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防雷器殘壓和電壓保護(hù)水平關(guān)系，殘壓（residual voltage Ures）是避雷器或電涌保護(hù)器流過放電電流時(shí)兩端的電壓峰值。電壓保護(hù)水平（voltage protection level  Up）表征電涌保護(hù)器限制接線端子間電壓的性能參數(shù)，其值可從優(yōu)先值的列表中選擇。電壓保護(hù)水平值應(yīng)大于限制電壓的zui高值。

下圖是壓敏電阻型防雷器（MOV）電壓—電流曲線，根據(jù)MOV的特性，不同的放電電流對(duì)應(yīng)不同的殘壓。對(duì)于Ⅱ級(jí)試驗(yàn)的限壓型防雷器，電壓保護(hù)水平是標(biāo)稱放電電流In下的zui大殘壓值。

電壓保護(hù)水平Up可以將電涌電壓限制到允許的范圍內(nèi)，為了做到對(duì)被保護(hù)設(shè)備的有效保護(hù)，應(yīng)考慮防雷器上下引線的電感電壓降ΔU，有效電壓保護(hù)水平Up/f不應(yīng)大于被保護(hù)設(shè)備的耐沖擊電壓限值Uw，即：

Up/f = Up + ΔU ≤ Uw      （1）

式中：

Up/f —— 電涌保護(hù)器的有效電壓保護(hù)水平，kV；

Up —— 電涌保護(hù)器的電壓保護(hù)水平，kV；

Uw —— 設(shè)備耐沖擊電壓額定值，kV。

>>>> 案例分析

曾經(jīng)有文獻(xiàn)討論過一個(gè)案例：In為20 kA、Up = 1.8 kV的SPD1，其有效電壓保護(hù)水平為：Up/f = Up + ΔU = Up + L × （di/dt） = 1.8 + 0.5 × 20/8 = 1.8 + 1.25 = 3.05 kV。

當(dāng)將SPD1替換為In為80 kA、Up = 2.5 kV的SPD2時(shí)，將產(chǎn)生以下問題：

a. 問題1：對(duì)于SPD2，Up/f = Up + ΔU ≤ Up + L ×（di/dt）= 2.5 + 5 = 7.5 kV，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于被保護(hù)設(shè)備要求的Uw（4 kV），因此，SPD2將不能保護(hù)設(shè)備，公式（1）不合理。

b. 問題2：In為80 kA的SPD2實(shí)際采用4片壓敏電阻并聯(lián)，當(dāng)出現(xiàn)20 kA電涌電流，每片壓敏電阻分流約5 kA，SPD2上的殘壓比SPD1上的殘壓更小，實(shí)際保護(hù)效果也更好，和問題1矛盾。

防雷器殘壓和電壓保護(hù)水平關(guān)系，實(shí)際上，SPD浪涌保護(hù)器的選擇依賴兩個(gè)重要參數(shù)：

a. 安裝處被保護(hù)設(shè)備的耐沖擊電壓限值Uw，以此選擇SPD的電壓保護(hù)水平Up。

b. SPD的In應(yīng)根據(jù)安裝處的預(yù)期放電電流選擇，制造廠申明的SPD標(biāo)稱放電電流應(yīng)滿足15次8 / 20 μs正極性In 。

首先，設(shè)計(jì)選擇In為20 kA、Up = 1.8 kV的SPD1，維護(hù)更換也應(yīng)按此規(guī)格，不可選擇In為80 kA、Up = 2.5 kV的SPD2，否則，不僅造價(jià)高，而且不利于多個(gè)SPD之間能量配合。

其次，問題1中SPD2上的電感電壓降ΔU不能用SPD的標(biāo)稱放電電流參數(shù)（In = 80 kA）帶入公式L ×（di/dt）計(jì)算，而應(yīng)取安裝處預(yù)期放電電流（In = 20 kA），因此“ΔU = L × (di/dt) = 5 kV”是錯(cuò)誤的。

第三，對(duì)于限壓型SPD，根據(jù)GB 50057 - 2010第 6.4.6條，戶外線路進(jìn)入建筑物處ΔU按1 kV / m計(jì)算，在其后可按ΔU = 0.2UP計(jì)算。GB 50343 - 2012第5.4.3條第8款要求，SPD兩端引線“總長度不宜大于0.5 m”，即戶外線路進(jìn)入建筑物處ΔU不宜大于0.5 kV；GB 50057 - 2010第 4.3.8條第4款“電涌保護(hù)器的電壓保護(hù)水平值應(yīng)小于或等于2.5 kV”，后續(xù)SPD的ΔU = 0.2UP≤ 0.5 kV計(jì)算。“ΔU = L ×（di/dt）= 1.8 + 0.5 × 20/8 = 1.8 + 1.25”的計(jì)算方法并非規(guī)范本意。

防雷器殘壓和電壓保護(hù)水平關(guān)系，第四，模塊導(dǎo)軌式SPD防雷器為了提高通流能力，需要增加壓敏電阻片的面積和并聯(lián)數(shù)量；為了提高壽命，還會(huì)增加壓敏電阻片的厚度，以應(yīng)對(duì)不同等級(jí)，不同場所的被保護(hù)設(shè)備的需要。不推薦用In為80 kA、Up = 2.5 kV的SPD2替代In為20 kA、Up = 1.8 kV的SPD1。

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