一、三相電源防雷箱的定義

三相電源防雷箱是安裝在低壓三相供電線路（380V AC常見）的總配電端或分配電端，用于防御雷擊浪涌、電網操作過電壓、感應雷和開關瞬變過電壓的綜合防護裝置。它通常由金屬或阻燃絕緣外殼、浪涌保護器SPD模塊（I級/II級或I+II級組合）、后備保護器（SCB或熔斷器/斷路器）、多級濾波、接地端子、狀態監測單元等組成。

其核心是將電源線引入端（L1、L2、L3、N）與接地線（PE）在第一時間通過SPD進行泄放，使雷電流或浪涌能量分流到地網，保護下游設備免受損壞。

二、三相電源防雷箱的主要作用

防雷擊浪涌：將直擊雷或感應雷在輸電線路中產生的高能量瞬態電壓通過SPD快速泄放，殘壓降至設備可承受水平（如≤1.5kV）。

防操作過電壓：開關、變壓器投切、無功補償等操作引起的過電壓可被SPD吸收并限制在安全范圍。

多級保護：集成I級、II級或I+II級防護模塊（如I級Iimp≥25kA/極，II級In≥20kA/極），實現從總配電到末端設備的多級能量協調。

安全隔離與監測：內置后備保護器（SCB）防止SPD因短路或失效造成火災；帶狀態指示或遙信輸出端子可實現遠程監控。

綜合布線整合：與開關電源、UPS、信號防雷器等配合，提高整個系統供電與通信的可靠性。

三、三相電源防雷箱的典型參數（示例）

適用電壓Un：AC 380/400V 三相四線（L1/L2/L3/N+PE）

最大持續工作電壓Uc：385V AC（可根據系統選擇275V/320V/385V）

I級沖擊電流Iimp：≥25kA/極（常用25kA、50kA）

II級標稱放電電流In：20kA（8/20μs）

最大放電電流Imax：40~80kA（8/20μs）

電壓保護水平Up：≤1.5kV

響應時間：≤25ns

后備保護器SCB分斷能力：50kA/400V AC

接地電阻要求：≤4Ω（普通建筑）；≤1Ω（通信、鐵路基站）

防護等級：IP65（室外型）/IP54（室內型）

（以上參數可根據GB/T 18802.1-2023《低壓浪涌保護器》、GB 50057《建筑物防雷設計規范》及行業標準調整）

四、三相電源防雷箱各行業領域的應用方案

1. 水利行業

水泵站、閘門控制室、在線監測終端、視頻監控系統等均位于開闊環境，雷電密度高。

布置：在主配電柜入口安裝三相電源防雷箱（I+II級組合），Iimp≥25kA/極；在PLC或RTU控制柜前端安裝II級SPD箱。

接地：與水工建筑物鋼筋基礎或獨立接地網可靠焊接，接地電阻≤4Ω；信號與電源接地共用等電位。

典型選型：三相四線385V，Iimp 25kA/極，Up≤1.5kV，帶遙信端子。

2. 電力行業

變電站輔助控制系統、配網環網柜、充電樁、二次回路保護設備等。

布置：在站用電源或環網柜處設置I級防雷箱，Iimp≥50kA/極；下游低壓配電室設置II級防雷箱In≥20kA/極。

接地：利用變電站綜合接地網，接地電阻≤1Ω。

典型選型：三相四線400V，Iimp 50kA/極，Up≤1.5kV，SCB分斷能力≥50kA。

3. 建筑行業

智能樓宇、醫院、商場、機房等需保障電梯、消防、安防、數據中心供電安全。

布置：總配電室→三相I+II級防雷箱；各樓層弱電機房→單獨II級防雷箱。

接地：與建筑物基礎接地、金屬管道做等電位，接地電阻≤4Ω。

典型選型：三相四線385V，Iimp 25kA/極，帶狀態監控和熱脫扣保護。

4. 鐵路基站、信號網絡通信

基站機房、信號控制室、列控系統供電安全要求高，且常在空曠或高架環境。

布置：基站外部引入電源處裝設I級防雷箱Iimp≥50kA/極；機房UPS前端再加II級防雷箱In≥20kA/極；并配合信號/數據浪涌保護器。

接地：鐵路通信規范要求接地電阻≤1Ω；各機柜、屏蔽層、SPD接地統一匯入等電位銅排。

典型選型：三相四線385V，Iimp 50kA/極，Up≤1.2kV，SCB≥63A可調，帶遙信輸出。

五、地凱科技推薦選型要點

防護等級匹配雷電區

LPZ0A/0B→LPZ1過渡區選I級（Iimp≥25kA/極）；

LPZ1→LPZ2區選II級（In≥20kA/極）。

額定電壓與持續工作電壓

應與被保護系統一致，常見三相四線380/400V選Uc=385V AC；若為IT系統可選440V AC。

放電能力與殘壓

按GB/T 18802及IEC 61643-11要求，I級Up≤2.5kV，II級Up≤1.5kV；殘壓越低，保護越好。

后備保護器（SCB）

必須與SPD匹配分斷能力≥預期短路電流，推薦選用專用SCB后備保護器而非普通斷路器，以防誤脫扣。

監測與遙信

對無人值守站點或重要場合選帶遙信功能的防雷箱，便于運維系統告警。

六、三相電源防雷箱接線與施工方案

1. 接線方式

三相四線制（常見）：L1、L2、L3、N分別接入SPD對應端子，PE接地。

三相三線制：L1、L2、L3接入SPD，PE接地，無N線。

TN-S/TT系統：SPD端子與N、PE分別接線；IT系統需選絕緣監測型SPD。

2. 安裝步驟

箱體固定：在配電室或進線端墻面/支架固定，保持干燥、通風。

電纜引入：進線采用銅芯導線≥16mm2，接地≥25mm2銅線。

SPD接地：從SPD PE端子引至接地母排≤0.5m，保證最短路徑。

后備保護器串聯：SPD與電源進線間串聯SCB或熔斷器。

相線正確：嚴格按L1/L2/L3/N標識接入，避免混線。

接地測試：施工后測接地電阻滿足規范（≤4Ω或≤1Ω）。

通電驗收：檢查狀態指示，必要時遙信聯調。

3. 施工注意事項

SPD與后備保護器間盡量就近安裝，連接線不超過0.5m，且相線、地線盡量平行敷設，減少感應回路。

施工時先斷電，嚴禁帶電操作。

對于室外型防雷箱需做好防水密封及防腐。