如何选择SPD最大持续工作电压和暂时过电压

SPD最大持续工作电压Uc（maximumcontinuousoperatingvoltage）指可连续施加在SPD保护模式上的最大交流电压有效值。产品样本里，SPD最大持续工作电压有多种规格，如255V、260V、275V、280V、320V、335V、350V、385V、400V、420V、440V、460V等，实际工程中Uc该如何选择？以下从应用最普遍的TN和TT系统试做讨论。1、Uc和系统标称电压U0之间的关系SPD

的Uc值首先应该满足以下准则:Uc应高于系统中可能产生的最大持续工作电压Ucs=k×U0，即Uc＞Ucs。a)

正常条件1)

相线和中性线之间电压考虑到电压偏差，相线和中性线之间SPD的电压通常按1.10×U0取值，如果考虑SPD老化和其他异常状况，则应取1.15×U0。2)

相线之间电压类似地，相间SPD的UC按×U0。基于配电系统特征的Uc最小值见表1。表1基于配电系统特征的Uc最小值SPD连接配电系统特征TN系统TT系统IT系统L-N/L-PEN1.15U0=2531.15U0=2531.15U0=253L-PE1.15U0=2531.15U0=2531.15×√3×U0=438L-PEN

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-N-PE1.15U0=2531.15U0=2531.15U0=253L-L1.15×√3×U0=438注:U0指相电压220V产品标准要求，制造厂应在SPD的本体上标识：最大持续工作电压（每种保护模式有一个电压值）。2、UTOV和UT关系2.1电力系统暂时过电压UTOV电力系统暂时过电压UTOV（temporaryovervoltagevalueofthepowersystem）指在电网给定区域，持续时间相对较长的工频过电压（TOV）是由LV系统(UTOV（LV）)或HV系统(UTOV（HV）)内部故障产生的过电压。注:暂时过电压的典型持续时间可达几秒，通常是由开关操作或故障（例:甩负荷、单相接地故障等）引起的，和由非线性（铁磁共振效应、谐波等）引起的。a低压系统短路故障时，TT、TN和IT系统相—中性线之间的UTOV（LV）区域，故障时间不大于5s；b低压系统意外接地故障时，IT（TT）系统的相—地之间的UTOV（LV）区域和低压系统中性线断线故障时，TT和TN系统相—中性线之间的UTOV（LV）区域；c高压系统发生接地故障时，TT和IT系统相—地之间UTOV（HV）的最大值，故障时间不大于200ms；d未定义区域；图1

UTOV最大值2.2SPD暂时过电压UTUT值应高于低压系统出现故障在被保护装置上预期出现的暂时过电压（TOV），如图1所示。UT＞UTOV标准要求在产品样本上应出现：承受暂时过电压(TOV)

特性。SPD应使用在表2相关表格中TOV电压UT；或者制造厂自主声明TOV

电压值，两者中取大者。表2适用于所有的SPD。表2TOV测试值UT2.3UC、UT和Uf关系2.3.1UC和UT关系持续时间大于5s的UTOV(LV)被认为是最大连续工作电压（UC），但是，实际工程中，特别是故障情况下，UC没必要大到等于UT。另外，当TOV较高时很难选择到能承受TOV应力的SPD。对于TN和TT系统，规范明确，最大TOV值可以不考虑中性线断线；那么，低压系统故障可仅按照√3×1.15×U05s暂态过电压试验。高压系统故障，中性线-地之间可按照1200V200ms暂态过电压试验。由于大多数故障发生在低压系统，而高压系统故障发生TOV的几率较小，其影响主要在TT系统和IT系统中，实际工程可以按耐受或安全失效处理。2.3.2UC和UP关系UC如果选择太低，会影响到电涌保护器的寿命和运行的稳定性；如果选择的太高，由于UC和电压保护电平UP之间存在固有比例关系，UP也会较高（见表3），从而影响到被保护设备的安全。表3Zn0压敏电阻UP/UCIn（8/20）等效直径UP/UC5324.110404.620604.6因此，选择适当的UC，就可以兼顾到被保护设备的安全和电涌保护器的安全运行。3、SPD参数选择TN-S和TT系统SPD产品参数选择见如下示例。3.1TN-S系统图4TN-S系统SPD参数示例3.2TT系统图5TT系统SPD参数示例4、小结01SPD的选择不仅包括接线形式、电压保护水平和标称放电电流和冲击电流，还包括UC和UT。02部分产品按照UC=UT＞UTOV设计存在一定问题，例如暂时过电压很高时，SPD会很难选择。03较小的UC有利于将电压保护水平限制在较小的范围。04UT按产品标准