建筑物電氣系統的電涌保護(IEC 60364，DIN VDE0100)

IEC/TC 64 給出了建筑物電涌保護的詳細處理方法。在該出版物的第44章中給出了相應的國際標準IEC 60364。在(德國)國家標準系列 DIN VDE 0100 中的相關(guān)章節來(lái)自第 440部分。

IEC/TC 64 的第 44 章分為:

第44章 電涌情況下的保護

第44節 概論

第442節 高電壓系統接地故障情況下的低電壓系統保護

第443節 大氣過(guò)電壓保護

第444節建筑物系統中的電磁干擾的防護

4.2.1? IEC 60364-4-443/DIN VDE 0100 第 443 部分

現行 IEC 60364-4-443(1995-04文本)中“出版物364:建筑物電氣裝置;第4部分:安全防護;第44章:過(guò)電壓保護;第 443 節:大氣過(guò)電壓保護”或 DIN VDE 0100第443 部分有如下陳述:

“提出這些標準要求是為了說(shuō)明限制瞬態(tài)過(guò)電壓的措施，目的是將系統及其所連接的設備的故障風(fēng)險降低到可接受的程度，其程序與IEC 664 出版物中“低電壓系統和設備的絕緣配合”中的絕緣配合原則相一致。

“建立過(guò)電壓類(lèi)別的目的是為了區分設備可用率的高低。設備的可用率是隨需求變化的，而需求與設備運行的連續性以及故障、損壞和失效風(fēng)險的可接受程度有關(guān)。設備具有適當的抗電涌水平，整個(gè)系統才能實(shí)現恰當的絕緣配合，恰當的絕緣配合能將故障/失效的風(fēng)險降低到可接受的水平/限值。這是電涌保護規則的基礎。

“過(guò)電壓類(lèi)別越高表示設備固有的抗電涌能力越強，同時(shí)也意味著(zhù)有更多的電涌控制/保護方法可供選擇。”

在上述標準中，定義了雷電環(huán)境條件 AQ1 到 AQ3，浪涌避雷器的應用取決于這些環(huán)境條件。關(guān)于雷電效應的分類(lèi)如下:

·AQ3:雷電的直接效應(參考 IEC 61024-1);

·AQ2:雷電的間接效應，來(lái)自供電系統的危險;

·AQ1:可忽略的雷電效應。

4.2.2 IEC 60664-1/DIN VDE 0110 第 1 部分

IEC 60664-1“低電壓系統中設備的絕緣配合 第1部分:原理，要求和測試”于 1992 年生效，相應部分在德國是 DIN VDE 0110-1(VDE 0110第1部分):1997-04(IEC 60664-1:1992，修訂版)。該標準詳細說(shuō)明了低電壓系統中設備的絕緣配合。該標準適用于額定交流電壓低于 1000V、額定頻率低于30kHz 或額定直流電壓低于 1500V的設備。

該標準中有如下定義:

1)絕緣配合:考慮到預期的微環(huán)境條件和其他重要的外界作用，對電氣設備絕緣特性做相應的分級。

2)浪涌耐受電壓:在給定條件下，不會(huì )導致絕緣擊穿或閃絡(luò )的、具有常規波形和極性的浪涌電壓的最大值。

3)額定浪涌電壓:制造商為設備或設備中的一部分標示的浪涌耐壓值，說(shuō)明其絕緣對多次作用的峰值電壓的特定耐受能力。

4)過(guò)電壓類(lèi)別:一個(gè)說(shuō)明浪涌耐壓的數值(注:過(guò)電壓類(lèi)別用I、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ表示)。

5)有限過(guò)電壓狀態(tài):是電氣系統內的一種狀態(tài)，在這種狀態(tài)下，預期的瞬態(tài)過(guò)電壓保持在一個(gè)被限制的范圍內。

