中心議題：

• 低壓配電係統中B類和C類防雷保護方案
• 避雷器產品的選型方法
• 新型火花間隙避雷器的工作原理

本文主要介紹了低壓配電係統中B類和C類防雷保護的區別、作用和避雷器產品的一些選型方法，介紹了一種新型火花間隙避雷器的工作原理，對不同特性的B類保護避雷器作了較多的分析和對比，使廣大讀者對B類和C類保護避雷器有一個全麵的認識和了解。

通常把電源係統的防雷保護劃分為B類保護和C類保護。B類保護的主要作用是要處理掉強大的雷電電磁脈衝幹擾
，抵禦直擊雷的閃擊
，C類保護主要的作用是完成經過B類lei粗cu保bao護hu後hou的de精jing保bao護hu工gong作zuo，將jiang電dian源yuan係xi統tong的de瞬shun態tai過guo電dian壓ya限xian製zhi在zai電dian器qi絕jue緣yuan許xu可ke的de範fan圍wei內nei。通tong常chang這zhe兩liang級ji的de協xie調tiao配pei合he
，能neng大da大da提ti高gao電dian源yuan係xi統tong的de防fang雷lei保bao護hu水shui平ping，使shi設she備bei在zai雷lei雨yu季ji節jie工gong作zuo起qi來lai更geng加jia安an全quan可ke靠kao。

1 C類保護

根據我們國家有關部門的要求，如圖1所示，通信電源設備上都已按照3＋1的方式（相線對零線分別接三個避雷器，零線對地線接一個避雷器）安裝C類避雷器，能對一般的感應雷起到有效的保護。這類避雷器主要是壓敏電阻類避雷器，通流容量一般是15kA～20kA(8/20μs），額定通流容量時的殘壓≤1.5kV（通信電源的絕緣強度為1.5kV）
，避雷器最大持續工作電壓（IEC標準）分為AC275V和AC385V
，選擇時要注意大於電網的最大波動電壓，同時也要注意這個問題：最大持續工作電壓的提高，會使避雷器的殘壓跟著升高。在供電情況良好的城市站，可選用最大持續工作電壓為 AC275V的產品
，在供電情況較差的農村站，最好選用最大持續工作電壓為AC320V的產品
，如VAL?MS320ST。

圖1：3＋1保護電路

壓敏電阻類避雷器的主要不足是：

（1）殘(can)壓(ya)會(hui)隨(sui)著(zhe)流(liu)過(guo)電(dian)流(liu)的(de)增(zeng)加(jia)而(er)增(zeng)加(jia)，當(dang)係(xi)統(tong)受(shou)到(dao)大(da)的(de)雷(lei)電(dian)脈(mai)衝(chong)幹(gan)擾(rao)時(shi)
，流(liu)過(guo)避(bi)雷(lei)器(qi)的(de)電(dian)流(liu)常(chang)常(chang)會(hui)大(da)於(yu)避(bi)雷(lei)器(qi)的(de)額(e)定(ding)通(tong)流(liu)容(rong)量(liang)，隨(sui)著(zhe)殘(can)壓(ya)的(de)升(sheng)高(gao)（超過1.5kV時）會危及到設備的安全，不能對設備起到可靠的保護作用。
（2）使用時會發生老化現象。壓敏電阻類避雷器的使用壽命通常是承受額定通流容量20次左右的衝擊，失效時會發生雪崩現象。

為了能使這類避雷器時刻處於可靠的工作狀態，保障電源線路的安全，避雷器通常附加有失效檢測
、脫離和遙信功能。

①起動電壓點燃電弧
②電火花連接兩個電極
③電火花向外部擴散
④電火花達到撞擊板
⑤產生分電火花
⑥電火花中斷並熄滅

2 B類避雷器

B類保護的主要作用已如前所述，常見的直擊雷有兩種情形：

（1）直接閃擊電源線路並沿著電源線路傳導進入設備
；
（2）閃擊室外避雷針後傳導入地，使地電位瞬間升高（幾萬伏以上）

，由於電源零線和設備外殼均接在這個地網上，地電位的瞬間升高會使設備的絕緣擊穿。

按照IEC的有關標準規定，這類避雷器的通流容量應大於或等於25kA(10/350μs）。在技術上這類避雷器又分為空氣間隙型和壓敏電阻型。
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空氣間隙型避雷器也稱作雷電流型避雷器，是B類避雷器的首選產品。這類避雷器是在古老的間隙放電原理的基礎上，增加了切斷電弧的技術（見圖 2），shibileiqizaichuliwanleidianliuzhihou，nengjiangwangluohouxudianliuqieduan

