1 引言
浪涌保护器(SPD)用以限制瞬态过电压和引导浪涌电流的一种器具,至少应包括一种非线性元件。
浪涌保护器安装在线路中,当有过电压或过电流出现时,浪涌保护器将对地导通,实现对地分流,从而达到间接等电位的目的。
本文综述了对于不同的接地系统,浪涌保护器的不同接线方式。被称为保护模式。全模保护模式,可以保障无论雷电过电压发生哪两类线之间,都会有效地保护电子设备。
2 浪涌保护器的接线方式
2.1 共模方式和差模方式
浪涌保护器安装在线路中,当有过电压或过电流出现时将对地导通,实现对地分流,达到间接等电位的目的。对于不同的接地型式,浪涌保护器的接线方式可分为共模方式(MC)和差模方式(MD)。
(1)共模方式
共模方式为相线或中性线与保护(接地)线之间设置浪涌保护器的接线方式。接线形式1(CT1接线)就是在相线、中性线与保护(接地)线之间设置浪涌保护器,常用于TN制配电系统,也可有条件地用于TT制配电系统〔高压侧不接地系统或大电流接地系统,但在高压、低压不共地情况下,TT制配电系统浪涌保护器可推荐用接线形式1(CT1接线) 〕。
(2)差模方式
差模方式为相线与相线、相线与中性线之间设置浪涌保护器的接线方式。
(3)接线形式2(CT2接线)
CT2接线即俗称的“3+1”接线,就是在相线与中性线之间设置浪涌保护器,同时在中性线与接地线之间设置浪涌保护器(放电间隙)。
在大电流接地系统,且高压、低压共地情况下,TT制配电系统浪涌保护器的接线方式就CT2接线莫属(主要是高压侧故障可能会引发低压侧出现高电位,TT制配电系统浪涌保护器若不采用此种接线方式,会在这种故障状态下招致毁灭性损坏并导致电气故障,其原因是高压故障可能会持续0.5s左右,工频暂态过电压则会高达数百V甚至上千V,非放电间隙型浪涌保护器μs级的过电压保护能力,不能胜任ms级的工频暂态过电压)[1~4]。
2.2 单相、三相及直流供电系统
(1)在220V单相供电系统中,只需要选用二个保护模块组合。
(2)在380V三相供电系统中,则需根据不同的供电接地系统,选择3个或4个保护模块组合。
(3)在直流供电系统中,一般只需选用2个保护模块组合。
2.3 TN、TT及IT不同配电接地系统
按GB50054-95《低压配电设计规范》规定,供电系统的接地型式可分为:TN-S系统(三相五线)、TN-C系统(三相四线)、TN-C-S系统(由三相四线改为三相五线)、TT系统(三相四线,电源有一点与地直接连接,负荷侧电气装置外露可导电部分连接的接地极与电源接地极无电气联系)和IT系统(三相三线)。
对于不同的接地系统,浪涌保护器的接线方法不一样,一般有对地法和N-PE法两种保护,分别如图1和图4所示。
2.3.1 TN配电系统
在变压器或发电机中性点直接接地的380V/220V三相四线低压电网中,将正常运行时不带电的用电设备的金属外壳,经公共的保护线与电源中性点直接电气连接。即过去称为三相四线制供电系统的保护接零。
在TN制式中,一般情况下,浪涌保护器接于相线、中性线与保护地线之间,作共模保护接法。
(1)TN-S制配电系统
在TN-S制式的配电系统中,整个系统的中性线(N)与保护线(PE)是分开的,浪涌保护器需要选用4个保护模块组合,三根相线(L1,L2,L3)和一根中性线(N)通过浪涌保护器连到保护(PE)线,称为对地保护模式(三相)。图1 示出TN-S制配电系统SPD接线。
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