在該標準中“絕緣配合”的原則規定如下:絕緣配合包含了對設備的應用條件及其周?chē)h(huán)境的考慮及設備電氣絕緣特性的選擇。要實(shí)現絕緣配合，設備額定值的確定必須基于其可能的壽命期內所承受的電壓。

關(guān)于瞬態(tài)過(guò)電壓，該標準指出，有關(guān)瞬態(tài)過(guò)電壓的絕緣配合是基于過(guò)電壓受到限制的狀態(tài)。有兩種限制:

·系統內限制。電氣系統內的一種狀態(tài)，由于系統的特性，可以假定預期的瞬態(tài)過(guò)電壓保持在一個(gè)被限制的范圍內。

·保護性限制。電氣系統內的一種狀態(tài)，由于應用特殊的過(guò)電壓限制方法，可以假定預期的瞬態(tài)過(guò)電壓被限制在一個(gè)給定的范圍內。

注1:大型復雜系統中的過(guò)電壓，比如受到多方面的而且變化不定的影響的低電壓系統，只能用統計來(lái)判斷。這一點(diǎn)尤其適用于大氣過(guò)電壓無(wú)論這種限制是通過(guò)系統內限制達到的，還是通過(guò)保護性限制達到的。

注2:建議根據是否存在系統內限制或是否有必需的保護性限制等檢查過(guò)電壓出現的概率。這種檢查需要電氣系統數據、雷暴日水平和瞬態(tài)過(guò)電壓的幅值等方面的信息(這種檢查程序在IEC60364-4-443中應用于建筑物內連接到低電壓系統的供電系統)。

注 3:特殊的過(guò)電壓限制方法可能包含能儲存或泄放能量的元件，并能安全地泄放安裝點(diǎn)上預期過(guò)電壓的能量。

要應用絕緣配合的原則必須考慮兩種不同類(lèi)型的瞬態(tài)過(guò)電壓:

·起源于設備所在系統(設備通過(guò)其端子連接到系統)的瞬態(tài)過(guò)電壓。

·起源于設備本身的瞬態(tài)過(guò)電壓。

這一基礎性的安全標準向技術(shù)委員會(huì )(即那些對各種設備的標準化負責的人)解釋如何實(shí)現絕緣配合。為了使設備規格的制定與絕緣配合要求相一致，這些技術(shù)委員會(huì )必須根據設備可能的應用，考慮設備要連接的系統的參數，具體指定設備的過(guò)電壓類(lèi)別。

過(guò)電壓類(lèi)別是一種保持設備按基本要求運行，并且按可能的故障風(fēng)險區分設備的可用率的方法。設備“浪涌耐受電壓”的特定值和過(guò)電壓類(lèi)別共同使整個(gè)裝置能夠合理地絕緣配合。浪涌耐受電壓值和過(guò)電壓類(lèi)別是限制過(guò)電壓、使故障風(fēng)險降低到可接受值的基礎。過(guò)電壓類(lèi)別越高，表示設備的“電涌耐受能力”越強，提供的電涌限制方法的選擇范圍也更寬。

過(guò)電壓類(lèi)別的原則適用于由低電壓系統直接供電的設備。過(guò)電壓類(lèi)別的應用基于 IEC 60364-4-443 中的電涌保護要求(注:在裝置中大氣過(guò)電壓通常不會(huì )減弱)。檢查表明，如下所述的面向概率的概念是適宜的:

對于直接供電的系統設備，過(guò)電壓類(lèi)別的確定必須基于下述通用原則:

·過(guò)電壓類(lèi)別為I的設備是打算連接到建筑物的固定電氣裝置的設備。為了將瞬態(tài)過(guò)電壓降低至相應值，除了已經(jīng)采取的設備保護措施以外，在固定裝置內或固定裝置與設備之間也必須采取一定的保護措施。

