：ΔU為SPD兩端引線的感應(yīng)電壓降），取值小于被保護(hù)設(shè)備的絕緣耐沖擊電壓額定值，查表GB 50057—2010 6.4.4可知分配電線路、終端設(shè)備的額定值分別為4 kV和2.5 kV，即第二級(jí)SPD的Up≤Up/f/1.2 = 4/1.2 = 3.3 kV； 第三級(jí)SPD的Up≤Up/f/1.2 = 2.5/1.2 = 2.08 kV。

本項(xiàng)目所選SPD的Up值可總結(jié)為表9。

表9 各級(jí)SPDUP取值Tab.9 The UP values of different levels of SPD

7.4 確定SPD的安裝位置

本項(xiàng)目選擇的電涌保護(hù)器安裝在防雷區(qū)的交界處，第一級(jí)SPD1安裝在LPZ0區(qū)和LPZ1區(qū)界面處，即總配電處，第二級(jí)SPD2安裝在LPZ1區(qū)和LPZ2區(qū)界面處，即分配電處，第三級(jí)SPD3安裝在LPZ2區(qū)和LPZ3區(qū)界面處，即終端設(shè)備處，具體位置見下面圖4。

7.5 確定SPD的接線形式

最基本的SPD接線形式為對(duì)地法（“4+0”）和NPE法（“3+1”）2種，選用的時(shí)候要綜合考慮所裝地區(qū)的接地系統(tǒng)和項(xiàng)目的具體情況。本裝置為TN-S系統(tǒng)，故原則上這2種接線形式都是可以采用的。以下為兩者的簡(jiǎn)要比較：

（1）保護(hù)范圍：對(duì)地法保護(hù)的范圍為L-PE間和N-PE間，N-PE法保護(hù)范圍為L-N間和N-PE間，2種都具有良好的縱向保護(hù)功能，但是橫向保護(hù)功能N-PE法優(yōu)于相對(duì)地法。

（2）開關(guān)動(dòng)作：對(duì)地法電涌保護(hù)器連接在相線和PE線之間，回路阻抗包括供電變壓器電阻、導(dǎo)線電阻、接地電阻，N-PE法電涌保護(hù)器連接在相線和N線之間，回路阻抗包含供電變壓器電阻、導(dǎo)線電阻，可見N-PE法的回路阻抗較低，故障電流也較大，相比對(duì)地法接線方式更易跳閘。

結(jié)合這個(gè)項(xiàng)目考慮到通常線與線在同一電纜中或在平行走線中在L—N之間的雷擊過電壓概率很小，主要集中在L—PE之間以及有些終端用戶不允許隨意跳閘，故此裝置選擇對(duì)地接線法，而一般石化低壓配電系統(tǒng)也均采用此接線法。

7.6 SPD的最終選型

根據(jù)7.3、7.5的描述和計(jì)算列出對(duì)SPD各參數(shù)要求，滿足了極間保護(hù)，具體見表10 。

結(jié)合廠家的樣本，選擇合適這個(gè)項(xiàng)目的SPD，SPD詳細(xì)參數(shù)見表11，最終選擇的產(chǎn)品完全滿足對(duì)SPD的參數(shù)要求，對(duì)整個(gè)項(xiàng)目低壓配電系統(tǒng)起到有效的過電壓保護(hù)。

圖4 SPD的具體安裝位置Fig.4 The detailed installation position of SPD

表10 電涌保護(hù)器的參數(shù)要求Tab.10 SPD's parameter requirements

8 結(jié)束語

電涌的損害在我們的日常生活和工作中是非常常見的，電網(wǎng)、雷擊、爆破，這些都是電氣電子設(shè)備的隱形致命殺手，如防護(hù)不當(dāng)，會(huì)使電氣電子設(shè)備誤動(dòng)作，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成電氣電子設(shè)備永久性損壞。因此為了提高電氣電子設(shè)備的可靠性和安全性，必須對(duì)電涌采取防護(hù)措施，而電涌保護(hù)器的應(yīng)用就顯得尤為重要。本文對(duì)電涌保護(hù)器的原理、作用、選擇、安裝做了簡(jiǎn)單的闡述，并結(jié)合具體項(xiàng)目實(shí)施談了一些在石化低壓配電系統(tǒng)中的應(yīng)用心得，只有嚴(yán)格按照國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)特點(diǎn)選擇和安裝電涌保護(hù)器，才能確保浪涌保護(hù)器的可靠性，實(shí)現(xiàn)有效的過電壓保護(hù)。

表11 電涌保護(hù)器的最終選型Tab.11 The final selection of SPD

［1］周至敏，紀(jì)愛華.電磁兼容技術(shù)：屏蔽、濾波、接地、浪涌工程應(yīng)用［M］.北京，電子工業(yè)出版社，2007

［2］GB 18802.12—2014低壓電涌保護(hù)器（SPD）第12部分低壓配電系統(tǒng)的電涌保護(hù)器選擇和使用導(dǎo)則［S］

［3］中國航空工業(yè)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院.工業(yè)與民用配電設(shè)計(jì)手冊(cè)［M］.第三版.北京，中國電力出版社，2005

［4］GB 50343—2012建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范［S］.

Application of SPD in Low Voltage Distribution System in Petrochemical Industry

Luo Qi
（SINOPEC Shanghai Engineering Co.，Ltd，Shanghai 200120）

Electric surge is one of main factors harming safe operation of power system.In petrochemical industry，SPD often is used for depressing electric surge occurred in low voltage electric distribution system.In this article，combined with practical example in petrochemical engineering project，selection，arrangement and installation of SPD in low voltage electric distribution system were depicted.

over voltage； SPD； parameter； level cooperation

TM 52

A

2095-817X（2016）04-0035-008

2016-05-25

羅琪（1983—），女，工程師，主要從事石化電氣設(shè)計(jì)。