简述建筑物内电涌保护器的布局与配合

摘 要：随着科学技术的不断进步与发展，各种数据设备与精密仪器组成的信息系统在各个领域当中都受到人们的认可与按受，得到广泛的应用，服务于现代化社会建设事业，但同时又会因为雷电及其他形式的电压侵入而引起了不少的事故，给国家与人民带来不巨大的损失。建筑物的防雷工作是建筑设计施工当中的一项重要内容，将建筑物的各个防雷区截面进行分开，并用导电的物体再将电位导体进行有效的连接，以减少雷击电流在其中所产生的电位差，从而对各项电力设施进行有效的保护，这样的一种装置，就是我们常说的电涌保护器。

关键词：建筑物防雷保护；电涌保护器；级间配合

电涌保护器最重要的功能，也是其最大的特点，就是它能通过其中的放电间隙、二极管、压敏电阻等相关部件，对不同种类与不同形式的电流保护期进行详细的分析并按照一定的规律将其分为电源系统SPD及信息系统，对传导进来的线路当中的电压或电流进行拟制，从而实现对建筑物电路的保护，是现代建筑物防雷体系当中的一个重要组成部分。

1 分析方法

首先我们应当知道电涌保护器的作用要求，在应用的过程中是通过布置在各个防雷去交界处来实现等电位连接要求的。这些电涌保护器在应用的时候必须很好的配合，以便按照他们能够承受能量的能力在个电涌保护器之间进行合理分配，同时对可以承受之和原始闪电威胁值进行严格计算，通过严谨的计算模式和方法来实现电力系统安装中电涌保护器的有效利用，和功能的合理发挥，并且能够有效的好需要保护的电力设备和耐电涌能力。本文用计算机仿真的方法分析有关SPD布局和级问配合的各种问题。计算程序是微机版ATP-EMTP，基本电路模型在分析的时候是利用相应的软件技术分析。配电变压器、电缆和电力线路的参数在应用的时候进行严格控制，对建筑物在应用中合理的分析各种金属管道和接地电阻值，能够在应用的时候合理的对电流进行分配。虽然10/350s波形包含了更多的电荷和能量，但这是模拟多重雷击的汇合，计算机中仍然采用单次雷击电流的模拟波形8/20s。总的雷击电流取为l00kA。电压限制型SPD的伏安特性按一种国产M0V特性。

2 电源侧SPD的布局

此处所谓的布局指整个建筑物中SPD的位置和级数。SPD布局的原则是：

2.1 SPD的电压保护水平与被保护设备的冲击耐受水平（绝缘冲击耐受电压，电涌抗扰度的配合。

2.2 在相继的防雷区的边界上配置SPD。

2.3 即使在同一个防雷区中，也要考虑沿线路的波折和反射过程是否会使线路中间的电压特殊的升高，从而需要增设SPD。没有必要保护每一个电气、电子设备，只有那些冲击耐受水平低于2.5kV，而且處于重要或涉及人身安全位置的电气、电子设备才应该保护。一般来说，每一个确定的设备都要求在其近旁设置一个SPD，除非它靠近建筑物入口而且该处已有一相当低的电压保护水平。因此，对大多数建筑物讲，至少需要有二级SPD保护。

要注意，近年来在越来越多的设备里配备了小通流容量的SPD，而且还有滤波电容器，可能使其冲击耐受水平高于2.5kV，而且对级间配合有比较大的影响，虽然内置的SPD与外部SPD配合不好。按照防雷分区概念，在建筑物入口处（10A，0与LPZI的界面）需要大通流容量、低电压保护水平的SPD。这个SPD和各设备近旁的SPD（LPZ1与LPZ2间界面的近旁）组成了最精简的保护接线图它能够满足大多数建筑物（中等规模）的要求。在大型建筑物里，在接近SPD1与SPD2之间线路的中点处也许需要增设一个SPD，因为分支线上的波过程会使分支点上的过电压格外升高。计算发现，在长的开路分支线路（至30m）的分支点上有电涌的过冲。我们在选择配电系统电涌保护器，在查阅产品样本中还应注意以下技术参数：电涌保护器的通流涌流量是指保证动作10次仍不损坏的通流涌流量，漏电流应小于20uA，漏电流的变化率不应超过200%。启动电压（考虑电网电压波动）应为500-600V；电涌保护器应有热脱扣装置，产品样本中应注明残压值及响应时间。