·過(guò)電壓類(lèi)別為Ⅱ的設備是打算連接到建筑物的固定裝置的設備(如家用電器、便攜式工具以及類(lèi)似負荷設備)。

·過(guò)電壓類(lèi)別為Ⅲ的設備是部分固定裝置和其他預期有高可用率的設備[如配電板、斷路器、固定裝置中的配電設備(IEV826-06-01，包括電纜、母線(xiàn)、配電柜、開(kāi)關(guān)和電源插座)、工業(yè)用設備，還有其他設備(如與固定裝置永久性連接的固定電動(dòng)機等)]。

·過(guò)電壓類(lèi)別為Ⅳ的設備是打算在建筑物電氣裝置供電端及其附近使用，以及在主配電至系統方向上使用的設備(如電表、過(guò)電流斷路器和脈動(dòng)控制單元)。

根據已確定的過(guò)電壓類(lèi)別和設備的額定電壓，給出了設備的額定浪涌電壓(注意，對于有一個(gè)特定的額定浪涌電壓和多個(gè)額定電壓的設備，可以適用于不同的過(guò)電壓類(lèi)別)。

對于能在設備端子上產(chǎn)生過(guò)電壓的設備(如開(kāi)關(guān)設備)，額定浪涌電壓意指該設備產(chǎn)生的過(guò)電壓必不超過(guò)該值，這是假定該設備是按照相應標準和制造商的說(shuō)明書(shū)在運行(注意，總是有產(chǎn)生超出額定浪涌電壓值的過(guò)電壓的殘余風(fēng)險，這與電路條件有關(guān))。

只要強化了電涌限制，就允許設備在更高的過(guò)電壓類(lèi)別條件下運行。采用下述裝置能達到適當的電涌衰減:

·電涌保護裝置;

·具有隔離繞組的變壓器;

·有大量分支的配電系統(能泄放電涌的能量);

·能接受電涌能量充電的電容器;

·電阻或類(lèi)似的能泄放電涌能量的阻尼元件。

應當考慮到，如果系統連接點(diǎn)上的電涌保護裝置的運行電壓高于系統內各電涌保護裝置或設備的運行電壓，則系統內的每個(gè)電涌保護裝置或設備都會(huì )比系統連接點(diǎn)上的電涌保護裝置釋放更多的能量。

4.2.3 IEC 60364-5-534/DIN VDE 0100 第 534 部分

在準備本書(shū)期間(始于1997年1月)，下述兩個(gè)標準草案均可用:

·E DIN IEC 64/867/CDV(VDE 0100第534 部分):1996-10“建筑物的電氣裝置--電氣設備的選擇和安裝--開(kāi)關(guān)設備和控制設備--過(guò)電壓保護設備(IEC 64/867/CDV:1996)”;

·E DIN VDE 0100-534/A1(VDE 0100第 534 部分/A1):1996-10“建筑物的電氣裝置--電氣設備的選擇和安裝--開(kāi)關(guān)設備和控制設備--過(guò)電壓保護裝置--修正案 A1(申請歐洲標準)。

上面先提到的 IEC 標準草案現在已經(jīng)被德國 DKE 的 UK221.3分委會(huì )，即“保護措施”分委會(huì )否決了。理由是其目標不再切合當今的技術(shù)水平，因此也無(wú)助于電涌保護裝置的設立。

否決的主要原因是事實(shí)上電涌保護不僅必須要考慮開(kāi)關(guān)操作和遠處雷擊(IEC 61024/61312-1)，而且也必須考慮近處或直接雷擊干擾(IEC 61024/61312-1)。因此，有必要建立統一的標準，不僅僅考慮雷擊保護避雷器的選擇和安裝，而且也考慮電涌保護。

現在工程上已公認，復雜的雷電/電涌保護系統需要不僅一種避雷器。

考慮到這一需求，具有不同保護能力的三種避雷器類(lèi)型(I，Ⅱ，Ⅲ類(lèi))已在有關(guān)產(chǎn)品標準 DIN IEC SC 37A/44/CDV(VDE 0675 第 6 部分 A1)中被標準化。通過(guò)這些不同類(lèi)型的避雷器實(shí)現的多級保護的概念不僅包括電涌保護，而且包括直接雷擊的防護。

