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广东电网公司变电站二次系统防雷接地规范（摘录）

目录
1、术语和定义 1
2、SPD配置原则 3
2.1 电源系统的防雷接地 3
2.2 信号系统的防雷接地 4
3、SPD的选型技术要求 4
3.1 电源系统SPD的选型技术要求 4
3.1.1 工作环境条件 4
3.1.2 整体要求 5
3.1.3 最大持续工作电压 5
3.1.4 限制电压 5
3.1.5 响应时间 6
3.1.6 着火危险性和热稳定性 6
3.1.7 泄露电流 6
3.1.8 安装规范 6
3.2 信号系统SPD的选型技术要求 7
3.2.2 整体要求 7
3.2.3 传输特性要求 7
3.2.4 安全性能 8
3.2.5 安装规范 8
4、现场验收试验 8
4.1 现场验收试验应在产品现场安装完成后、准备投入运行前进行。 8
4.2 现场验收试验应包括但不仅限于以下内容： 8

1、术语和定义
1.1 变电站二次系统
指变电站内继电保护及安全自动装置、变电站自动化系统、GPS对时系统、通信系统、遥视系统、交直流电源系统等各种二次设备的总称。
1.2电涌保护器（Surge Protective Devices SPD）
指通过限制瞬态过电压和泄放电涌电流来保护设备的一种装置，它至少包含有一个非线性元件。也称浪涌保护器。
1.3 电压限制型SPD(voltage limiting type SPD)
没有电涌时具有高阻抗，但是随着电涌电流和电压的上升，其阻抗将持续地减小的SPD。常用的非线性元件是：压敏电阻和抑制二极管。这类SPD有时也称作“箝位型SPD”。当出现电涌并达到或超过箝位值时，其阻抗将迅速地减少的SPD。
1.4 电压开关型SPD（voltage switching type SPD）
在无电涌时呈高阻抗，有浪涌电压时能立即转变成低阻抗的SPD。电压开关型SPD常用的元件有：放电间隙、气体放电管、闸流管和三端双向可控硅开关元件。这类SPD有时也称作“短路型SPD”。
1.5 保护模式（modes of protection）
SPD保护元件可以连接在相对相、相对地、相对中性线、中性线对地及其组合。这些连接方式称作保护模式。
1.6 退耦元件（decoupling elements）
在被保护线路中并联接入多级SPD时，如果开关型SPD与限压型SPD之间的线路长度小于10m；限压型SPD之间的线路长度小于5m时，为实现多级SPD之间的能量配合，消除盲点，应在SPD之间的线路上串接适当的电阻或电感，这些电阻或电感元件称为退耦元件。
1.7 标称放电电流 (nominal discharge current In )
流过SPD具有8/20µs波形的电流峰值，用于Ⅱ级试验的SPD分级以及Ⅰ级、Ⅱ级试验的SPD的预处理试验。
1.8 冲击电流（impulse current Iimp）
它由电流峰值和电荷量确定。其试验应根据动作负载试验的程序进行，用于Ⅰ级试验的SPD分类试验。
1.9 最大放电电流(冲击通流容量 maximum discharge current Imax)
SPD不发生实质性破坏，每线或单模块对地，通过规定次数、规定波形的最大限度的电流峰值。最大放电电流一般不小于标称放电电流的2倍。
1.10 最大持续工作电压（maximum continuous operating voltage Uc）
允许持久地施加在SPD上的最大交流电压有效值或直流电压。其值等于额定电压。
1.11 限制电压（measured limiting voltage）
施加规定波形和幅值的冲击电压时，在SPD接线端子间测得的最大电压峰值。
1.12 插入损耗（insertion loss）
由于在传输系统中插入一个SPD所引起的损耗。它是在SPD插入前传递到后面的系统部分的功率与SPD插入后传递到同一部分的功率之比。插入损耗通常用分贝（dB）来表示。
1.13 共用接地系统(common earthing system)
将各部分防雷装置、建筑物金属构件、低压配电保护线(PE)、等电位连接带、设备保护地、屏蔽体接地、防静电接地及接地装置等连接在一起的接地系统。
1.14 等电位连接 （equipotential bonding）
设备和装置外露可导电部分的电位基本相等的电气连接。
1.15 等电位连接网络（bonding network）