，bimiandianwangduididuanlu
，shibileiqizhongxinhuifudaochushigongzuozhuangtai。zheleibileiqidetedianshitongguoleidianliudenenglifeichangqiang，nengchengshouzhijileideshanji，youyudianjishinaidianhufushidetezhonghejin，nenggouchengshouedingtongliurongliangdeshangwancichongji。zheleibileiqidezhuyaobuzushi：
（1）動作延時是壓敏電阻的4倍（100ns)；
（2）點火電壓在3kV～4kV之間。（正確的說點火電壓高不算是缺點
，由於雷電流的變化率很大，能達到2.5kA/μs，雷電流流過這段距離C類保護10m長的電源線路時，經過電感和電阻的作用所產生的電壓降遠大於4kV，滿足間隙型避雷器的點火條件。）

圖2火花間隙工作原理

壓敏電阻型避雷器[通流容量在60kA(8/20μs)以上]是B類保護的代用產品。這類避雷器是通過多片壓敏電阻的並聯來擴大通流容量（增容：1＋1<1.7，並聯越多效率越低），還要有解決電流均衡分配的特殊技術，使得這類避雷器變得體積大、價格高。這類避雷器特征能量小
，滿足不了處理雷電能量的要求，在使用中常會發生爆炸和起火現象。

表1是不同類型的避雷器在同等測試波形(10/350μs）條件和相同的通流容量下的性能比較：

表1不同類型避雷器性能比較＊

項目＊注1：壓敏電阻類避雷器如果沒有10/350μs的通流容量

指標時，可以按下式換算：
通流容量：I(8/20μs)÷5=I(10/350μs)

注2：該表的比較前提是相同的雷電流通流容量

3 B類保護和C類保護的配合

B類保護和C類(lei)保(bao)護(hu)均(jun)采(cai)用(yong)壓(ya)敏(min)電(dian)阻(zu)的(de)保(bao)護(hu)方(fang)案(an)，所(suo)具(ju)有(you)的(de)優(you)點(dian)和(he)缺(que)點(dian)也(ye)就(jiu)是(shi)壓(ya)敏(min)電(dian)阻(zu)避(bi)雷(lei)器(qi)所(suo)具(ju)有(you)的(de)優(you)缺(que)點(dian)，主(zhu)要(yao)的(de)不(bu)足(zu)是(shi)難(nan)以(yi)達(da)到(dao)很(hen)大(da)的(de)通(tong)流(liu)容(rong)量(liang)；能量特性小
；使用壽命短（額定通流容量約20次左右）；當雷電流超出額定通流容量時，殘壓會升高
，對設備不能有效保護。

liangjibaohufenbiecaiyongjianxiyuyamindianzudebaohufanganjuyouyoushihubudetedian，nengbaliangzhongbileiqideyoudiandouchongfenfahuichulai
，shiyigebijiaolixiangdefanganpeihe。jianxixingbileiqichengshoudadianliudenengliqiang，jingjiunaiyong（>10000次），在方案配合中承擔主要的保護任務
，動作延遲和起動電壓高的問題由C類保護的壓敏電阻避雷器去解決
，在間隙型避雷器動作延遲期間
，由於雷電脈衝電流不會超過C類保護的額定通流容量值，C類保護能有效處理並且能保證殘壓值小於1.5kV


，對設備起到有效保護。在這種方案配合當中，由於C類保護僅承擔少量的保護任務，還能大大提高壓敏電阻的使用壽命。

為了使B類保護和C類保護的配合能協調得更好
，在安裝時要注意兩級之間的解耦問題

，場地允許時線路直線距離要?10m
，否則在線路中要串線路中要串聯一個解耦電感。

如前所敘，通信電源設備上都已按照3＋1的方式安裝有C類保護，在做B類保護時，最好也采用3＋1的安裝方式，這種安裝方式適應性廣，即適用於TT電網，也適用於TN等電網

，還能保障人身安全。