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Cleibaohujuncaiyongyamindianzudebaohufangan
，suojuyoudeyoudianhequedianyejiushiyamindianzubileiqisuojuyoudeyouquedian，zhuyaodebuzushinanyidadaohendadetongliurongliang；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。