电源防雷器在建筑物防雷中标称放电电流的选择

 

电源防雷器参数In指的是防雷器的标称放电电流，电源防雷器的选择除了要知道电压还应该根据合适的情况选择放电电流合适的防雷产品，这样才能更有效的保护好设备。在低压配电系统中，安装于建筑物入口处，即
LPZ0A 或 LPZ0B 区与 LPZ1 区交界处的 B
级电源防雷器主要用于泻放电源线路遭受直接雷击或电源线路感应雷电时的雷电流能量，而次级（C级或D级）电源防雷器主要用于钳制电源线路的过电压，防止设备因过电压冲击而损坏。而在GB50057-94（2000
版）《建筑物防雷设计规范》中仅对 B 级电源防雷器标称放电电流 In 值的选择规定 的较为清楚，而对次级（C 级或者 D 级）电源防雷器标称放电电流 In
值的选择规定的较为模糊， 在新的国标 GB 50343-2004《建筑物电子信息系统防雷技术规范》颁布后，关于次级电源防雷器标 称放电电流 In
值的选择存在一些争议，本文就此提出一些观点供业内技术专家进行讨论。

 

1     电源防雷器标称放电电流 In 值的选择原则

 

 对于在建筑物中所使用的电源防雷器（SPD）设备 GB 50057-94（2000 版）《建筑物防雷设计
规范》这本******强制执行标准做了如下要求：标准第 6.4.4 条规定“电源防雷器必须能承受预期通
过它们的雷电流，并应符合以下两个附加要求：通过电涌时的******箝压，有能力熄灭在雷电流通过 后产生的工频续流。”

在建筑物进线处和其它防雷区界面处的******电涌电压，即电源防雷器的******箝压加上其两端引
线的感应电压应与所属系统的基本绝缘水平和设备允许的******电涌电压协调一致。为使******电涌电
压足够低，其两端的引线应做到***短。在不同界面上的各电源防雷器还应与其相应的能量承受能力 相一致。

GB 50057-94（2000 版）《建筑物防雷设计规范》标准的表 6.4.4 同 GB 50343-2004《建筑物电
子信息系统防雷技术规范》标准的表 5.4.1-1 是一样的，后者引用前者，表中的数据都来自于 IEC
标准。可见二者在对电源防雷器的选择和保护目的上是一致的。都是依据线路中设备所能承受的冲 击过电压值来进行选择。IEC
标准将由电网供电的电气设备按其耐雷电脉冲过电压水平划分为四级， 以便合理地确定不同的防护措施。雷电脉冲过电压可随雷电传导方向衰减，但调查表明这种衰减并
不明显，更合理和实用的确定过电压水平的方法是概率统计法。

然而，虽然两标准在对 电源防雷器 标称放电电流 In 值的选择上都留有一定的“裕度”，并选择了相同 的依据，但是却存在有很大的分歧。主要分歧在于 GB
50057 标准考虑的出发点是“考虑到雷电流 分配到电源系统的***恶劣环境下，后级线路残余感应电压为前级 电源防雷器 残压的两倍的情况下，后级线
路残余感应电压应小于被保护设备耐压水平的 80%。”而 GB 50343 标准建议“从******和可靠性的角 度考虑，应在计算值的基础上增大后级 电源防雷器
耐雷电冲击电流的裕度”并且给出了“系数为 5 倍”的参数。因此在其标准的表 5.4.1-2 中建议“第二级 电源防雷器 的标称放电电流 In 值为 8/20μs
波形下

	TT 系统	TN 系统	IT 有中性线	IT 无中性线	单相电源系统
一类建筑物	25kA/25kA	25kA/25kA	25kA/25kA	33.3kA/35kA	33.3kA/35kA
二类建筑物	18.75kA/25kA	18.75kA/25kA	18.75kA/25kA	25kA/25kA	25kA/25kA
三类建筑物	12.5kA/15kA	12.5kA/15kA	12.5kA/15kA	16.5kA/25kA	16.5kA/25kA

	TT 系统	TN 系统	IT 有中性线	IT 无中性线	单相电源系统
一类建筑物	15kA/15kA	15kA/15kA	15kA/15kA	20kA/25kA	20kA/25kA
二类建筑物	11.25kA/15kA	11.25kA/15kA	11.25kA/15kA	15kA/15kA	15kA/15kA
三类建筑物	7.5kA/15kA	7.5kA/15kA	7.5kA/15kA	10kA/15kA	10kA/15kA

