【分享】外国使馆雷电综合防护系统改造方案（五）

外国使馆

雷电综合防护系统改造方案

（五）

1.4.2

电源线路过压保护：

1

基本要求：

网络机房设备由TN交流配电系统供电时，配电线路必须采用TN—S或TN—C—S系统的接地方式。当机房为TN－C供电时，应将机房配电系统改为TN－C－S，即从机房配电系统的PEN线上另接一根铜导线，作为机房设备的专用N线使用，并将原PEN线与机房接地系统做重复接地。电源PE线的截面积不应小于4mm2。

当配电系统采用总配电与分配电方式供电时，宜优先选择总配电柜与分配电箱安装相应级别SPD。

应在总配电柜处安装一级（B级）SPD，并在分配电箱处及设备前端安装两级SPD。其参数的选择宜满足以下要求：总配电柜处SPD的幅值电流Ipeak不宜小于12.5kA(Ⅰ级分类试验、10/350μS波形)或标称放电电流In不小于50kA（Ⅱ级分类试验、8/ 20μS波形），电压保护水平Up不高于2.5kV。机房配电箱处SPD 的In不宜小于20kA，设备前端SPD 的In不宜小于3.5kA。当机房面积较小时宜选择两级复合型SPD。

各级SPD的电压保护水平应与其保护范围内的设备耐冲击绝缘水平匹配。网络设备按GB50057－94（2000）版规定，应属于需要将冲击过电压限制到特定水平以下的I类设备，其耐冲击能力为1.5kV，设备前端SPD 的电压保护水平Up不宜高于1.2kV。

在TN系统中，SPD的最大可持续工作电压应根据学校当地电网电压波动情况合理确定，不应小于系统额定工作电压的1.15倍。

2

电源浪涌保护器安装要求：

SPD连接导线应平直，其长度不宜大于0.5m。当限压型SPD之间的线路长度小于5m时，在两级SPD之间应加装退耦装置。

SPD应有内部脱离保护装置，并宜有劣化显示功能。

并联型电源SPD回路中宜串接保险丝应进行过流保护，保险丝标称电流的量级不宜大于上一级保险丝的 1／1.6 倍（不含变压器的次级）。

当供电为TN系统时，SPD设计安装应采用共模形式。

网络机房设备配电线路浪涌保护器安装位置示意如图

3

电源线路电涌保护产品选择：

电源部分采取三级防护，进行三级电涌过电压是因为能量需要逐级泄放和传输线路会感应LEMP（雷击电磁脉冲辐射），通过多级避雷措施后可将侵入设备的残压限制到一个合理的水平。

◆ 电源第一级防雷保护：安装于总配电。

已经存在，不在考虑。

◆ 电源第二级防雷保护：采用TPS C40 3P+N电源电涌保护器,安装在配楼分配电，共计安装一套。采用TPS C40 1P+N电源电涌保护器,安装在车库配电。共计安装一套。

进一步将通过第一级浪涌保护器的残余浪涌电压限制到2KV以下，对LPZ1 - LPZ 2 实施等电位连接。二级浪涌保护器响应时间应低于25ns，电压保护水平不大于2KV。

设计说明：

根据《建筑物防雷设计规范》第六章：防雷击电磁脉冲；第四节，第6.4.1至6.4.12条LPZ1区对浪涌保护器（SPD）的要求及GB 50054-95《低压配电设计规范》第四章的有关规定，依据雷电分流理论，需使用8/20μs波形，通流容量20KA，能将线路感应雷击过电压限制到2KV以下。对于特殊区域需要做重点防护的配电电源需使用通流容量40KA的浪涌保护器进行加强保护。《建筑物防雷设计规范》第六章对于配电盘、断路器、固定安装的电机等第III类耐冲击过压，其耐压为4KV。对于电梯、机房、空调等属于需要重要保护的区域，浪涌保护器应选择通流容量为40KA。安装于配电箱内。为防止浪涌保护器遭受雷击后损坏后，电源对地短路，需要在浪涌保护器前安装空气开关作为短路保护装置。

按照第二类防雷建筑物雷电防护等级二次雷击参数要求，依据雷电分流理论，可分配到电源线路系统的雷电电流为8/20μs波形75KA，则对于TN系统，每线可分配8/20μs波形雷电流18.75KA，考虑到保护的裕度，作为配电系统电源第二级防雷，需使用8/20μs波形、通流容量40KA每线的电源浪涌保护器将线路感应雷击过电压限制到2000V以下。

