在TN和IT系统中安装SPD可选用。。

在TN和IT系统中安装SPD可选用“3+1”连接方法

关象石1） 余立平2） 孙丹波2）

（1.中国气象学会雷电防护委员会，北京 100081；2.深圳市气象局，深圳 518001）

　　[摘　要] ：依据国际电工委员会（IEC）标准和相关国家标准，提出在低压配电系统为TN和IT系统时，安装SPD可选用“3+1”连接方法。

　　[关键词] ：电涌保护器（SPD） 安装 “3+1”


引　言

　　文献[1]指出“‘3+1’配置的电源SPD只适用于电源TT接地系统设备的防护”。“3+1模式不应当用在TN—S系统。”该文作者“应某些有雷害的用户之邀，分析雷害原因时，就发现有的是在TN—S系统滥用3+1模式SPD造成的”。该文作者从维护IEC标准（文中说明“这些图都是从IEC标准复制的”）出发，指出“甚至有的国内SPD制造商和国外SPD制造商在国内的代理竟指名宣传3+1模式适合TN—S的防护”，看来问题很严重，作者很生气。在作者参加起草的GB50343中，不但没有TN系统，甚至将TT系统中“3+1”的连接方法都摒弃了。那么，除在TT系统外，是否能用“3+1”模式呢？本文将按文献[1]的结构逐一分析。

1．电源用SPD的种类

　　IEC61643-1的idt国标名称是，《低压配电系统的电涌保护器（SPD） 第1部分：性能要求和试验方法》GB18802.1-2002[2]。这个标准对SPD进行了分类，第4章“分类”有10种，如按端口数（一端口，二端口）；按设计类型（开关型、限压型和复合型）；按试验级别（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类）；按使用地点（户内、户外）等等。IEC61643的第12部分（文献[1]中误为第2部分）是SPD的“选择和应用”的标准。在IEC61643-12中第3章“定义”下注明：“这些定义大部分是从IEC61643-1中复制来的”，第5.3.1条“SPD的分类”中称“根据IEC61643-1SPD分类如下：……”。不知文献[1]的作者为什么不引用已有国标的母本，而引用“复制”的文件？文献[1]中称“单口SPD又称并联型SPD”，“双口SPD又称串联型SPD”，在50343中还用图7示出串联安装方法，实在令人忍俊不禁。GB18802.1中3.1条“SPD—用于限制瞬态过电压和泄放电涌电流的电器，它至少包含一个非线性元件”，这一元件对“开关型SPD”的状态是“没有电涌时具有高阻抗，有浪涌电压时能立即转变为低阻抗”（3.4条），对“限压型SPD”的状态是“没有电涌时具有高阻抗，但随着电涌电流和电压的上升，其阻抗将持续地减小”（3.5条）。如果将这一SPD（或非线性元件）串联到被保护线路上，对配电系统而言意味着平时（无电涌时）因高阻抗而断路，不供电；对电信和信号网络而言，意味着电信和信号传输被阻断。这种“串联型SPD”怎样应用？关于单口和两口SPD的区别在于SPD的设计拓朴，单口（一端口）SPD可能使用一个以上的非线性元件，这些元件是串联在SPD壳体内的，文献[2]中的定义为“SPD与被保护电路并联，一端口能分开输入和输出端，在这些端子之间没有特殊的串联阻抗”（3.2条）。QX10.1[3]中把它描述为“无串联阻抗的SPD（一个端口的SPD或单口SPD）”。两口（二端口）SPD的设计拓朴是：在一个SPD的壳体内，可能并联使用两个非线性元件，为了解决元件之间的能量配合问题，两个元件之间串联了阻抗。定义为“二端口SPD一有两组输入和输出接线端子的SPD，在这些端子之间有特殊的串联阻抗”[2]（3.3条）。QX10.1中用“具有串联阻抗的SPD（两个端口的SPD或双口SPD）”描述了它，并在附录D中复制了IEC61643-12中的图1和图2。从图2中可以看出，串联在线路中的仅仅是感抗，而非线性元件永远是并联在线路上的。写到这里笔者突然一愣；我们和文献[1]作者说单口和双口SPD的分类与“3+1”模式有什么关系？实际有关系的开关型和限压型SPD反而没有提及。

2．低压供电电源的接地方式

　　文献[4]“按IEC标准配电系统有两种分类方法”，其一是按带电导体系统分类：“带电导体指工作时通过电流的导体，相线（L线）和中性线（N线）是带电导体，保护接地线（PE线）不是带电导体”。王厚余先生说：“我国有些电气人员将设有专门的PE线的供电系统，三相的称作三相五线系统，单相的称作单相三线系统，这都是不规范的称谓。名不正则言不顺，称谓上的错误难免导致技术上的错误”[4]。文献[1]中就出现了将TN－C－S和TN－S称为三相五线制的错误。在IEC标准中按带电导体分类中只有单相两线制（N、L、PE或N、L），单相三线制（见图1）、两相三线制（见图2）、两相五线制（见图3）、三相三线制和三相四线制，根本没有三相五线系统。图1在某些发达国家如美国应用较多，可提供240V/120V两种电压。图2在我国有应用，目的是减少线路电压降，自三相变压器引出二条L线和一条N线给厂区或庭园照明供电。图3这种系统国外曾经使用过，现在已很少应用。

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