在招标中低压浪涌保护器 (SPD)选择依据

摘要：随着科学技术的不断发展，越来越多先进的信息技术运用在建筑物内的信息系统中，使建筑物的信息化程度和智能程度得到大幅度的提升，可是此类电子信息系统都普遍存在着绝缘强度不高、抗电磁干扰能力低等缺陷，由此造成建筑物内部信息系统和电气系统的安全受到威胁。因此，建筑物内部宜选用安装SPD的措施来防止雷电电磁波和电源浪涌的侵入。2015年之前这项工作绝大部分由当地气象部门下属公司承接施工，但随着本届政府简政放权，取消“红顶中级”的政策落实，在建筑物防雷工程中采用招标的方式越来越多，打破了行业垄断，促进了防雷工程市场的健康发展，但同时也存在一些技术上的问题。在本人参加过的招标项目中，曾发现过招标方对SPD技术参数理解不够深，造成一些技术上的偏差，导致一些错误的结论，因此笔者认为有必要就招标书中的技术参数特性进行分析，为招标方对技术参数的充分理解提供理论依据。

招标书主要内容可分为三大部分：程序、技术和商务条款，其中程序、商务都是硬性条款在此就不赘述了，下面重点对技术条款展开分析。在SPD招标书里技术条款应至少包含三项技术参数，才能体现SPD与设计要求是否符合。分别是：通流容量、最大持续运行电压Uc和过电压保护水平Up。

第一、通流容量的选择

SPD的通流容量是指其最大能吸收而不损坏的能量，也称最大可承受能量。假如耗散的能量超过了这个极限值，SPD会出现损坏、边缘闪络、击穿穿孔、烧毁、爆炸等现象，这就要求招标方在选择通流容量时，应选择大于或等于设计值的SPD。不同类型的SPD通流容量表示方式也不一样，A、对电压开关型SPD的通流容量，是指能承受I级试验的波形(10/350μs)下脉冲电流Iimp值，它也称之为最大冲击电流，由电流峰值Ipeak、电荷Q和单位能量W/R所限定。例如：招标资料要求为I级试验Iimp(10/350μs): 25kA 。投标方侧应能提供I级试验的产品合格报告，且提供产品的脉冲电流Iimp值应大于或等于25kA，方可判断响应。B.限压型SPD的通流容量，是指所标称放电电流In值。它是流过SPD具有8/20μs波形的电流峰值，也是SPD额定通流量指标。投标单位所提供产品的标称放电电流应大于或等于该值。如果要采用 8/20μs波形的 SPD代替10/350μs , 其雷电通流量相应要加大5倍，因为两种波形的能量相差20倍，电流相差5倍。招标方在无浪涌保护器的冲击电流值或标称放电电流参数值时，可参考下表进行选择：

注：雷电防护等级应根据 GB 50343-2014 《建筑物电子信息系统防雷技术规范》选取。

最大持续运行电压Uc的选择。

指能持续加在SPD上各种保护模式间的电压有效值(直流和交流).反映SPD能长期工作而不损坏的能力。SPD允许的最大持续运行电压Uc应大于电网最大持续运行电压，并考虑电网的正常波动、调节和谐波等因素。招标方在选择SPD的最大持续运行电压Uc时，应选择大于或等于设计值的SPD，还应考虑产品老化的问题。A、对于电压开关型SPD，由于其伏安特性曲线是突变的，在正常电压情况下，浪涌基本上为开路状态，不会有老化的问题。B、对于限压型SPD，Uc值选得越低，产品越容易老化，而Uc值选得越高，耐受暂态过电压的能力也越高，但同时，Up值也会相应抬高，使得保护效果变差。所以招标方应针对电网的具体情况合理选择Uc值，既能保护SPD本身的安全，又能达到电涌保护的效果。招标方在无浪涌保护器的最大持续运行电压参数值时，可参考下表进行选择：

注：1、标有①的值是故障下最坏的情况，所以不需计及 15 %的允许误差。 

2 、U0是低压系统相线对中性线的标称电压，即相电压 220 V。 

3、此表基于按 现行国家标准《低压配电系统的电涌保护器（SPD） 第1部分：性能要求和实验方法》GB18802.1标准做过相关试验的电涌保护器产品。

上表中的最大持续运行电压为最小值，招标方应根据不同的保护模式选大于或等于此表内的值。

过电压保护水平Up的选择。

表示雷电流下SPD能将端子间的电压限制到什么水平。该值应大于或等于限制电压的最大值，且低于相应位置的被保护设备的最小耐冲击电压值。这就是说，Up是制造厂家向使用者提供的表示限制瞬态浪涌电压的能力。招标方应选择Up值应选择小于或等于设计值的SPD。无数据时可参考设备的耐压值，并结合气象行业标准QX/T101推荐值（如0.08、0.09、0.10、0.12、0.15、0.22、0.33、0.4、 0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.2、1.5、1.8、2.0、2.5、3.0、4.0、5.0、 6.0、8.0、10kV等），向下靠一个优选值选择。对不同类型SPD的Up意义也不一样。A、电压开关型SPD，它的核心保护元件是

间隙，是通过间隙在雷电电涌下的击穿而限制电压的。击穿前的最大电压就是其电压保护水平Up值（见图1）。B、对于限压型SPD，Up是指在标称放电电流In下的最大残压值，（见图2）。

图1开关型 SPD上的截断波 图2限压型SPD上的电压波

图3串联组合型SPD上的电压波 图4串联组合型SPD上的电压波

组合型SPD的Up，它是将限压型和电压开关型保护元件进行串并联组合运用的。对串联组合型SPD的Up值，是限压型和电压开关型元件电压之和。雷电首先击穿的是电压开关型SPD，此后才能将限压型SPD接入,（见图3）在图中限制电压波形上会出现两个峰值，Up值取决于这两个峰值中较大者。对并联组合型SPD的Up值，雷电首先击穿的是限压型SPD，其后电压达到电压开关型SPD的击穿电压时，间隙击穿，此时的击穿电压就是并联组合型SPD的Up值 （见图4）。

结束语：

浪涌保护器的招标要根据图纸设计并结合本地电网供电质量综合考虑，严格把关，确保中标的浪涌保护器在性能上符合或优于图纸设计要求，使浪涌保护发挥最大程度的作用，保护低压电气系统及建筑物内部信息系统的安全。