凱文式接法的應用

　　近期常有用戶詢問關于防雷箱安裝的問題，特別是凱文式接線的意義。根據我們的經驗，結合標準規范的要求，給大家作一個簡要說明。

　　1. 根據GB50057-94(2000年版)《建筑物防雷設計規范》第6.4.4條的要求：為使最大電涌電壓足夠低，其兩端的引線應做到最短。當引線長，產生的電壓大，可能時，也可采用圖中的c、d圖接線（圖c即為凱文式接線）。

　　2. 根據GB50343-2004《建筑物電子信息系統防雷技術規范》第5.4.1.5條的要求：浪涌保護器連接導線應平直，其長度不宜大于0.5m。

　　3. 根據YD/T5098-2001《通信局（站）雷電過電壓保護工程設計規范》第5.0.3條的要求：電源用箱式SPD接線端子與相線和零線之間的連接線長度，若接線上卻有困難，可視具體情況適當放寬連接線長度，但其截面積應適當增大；SPD接地線的長度應小于1m，且應就近接地。

　　根據以上標準規范的要求，安裝防雷箱時，選擇安裝位置和布線方式都要盡量使其兩端的引線做到最短，其目的就是為了減少過長的引線而引入的額外的殘壓對設備的危害，避免降低SPD對設備的保護效果。

　　下面我們舉例說明采用普通并聯式接線方式與采用凱文式接線方式對設備保護效果的不同：

　　A點為交流配電箱。
　　B點為機房接地母排。

　　假設A點到防雷箱的距離為1米，則L1的電感量大約為1uH。
　　假設防雷箱到B點的距離為5米，則L2的電感量大約為5uH。

　　開關電源交流輸入側得到的剩余電壓（殘壓）＝L1的殘壓＋防雷箱的殘壓＋L2的殘壓，并不僅僅是防雷箱的殘壓。

　　假設通過防雷箱的雷電流為20KA：
　　防雷箱的殘壓為1500V
　　L1的殘壓＝L1*di/dt＝1uH*20KA/10uS＝2KV
　　L2的殘壓＝L2*di/dt＝5uH*20KA/10uS＝10KV
　　則最終開關電源交流輸入側得到的剩余電壓（殘壓）＝2＋1.5＋10KV＝13.5KV。

　　遠遠大于防雷箱的1500V電壓，也遠遠超過開關電源2500V的耐壓，結果失去了防雷的保護效果，導致開關電源會因雷擊損壞。

　　A點為交流配電箱。
　　B點為機房接地母排。
　　采用凱文式接法后，雖然A點到防雷箱的距離為6米。
　　而開關電源交流輸入側得到的剩余電壓（殘壓）＝防雷箱的殘壓。
　　也就是說把L1和L2的長度變為0。
　　假設通過防雷箱的雷電流為20KA：
　　防雷箱的殘壓為1500V。
　　L1的殘壓＝L1*di/dt＝0uH*20KA/10uS＝0KV。
　　L2的殘壓＝L2*di/dt＝0uH*20KA/10uS＝00KV。
　　則最終開關電源交流輸入側得到的剩余電壓（殘壓）＝1.5KV。

　　基本上等于防雷箱的1500V殘壓，也遠小于開關電源2500V的耐壓，結果防雷的保護效果很好，開關電源不會因雷擊損壞。

　　當然，凱文式接線方法只是縮短SPD引線的一種較好的方法，如果有條件采用應盡可能采用，但是并不是所有地方都可以采用該方式，它的最大的缺陷是在大容量的配電系統中由于母線線徑很大（或采用銅排），而SPD的接線端子容量有限，無法作此種方式連接。另外，由于電源線要先到SPD，再由SPD到配電設備或用電設備，不可避免地增加了兩個接頭，如果處理不得當，例如接觸不良、接點氧化、松脫等，在電流較大時導致接點發熱，輕者導致供電中斷，嚴重的還會造成起火燃燒等惡性事故，這是有先例教訓的。因此，凱文式接線方式并不是萬能良藥，還需要根據實際情況選擇性地利用。

　　下面我們列舉一個采用普通并聯式接線方式與采用凱文式接線方式在基站環境的具體應用：

上圖是普通并聯式接線，由于安裝前沒有仔細考慮安裝位置和布線，結果SPD的連線長度遠遠大于規范要求的0.5m的要求，開關電源進線端的殘壓等于防雷箱的殘壓加上6－9m導線的殘壓，防雷箱肯定起不到應有的保護效果。許多基站安裝防雷箱后，雷擊過后防雷箱也動作了（有雷擊計數），但開關電源還會被雷擊損壞，用戶在廠家的誤導下認為防雷箱容量太小，然后再加裝大容量的防雷箱，實際改善效果并不明顯。可以說，這與防雷箱的安裝施工不規范有很大的關系。

　　上圖是采用凱文式接線的實例，這樣安裝有幾個好處：
　　1. 配電系統和設備的接地線不用改動，工程量小。
　　2. 防雷箱在最前端可以保護后面所有的負載，保護最全面。
　　3. 防雷箱安裝在總接地母排旁邊，引線最短，殘壓最低，雷電流入地通道最合理，保護效果最好。
　　4. 所有設備的接地均連接到總接地母排上，參考電位一致，無地電位反擊的風險。

　　當然，上圖的例子是比較理想情況下的，如果配電線線徑過大、配電線不夠長、室外無斷路器、防雷箱無合適安裝空間等，都會阻礙凱文式接線的實施。

　　工程中應把握全局、合理設計、遵循標準、靈活應用、細心施工、嚴守規范。凱文式接線在工程中要多加以利用，以期得到最好的保護效果，但忽視具體應用環境，一味強調采用凱文式接線，是不切實際的做法。