从过电压角度解析低电压配电系统SPD的装设和选择

赵建宁

摘 要：为了能够更加仔细准确的研究建筑物第一级电涌保护器（SPA）的装设情况，本文对低压配电系统大气过电压、操作过电压产生的原因进行了分析，对低压电气系统中的三种过电压做了说明，还对大气过电压和操作过电压对SPD装设的影响做到全面的讨论。在文章的最后，考虑到SPD装设在实际使用的过程中还会受到暂时过电压影响，所以笔者还对暂时过电压对SPD选择的影响做了一个简要的说明。

关键词：过电压保护;电涌保护器（SPD）;振荡保护距离;暂时过电压耐受值;

1引言

建筑物的正常使用受到诸多方面的影响，而且建筑物本身也包含有很多系统。想要建筑物能够正常的为人们生产生活提供方便，那么建筑物的各个系统就必须要正常的运作。在建筑物所包含的诸多系统当中，电气系统在其中扮演着不可或缺的角色。要想电气系统能够正常的运作，那么相关工作人员一定要减少过电流、过电压这些不良的情况。过电流、过电压这些不良的情况会对电气系统的正常运作造成极大的影响，甚至会其运行造成一定的危害。具体而言，过电流对电气系统造成的危害主要是电气系统中通过的电流由于太大了，超过了电气系统的正常值，因此，电气系统中将会产生超过电气系统正常负荷的引力作用会造成电气系统产生一定的破坏。不仅如此，当电气系统中的电流太大时，电流所产生的热量也会超过电气系统所能负荷的热量，从而对电气系统的正常运作产生一定的影响。而过电压这种不良情况对电力系统的破坏则是更为直接，一般而言，过电压会使得电气系统的绝缘层受到破坏从而导致设备产生一定的破坏。

2低压电气系统中的三种过电压

2.1大气过电压

就一般而言，雷电会对人们的生产生活造成诸多的影响。雷电产生之后，在某些时候甚至会对人们的的生产生活造成破坏性的损害。但是知道雷电的损害原是什么，经过研究发现雷电之所以会对人们的生产生活造成影响，其根本原因是由于雷电中所含有的雷电流。由于雷电流的最大电流值极为巨大，而且雷电流的由弱变强和由强变弱都是相当的快速的，因此在雷电流存在的环境当中，周围往往伴随着极为强大的电磁场，而这些强大的电磁场中会产生极为强大的过电压，这些过电压会对人们的方方面面造成不利的影响。相对于建筑类物体的电气系统来说，大气过电压主要包含有以下的三种形式：

（1）人们把第一种形式的过电压称之为直击雷过电压，或者也更加形象地称之为反击过电压。其形成的原理是，当雷电对建筑物有击打作用的时候，雷电所产生的电流会流精接地的装置。这一动作的后果就是会造成接地点处电位产生突然的升高，然而，当接地点处电位升高的时候，设备外壳的电位却还是保持在原来的位置不变。这就导致了设备外壳和导电部分产生了相当高的电位差。电位差的存在会造成电气设备产生一定的损坏。

（2）人们把第二种大气过电压称之为雷电侵入波。为了方便人们的日常生产生活，在建筑物的外围，相关工作人员往往设置了户外架空的线路，这些户外架空的线路会给人们的日常生产生活带来极大的方便。然而这些户外架空的线路在雷电来临的时候，会在天空打雷的时候，吸引一部分的雷电电流流进这些户外架空的线路。雷电侵入波对于电气设备的损坏除了这种比较正常的破坏方式之外，还有另外一种比较特别的破坏方式，那就是当产生雷电的云层之间或者是产生雷电的云层直接对地面产生放电效应的时候，位于地面附近的金属管线便会伴随着雷电的产生生成一定的感应过电压。这些感应过电压并不会对电气设备造成直接的破坏，它会以行波的方式对室内的电器设备造成极为庞大的破坏。

（3）第三种大气过电压称之为感应过电压。当云层产生的雷电直接击打中建筑物或者是击打中建筑物周围的地面的时候，建筑物的避雷装置附近便会立即产生极为强大的电磁场。要是电磁厂地周围存在着导体的话，就会产生出相对来说比较大的电动势，为了便于研究人嘛罢了，这种电动势称之为感应过电压。

2.2操作过电压

由于建筑物的电气系统绝大多数都是具有储存能量功能的一些电子元器设备。这些电子元器设备在电流产生突然变化的时候，便会由于磁能和电能的震荡产生振荡过电压。这种振荡过电压比大气过电压存在的时间更长。当然其产生的危害也比雷电产生的大气过电压更大。

2.3暂时过电压

暂时过电压的特征值有很多，在这些诸多的特征值之间。电压的幅值和过电压存在的时间无疑是极为重要的两个特征值。暂时过电压存在的时间一般都很短，它所能持续的时间一般是由电力系统的接地性所决定的。当电力系统的接地性比较良好的话，那么暂时过电压缩持续的时间一般来说是比较短的，造成的危害也比较小。

3设备的冲击耐受电压

设备的冲击耐受电压表明了电器设备的一些性能的特征。在它所能表现性能的特征之中，最能表现的性能之一就是电气系统是否具有良好的绝缘性能。或者说是电气设备的绝缘强度如何。国家对于各类电气设备绝缘冲击耐受电压额定值做了明确的规定，如表1所示。相关工作人员应该严格遵守相关的规定，从而保证各类电气设备能够正常的运行。

4大气过电压和操作过电压对SPD装设的影响以及SPD装设的选择

现在绝大多数的建筑物为了保障建筑物自身的安全，一般都装有避雷装置。尤其是那些高度比较高的建筑物都安装了性能相对来说比较优越的避雷装置。为了保证避雷装置能够更好的运作人们还给避雷装置配备了SPD装置。SPD装置的正常使用能够有效的避免直接雷击所引起的大气瞬态过电压。

而是否应该在建筑物的入口处装设一个SPD设备，主要是由如何能够正确的防止大气过电压对建筑物造成破坏所决定的。当雷击的范围仅仅是波及到建筑物所连接的服务设施的时候或者是雷击击到服务设施的附近，人们通常不会在线路入口和总配电箱处装设SPD。当雷击的范围是直接对建筑物进行击打，或者是击打中建筑物附近的时候人们往往会在相线，中性线和保护线直接装设一个SPD设备。这样可以有效地保护建筑物的正常使用。

5结束语

過电压相对来说对于一些低压电气系统正常使用危害较大，在人们的日常生产生活中，应该加大对过电压防护措施，正确的选择低压配电系统的SPD装设，保证在过电压存在的情况下，建筑物的电气系统能够尽可能的正常使用。

参考文献：

[1]常晨琛，石伟.低压配电系统中浪涌保护器的设置位置及技术参数分析[J].电气开关，2019，57（02）：94-96.

[2]洪友白.从电源SPD的级配架构判定其安装必要性[J].建筑电气，2018，37（11）：26-33.