电涌保护器与输电线路的绝缘配合是目前防雷行业各公司技术人员在进行低压配电系统防雷设计中容易忽视的问题，在最新的国家标准 GB 16895.22-2004《建筑物电气装置 第 5-53 部分：电气设备的选择和安装 隔离、开关和控制设备 第 534 节：过电压保护电器》即将实施之季，本文就电涌保护器与输电线路的绝缘配合中的相关问题进行了讨论。
电涌保护器 surge protective device( 简称 SPD)：它是至少包含一个非线性电压限制元件，用于限制暂态过电压和分流浪涌电流的装置。绝缘配合 insulation coordination：它是电力系统中用以确定输电线路和电工设备绝缘水平的原则、方法和规定。
关于电涌保护器（SPD）和输电线路绝缘配合的关系见 TC163全国高电压试验技术和绝缘配合标准化技术委员会发布的相关标准。如 GB311.7-88《高压输变电设备的绝缘配合使用导则》；DL/T 620-1997《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》等标准。研究绝缘配合的目的在于综合考虑电工设施可能承受的作用电压，过电压防护装置的效用以及设备的绝缘材料和绝缘结构对各种作用电压的耐受特性等因素。并且在充分考虑经济上的合理性后，用以确定输电线路和电工设备的绝缘水平。
作用在电工设备上的电压是指正常运行条件下的工作电压和各种过电压，后者包括暂时过电压、操作过电压、雷电过电压等。为了经济合理地设计输电线路和电工设备绝缘，电力系统中一般采取专用设备和装置以限制过电压，在低压配电线路，最常用的保护设备为 SPD。
绝缘水平是电工设备能够耐受的试验电压值：
1、短时工频耐受电压值；
2、雷电冲击耐受电压值；
3、操作冲击耐受电压值；
4、长时间工频试验电压值；这些试验电压的波形、数值、施加方法、时间、次数等，各国都有国家标准明确规定。可参考相关国家及国际标准。
通常，绝缘配合方法主要有 3 种：
1、惯用法。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆按作用在设备绝缘上的最大过电压和设备的最小绝缘强度的概念进行绝缘配合的方法。惯用法简单明了，但无法估计绝缘故障的概率以及概率与配合系数之间的关系，故这种方法对绝缘的要求偏严。
2、统计法。根据过电压幅值及绝缘闪络电压的统计特性，算出绝缘故障率。改变敏感的影响因素，使故障率达到可以被接受的程度，合理地确定绝缘水平。统计法不仅能定量地给出绝缘配合的安全程度，还可按照设备折旧费、运行费及事故损失费三者总和最小的原则进行优化设计。困难在于随机因素较多，某些统计规律还有待认识。
3、简化统计法。为了便于计算，假定过电压及绝缘放电概率的统计分布均服从正态分布。国际电工委员会（IEC）及中国国家绝缘配合标准，推荐采用出现的概率为 2％的过电压作为统计（最大）过电压 Uw，再取闪络概率为 10％的电压作为绝缘的统计耐受电压 Uw，在不同的统计安全系数 γ ＝ Uw ／ Us 的情况下，计算出绝缘的故障率 R。根据技术经济比较，在成本与故障率间协调，定出可以接受的R 值 ，再根据相应的 γ 及 Us，确定绝缘水平。
按照 GB 18802-2002《低压配电系统的电涌保护器 (SPD)》（等同 IEC 61643-12《低压配电系统的电涌保护器 (SPD)》标准）中关于电涌保护器（SPD）的要求，以及最新国家标准 GB16895.22-2004《建筑物电气装置 第 5-53 部分：电气设备的选择和安装 隔离、开关和控制设备 第 534 节：过电压保护电器》标准第 534.2.3.6 条关于电涌保护器（SPD）绝缘配合的要求，对于电涌保护器（SPD）其在线路中要实现保护作用，其绝缘水平应当为线路所有电器绝缘水平的最低值，但其必须能够承受线路正常工作电压下的电气绝缘。按其工作原理，当线路中存在过电压的时候，SPD 首先对地导通，将过电压消除，以保证后级线路和后级设备的绝缘。因此，SPD 的绝缘水平应远低与线路和电气设备的绝缘水平。
我们再参考IEC 60364-4-44《建筑物电气装置 第4-44部分：安全防护 电压扰动和电磁干扰防护》；IEC 60664-1《低压系统内设备的绝缘配合 第 1 部分：原则、要求和实验》；IEC 61643-12《低压配电系统的电涌保护器 (SPD)》中关于 SPD 绝缘配合的要求，其要求也是在线路中 SPD 的绝缘水平应当为线路所有电器绝缘水平的最低值，但 SPD 必须能够承受线路正常工作电压下的电气绝缘。
因此，得出这样的结论：在线路中 SPD 的绝缘水平应当为线路所有电器绝缘水平的最低值，不能以线路未安装 SPD 前的绝缘水平来对 SPD 进行考核，只要 SPD 能够承受线路正常工作电压下的电气绝缘，能起到应起的保护作用就可以了。安装 SPD 后不会对线路的绝缘配合造成破坏，反而可以提高线路的运行安全，降低线路绝缘所需花的成本。
论文作者:孔令勋
论文发表刊物:《红地产》2017年9月
论文发表时间:2018/9/3
标签：过电压论文; 电压论文; 线路论文; 水平论文; 保护器论文; 装置论文; 设备论文; 《红地产》2017年9月论文;