試論民用建筑電氣設計中電涌保護器的選用

蘇萍秀

（新疆北疆建筑規劃設計研究院（有限責任公司） 新疆奎屯 832000）

試論民用建筑電氣設計中電涌保護器的選用

蘇萍秀

（新疆北疆建筑規劃設計研究院（有限責任公司） 新疆奎屯 832000）

隨著社會的快速發展，各種電子設備也逐漸在人們生活以及建筑行業尤其是民用建筑廣泛應用開來，而在建筑施工過程中，需要將保護效果與施工成本兼顧，如果民用建筑內電子設備數量較少，則發生雷害時，所造成的損失不是很大，普通的防雷電措施就可以基本保障了整個民用建筑的安全，但是如果建筑中存在大量的電子信息設備，雷電所帶來的過電壓、過電流就會造成巨大的經濟損失，對此有必要采取適當措施解決該問題，電涌保護器作為減少雷電等過電壓帶來的人身和財產傷害的有效手段，在民用建筑領域開始被采用并迅速普及開來，本文將在闡述電涌保護器原理及建筑物易受雷電損害原因的基礎上，對民用建筑電氣設計中電涌保護器的選用問題加以說明，以期對建筑過程中雷電防護等環節有所裨益。

民用建筑；電涌保護器；選用原則

1 前言

2 電涌保護器的相關原理及分類

2.1 電涌保護器的原理

電涌保護器作為非線性元件，大多適用于220V或者380V的低壓電源，根據IEC標準，電涌保護器的主要作用是抑制傳導過來的過電壓、過電流，對電路進行保護。對于電涌保護器的基本要求是要能夠經受預測的雷電電流并將雷電通過后的工頻續流熄滅，把過電壓有效限制在設備的可承受電壓范圍內，來保護設備不被損壞。

2.2 電涌保護器的分類

按工作原理來劃分，電涌保護器大致可分為開關型、限壓型、分流型或扼流型等，按用途來劃分，大致可分為電源保護器、信號保護器等。它們各自的區別主要在于各自的放電能力、殘余電壓等不同。為了揚長避短，多數工作人員會將多種電涌保護器加以組合，來達到更好的防雷效果。

3 建筑易遭受雷害的原因

隨著我國信息技術的發展，大量的計算機網絡、監控系統等智能化電子設備已經迅速被應用到我國的民用建筑中，但是大多數諸如此類的電子設備都存在過電壓耐受能力不強、絕緣性低、對電磁干擾的敏感度差等不足之處，如果不對這些缺點采取適當的措施加以防范，不僅建筑內各類電子設備的正常運行得不到保障，設備在遭受雷害后所造成的經濟損失也是不可估量的。所謂雷電，就是一個自然放電的過程，主要是通過將能量在瞬間釋放并隨之產生電效應、機械效應等來損害建筑，同時還會有二次雷電效應（即雷電電磁脈沖，是過電壓、過電流等暫態物理量的總稱）的產生。

4 電涌保護器的選用

4.1 對電涌保護的可靠性等級的確定

依據《計算機場地安全要求》，A、B、C三個級別分別對應很重要、重要、較重要，除了此三個級別之外的大致可以理解為影響不大。實際應用中大多指中小型企業或者機關事業單位的計算機中心，除了其設備本身所帶有的防雷措施，一般沒有其它的防護要求。

4.2 確定電壓保護水平

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確定電壓保護水平，主要是對建筑物內的電子設備耐沖擊水平而言，如果沒有制造部門提供的數據，則耐沖擊電壓可按照如下確定：電源線路進入建筑物處的設備耐沖擊電壓為6kV，配電線路的分支線路設備耐沖擊電壓為4kV，用電設備耐沖擊電壓大致為2.5kV，需要特殊保護的設備耐沖擊電壓定為1.5kV。電涌保護器的保護電壓應小于在其保護范圍內被保護設備的耐沖擊電壓，對于較為重要的電子設備，按照其耐沖擊電壓的80%來計算。

