試論低壓電氣系統中浪涌保護器的應用

【摘要】隨著科學技術的不斷發展，越來越多先進的信息技術運用在了建筑物內的信息系統中，使建筑物信息程度和只能程度得到了大幅度的提升，可是，此類信息系統都普遍存在著絕緣強度不高、電磁干擾的敏感度強等缺陷，使建筑物的用電安全受到影響。因此，現代的建筑物都選用裝備防雷設施，通過采用直擊雷防護、公用接地，以及利用安裝浪涌保護器的措施來防止雷擊危險，用來減弱或防止雷電波所引起的危害。本文就低電壓電氣系統（低壓配電柜）中浪涌保護器的應用，做了深入的分析與探討，以供同行參考借鑒。

【關鍵詞】低電壓系統；浪涌保護器；雷電波；信息技術

一、前言

浪涌保護器的英文簡稱是SPD，在建筑物電氣系統防雷工作中，浪涌保護器起著至關重要的作用，它通過對暫態過電壓與分流浪涌電流的限制，來實現對建筑電氣進行保護作用。浪涌保護器由放電間隙、二極管、濾波器和壓敏電阻等器件組成，根據應用場合的不同，浪涌保護器的類別也是不同的，可以分為電源線路浪涌保護器、信號線路浪涌保護器等。本文將要深入介紹浪涌保護器的選擇原則，明確浪涌保護器在低壓配電系統中的設置，除此之外，還要解釋安裝浪涌保護器時應當著重注意的一些問題。

二、建筑低壓配電系統中浪涌保護器（SPD）的工作原理

浪涌保護器，英文簡稱為SPD，要進行建筑物電子設備的雷電防護，浪涌保護器是不可多得的一種裝置，在過去的一段時間里，人們習慣稱浪涌保護器為過電壓保護器，近年來，浪涌保護器這個名稱才漸漸被人們所熟識。浪涌保護器在工作時，可以控制進入電力線和信號傳輸線的過電壓，使瞬時過電壓的大小保持在一定的范圍之內，使系統避免受到瞬時過電壓的傷害，除此之外，浪涌保護器還可以將非常強大的雷電電流導入大地，防止系統由于受到雷擊而遭受巨大的破壞和損傷，因此，浪涌保護器在對建筑物電氣系統的保護中，有著現階段不可替代的作用。

三、浪涌保護器的幾種不同分類

1.按工作原理進行浪涌保護器的分類

按照不同的工作原理，浪涌保護器可以分為電壓開關型SPD、組合型SPD和電壓開關型SPD三種類型，電壓開關型SPD又被成為短路開關型浪涌保護器，在沒有瞬時過電壓時，這類保護器會出現高阻抗，如果有雷電瞬時過電壓，這種高阻抗就會瞬間轉化為低阻抗，使雷電通過；限壓保護器又被稱為鉗壓型浪涌保護器，這種保護器的有著強烈非線性的特性，在沒有瞬時過電壓時，這種浪涌保護器會產生高阻抗，可由于電流和電壓的不斷增大，其阻抗會隨著電壓和電流的增大而不斷降低；組合型SPD是由電壓開關型SPD和電壓開關型SPD的組件結合出來的，組合型SPD會具備后兩者的特性。

2.按用途進行浪涌保護器的分類

按類型進行分類，SPD可以被分為電源線路與信號線路兩種浪涌保護器，在電源線路中，浪涌保護器的主要作用是在第一時間內把被保護線路和等電位系統相連，讓設備的每個端口等電位，并將電路上受到雷擊產生的巨大脈沖電能泄入地面，使設備每個端口的電位有所降低，從而對設備產生保護作用；信號線路浪涌保護器在信號線路中安裝，作用是對后續設備進行保護，普遍安裝在設備的前端，低頻信號SPD、天饋SPD等，都屬于信號線路浪涌保護器。