3 电涌保护器的配合

目前，电涌保护器的制造与生产已经形成了一定的规模，各商家都会在长期的研究与实践当中总结出一定的规律与准则，并严格按照国家相关规定来进行电涌保护器的Ipeak、IN、UC、Imax、及其电压保护水平等具体参数的提供。一般情况下，如果要在线路上的多处安装电涌保护器，都应该根据生产厂家所提供的配合来进行，但当厂家没有提供一个准确的数据时，则应该注意：如果仅有限压型电涌保护器，那么它们之间的距离长度应该在5M以上，而如果又有限压型电涌保护器，又有电压开关型电涌保护器，则相邻两个保护器的距离最小不得低于10M。

在对建筑物电力系统当中的电涌保护器进行选择时，应根据具体情况来定，但也可以根据其使用需求的基本特征，整理出以下几项最常规的要求：

（1）每一级的SPD的通流容量一定要足够大，标准是要在保持在一定的电压保护水平上，大于其所在搁置上的最大雷电电涌电流负担。

（2）在实际施工过程中，为了延长设设备的使用时间，防止不必要冲击而产生一系列负面效果，可以通过对SPD级间配合方法的合理利用，对设备原件其他各项工作进行有效的保护。SPD级间配合的常用方法包括了对前后级SPD之间的电缆长度的确定、解耦器的确定、各SPD装置参数的设置等。通过对这几种方法进行反复的试验与研究，发现当用于一些大型建筑物的电涌保护器系统当中时，都不有满足建筑物当中电源的要求，因此其实际使用范围还有待进一步的确定。

（3）保护距离

大量的实践操作告诉我们，出于经济方面的考虑，一般最好不要在第一个保护的对象旁来设置与安装SPD，应该根据实际情况对使SPD的安置距离保持在定范围内。在对SPD的安置位置进行确定时，一定要对SPD的电压保护水平、设备的冲击输入阻抗值大小、设备冲击的耐受电压差、各极SPD之间的级间配合等因素进行全面系统的分析，最后得出最合理的间距安排。通过对上面这几个对SPD间距的影响因素进行进一步的研究，就很容易得出以下几个结论：

（1）在决定保护距离时一定要对设备开路设置的合理程度进行检测。

（2）设备前各SPD之间良好的级间配合对保护有利于保护距离。

（3）设备内置的M0V的通流容量影响着电压保护水平的高低，并最终对设备的过电压大小产生一定的影响。电压保护水平越高，就越能有效地降低过电压的大小。

结束语

电涌保护器对等电位的有效连接是因为它主要分布于建筑物各个防雷交界处，也正是因为这个原因，电涌保护器还能够通过对电力值与闪电威胁值的有效承受，达到保护建设物防雷设备的的目的，提高其使用寿命。在现代建筑工程当中，如何找到合适的方法对电涌保护器的分布进行合理的安排，从而对雷电电流进行有效的降低，是各研究学者及相关人士正努力探寻的目标，也是建筑物电涌保护器在未来发展道路当中的必然走向。

参考文献

[1]崔明建，韩晨曦.浅谈电涌保护器的防雷接地与应用[J].云南电力技术，2010（01）.

[2]杨桂松.企业信息系统防雷设计[J].网络安全技术与应用，2007（07）.

[3]叶蜚誉.电气、电子设备电源侧的电涌保护——电涌保护器主要参数[J].电工技术杂志，2004（02）.

作者简介：黄俊，身份证号：452226198011232410。endprint