选型说明：

依据标准要求配电系统第二级防雷保护设计为：使用8/20μs波形通流容量40KA每线的用TPS C40 系列浪涌保护器，In=20KA(8/20μS)，Up≤1.8KV。TPS C40可用于雷击区域的LPZ 1-2区域或更高界面，一般用于建筑物的分配电箱或用于UPS进线端为第二级（C）过压保护器（详细的技术参数见后面的产品介绍）。所有接线用10mm2股铜线连接，地线用16mm2 多股铜线连接。产品具有劣化指示功能或故障遥信功能，模块支持热插拔。

产品主要技术参数（详细的技术参数见后面的产品介绍）：产品满足浪涌保护器 (SPD)国家最新标准 GB 18802.1-2002 《低压配电系统的浪涌保护器 (SPD) 第1部份:性能要求和试验方法》，等同IEC 61643《低压配电系统的浪涌保护器（SPD）》标准。产品参数优于标准要求并通过国家权威检测机构检测，符合使用需求。

◆电源第三级防雷精细保护：采用TPS D20 3P+N电源电涌保护器,安装在配楼配电，共计安装一套。

作为设备第三级雷电防护的手段，将残余浪涌电压的值降低到1000伏以内，雷器响应时间应低于25ns，使浪涌的能量不致损坏设备。

设计说明：

根据GB 50057-94（2000版）《建筑物防雷设计规范》第六章：防雷击电磁脉冲；第四节，第6.4.1至6.4.12条LPZ1区对电涌保护器（SPD）的要求及GB 50054-95《低压配电设计规范》第四章：配电线路的保护中有关低压防雷的有关规定；参照JGJ/T 16-92《民用建筑电气设计规范》第13部分：电力设备防雷、第14部分接地及安全以及GBJ 64-83《工业与民用电力装置的过电压保护设计规范》第五章、第六章、第八章部分条文。

选型说明：

依据智能建筑配电线路设计的实际情况，考虑到各种电子机房内设备的重要性，将配电系统第三级防雷保护设计为：使用8/20μs波形、通流容量10KA每线的电源电涌保护器将感应雷击过电压限制到1200V以下。可选用TPS D20限压型电源电源电涌保护器，具有模块化组合功能的电涌保护器件，并能保护安装在它下游的电气装置和设备免遭由于开关动作、静电泄放、感应雷击或直接雷击所产生的浪涌危害，每位最大放电电流可达20KA，可以用于末端设备的第三级保护。分别并接在电源分配电屏电源输入端的相线及零线与地线之间，电涌保护器前端串接小型断路器。（详细的技术参数见后面的产品介绍）。

产品主要技术参数（详细的技术参数见后面的产品介绍）：产品满足浪涌保护器 (SPD)国家最新标准 GB 18802.1-2002 《低压配电系统的浪涌保护器 (SPD) 第1部份:性能要求和试验方法》，等同IEC 61643《低压配电系统的浪涌保护器（SPD）》标准。产品参数优于标准要求并通过国家权威检测机构检测，符合使用需求。

◆电源第三级防雷保护：采用TPS D10 JF7电源电涌保护器，安装于办公室重要设备前端。共计安装15只

作为最终保护设备的手段，将残余浪涌电压的值降低到1000伏以内，雷器响应时间应低于25ns，使浪涌的能量不致损坏设备。

设计说明：

根据IEC 61312-3雷电电磁脉冲的防护 第三部分：浪涌保护器的要求，在LPZ2区内，浪涌保护器可将浪涌电压限制到一千多伏，浪涌保护器通流容量为（8/20μs）：≥3.5KA。从智能建筑中所使用设备的实际情况，考虑到服务器等高价位设备的重要性，将配电系统末级防雷保护设计为：使用8/20μs波形、通流容量3.5KA的插座型电源浪涌保护器将感应雷击过电压限制到1000V以下。

选型说明：

本方案采用机架式TPS D10 JF插座式电涌保护转换器，In=3.5KA(8/20μS)，Up≤1.0KV。TPS D10系列电涌保护转换器，专为精细保护单相交流供电的敏感设备而设计的，可作为设备端末级（III或IV）电涌保护装置，使设备免遭由雷击或电子干扰产生的瞬态过电压的损害。本系列产品配有多路输出插孔，可同时保护数路电源，并通过内置热耦合元件监控其保护效能；超宽间距的万用插孔，适合多国插头标准；全面的监控警示功能，实时反映转换器的工作状态（详细的技术参数见后面的产品介绍）。

产品主要技术参数（详细的技术参数见后面的产品介绍）：产品满足浪涌保护器 (SPD)国家最新标准 GB 18802.1-2002 《低压配电系统的浪涌保护器 (SPD) 第1部份:性能要求和试验方法》，等同IEC 61643《低压配电系统的浪涌保护器（SPD）》标准。产品参数优于标准要求并通过国家权威检测机构检测，符合使用需求。