由一个系统的诸外露导电部分（正常不带电）作等电位连接的导体所组成的网络。
1.16 等电位隔离
用非线性器件将不宜直接接地的设备和公共地网进行等电位连接，需要泄流时设备和地网间处于暂态等电位，无电涌电压时设备和地网隔离。
2、SPD配置原则
2.1 电源系统的防雷接地
2.1.1 变电站二次系统的配电系统宜采用三相五线制(TN－S)，中性线除了在站用变处单点接地外，在配电系统的其他地方严禁下地。
2.1.2 站用变低压侧至交流配电屏(或交流稳压电源)的三根相线，应在交流配电屏进线侧安装具有相对地、中性线对地保护模式的第一级（开关型）和第二级（限压型）组合型交流电源SPD。SPD耐受冲击电流不小于20kA（10/350µs）。
2.1.3 独立的二次交流屏各段交流母线应安装具有相对地、中性线对地保护模式标称放电电流不小于10kA（8/20µs）的第三级交流电源SPD。
2.1.4 直流屏的交流充电电源入口处应安装具有相对地、中性线对地保护模式标称放电电流不小于10kA（8/20µs）的第三级交流电源SPD。
2.1.5 直流屏的直流母线输出端宜安装具有正极对地、负极对地保护模式的标称放电电流不小于10kA（8/20µs）的直流电源SPD。
2.1.6 保护小室交流电源入口处应安装具有相对地、中性线对地保护模式标称放电电流不小于10kA（8/20µs）的第三级交流电源SPD。
2.1.7 保护小室直流电源入口处宜安装具有正极对地、负极对地保护模式的标称放电电流不小于10kA（8/20µs）的直流电源SPD。
2.1.8 控制室内应使用限压型或组合型的具有能量自动配合功能的SPD，禁止在回路上加装退耦元件。
2.1.9 所有电源SPD都应串联相匹配的联动空气开关以便于更换SPD和防止SPD损坏造成的短路，空气开关的额定电流应参考所接SPD的标称放电电流来选择。
2.2 信号系统的防雷接地
2.2.1 在GPS主时钟的天线接口处应安装最大放电电流不小于15kA（8/20µs）的相应的信号SPD。
2.2.2 控制室远动屏至通信屏的语音线或RS232等信号线，应在远动屏侧安装标称放电电流不小于2kA（8/20µs）的相应信号SPD。
2.2.3 变电站自动化系统与其他系统的通信线（如RS232、RS485等）应在两端安装标称放电电流不小于2kA（8/20µs）的相应信号SPD。
2.2.4 从场地引入的监控线（如图象监控视频线等）应在监控屏内安装标称放电电流不小于5kA（8/20µs）相应的信号SPD。
2.2.5 从高压场地到控制室的通信线路（如RS232、RS485、CAN总线等）应在控制室相应屏柜处安装标称放电电流不小于5kA（8/20µs）的信号SPD。
3、SPD的选型技术要求
3.1 电源系统SPD的选型技术要求
变电站二次系统用SPD的安全性能必须符合站内设备运行的特定环境要求，电气性能必须符合站内各系统设备要求，不能影响原有系统的正常可靠运行。
3.1.1 工作环境条件
在如下规定的环境条件下，SPD应能正常工作。
温度范围：－10℃～＋70℃
湿度范围：≤95％
大气压力：70kPa～106kPa
3.1.2 整体要求
3.1.2.1 外观质量
a） 电涌保护器表面应平整、光洁、无划伤、无裂痕及变形，紧固件应牢固，颜色应均匀无明显差异。
b） 标志应完整清晰、耐久可靠，且铭牌不应出现移动和任何翘曲现象。
c） 电涌保护器外型及尺寸应适合在电力屏柜内安装。
3.1.2.2保护模式
a） 交流SPD应具备相线与地线（L-PE）、中性线与地线（N-PE）的保护模式；
b） 直流SPD应具备正极与地线（V+-PE）、负极与地线（V--PE）的保护模式。
3.1.2.3 分离装置
SPD在故障或失效时，应有与电源系统永久断开的分离装置。电源SPD必须有严格措施确保其损坏时不引起电源线路短路等电气故障。
3.1.2.4 告警功能
a）SPD正常或故障时，应有能正确表示其状态的标志或指示灯；
b）SPD宜具备远程集中监测或集中告警的接点。
3.1.2.5 标称放电电流值
电源SPD的标称放电电流必须是每线的值。
3.1.3 最大持续工作电压
1） 应用在220/380V三相系统中的电涌保护器，其最大持续运行电压Uc不应小于1.15Uo。
（Uo是低压系统相线对中性线的标称电压）
2）应用在直流110V和220V系统中的电涌保护器，其最大持续运行电压Uc不应小于额
定电压的1.5倍。
3.1.4 限制电压
电源SPD的限制电压值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最大电涌电压协调一致。