德國 UK 221.3 準備的第二個(gè)標準草案申請進(jìn)一步完善上述IEC 文本。建議的主要章節第 534 節中，一方面根據 IEC 603644-443 [根據 VDE 0100-443(VDE 0100第443部分)]討論間接雷擊和開(kāi)關(guān)操作引起的電涌保護設備的選擇和安裝，另一方面則根據 IEC 61024-1和IEC 61312-1，討論有關(guān)直接雷擊和建筑物附近雷擊引起的雷電流和電涌防護設備的選擇和安裝。

因此，在關(guān)于低電壓系統裝置標準的一個(gè)主要部分中給出了保護設備的選擇和安裝的規范及其與系統內應用的防觸電保護措施之間的兼容性。但這些標準草案不在本書(shū)討論范圍之內，因此也不再進(jìn)一步考慮。雖然如此，在說(shuō)明供電系統中避雷器的各種應用可能性時(shí)，還是參考了此德國標準草案。

4.3 電信系統的電涌保護(DINVDE 0800，DIN VDE0845)

有關(guān)內容見(jiàn) DIN VDE 0800第1部分:1989-05中“電信-設施與裝置安全的一般概念，要求和測試”。該VDE規范的應用范圍包括電信工程的設施與裝置(下文中稱(chēng)為電信系統和電信設備)的安全性，考慮到預防生命、健康(人和動(dòng)物)或財產(chǎn)危險。該標準也適用于沒(méi)有其他適用標準的信息或數據處理系統的安全性。

DIN VDE 0800 第2部分:1985-07 中“電信、接地和等電位連接”討論“線(xiàn)路屏蔽”(即以導電材料做成的屏蔽，以某種幾何形狀與導線(xiàn)相伴)的處理以及鋼結構或鋼筋的整合，引用如下:

·在此文本中，作為電磁屏蔽(根據 DIN IEC 60050第 151部分:1983-12，第151-01-16節)的線(xiàn)路屏蔽也能當等電位連接用，因為其兩端都連接到參考電位。

鋼結構和鋼筋融合到接地系統中，如果考慮建筑物的功能，建筑物對接地系統有特別高的要求，那么為了避免建筑物的不同點(diǎn)之間的電位差和由此產(chǎn)生的均衡電流，應當采取措施把鋼結構和鋼筋整合到接地系統中。如果鋼筋件是不間斷連接的，為此目的鋼筋應當和接地母排相連。

·鋼筋中的均衡電流平行于不同電位點(diǎn)之間的等電位連接導體，這種電流如果由于過(guò)多的阻抗與電信電路產(chǎn)生不許可的耦合或接觸電阻產(chǎn)生波動(dòng)，則能在電信系統中造成干擾。鋼筋的不間斷連接可以通過(guò)焊接或精心綁扎來(lái)實(shí)現。如果由于靜力學(xué)原因不可能焊接，則應當加輔助鋼結構代替，輔助鋼結構相互之間必須焊接，并且和鋼筋綁扎。建筑物鋼筋的不間斷連接只有在建筑物的建設過(guò)程中(即使在建筑物是由預制件構成的情況下)才有可能。因此，在建筑結構和基礎的設計階段就必須考慮通過(guò)鋼結構和鋼筋作等電位連接。

DIN VDE 0845 第1 部分:1987-10 中。應用范圍援引如下:

·該標準適用于電信系統中的危險電涌或干擾電涌的防護措施。這些電涌是由電磁干擾、雷電效應或靜電荷引起的，因此也將屬于電信系統的設備和傳輸線(xiàn)考慮在內。

DIN VDE 0185 第1 部分適用于外部防雷保護(雷電的攔截和引下)，DIN VDE 0855 第 1、2 部分適用于天線(xiàn)系統。

4.4 包含電磁脈沖與雷電防護的電磁兼容標準(VG95372)

