低壓配電系統(tǒng)是指在變壓器低壓側或用戶側的電氣裝置，主要用于向用戶提供安全、可靠和經濟的電能。低壓配電系統(tǒng)中常見的電氣設備有低壓配電柜、分支箱、開關箱、插座、照明等。這些設備都需要防止因外部或內部原因產生的過電壓對其造成損壞或影響其正常工作。過電壓是指在電路中出現(xiàn)的超過額定電壓的瞬時或持續(xù)的電壓波動，其中有破壞性的是浪涌過電壓。
浪涌過電壓又稱瞬態(tài)過電壓，是指在電路中出現(xiàn)的持續(xù)時間很短（一般不超過1ms）但幅值很高（可達數(shù)千伏甚至數(shù)萬伏）的電壓波動。浪涌過電壓的主要來源有兩種：一種是雷擊引起的，當雷擊直接或間接命中輸電線路、變壓器、建筑物等時，會在其周圍產生強大的雷電脈沖，這些脈沖會沿著導體傳播到低壓配電系統(tǒng)中，造成極高的浪涌過電壓；另一種是開關操作引起的，當在低壓配電系統(tǒng)中進行開關操作時，如合閘、分閘、調整負荷等，會在電路中產生切換波或諧振波，這些波也會造成較高的浪涌過電壓。
地凱科技認為：浪涌過電壓對低壓配電系統(tǒng)中的設備具有很大的危害，主要表現(xiàn)為以下幾個方面：
浪涌過電壓會使設備的絕緣材料受到擊穿或老化，降低其絕緣性能，增加漏電和短路的風險；
浪涌過電壓會使設備的元器件受到損壞或失效，如變壓器、開關、保護器、計量器等；
浪涌過電壓會使設備的控制信號受到干擾或錯誤觸發(fā)，如繼電器、接觸器、控制器等；
浪涌過電壓會使設備的數(shù)受到丟失或破壞，如計算機、通信設備、存儲設備等。
為了防止浪涌過電壓對低壓配電系統(tǒng)中的設備造成損害，需要在合適的安裝浪涌保護器。浪涌保護器是一種能夠在瞬態(tài)過電壓發(fā)生時迅速將其泄放到地或其他回路中，并在正常工作時不影響正常供電的裝置。浪涌保護器一般采用并聯(lián)方式安裝在需要保護的設備與供電線路之間，其工作原理如下：
當線路中沒有浪涌過電壓時，浪涌保護器處于高阻狀態(tài)，不影響正常供電；
當線路中出現(xiàn)浪涌過電壓時，浪涌保護器迅速轉變?yōu)榈妥锠顟B(tài)，將過電壓的能量泄放到地或其他回路中，保護設備不受過電壓的沖擊；
當浪涌過電壓消失后，浪涌保護器恢復為高阻狀態(tài)，繼續(xù)正常供電。
根據(jù)國家標準GB50057-2010《建筑物防雷設計規(guī)范》和GB50343-2012《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術規(guī)范》，低壓配電系統(tǒng)中的浪涌保護器應按照分級配置的原則進行設置，即在不同的設置不同等級的浪涌保護器，以實現(xiàn)分級泄放、分級限壓的目的。具體而言，低壓配電系統(tǒng)中的浪涌保護器應設置在以下：
地凱科技提示：在低壓配電系統(tǒng)的進線處，即變壓器低壓側與出口斷路器之間，應設置一級浪涌保護器。一級浪涌保護器主要用于承受雷擊直接或間接引入的大部分雷電流，并將其泄放到地。一級浪涌保護器應滿足T1試驗等級的要求，即能夠承受10/350μs波形的沖擊電流Iimp，其值應不小于12.5kA。一級浪涌保護器的電壓保護水平Up應不大于2.5kV。
在低壓配電系統(tǒng)的分支處，即從總配電箱引出的各個分支配電箱處，應設置二級浪涌保護器。二級浪涌保護器主要用于泄放一級浪涌保護器未能完全泄放的殘余雷電流，并將其限制在設備所能承受的范圍內。二級浪涌保護器應滿足T2試驗等級的要求，即能夠承受8/20μs波形的大放電電流Imax，其值應不小于40kA。二級浪涌保護器的電壓保護水平Up應不大于1.8kV。
