簡述建筑物內電涌保護器的布局與配合

摘 要：隨著科學技術的不斷進步與發(fā)展，各種數據設備與精密儀器組成的信息系統(tǒng)在各個領域當中都受到人們的認可與按受，得到廣泛的應用，服務于現代化社會建設事業(yè)，但同時又會因為雷電及其他形式的電壓侵入而引起了不少的事故，給國家與人民帶來不巨大的損失。建筑物的防雷工作是建筑設計施工當中的一項重要內容，將建筑物的各個防雷區(qū)截面進行分開，并用導電的物體再將電位導體進行有效的連接，以減少雷擊電流在其中所產生的電位差，從而對各項電力設施進行有效的保護，這樣的一種裝置，就是我們常說的電涌保護器。

關鍵詞：建筑物防雷保護；電涌保護器；級間配合

電涌保護器最重要的功能，也是其最大的特點，就是它能通過其中的放電間隙、二極管、壓敏電阻等相關部件，對不同種類與不同形式的電流保護期進行詳細的分析并按照一定的規(guī)律將其分為電源系統(tǒng)SPD及信息系統(tǒng)，對傳導進來的線路當中的電壓或電流進行擬制，從而實現對建筑物電路的保護，是現代建筑物防雷體系當中的一個重要組成部分。

1 分析方法

首先我們應當知道電涌保護器的作用要求，在應用的過程中是通過布置在各個防雷去交界處來實現等電位連接要求的。這些電涌保護器在應用的時候必須很好的配合，以便按照他們能夠承受能量的能力在個電涌保護器之間進行合理分配，同時對可以承受之和原始閃電威脅值進行嚴格計算，通過嚴謹的計算模式和方法來實現電力系統(tǒng)安裝中電涌保護器的有效利用，和功能的合理發(fā)揮，并且能夠有效的好需要保護的電力設備和耐電涌能力。本文用計算機仿真的方法分析有關SPD布局和級問配合的各種問題。計算程序是微機版ATP-EMTP，基本電路模型在分析的時候是利用相應的軟件技術分析。配電變壓器、電纜和電力線路的參數在應用的時候進行嚴格控制，對建筑物在應用中合理的分析各種金屬管道和接地電阻值，能夠在應用的時候合理的對電流進行分配。雖然10/350s波形包含了更多的電荷和能量，但這是模擬多重雷擊的匯合，計算機中仍然采用單次雷擊電流的模擬波形8/20s。總的雷擊電流取為l00kA。電壓限制型SPD的伏安特性按一種國產M0V特性。

2 電源側SPD的布局

此處所謂的布局指整個建筑物中SPD的位置和級數。SPD布局的原則是：

2.1 SPD的電壓保護水平與被保護設備的沖擊耐受水平（絕緣沖擊耐受電壓，電涌抗擾度的配合。

2.2 在相繼的防雷區(qū)的邊界上配置SPD。

2.3 即使在同一個防雷區(qū)中，也要考慮沿線路的波折和反射過程是否會使線路中間的電壓特殊的升高，從而需要增設SPD。沒有必要保護每一個電氣、電子設備，只有那些沖擊耐受水平低于2.5kV，而且處于重要或涉及人身安全位置的電氣、電子設備才應該保護。一般來說，每一個確定的設備都要求在其近旁設置一個SPD，除非它靠近建筑物入口而且該處已有一相當低的電壓保護水平。因此，對大多數建筑物講，至少需要有二級SPD保護。