4.3 確定電涌保護器的電涌能量承受能力

4.3.1 按沖擊電流選擇電涌保護器

若試驗的電涌保護器為Ⅰ級，則按照沖擊電流來選擇；若試驗的電涌保護器為Ⅱ級，則按標稱放電電流來選擇；若為Ⅲ級，則可按短路電流來進行選擇。

4.3.2 電涌保護器的電涌能量承受力

對于各個級別的電涌保護器，可以利用雷電流參量來對其分流值進行大致計算。當沒辦法利用此方法計算時，則可將總雷電流的一半進入建筑物防雷設計中的接地設計中，另一半使其流入民用建筑物內各個導電設備例如電線等，如此一來，在每一個電子設備中通過的電流為總雷電流的一半/所有設備的個數。

4.3.3 持續運行電壓的選擇

鑒于民用建筑大多為三相系統，電涌保護器的最大持續運行電壓具有一定的規定，當供電電壓大于額定電壓的1.1倍或者電壓的幅值加大時，應該選用比最持續運行電壓更高的電涌保護器，但是值得注意的是，在選擇了大于最大持續運行電壓的電涌保護器后，電涌保護器的壽命也會有所下降，例如，如果在某交流供電系統中，最高持續電壓有可能達到340V甚至更高，在OVR防雷器中，如果電流存在不穩定的情況，那么最大的持續運行電壓最好選擇為385V左右為宜。

4.4 電涌保護器選擇時遵遁的原則

（1）當所選擇的參數符合我們的要求時，在民用建筑物內入口級的電涌保護器選擇電壓限制型較為合適；當架空線作為向民用建筑物供電的配電線為時，入口級的電涌保護器選擇通過間隙保護元件的類型較為合適（電壓開關型）。電壓開關型電涌保護器主要應用于能選擇較小間隙且對于工頻續流有自動熄滅功能的產品，并且能夠通過計算整個電源系統的短路工頻電流來檢驗該電流是否大于間隙的續流開斷等級，如果超出該等級的話，則可以選用保護元件為較小的放電電壓間隙的電壓開關型電涌保護器等。

（2）除了入口級以外的各個級別大都可以采用限壓型的電涌保護器，例如非線性金屬氧化物電阻以及其它類型的電涌保護器，同時也可以考慮將包含有串聯電感和并聯電容在內的低通濾波器衰減器的具有兩個端口的電涌保護器作為用于電子設備的電涌保護器等。

（3）除了上述類型的電涌保護器，也可以選擇電涌保護箱（即在內裝有多級電涌保護器模塊以及輔助機構等），在選擇的同時要注意對引線的長度加以控制并適當使電感降低。

4.5 關于電涌保護器輔助機構的選擇

（1）類似金屬氧化物電阻電涌保護器或者上述提到的電涌保護箱在選擇輔助機構時最好選擇對象具備電涌保護器的故障脫離器或者具有報警指示和觸點功能等。

（2）間隙型電涌保護器最好輔助機構具有運行狀態指示器。

（3）電涌保護器或者電涌保護箱選擇具有雷擊計數器等類似工具的輔助機構為宜。

5 總結

隨著社會發展，電涌保護器作為在民用建筑施工過程中減少雷電等過電壓帶來的人身和財產傷害的有效手段，已經逐步被普及開來，為了保障建筑的安全，盡可能減少雷害所帶來的人身和經濟損失，我們需要采用合適的手段和方法選擇適合的電涌保護器，通過相關人員的共同協作，制定出最佳的過電壓保護方案，并成功付諸實踐，使我國的民用建筑安全水平得到有效提高。

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[2]劉昌明.電涌保護器的選用[J].四川建筑，2010，06：211～213.

[3]王錚，王一平.民用建筑電氣設計中若干問題的思考[J].現代建筑電氣，2016，03：61～64.

[4]鄒越華，關象石.對《建筑物防雷設計規范》的理解[J].建筑電氣，2013，03：8～16.

TM862

A

1004-7344（2016）18-0048-02

2016-6-7

蘇萍秀（1981-），女，本科，工程師，主要從事民用建筑電氣設計工作。