第一级电涌保护器的限制电压必须小于2800V（在标称放电电流20kA（10/350µs）冲击下）。
第二级电涌保护器的限制电压必须小于1800V（在标称放电电流20kA（8/20µs）冲击下）。
第三级电涌保护器的限制电压必须小于1400V（在标称放电电流10kA（8/20µs）冲击下）。
110V直流SPD的限制电压必须小于1000V（在标称放电电流10kA（8/20µs）冲击下）。
220V直流SPD的限制电压必须小于1400V（在标称放电电流10kA（8/20µs）冲击下）。
3.1.5 响应时间
限压型SPD的响应时间应不大于25ns，开关型SPD的响应时间应不大于100ns。
3.1.6 着火危险性和热稳定性
交直流电源SPD的外壳应达到GB/T2408-1996所规定的FH-1和FV-0防火等级。
3.1.7 泄露电流
电源SPD的泄漏电流应小于20µA（75%标称导通电压）。
3.1.8 安装规范
1）电涌保护器各接线端应分别与电源线路的同名端相线连接，电涌保护器的接地端与保护接地线（PE）接地端子排连接，接地端子排应与所处防雷区的等电位接地端子排连接。各级电涌保护器（SPD）两端连接导线应平直，长度不宜超过0.5m。
2）带有接线端子的电源电涌保护器应采用压接；带有接线柱的电涌保护器应采用线鼻子与接线柱连接。
3）电源电涌保护器的连接导线最小截面应按表1选择。
表1 连接导线最小截面积
防护等级
SPD类型
SPD连接相线铜导线截面积（mm2）
SPD接地端连接铜导线截面积（mm2）
第一级
开关型或组合型
16
25
第二级
限压型
10
16
第三级
限压型
4
6
3.2 信号系统SPD的选型技术要求
变电站二次系统用信号SPD应符合被保护设备对传输协议、传输速率的要求，其在线阻抗、匹配阻抗、工作频率、衰减等电性能参数也必须符合站内相应设备的要求，不能影响被保护设备的正常工作。
3.2.1 工作环境条件
在如下规定的环境条件下，信号SPD应能正常工作。
温度范围：－10℃～＋70℃
湿度范围：≤95％
大气压力：70kPa～106kPa
3.2.2 整体要求
a)信号电涌保护器金属零部件表面应光洁、不应有表面缺陷，镀层外观必须光滑细致，没有斑点、凸起和未镀上的地方。
b)塑料零部件表面应平整，有光泽，无裂纹、肿胀、疏松、气泡等缺陷，端子、螺帽、插头、插孔应良好。
c)标志应完整清晰，耐久可靠，内容齐全，且铭牌不应出现移动和任何翘曲现象。
d)电涌保护器外型、尺寸及接口应适合在电力屏柜内安装。
3.2.3 传输特性要求
3.2.3.1 插入损耗
在规定的传输频率范围内，信号SPD插入损耗绝对值：≤0.3dB（频率大于2.2MHz时）；≤1.3dB（频率小于等于2.2MHz时）。
3.2.3.2 传输速率
信号SPD的传输速率不应小于被保护设备的传输速率。
3.2.3.3 驻波比
在规定的传输频率范围内，驻波比应不大于1.2。
3.2.3.4近端串扰
信号SPD的回线间串音防卫度(近端)应不小于60dB，单回线产品不适用此要求。
3.2.3.5 误码率
误码率应≤1×10-9。
3.2.3.6 数据脉冲波形变化
脉冲宽度中点处正负脉冲幅度比：≥0.95。
3.2.3.7 响应时间
信号SPD的响应时间不应大于10ns。
3.2.4 安全性能
信号电涌保护器（SPD）的外壳应达到GB/T2408-1996所规定的FH-1和FV-0防火等级。
3.2.5 安装规范
3.2.5.1 信号电涌保护器SPD应连接在被保护设备的信号端口上。信号电涌保护器SPD输出端与被保护设备的输入端口相连。信号电涌保护器SPD宜安装在屏柜内，固定在设备机架上或附近支撑物上。
3.2.5.2 信号电涌保护器SPD接地端宜采用截面积不小于2.5mm2的铜芯导线与屏柜内局部等电位接地端子板连接，接地线应平直。
3.2.5.3 GPS天线信号电涌保护器SPD的接地端应采用截面积不小于10mm2的铜芯导线与屏柜内接地铜排连接，接地线应平直。
4、现场验收试验
4.1 现场验收试验应在产品现场安装完成后、准备投入运行前进行。
4.2 现场验收试验应包括但不仅限于以下内容：
a)装置外观检查；
b)现场配置检查；
c)装置及机柜接地检查；
d)竣工技术文件（见附录）；
e)告警功能检查。

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