要注意，近年來在越來越多的設備里配備了小通流容量的SPD，而且還有濾波電容器，可能使其沖擊耐受水平高于2.5kV，而且對級間配合有比較大的影響，雖然內置的SPD與外部SPD配合不好。按照防雷分區(qū)概念，在建筑物入口處（10A，0與LPZI的界面）需要大通流容量、低電壓保護水平的SPD。這個SPD和各設備近旁的SPD（LPZ1與LPZ2間界面的近旁）組成了最精簡的保護接線圖它能夠滿足大多數建筑物（中等規(guī)模）的要求。在大型建筑物里，在接近SPD1與SPD2之間線路的中點處也許需要增設一個SPD，因為分支線上的波過程會使分支點上的過電壓格外升高。計算發(fā)現，在長的開路分支線路（至30m）的分支點上有電涌的過沖。我們在選擇配電系統(tǒng)電涌保護器，在查閱產品樣本中還應注意以下技術參數：電涌保護器的通流涌流量是指保證動作10次仍不損壞的通流涌流量，漏電流應小于20uA，漏電流的變化率不應超過200%。啟動電壓（考慮電網電壓波動）應為500-600V；電涌保護器應有熱脫扣裝置，產品樣本中應注明殘壓值及響應時間。

3 電涌保護器的配合

目前，電涌保護器的制造與生產已經形成了一定的規(guī)模，各商家都會在長期的研究與實踐當中總結出一定的規(guī)律與準則，并嚴格按照國家相關規(guī)定來進行電涌保護器的Ipeak、IN、UC、Imax、及其電壓保護水平等具體參數的提供。一般情況下，如果要在線路上的多處安裝電涌保護器，都應該根據生產廠家所提供的配合來進行，但當廠家沒有提供一個準確的數據時，則應該注意：如果僅有限壓型電涌保護器，那么它們之間的距離長度應該在5M以上，而如果又有限壓型電涌保護器，又有電壓開關型電涌保護器，則相鄰兩個保護器的距離最小不得低于10M。

在對建筑物電力系統(tǒng)當中的電涌保護器進行選擇時，應根據具體情況來定，但也可以根據其使用需求的基本特征，整理出以下幾項最常規(guī)的要求：

（1）每一級的SPD的通流容量一定要足夠大，標準是要在保持在一定的電壓保護水平上，大于其所在擱置上的最大雷電電涌電流負擔。

（2）在實際施工過程中，為了延長設設備的使用時間，防止不必要沖擊而產生一系列負面效果，可以通過對SPD級間配合方法的合理利用，對設備原件其他各項工作進行有效的保護。SPD級間配合的常用方法包括了對前后級SPD之間的電纜長度的確定、解耦器的確定、各SPD裝置參數的設置等。通過對這幾種方法進行反復的試驗與研究，發(fā)現當用于一些大型建筑物的電涌保護器系統(tǒng)當中時，都不有滿足建筑物當中電源的要求，因此其實際使用范圍還有待進一步的確定。

（3）保護距離

大量的實踐操作告訴我們，出于經濟方面的考慮，一般最好不要在第一個保護的對象旁來設置與安裝SPD，應該根據實際情況對使SPD的安置距離保持在定范圍內。在對SPD的安置位置進行確定時，一定要對SPD的電壓保護水平、設備的沖擊輸入阻抗值大小、設備沖擊的耐受電壓差、各極SPD之間的級間配合等因素進行全面系統(tǒng)的分析，最后得出最合理的間距安排。通過對上面這幾個對SPD間距的影響因素進行進一步的研究，就很容易得出以下幾個結論：

（1）在決定保護距離時一定要對設備開路設置的合理程度進行檢測。

（2）設備前各SPD之間良好的級間配合對保護有利于保護距離。

（3）設備內置的M0V的通流容量影響著電壓保護水平的高低，并最終對設備的過電壓大小產生一定的影響。電壓保護水平越高，就越能有效地降低過電壓的大小。

結束語

電涌保護器對等電位的有效連接是因為它主要分布于建筑物各個防雷交界處，也正是因為這個原因，電涌保護器還能夠通過對電力值與閃電威脅值的有效承受，達到保護建設物防雷設備的的目的，提高其使用壽命。在現代建筑工程當中，如何找到合適的方法對電涌保護器的分布進行合理的安排，從而對雷電電流進行有效的降低，是各研究學者及相關人士正努力探尋的目標，也是建筑物電涌保護器在未來發(fā)展道路當中的必然走向。

參考文獻

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作者簡介：黃俊，身份證號：452226198011232410。endprint