低压配电系统中浪涌保护器的作用，安装位置和接线方法

低压配电系统是指在变压器低压侧或用户侧的电气装置，主要用于向用户提供安全、可靠和经济的电能。低压配电系统中常见的电气设备有低压配电柜、分支箱、开关箱、插座、照明等。这些设备都需要防止因外部或内部原因产生的过电压对其造成损坏或影响其正常工作。过电压是指在电路中出现的超过额定电压的瞬时或持续的电压波动，其中最具有破坏性的是浪涌过电压。

浪涌过电压又称瞬态过电压，是指在电路中出现的持续时间很短（一般不超过1ms）但幅值很高（可达数千伏甚至数万伏）的电压波动。浪涌过电压的主要来源有两种：一种是雷击引起的，当雷击直接或间接命中输电线路、变压器、建筑物等时，会在其周围产生强大的雷电脉冲，这些脉冲会沿着导体传播到低压配电系统中，造成极高的浪涌过电压；另一种是开关操作引起的，当在低压配电系统中进行开关操作时，如合闸、分闸、调整负荷等，会在电路中产生切换波或谐振波，这些波也会造成较高的浪涌过电压。

地凯科技认为：浪涌过电压对低压配电系统中的设备具有很大的危害，主要表现为以下几个方面：

浪涌过电压会使设备的绝缘材料受到击穿或老化，降低其绝缘性能，增加漏电和短路的风险；

浪涌过电压会使设备的元器件受到损坏或失效，如变压器、开关、保护器、计量器等；

浪涌过电压会使设备的控制信号受到干扰或错误触发，如继电器、接触器、控制器等；

浪涌过电压会使设备的数据信息受到丢失或破坏，如计算机、通信设备、存储设备等。

为了防止浪涌过电压对低压配电系统中的设备造成损害，需要在合适的位置安装浪涌保护器。浪涌保护器是一种能够在瞬态过电压发生时迅速将其泄放到地或其他回路中，并在正常工作时不影响正常供电的装置。浪涌保护器一般采用并联方式安装在需要保护的设备与供电线路之间，其工作原理如下：

当线路中没有浪涌过电压时，浪涌保护器处于高阻状态，不影响正常供电；

当线路中出现浪涌过电压时，浪涌保护器迅速转变为低阻状态，将过电压的能量泄放到地或其他回路中，保护设备不受过电压的冲击；

当浪涌过电压消失后，浪涌保护器恢复为高阻状态，继续正常供电。

根据国家标准GB50057-2010《建筑物防雷设计规范》和GB50343-2012《建筑物电子信息系统防雷技术规范》，低压配电系统中的浪涌保护器应按照分级配置的原则进行设置，即在不同的位置设置不同等级的浪涌保护器，以实现分级泄放、分级限压的目的。具体而言，低压配电系统中的浪涌保护器应设置在以下位置：

地凯科技提示：在低压配电系统的进线处，即变压器低压侧与出口断路器之间，应设置一级浪涌保护器。一级浪涌保护器主要用于承受雷击直接或间接引入的大部分雷电流，并将其泄放到地。一级浪涌保护器应满足T1试验等级的要求，即能够承受10/350μs波形的冲击电流Iimp，其值应不小于12.5kA。一级浪涌保护器的电压保护水平Up应不大于2.5kV。

在低压配电系统的分支处，即从总配电箱引出的各个分支配电箱处，应设置二级浪涌保护器。二级浪涌保护器主要用于泄放一级浪涌保护器未能完全泄放的残余雷电流，并将其限制在设备所能承受的范围内。二级浪涌保护器应满足T2试验等级的要求，即能够承受8/20μs波形的最大放电电流Imax，其值应不小于40kA。二级浪涌保护器的电压保护水平Up应不大于1.8kV。

在低压配电系统的末端处，即与需要保护的设备最近的插座、开关、控制箱等处，应设置三级浪涌保护器。三级浪涌保护器主要用于对设备提供最后一道防线，消除线路中可能存在的微弱波动，并提供精确的限压作用。三级浪涌保护器应满足T2试验等级的要求，即能够承受8/20μs波形的最大放电电流Imax，其值应不小于20kA。三级浪涌保护器的电压保护水平Up应不大于1.2kV。

地凯科技解析：低压配电系统中浪涌保护器的接线方法应根据不同的接地制式进行选择。接地制式是指供电系统中中性点与地之间以及负载与地之间连接方式的分类。根据国际标准IEC60364-4-41，《低压配电系统设计、选择和安装》第4.41节，《接地制式》规定了四种接地制式：IT、TT、TN-S和TN-C-S。

IT制式是指供电系统中性点不接地或通过高阻值接地，并且所有暴露导体与地之间也不接地或通过高阻值接地的制式。IT制式的优点是当单相接地故障发生时，不会产生大的接地电流，从而避免了火灾和触电危险，同时也不会影响供电的连续性。IT制式的缺点是当第二次接地故障发生时，会造成短路电流过大，可能损坏设备和线路。因此，IT制式需要配备故障指示器和快速切除装置，以便及时发现和消除故障。IT制式适用于对供电连续性要求高的场合，如医院、航空、船舶等。

TT制式是指供电系统中性点直接接地，并且所有暴露导体也直接接地，但供电系统的接地点与暴露导体的接地点之间没有电气连接的制式。TT制式的优点是当单相接地故障发生时，由于两个接地点之间存在一定的阻抗，可以限制接地电流的大小，从而减少火灾和触电危险。TT制式的缺点是当单相接地故障发生时，会造成供电系统中性点偏移，从而影响其他相线上设备的正常工作。因此，TT制式需要配备过电流保护装置和漏电保护装置，以便及时切断故障回路。TT制式适用于对供电连续性要求不高，但对人身安全要求高的场合，如住宅、商业、公共等。

TN-S制式是指供电系统中性点直接接地，并且所有暴露导体也直接接地，但供电系统的中性线和保护线分开铺设，并且在整个系统中不相连的制式。TN-S制式的优点是当单相接地故障发生时，由于中性线和保护线分开铺设，可以使故障回路形成较小的环路面积，从而减少感应雷电流对设备的影响。TN-S制式的缺点是由于中性线和保护线分开铺设，需要增加铜材用量和施工成本。TN-S制式适用于对雷电防护要求高的场合，如工业、数据中心、通信等。

TN-C-S制式是指供电系统中性点直接接地，并且所有暴露导体也直接接地，但供电系统的中性线和保护线在一定范围内合并为一根导体（ PEN ），在进入用户端后再分开为中性线（ N ）和保护线（ PE ）的制式。TN-C-S制式的优点是由于中性线和保护线合并为一根导体，可以节省铜材用量和施工成本。TN-C-S制式的缺点是由于中性线和保护线合并为一根导体，会使故障回路形成较大的环路面积，从而增加感应雷电流对设备的影响。另外，由于 PEN 导体上既有中性电流又有保护电流，可能会造成 PEN 导体过热或断裂，从而影响供电的安全和可靠性。因此，TN-C-S制式需要配备过电流保护装置和漏电保护装置，以便及时切断故障回路。TN-C-S制式适用于对雷电防护要求不高，但对供电经济性要求高的场合，如农村、城乡结合部等。