VG 95372:1996-03標準綜述了包含電磁脈沖與雷電防護的 VG 電磁兼容標準。

4.5 元件與保護設備的標準

對防雷保護系統和電涌保護設備中的元件，國際性(IEC)和區域性(CENELEC)的標準化工作現在已經(jīng)取得進(jìn)展，國家(DIN VDE)標準和包括測試授權的草案也有了。在下文中，僅在對于理解這些元件和保護器具的工作方式和使用可能性來(lái)說(shuō)有必要的時(shí)候，才考慮這些標準。

4.5.1 連接件 [E DIN EN 50164-1(VDE 0185 第 201 部分)]

E DIN EN 50164-1(VDE 0185第 201部分)標準草案中“防雷保護元件第1部分:對連接件的要求”自1997年5月起對防雷保護元件(端子、連接器)生效。該草案詳細說(shuō)明對雷電流傳導連接元件的要求和測試。該標準最終將取代 DIN 國標 DIN 48810/8.86。

現在歐洲標準化委員會(huì )(CENELEC)正在修訂EDINEN50164-1標準草案。除了狀況/壽命考慮(模擬實(shí)際情況下腐蝕壓力的增大)以外,該標準還包括如下雷電流(10/350us)試驗。

與制造商標示的連接元件的分類(lèi)相對應，連接元件被分成H類(lèi)和L類(lèi)，并相應地進(jìn)行測試:

H(高負荷)測試電流100kA(10/350us)

?L(正常負荷) 測試電流50kA(10/350us)

雷電流試驗通過(guò)的判別標準是，具有足夠低的接觸電阻，沒(méi)有可以察覺(jué)的損壞、變形或松弛，以及滿(mǎn)足對螺釘連接的松開(kāi)轉矩的要求等。

4.5.2 雷電流避雷器與浪涌避雷器

雷電流避雷器(用10/350us波形的浪涌電流測試)與電涌避雷器(用8/20us波形的浪涌電流測試)相比是不同的。

4.5.2.1 供電系統用避雷器(IEC 61643-1/E DIN VDE 0675第6部分)

德國標準草案E DIN VDE第6部分中“額定電壓為100V至1000V的交流供電系統中使用的電涌避雷器”自1989年起生效。

包括測試授權的 EDIN VDE 0675-6 A1(VDE 0675 第6 部分/A1)“DIN VDE 0675-6(VDE 0675 第6部分)草案的修正案 A1”于 1996 年 3 月出版，同年10月，E DIN VDE 0675-6 A2(VDE 0675 第 6 部分 A/2)“DIN VDE 0675-6(VDE 0675第6部分)草案的修正案 A2”出版。DIN IEC 37A/44/CDV(VDE 0675第601部分)“低壓配電系統的電涌保護器 第1部分:性能要求和測試方法(IEC 37A/44/CDV:1996)”也在1996年10月被引引入。這一草案后來(lái)成為 IEC 標準并于 1998 年2月生效，且被用作為IEC 61643-1“連接到低壓配電系統的電涌保護器 第1部分:性能要求和測試方法”。負責避雷器國際標準化。

黃色印刷的E DIN VDE 0675 第 6 部分/A1 是基于 DIN VDE0675 第6部分/1989-11 草案，避雷器型號的分級和分類(lèi)大部分保留。這些避雷器被劃分為四個(gè)要求等級:

·等級A。安裝于低電壓架空線(xiàn)路和人們碰不到的地方的避雷器，用 8/20us波形的浪涌電流測試。

·等級B。為防雷保護等電位連接和控制直接雷擊的目的而安裝的避雷器。這些避雷器用 10/350us 波形的模擬雷電測試電流I_imp測試。

·等級 C。為固定裝置中的電涌保護的目的而安裝的避雷器，如在配電區。這些避雷器用8/20us 波形的額定放電浪涌電流 i_sn測試。

·等級 D。為固定或移動(dòng)裝置中的電涌保護的目的而安裝的避雷器，尤其是在電源插座區或終端前。該避雷器組的測試采用產(chǎn)生 1.2/50us開(kāi)路浪涌電壓和8/20us短路浪涌電流的復合波發(fā)生器(視在內阻為 2Ω)。用于測試的復合波發(fā)生器的開(kāi)路電壓 U_oc被指定為這些避雷器的一個(gè)參數。

第 A1 部分的測試/修正首先考慮電氣要求和測試程序。與用戶(hù)相關(guān)的電氣要求和測試程序在下文中簡(jiǎn)要解釋:

1)對B級避雷器的雷電測試電流(I_imp)。雷電測試電流 I_imp (10/350us)替代以前的 8/80us 波形的雷電測試電流。I_imp由下述參數確定:峰值(Ipeak)、電荷量(Q)、比能量(W/R)和波形(10/350us)。對于波形，數值10表示10us 的波頭上升時(shí)間，350us 表示雷電波的波尾至半峰值的時(shí)間為 350us。10/350us 波形的雷電測試電流 I_imp與自然雷電放電的首次回擊電流最接近，在世界范圍內用于雷電模擬。

2)限制電壓測量值的確定(保護水平 U_p)。確定限制電壓測量值的測試程序根據避雷器的類(lèi)型和等級劃分。限制電壓測量值是從不同的測試中得到的最大值。用于絕緣配合的(避雷器)保護水平是限制電壓測量值中的最大值。

3)預處理和動(dòng)作負載測試(放電容量)。據此測試避雷器的有關(guān)放電容量和續流熄滅能力方面的性能。避雷器的內部結構知道后,可按照其要求等級選擇一個(gè)對應于其續流的電壓源,并且根據其要求的等級進(jìn)行預處理試驗。

4)避雷器的脫扣裝置和熱穩定性。在測試避雷器的脫扣裝置和熱穩定性時(shí)，帶火花間隙的避雷器和基于非線(xiàn)性電阻的避雷器是有差別的。這種差別是為了模擬接近實(shí)際的故障原因:

·基于非線(xiàn)性電阻的避雷器。假設經(jīng)過(guò)多年運行，由于反復承受浪涌電流，漏電流將增大，這將導致避雷器發(fā)熱或功耗增大。在脫扣試驗中模擬了這種“熱漂移”。在外殼過(guò)熱之前脫扣裝置必須將避雷器脫離系統，因外殼過(guò)熱可能導致火災危險。

·帶火花間隙或串聯(lián)火花間隙的避雷器。在此假設的故障原因是放電電流過(guò)于頻繁和過(guò)大，或者熄滅續流的次數太多，內置火花間隙的電極熔化，發(fā)生短路。在試驗中，用銅導體短路火花間隙來(lái)模擬這種故障。在避雷器出現可察覺(jué)的損壞或引起火災危險之前，制造商確認的最大后備熔絲必須將避雷器脫離系統。

4.5.2.1.1 選擇避雷器的重要數據

·額定電壓 Uc。Uc值表示避雷器額定的最高運行電壓，在此電壓下避雷器有合格的性能數據。

·保護水平 Up。此參數表征避雷器有能力將干擾限制到 Up。避雷器需要的保護水平取決于安裝位置(過(guò)電壓類(lèi)別)和/或被保護裝置的電氣絕緣強度。

·放電能力。如果避雷器必須按出現的危險(直接雷擊、遠處雷擊、感應過(guò)電壓)選擇，則該參數是至關(guān)重要的。

此值表征避雷器的實(shí)際性能，表示能夠安全地泄放而不會(huì )明顯影響其功能的雷電測試電流/浪涌電流/復合電涌。這一指標也反映在避雷器的分級上:

