电源系统的B类和C类防雷保护

中心议题：

• 低压配电系统中B类和C类防雷保护方案
• 避雷器产品的选型方法
• 新型火花间隙避雷器的工作原理

本文主要介绍了低压配电系统中B类和C类防雷保护的区别、作用和避雷器产品的一些选型方法，介绍了一种新型火花间隙避雷器的工作原理，对不同特性的B类保护避雷器作了较多的分析和对比，使广大读者对B类和C类保护避雷器有一个全面的认识和了解。

通常把电源系统的防雷保护划分为B类保护和C类保护。B类保护的主要作用是要处理掉强大的雷电电磁脉冲干扰，抵御直击雷的闪击，C类保护主要的作用是完成经过B类粗保护后的精保护工作，将电源系统的瞬态过电压限制在电器绝缘许可的范围内。通常这两级的协调配合，能大大提高电源系统的防雷保护水平，使设备在雷雨季节工作起来更加安全可靠。

1 C类保护

根据我们国家有关部门的要求，如图1所示，通信电源设备上都已按照3＋1的方式（相线对零线分别接三个避雷器，零线对地线接一个避雷器）安装C类避雷器，能对一般的感应雷起到有效的保护。这类避雷器主要是压敏电阻类避雷器，通流容量一般是15kA～20kA(8/20μs），额定通流容量时的残压≤1.5kV（通信电源的绝缘强度为1.5kV），避雷器最大持续工作电压（IEC标准）分为AC275V和AC385V，选择时要注意大于电网的最大波动电压，同时也要注意这个问题：最大持续工作电压的提高，会使避雷器的残压跟着升高。在供电情况良好的城市站，可选用最大持续工作电压为 AC275V的产品，在供电情况较差的农村站，最好选用最大持续工作电压为AC320V的产品，如VAL?MS320ST。

图1：3＋1保护电路

压敏电阻类避雷器的主要不足是：

（1）残压会随着流过电流的增加而增加，当系统受到大的雷电脉冲干扰时，流过避雷器的电流常常会大于避雷器的额定通流容量，随着残压的升高（超过1.5kV时）会危及到设备的安全，不能对设备起到可靠的保护作用。
（2）使用时会发生老化现象。压敏电阻类避雷器的使用寿命通常是承受额定通流容量20次左右的冲击，失效时会发生雪崩现象。

为了能使这类避雷器时刻处于可靠的工作状态，保障电源线路的安全，避雷器通常附加有失效检测、脱离和遥信功能。

①起动电压点燃电弧
②电火花连接两个电极
③电火花向外部扩散
④电火花达到撞击板
⑤产生分电火花
⑥电火花中断并熄灭

2 B类避雷器

B类保护的主要作用已如前所述，常见的直击雷有两种情形：

（1）直接闪击电源线路并沿着电源线路传导进入设备；
（2）闪击室外避雷针后传导入地，使地电位瞬间升高（几万伏以上），由于电源零线和设备外壳均接在这个地网上，地电位的瞬间升高会使设备的绝缘击穿。

按照IEC的有关标准规定，这类避雷器的通流容量应大于或等于25kA(10/350μs）。在技术上这类避雷器又分为空气间隙型和压敏电阻型。