表 3    远端设备处 电源防雷器 标称放电电流  In 的选择

	TT 系统	TN 系统	IT 有中性线	IT 无中性线	单相电源系统
一类建筑物	12.5kA/20kA	12.5kA/20kA	12.5kA/20kA	16.7kA/20kA	16.7kA/20kA
二类建筑物	9.375kA/10kA	9.375kA/10kA	9.375kA/10kA	12.5kA/20kA	12.5kA/20kA
三类建筑物	6.25kA/10kA	6.25kA/10kA	6.25kA/10kA	8.35kA/10kA	8.35kA/10kA

	TT 系统	TN 系统	IT 有中性线	IT 无中性线	单相电源系统
一类建筑物	14．5kA/20kA	14．5kA/20kA	14．5kA/20kA	18.65kA/20kA	18.65kA/20kA
二类建筑物	11.375kA/20kA	11.375kA/20kA	11.375kA/20kA	14.5kA/20kA	14.5kA/20kA
三类建筑物	8.25kA/10kA	8.25kA/10kA	8.25kA/10kA	10.35kA/20kA	10.35kA/20kA

	TT 系统	TN 系统	IT 有中性线	IT 无中性线	单相电源系统
一类建筑物	9.5kA/10kA	9.5kA/10kA	9.5kA/10kA	12kA/20kA	12kA/20kA
二类建筑物	6.825kA/10kA	6.825kA/10kA	6.825kA/10kA	9.5kA/10kA	9.5kA/10kA
三类建筑物	5.75kA/10kA	5.75kA/10kA	5.75kA/10kA	7kA/10kA	7kA/10kA

	TT 系统	TN 系统	IT 有中性线	IT 无中性线	单相电源系统
一类建筑物	12.5kA/20kA	12.5kA/20kA	12.5kA/20kA	16.7kA/20kA	16.7kA/20kA
二类建筑物	9.375kA/10kA	9.375kA/10kA	9.375kA/10kA	12.5kA/20kA	12.5kA/20kA
三类建筑物	6.25kA/10kA	6.25kA/10kA	6.25kA/10kA	8.35kA/10kA	8.35kA/10kA

的计算。雷电流参数依据本标准表 6.2 提供的参数计算。线路参数依据******标准推荐的引线长度为  1m  时（电感为

1μH/m）。

2、数据为：计算值 In 值/所选型号 In 值。此 In 值为 8/20μs  波形 电源防雷器 通流幅值。

 

I、II  类设备处所选用安装的 电源防雷器 标称放电电流  In 的计算过程：

①按照 GB 50057-94 附表 6.2 确定建筑雷电流幅值。Ⅰ类：50kA；Ⅱ类：37.5kA；Ⅲ类：25kA。

②确定所需计算的配电方式中需保护的线数。TT、TN、有中性线的 IT 按需保护四线计算。无 中性线的 IT
和单相电源系统按需保护三线计算。

③依据 GB 50057-94 标准，按 50%雷电流分配到电源系统计算。

 

4     结    论

 

1．GB 50057-94（2000 版）《建筑物防雷设计规范》标准同 GB 50343-2004《建筑物电子信息
系统防雷技术规范》标准在对电源防雷器的选择和保护目的上是一致的。都是依据 IEC 标准提供的
数据，按照线路中设备所能承受的冲击过电压值来进行选择。但是两标准在对次级电源防雷器标称 放电电流 In 值的选择存在一些分歧。

 

2．建筑物入口处，即 LPZ0A 或 LPZ0B 区与 LPZ1 区交界处安装的电源防雷器（电源防雷器）的标称 放电电流 In 值的选择 GB
50057-94（2000 版）《建筑物防雷设计规范》规定的较为清楚，对于次级 电源防雷器标称放电电流 In 值的选择，第二级 电源防雷器 的标称放电电流 In
值宜选择 8/20μs 波形下 20kA， 第三级 电源防雷器 的标称放电电流 In 值宜选择 8/20μs 波形下 10kA。

 

3.电源防雷需做三级防雷，三级防雷中选择合适的防雷器是要明确的，不能只选放电电流大的，更不能糊涂乱选。