四、SPD的選用和安裝工藝

1.浪涌保護器的選擇

浪涌保護器的選擇時，要注意設備之間電壓平均保護和連接線的導體界面等因素，通過低電壓系統的不同種情況，進行浪涌保護器類型的選用。

第一，當雷電竄過時SPD一定要能承受，在建筑物進線處與別的防雷區浪涌的最大電壓，應該和系統的最基本絕緣性能及設備能夠承受的最大浪涌電壓相匹配。

第二，如果在整體開關上多處了安裝浪涌保護器的時候，限壓型浪涌保護器和電壓開關型浪涌保護器之間的距離應當大于5厘米。

第三，為了防止浪涌保護器受到損傷，應當在每級浪涌保護器上設置熔絲或者斷路器，對SPD進行保護作用。

第四，如果保護設備的線路出現屏蔽，應該選擇接近屏蔽線路的末端進行浪涌保護器的安裝工作。

2.浪涌保護器的安裝選擇

傳統而言，我們一般在各防雷區界面處安裝浪涌保護器，越接近建筑物入口和被保護裝置保護效果越好，當在界面周圍的被保護設備處安裝浪涌保護器時，此設備的線路應當能對浪涌電壓和電流進行絕對的承受，同時，因該對金屬保護層在界面處進行等電位連接動作。

對于室外引來的線路而言，應該在靠近屏蔽線路的末端進行浪涌保護器的安裝工作，同時，還要滿足被保護區域相關的防雷要求，如果SPD和被保護的設備有較遠的距離，浪涌保護器的電壓和兩端引線的感應電壓無法對設備進行保護作用時，就應當將浪涌保護器安裝在被保護設備處。

五、低壓電源系統中浪涌保護器的安裝和接線工作

比如總電源進線配電柜里、屋頂廣告照明設備的電源配電箱里，配電變壓器的低壓側主配電柜里，在電源進線的地方，如果存在所安裝的浪涌保護器電壓保護水平與其兩遍引線的感應電壓加起來，還不能夠對配電箱供電設備進行保護，應該將符合II級分類的浪涌保護器安裝在該級配電箱上，需要安裝浪涌保護器的這種配電箱較為常見，有線電視機房、醫院的手術室、安保人員的監控室、消防中心、電梯的控制中心、計算機控制中心以及建筑配電箱等，都需要在配電箱內安裝此SPD。

如果有需要把瞬態過電壓控制到一定程度的設備存在，例如信息系統設備等，應該把符合III級分類試驗的浪涌保護器安裝在這種設備前，某些計算機設備和電子設備的插座箱內，都會安裝此類浪涌保護器，用來保護設備的安全性。

六、進行浪涌保護器安裝時應該著重注意的幾點問題

在進行浪涌保護器的選擇和安裝時，要結合實際情況進行選擇和安裝，筆者認為，此時要著重注意以下幾點事項，來保證安裝過程的有效性和科學性：

1.在進行第一集保護SPD安裝時，這級的浪涌保護器一定要在建筑物入戶線的總等電位連接段子處的附近，二級和三級浪涌保護器應當在被保護設備的周圍進行安裝，浪涌保護器和等電位連接的導線應當遵循短和直的原則，防止導線自己產生阻抗以及感抗所出現一些本該不會出現的過電壓。

2.包括接地線以內的已經被保護或者沒有被保護的線路，不能夠近距離平行進行布放，在布放時，它們之間一定要有一定的間隔，或者利用屏蔽裝置來對電路之間進行隔離工作，避免沒有受到保護的線路感應給已經被保護的線路雷電浪涌電壓。浪涌保護器的接地線還應當可靠的連接到系統保護接地，連接線的直徑不能夠小于接地線最小截面要求。

3.應當選用多股銅絞線作為浪涌保護器的接地線，而不應該用單股銅芯線作為接地線，前者可以讓雷電流更好的進行釋放。如果子啊配電箱內安裝浪涌保護器，那配電箱的接地排一定要有比16mmz大的銅導線和接地系統進行連接。

4.在容易發生爆炸危險的系統設備和場所中安裝的浪涌保護器除了上述作用之外，還應當具備防爆的功能與作用。

5.在電壓型浪涌保護器和開關型浪涌保護器中間的線路長度應該大于10米，限壓型浪涌保護器中間的線路長度應該在5米以上。如果安裝的距離不符合要求規定，可以用退禍器件進行糾正。

6.如果加裝浪涌保護器的建筑沒有信息系統，且該建筑沒有安裝防雷擊的設施，可以用第三類防雷建筑采用防止直擊雷的對策進行，如果要加入屏蔽情況的考慮，應當用避雷網來防止直擊雷接閃器。

七、結束語

總而言之，浪涌保護器的選擇要根據工程的實際情況進行，在進行浪涌保護器的安裝時，一定要注意文中上述事項，確保浪涌保護器安裝的有效性和科學性，使浪涌保護發揮最大程度的作用，保護低壓電氣系統及建筑物安全。