雷電測試電流I_imp→等級B

浪涌電流i_sn或I_max→等級 A、C

復合波 U_oc→等級 D

·遮斷能力/續流熄滅能力 I_F。該參數對火花間隙避雷器很重要。該參數指示避雷器自動(dòng)熄滅系統續流的限值。

·脫扣裝置/備用熔絲。這些數據永遠重要，尤其是在避雷器過(guò)載或被用錯，或因多次放電而老化時(shí)。按E DIN VDE 0675-6/A1設計的避雷器被證明，在過(guò)載/脫扣裝置和熱穩定性試驗時(shí)過(guò)載/失敗的情況下能夠轉入安全故障狀態(tài)。

4.5.2.1.2 按要求和位置配合避雷器

·B級避雷器(雷電流避雷器)。雷電流避雷器安裝應用的位置是房屋的電源區，那里可能出現很大的分雷電流。

· C級避雷器。這些電涌避雷器安裝應用的典型位置是在配電箱。這是必須安全控制雷電流避雷器的殘壓和kA級的浪涌電流(8/20us)的地方。

·D級避雷器。這些避雷器要么位于配電盤(pán)和終端之間，要么位于電源插座處。

關(guān)于D級避雷器的要求，是按容易引起危險的 U_oc的外加電壓來(lái)考慮的，而不是按外加的浪涌電流考慮，U_oc要限制到低值。典型的危險電壓值在2.5~4kV范圍內(出現在終端輸入口、電源插座上)。

4.5.2.1.3 N-PE避雷器(E DIN VDE 0675 第6 部分/A2)

N-PE 避雷器在 E DIN VDE 0675-6/A2(VDE 0675 第6 部分/A2):1996-10“浪涌避雷器 第6部分:在額定電壓為100~1000V的交流供電系統中的應用，DIN VDE 0675-6(VDE 0675第6部分)草案的修正案 A2”中被標準化。這種避雷器安裝在中性線(xiàn)(N)和保護線(xiàn)(PE)之間。

這種N-PE 避雷器的任務(wù)是什么?出于人身保護原因，B級和C級避雷器通常安裝在故障電流斷路器前(按能流方向)。為保證故障避雷器能通過(guò)TT系統的備用熔絲安全脫扣，采用“3+1 電路”。三個(gè)外導體 L1、L2 和 L3連接到避雷器上，再與中性線(xiàn)N相連。在中性線(xiàn)(N)和保護線(xiàn)(PE)之間安裝N-PE避雷器。在避雷器(在外導體上)失效(短路)的情況下，在被考慮的外導體L和中性線(xiàn)N之間出現短路電流，該短路電流可在設定時(shí)間內通過(guò)系統備用熔絲切斷。如果避雷器安裝在 L和 PE 之間，則 TT 系統中流過(guò) L 和 PE 之間的故障避雷器的電流不足以熔斷系統的熔絲。N-PE避雷器必須能夠通過(guò) L1、L2 和 L3 至N的總干擾電流。

4.5.2.2 信息技術(shù)用避雷器(IEC SC 37A/E DIN VDE 0845 第2部分)

德國標準草案 DIN VDE 0845第2部分“數據處理和電信雷電放電、靜電放電和來(lái)自電站的過(guò)電壓”自1993年10月效。

在此標準草案中，下述電涌保護器件之間是有差別的:

·間隙，包括:①電涌避雷器、充氣管(或氣體放電管)，②沿面放電避雷器/空氣火花間隙;③脫離火花間隙;④自滅火花間隙。

·半導體保護元件和非線(xiàn)性電阻。

·電涌限制器。

·保護和隔離變壓器，包括降壓變壓器。如本清單所示 DIN VDE 0845第2部分覆蓋了各種元件和電涌保護器(電涌限制器)。在國際(IEC)標準中，元件和保護器是在不同的標準草案中分開(kāi)處理的:

