浪涌保護器，是低壓領(lǐng)域雷電防護的主力產(chǎn)品。其在設(shè)計之初，基于供電系統(tǒng)類型的不同，采用了不同的設(shè)計結(jié)構(gòu)：一是3+1（3PN）結(jié)構(gòu)，二是4+0（4P）結(jié)構(gòu)。
4+0結(jié)構(gòu)的浪涌保護器主要用于TN-S供電系統(tǒng)的設(shè)備防雷保護，比如大多數(shù)的數(shù)據(jù)機房就是采用的TN-S供電系統(tǒng)。從保護模式上來說，4+0結(jié)構(gòu)的浪涌保護器采用的是共模保護方式，也就是相線対地線和零線対地線之間的保護。3+1結(jié)構(gòu)，或者說3PN結(jié)構(gòu)的浪涌保護器，采用的是全模保護方式（相線対零線，零線對地線），采用該種結(jié)構(gòu)的浪涌保護器適用于所有類型供電系統(tǒng)線路（IT、TT、TN-C、TN-S、TN-C-S）設(shè)備的防雷保護。因為其保護模式更全，所以，一般在較高保護需求的場所，多采用3PN結(jié)構(gòu)的浪涌保護器。
按照上面所述，對于TN-S系統(tǒng)，就出現(xiàn)了兩種浪涌保護器選型方案，即對于TN-S系統(tǒng)來說，既可以選擇3PN結(jié)構(gòu)浪涌保護器，也可以選擇4P結(jié)構(gòu)浪涌保護器。在實際項目中，一般的防雷公司都會優(yōu)先選配3PN來取代4P結(jié)構(gòu)的浪涌保護器。但是不了解防雷技術(shù)的人大多會不理解，為什么在TN-S系統(tǒng)中3PN結(jié)構(gòu)的浪涌保護器也可以用呢？
早年因為經(jīng)濟條件的限制，多采用TT供電系統(tǒng)，是因為TT系統(tǒng)在保證了基本的供電穩(wěn)定性和安全性的基礎(chǔ)上，相比于TN-S系統(tǒng)少了一根專用的接地線，在成本上會節(jié)省很多。近年來，尤其是2010年以后，我國經(jīng)濟高速發(fā)展，有了充足的資金支持，在供電系統(tǒng)安全性上也越來越重視，現(xiàn)階段某些安全要求較高的工廠、施工臨時用電已經(jīng)在規(guī)范中強制要求采用三相五線制接地電源系統(tǒng)TN-S。
接下來，我們就來分析為什么3PN結(jié)構(gòu)的浪涌保護器可以取代4P的浪涌保護器在TN-S系統(tǒng)中使用。在此之前，需要先說明為什么TT系統(tǒng)需要使用3PN結(jié)構(gòu)的浪涌保護器：
1、TT系統(tǒng)選用3PN浪涌保護器的原因：
如圖1所示，當(dāng)某一相線浪涌故障失效時，由于放電間隙的隔離作用，故障電流會經(jīng)過N線返回電源而不經(jīng)過R1和R2，造成金屬性短路，該短路不會造成設(shè)備產(chǎn)生對地電壓，也就不會造成電擊事故，所以TT系統(tǒng)采用3PN結(jié)構(gòu)的浪涌保護器。
2、TN-S系統(tǒng)采取4P和3PN結(jié)構(gòu)浪涌保護器區(qū)別：
圖2所示為TN-S系統(tǒng)3PN接法，可以看出，當(dāng)其中某一相浪涌保護器故障失效時，原理與TT系統(tǒng)一致，這里不做贅述。圖3所示為4P接法，因為PE線沒有對地電壓，與N線相似，所以，當(dāng)其中某一相浪涌保護器故障失效時，電流經(jīng)PE線返回電源，但是因為在同一變壓器供電范圍內(nèi)，TN-S系統(tǒng)中的PE線多是連通的，當(dāng)某一相電涌失效，會造成該相接地故障，該故障電壓會沿著PE線傳導(dǎo)到其他設(shè)備，從而威脅到同一變壓器供電范圍內(nèi)的其他設(shè)備的安全穩(wěn)定，如果此時系統(tǒng)中某一臺設(shè)備的等電位連接不良，將會發(fā)生設(shè)備損壞的現(xiàn)象。
經(jīng)上所述，在TN-S系統(tǒng)中，可以選用3PN結(jié)構(gòu)形式浪涌保護器，并且比4P結(jié)構(gòu)浪涌保護器保護效果更好。
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