在低壓配電系統(tǒng)的末端處，即與需要保護的設備最近的插座、開關、控制箱等處，應設置三級浪涌保護器。三級浪涌保護器主要用于對設備提供最后一道防線，消除線路中可能存在的微弱波動，并提供精確的限壓作用。三級浪涌保護器應滿足T2試驗等級的要求，即能夠承受8/20μs波形的大放電電流Imax，其值應不小于20kA。三級浪涌保護器的電壓保護水平Up應不大于1.2kV。
地凱科技解析：低壓配電系統(tǒng)中浪涌保護器的接線方法應根據(jù)不同的接地制式進行選擇。接地制式是指供電系統(tǒng)中中性點與地之間以及負載與地之間連接方式的分類。根據(jù)國際標準IEC60364-4-41，《低壓配電系統(tǒng)設計、選擇和安裝》第4.41節(jié)，《接地制式》規(guī)定了四種接地制式：IT、TT、TN-S和TN-C-S。
IT制式是指供電系統(tǒng)中性點不接地或通過高阻值接地，并且所有暴露導體與地之間也不接地或通過高阻值接地的制式。IT制式的優(yōu)點是當單相接地故障發(fā)生時，不會產生大的接地電流，從而避免了火災和觸電危險，同時也不會影響供電的連續(xù)性。IT制式的缺點是當?shù)诙谓拥毓收习l(fā)生時，會造成短路電流過大，可能損壞設備和線路。因此，IT制式需要配備故障指示器和快速切除裝置，以便及時發(fā)現(xiàn)和消除故障。IT制式適用于對供電連續(xù)性要求高的場合，如醫(yī)院、航空、船舶等。
TT制式是指供電系統(tǒng)中性點直接接地，并且所有暴露導體也直接接地，但供電系統(tǒng)的接地點與暴露導體的接地點之間沒有電氣連接的制式。TT制式的優(yōu)點是當單相接地故障發(fā)生時，由于兩個接地點之間存在一定的阻抗，可以限制接地電流的大小，從而減少火災和觸電危險。TT制式的缺點是當單相接地故障發(fā)生時，會造成供電系統(tǒng)中性點偏移，從而影響其他相線上設備的正常工作。因此，TT制式需要配備過電流保護裝置和漏電保護裝置，以便及時切斷故障回路。TT制式適用于對供電連續(xù)性要求不高，但對人身安全要求高的場合，如住宅、商業(yè)、公共等。
TN-S制式是指供電系統(tǒng)中性點直接接地，并且所有暴露導體也直接接地，但供電系統(tǒng)的中性線和保護線分開鋪設，并且在整個系統(tǒng)中不相連的制式。TN-S制式的優(yōu)點是當單相接地故障發(fā)生時，由于中性線和保護線分開鋪設，可以使故障回路形成較小的環(huán)路面積，從而減少感應雷電流對設備的影響。TN-S制式的缺點是由于中性線和保護線分開鋪設，需要增加銅材用量和施工成本。TN-S制式適用于對雷電防護要求高的場合，如工業(yè)、數(shù)據(jù)中心、通信等。
TN-C-S制式是指供電系統(tǒng)中性點直接接地，并且所有暴露導體也直接接地，但供電系統(tǒng)的中性線和保護線在一定范圍內合并為一根導體（ PEN ），在進入用戶端后再分開為中性線（ N ）和保護線（ PE ）的制式。TN-C-S制式的優(yōu)點是由于中性線和保護線合并為一根導體，可以節(jié)省銅材用量和施工成本。TN-C-S制式的缺點是由于中性線和保護線合并為一根導體，會使故障回路形成較大的環(huán)路面積，從而增加感應雷電流對設備的影響。另外，由于 PEN 導體上既有中性電流又有保護電流，可能會造成 PEN 導體過熱或斷裂，從而影響供電的安全和可靠性。因此，TN-C-S制式需要配備過電流保護裝置和漏電保護裝置，以便及時切斷故障回路。TN-C-S制式適用于對雷電防護要求不高，但對供電經濟性要求高的場合，如農村、城鄉(xiāng)結合部等。