·元件(低電壓浪涌保護設備的元件)的詳細說(shuō)明剛由SC37B委員會(huì )給出?，F階段有4個(gè)草案:

IEC 61647-1草案:氣體放電管(GDT)規范;

IEC 61647-2草案:雪崩二極管(ABD)規范;

IEC 61647-3 草案:金屬氧化物非線(xiàn)性電阻(MOV)規范;

IEC 61647-4草案:可控硅電涌抑制器(TSS)規范。

·電涌保護設備的規范目前正在由 SC 37A委員會(huì )制定，題為:

IEC 61644-1:連接至電信與信號網(wǎng)絡(luò )的電涌保護器。

有計劃要完成第二部分，詳細說(shuō)明電涌保護器的選擇和應用。

由于標準化工作是由 SC 37A委員會(huì )開(kāi)展的，可以保證信息技術(shù)用避雷器和供電技術(shù)用避雷器的測試要求，并且考慮到它們的要求等級和應用條件的配合。

黃色印刷的E DIN VDE 0845第2部分規范是為數據處理和電信技術(shù)裝置中用的電涌保護設備制定的要求和測試。

下面簡(jiǎn)要介紹與用戶(hù)相關(guān)的電涌限制器的電氣要求和測試。

對電涌限制器，標準草案區分第1類(lèi)和第2類(lèi)，具體來(lái)說(shuō)，第1類(lèi)電涌限制器用于預防瞬態(tài)過(guò)電壓(如雷電引起的)，第2類(lèi)電涌限制器用于必須考慮持續時(shí)間長(cháng)達0.5s的附加交流干擾的場(chǎng)合。

4.5.2.2.1 選擇避雷器的重要數據

·標稱(chēng)電壓 U_N。避雷器的標稱(chēng)電壓是作為型號特征的，并且通常等于應用避雷器的系統的標稱(chēng)電壓。

·額定電壓 U_C。U_C值表示避雷器額定的最高運行電壓，在該電壓下避雷器達到給定的性能數據。此值支持用戶(hù)按系統或設備要求的最大運行數據選擇避雷器。

·標稱(chēng)電流I_N標稱(chēng)電流是避雷器的電流通路可載的最大允許工作電流。

·工作頻率范圍。在工作頻率范圍內，避雷器的插人損耗小于等于 3dB。由于避雷器通常具有低通特性，工作頻率范圍用截止頻率f_G描述。

對于數字傳輸系統中的應用，用一個(gè)特定的數據傳輸速率 V_S代替工作頻率范圍。避雷器的可能數據傳輸速率與系統所用的傳輸過(guò)程有關(guān)。該過(guò)程在具有低通特性的系統中決定了必要的截止頻率。在電信工程中，V_S=2f_G;在實(shí)際工程中，V_S=1.25f_G

·載流量/放電能力。此處與供電系統用的避雷器適用相同的標準。

DIN VDE 0845第2部分標準草案對雷電流避雷器(雷電測試電流 I_imp)未給出任何要求。在目前的工程實(shí)踐中，信息技術(shù)設備用避雷器也有能傳導雷電流的。

·保護水平 U_P。

·在 DIN VDE 0845第2 部分標準草案中，此值也稱(chēng)為“最大殘壓”。此參數表征對于給定的負荷，避雷器的端子上可能出現的最高電壓。選擇避雷器時(shí)必須牢記，此值應低于后續設備的破壞限值。

4.5.2.2.2 根據要求和位置配合避雷器

在 DIN VDE 0845 第2 部分標準草案中未給出信息技術(shù)設備用避雷器根據要求和位置的具體配合，只根據避雷器的載流量細分了負荷等級。

4.5.2.3 避雷器配合

既然已知雷電流和避雷器的要求與位置的等級，用戶(hù)或項目組織者必須保證避雷器和被保護設備的配合。這是達到對系統和設備的優(yōu)化協(xié)調保護的唯一途徑。