三相电源防雷箱的综合行业解决方案

一、三相电源防雷箱的定义

三相电源防雷箱是安装在低压三相供电线路（380V AC常见）的总配电端或分配电端，用于防御雷击浪涌、电网操作过电压、感应雷和开关瞬变过电压的综合防护装置。它通常由金属或阻燃绝缘外壳、浪涌保护器SPD模块（I级/II级或I+II级组合）、后备保护器（SCB或熔断器/断路器）、多级滤波、接地端子、状态监测单元等组成。

其核心是将电源线引入端（L1、L2、L3、N）与接地线（PE）在第一时间通过SPD进行泄放，使雷电流或浪涌能量分流到地网，保护下游设备免受损坏。

二、三相电源防雷箱的主要作用

防雷击浪涌：将直击雷或感应雷在输电线路中产生的高能量瞬态电压通过SPD快速泄放，残压降至设备可承受水平（如≤1.5kV）。

防操作过电压：开关、变压器投切、无功补偿等操作引起的过电压可被SPD吸收并限制在安全范围。

多级保护：集成I级、II级或I+II级防护模块（如I级Iimp≥25kA/极，II级In≥20kA/极），实现从总配电到末端设备的多级能量协调。

安全隔离与监测：内置后备保护器（SCB）防止SPD因短路或失效造成火灾；带状态指示或遥信输出端子可实现远程监控。

综合布线整合：与开关电源、UPS、信号防雷器等配合，提高整个系统供电与通信的可靠性。

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三、三相电源防雷箱的典型参数（示例）

适用电压Un：AC 380/400V 三相四线（L1/L2/L3/N+PE）

最大持续工作电压Uc：385V AC（可根据系统选择275V/320V/385V）

I级冲击电流Iimp：≥25kA/极（常用25kA、50kA）

II级标称放电电流In：20kA（8/20μs）

最大放电电流Imax：40~80kA（8/20μs）

电压保护水平Up：≤1.5kV

响应时间：≤25ns

后备保护器SCB分断能力：50kA/400V AC

接地电阻要求：≤4Ω（普通建筑）；≤1Ω（通信、铁路基站）

防护等级：IP65（室外型）/IP54（室内型）

（以上参数可根据GB/T 18802.1-2023《低压浪涌保护器》、GB 50057《建筑物防雷设计规范》及行业标准调整）

四、地凯科技三相电源防雷箱各行业领域的应用方案

1. 水利行业

水泵站、闸门控制室、在线监测终端、视频监控系统等均位于开阔环境，雷电密度高。

布置：在主配电柜入口安装三相电源防雷箱（I+II级组合），Iimp≥25kA/极；在PLC或RTU控制柜前端安装II级SPD箱。

接地：与水工建筑物钢筋基础或独立接地网可靠焊接，接地电阻≤4Ω；信号与电源接地共用等电位。

典型选型：三相四线385V，Iimp 25kA/极，Up≤1.5kV，带遥信端子。

2. 电力行业

变电站辅助控制系统、配网环网柜、充电桩、二次回路保护设备等。

布置：在站用电源或环网柜处设置I级防雷箱，Iimp≥50kA/极；下游低压配电室设置II级防雷箱In≥20kA/极。

接地：利用变电站综合接地网，接地电阻≤1Ω。

典型选型：三相四线400V，Iimp 50kA/极，Up≤1.5kV，SCB分断能力≥50kA。

3. 建筑行业

智能楼宇、医院、商场、机房等需保障电梯、消防、安防、数据中心供电安全。

布置：总配电室→三相I+II级防雷箱；各楼层弱电机房→单独II级防雷箱。

接地：与建筑物基础接地、金属管道做等电位，接地电阻≤4Ω。

典型选型：三相四线385V，Iimp 25kA/极，带状态监控和热脱扣保护。

4. 铁路基站、信号网络通信

基站机房、信号控制室、列控系统供电安全要求高，且常在空旷或高架环境。

布置：基站外部引入电源处装设I级防雷箱Iimp≥50kA/极；机房UPS前端再加II级防雷箱In≥20kA/极；并配合信号/数据浪涌保护器。

接地：铁路通信规范要求接地电阻≤1Ω；各机柜、屏蔽层、SPD接地统一汇入等电位铜排。

典型选型：三相四线385V，Iimp 50kA/极，Up≤1.2kV，SCB≥63A可调，带遥信输出。

五、地凯科技推荐选型要点

防护等级匹配雷电区

LPZ0A/0B→LPZ1过渡区选I级（Iimp≥25kA/极）；

LPZ1→LPZ2区选II级（In≥20kA/极）。

额定电压与持续工作电压

应与被保护系统一致，常见三相四线380/400V选Uc=385V AC；若为IT系统可选440V AC。

放电能力与残压

按GB/T 18802及IEC 61643-11要求，I级Up≤2.5kV，II级Up≤1.5kV；残压越低，保护越好。

后备保护器（SCB）

必须与SPD匹配分断能力≥预期短路电流，推荐选用专用SCB后备保护器而非普通断路器，以防误脱扣。

监测与遥信

对无人值守站点或重要场合选带遥信功能的防雷箱，便于运维系统告警。

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六、地凯科技三相电源防雷箱接线与施工方案

1. 接线方式

三相四线制（常见）：L1、L2、L3、N分别接入SPD对应端子，PE接地。

三相三线制：L1、L2、L3接入SPD，PE接地，无N线。

TN-S/TT系统：SPD端子与N、PE分别接线；IT系统需选绝缘监测型SPD。

2. 安装步骤

箱体固定：在配电室或进线端墙面/支架固定，保持干燥、通风。

电缆引入：进线采用铜芯导线≥16mm²，接地≥25mm²铜线。

SPD接地：从SPD PE端子引至接地母排≤0.5m，保证最短路径。

后备保护器串联：SPD与电源进线间串联SCB或熔断器。

相线正确：严格按L1/L2/L3/N标识接入，避免混线。

接地测试：施工后测接地电阻满足规范（≤4Ω或≤1Ω）。

通电验收：检查状态指示，必要时遥信联调。

3. 施工注意事项

SPD与后备保护器间尽量就近安装，连接线不超过0.5m，且相线、地线尽量平行敷设，减少感应回路。

施工时先断电，严禁带电操作。

对于室外型防雷箱需做好防水密封及防腐。

地凯防雷三相电源防雷箱作为低压电源端的“第一道防线”，已成为水利、电力、建筑、铁路基站及通信行业的标配。其核心是多级能量泄放+后备保护+实时监测。未来的产品将向智能化方向发展，内置物联网模块、雷电计数器、在线状态诊断、远程告警等功能，使防雷从“被动保护”转变为“主动监控+预测维护”。

审核编辑 黄宇