额定冲击电压及过电压保护相关问题.docx

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1、一、绝缘配合GB/T16935.1-2008/IEC60664-1:2007低压系统内设备的绝缘配合第1部分:原理、要求和试验根据设备的性能标准，对设备的电气间隙、爬电距离和固体绝缘的要求作了规定，并符合绝缘配合的电气试验要求。绝缘配合是指依据设备的使用及其周围的环境来选择设备的电气绝缘特性，只有设备的设计基于其期望寿命中所承受的应力（例如电压）时才能实现绝缘配合。二、瞬时过电压的绝缘配合瞬时过电压的绝缘配合主要依据受控过电压的条件，主要有下面两种控制：内在控制：要求电气系统特性能将预期瞬时过电压限制在规定水平的条件，保护控制：要求电气系统中特定的过电压衰减措施能将预期瞬时过电压限制在规定水平

2、的条件。通常用概率分析法来评定是否存在内在控制或是否需要保护控制，该分析要求了解电气系统的特性、雷击水平、瞬时过电压水平等。该方法应用于GB/T16895.10中，用于与低压电力系统连接的低压电气装置。从图1可以看出，工频暂时过电压持续时间最长，但幅值最小；雷击瞬时过电压出现的几率最低，但幅值和危害最大。PowerfrequencyOVerVOiUtnSwitchingOvervo1ugcs1ifhtmnfovcrvo1uesTmpxfyUghtnogOvrvofta9es*no120-240250Its300-120HO-440MOKO表2三相（四线或三线）交流系统电最侵的林葬mftV*F.

3、4中的合化电隙IV三IBK1系统中憧点债力/V三H三筑事使不电二线/V220230240KOIM250300-3203203M4004IS4002S0400电气设备可以有几个额定电压，以便使用在不同标称电压的低压电网中,这种设备电压应选取其最高额定电压。3.2 耐冲击电压划分耐冲击电压（过电压类别）适用于直接从电源线上供电的设备。额定耐冲击电压是由设备或设备部分制造商确定耐冲击电压，规定了设备绝缘耐受过电压的能力。为了绝缘配合的目的，GB/T16895.10在电气装置内规定了过电压类别及设备耐冲击电压类别划分。根据标称电压选择设备的耐冲击电压，以便对供电连续性和能承受的事故后果划分不同类别。对

4、设备耐冲击类别的选择，使整个装置达到绝缘配合，将故障的危害降低到允许的水平。1）过电压类别IV的耐冲击电压设备用于装置电源进线端或其附近，例如总配电盘电源侧。IV类设备有很高的耐冲击能力，提供较高的可靠性，例如：电气测量仪表、一次过电流保护电器以及滤波器。2）过电压类别III的耐冲击电压设备用于总配电盘及以下的固定装置，具有较高的适用性。例如：固定装置中的配电盘、断路器、布线系统（包括电缆、母线、接线盒、开关、插座），工业用设备以及某些其他设备，及与固定装置永久相连的固定式电动机。3）过电压类别的耐冲击电压设备适用于与固定电气装置相连，提供用电设备的适用性。例如：家用电器及类似负荷。4）过电压

5、类别I的耐冲击电压设备仅适用于建筑物内的固定电气装置，防护措施应在此设备之外，限制暂态过电压在规定的水平。例如：此类设备举例：含有电子电路设备，如电子计算机、程序控制器等。过电压类别I的耐冲击电压设备不应与公共供电系统直接连接。表3设备额定冲击电压值装置标称电压V要求的耐冲击电压值kVc三相系统b带中性点的单相系统装置电源进线端的设备（耐冲击类别N）配电设备和终端回路（耐冲击类别川）用电器具（耐冲击类别）有特殊保护的设备（耐冲击类别I）12024042.51.50.8230400b277480b642.51.5400/6908642.51012864a依据IEC60038。b在加拿大和美国，对

6、地电压高于300V时,应用相应同一列中下一个最高电压的耐冲击电压。C耐冲击电压施加于带电导体与PE线之间。四、额定冲击电压值与SPD选择关系关于设备额定冲击电压值与SPD选择的关系仍有一些误解。以GB50343-2012为例，普遍认为表4的额定冲击电压值和表5SPD安装位置一一对应，这是一个误解。表4220V/380V三相配电系统中各种设备耐冲击电压额定值3设着位置电源进歧”设善配电分支找路设着用电设答客要保护的电f信息设普耐冲击电乐类别IV11!11美I员U(kY)642.S1.S图2TN-S系统配电线路SPD安装位置示意图对照上述3.2就知道，总配电箱实际对应于额定冲击电压为In类的设备，

7、分配电箱、设备机房配电箱也对应于HI类的设备，耐冲击电压额定值为4kV,对应的SPD不应大于2.5kV；而家用电气设备对应于II类的设备，特殊重要电子设备配电箱也按II类的设备，耐冲击电压额定值为2.5kV,对应的SPD通常不大于1.5kVo那么IV类和I类设备在哪里，SPD设于哪里，如何选择？我国防雷规范并没有明确以上内容。实际上，IV类耐冲击电压设备用于“总配电盘电源侧”的计量箱，SPD设于低压架空或埋地线路引入处，见图3。该SPD可由供电部门负责，选用8/2OUS标称放电电流为5kA。根据3.2,I类耐冲击电压设备不应与公共供电系统直接连接，可以不设SPD,而由滤波电路或冲击隔离变压器等

8、实现，见图4。Maindistrbutnpane16kVISubdistributionpane14kVWithstandsurge,device2.5kVvo1tageresistanceoftheinsu1ationISDeaequipment1.5kV图3绝缘配合的要求示意图Treppenbe1euchtungSteh-StoSpannungder!so1ation60V*40V：25V5VInsta11ations-katcgoricIVI：1Frci1eitungen.Kabdnctze.SammdschienenundZugcordnctcUberstrom-Schutzein-r

9、iChtungrnfcsteInsta11ationcn:tragbre,JbewcgjidieGerdte*SPezieUeGcratc.wicFernmeMe-gerate,E1ektronikusw.图4过电压类别示意图五、讨论1、绝缘配合与具体设备及其环境条件密切相关，合理设计的绝缘配合能承受预期的应力，提高设备的使用寿命。2、绝缘配合重点应考虑设备的额定冲击电压值。各产品标准委员会有责任在相关标准中提出额定耐冲击电压要求。3、额定冲击电压为I类的设备位于建筑物内，IV类设备仅包括进线箱内计量表和熔断器等设备。4、I类设备通常不与市电直接连接，可采用滤波电路和冲击变压器实现电涌防护；II类设备通常包括家用电器设备；In类设备指总配电箱、分配电箱和工业设备等；IV类设备的SPD用于引入建筑物埋地或架空线路处，用于保护计量表及一次过流设备等。