屋面電源線路防雷的幾點理解

摘 要：本文針對屋面電源線路的特點，參考相應的規范，從三個方面，系統的論述了對其雷電電涌的防護要求。

關鍵詞：電源；電涌保護

中圖分類號：P415.12 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）27-0342-01

引言：

在防雷檢測工作中，我們經常發現有些單位包括一些防雷施工單位，對于屋面電源線路防雷保護的理解存在著一些誤區。

這些誤解主要集中在以下三個方面：①線路上只要安裝了電涌保護器，穿不穿鋼管屏蔽無所謂；②電源電涌保護器安裝在電源的負荷側與電源側沒有區別；③電源電涌保護器安裝II級試驗的產品就行。

我們結合自己的工作經驗及理解，談談對上述三個方面的認識，以供商討。

（1）敷設在直擊雷防護區的電源線路，穿電氣連通的鋼管并兩端接地其目的在于屏蔽和分流。如果采用金屬鎧裝電纜、鎧裝金屬層可靠接地的情況下，鎧裝層也具備屏蔽雷擊電磁場和分流雷電流的作用，線路就無需再穿設鋼管了。

在安裝浪涌保護器的情況下，僅有分流作用；在屋面敷設的電源線路，通常處于LPZ0A區，該區內的“各物體都可能遭到直接雷擊并導走全部雷電流，以及本區內的雷擊電磁場強度沒有衰減”。也就是說，屋面電源線路有遭受直接雷擊的危險，僅安裝電源電涌保護器不可能消除雷擊對屋面用電設備可能造成的危害。在這種情況下，因鋼管較厚，抗高溫的能力更強些，使用鋼管屏蔽優于使用鎧裝金屬層。

（2）因屋面電源線路防雷的特殊性，即需要同時考慮從屋面以及高壓側傳導的電涌過電壓，電源電涌保護器的不同安裝位置還是有區別的。

航空障礙燈、彩燈等設備在白天不用電，設備端電源開關處于關閉狀態。電涌保護器安裝在開關電源側，就可以防范來自高壓側傳導過來的電涌過電壓，但被保護設備處傳導的過電壓將不能被釋放。通常情況下，后者傳導過電壓而損壞的幾率要比前者高的多。當設備的可靠性要求較高或比較貴重，采用慮逐級消壓時，將末級電涌保護器加裝在設備端或電源端同時安裝，保護會更可靠和經濟。

（3）屋面電源線路安裝幾級試驗的電涌保護器應根據實際情況而定?！督ㄖ锓览自O計規范》（GB50057-2010）在其他防雷措施中第4.5.4條提到“在配電箱內應在開關的電源側裝設Ⅱ級試驗的電涌保護器”，它有前提條件的，即：屋面電源線路穿鋼管敷設，鋼管間電氣導通，并按照要求接地；鋼筋混凝土建筑物或鋼管構建建筑物內的金屬構件在防雷方面已經做了充分利用。

下面我們不妨用一個極端雷擊的例子來看一下該選用何種級別的電涌保護器。

一個二類防雷建筑物，屋面有一條處于直擊雷非防護區且無任何屏蔽措施的電源線路，采用三相四線制供電，設備端分配電箱有接地良好的接地端子板。當電源線路遭受直接雷擊時，電源線路每條線上分流的雷電流可以用下式計算：

I■=I/n

上式中，Iimp為SPD分擔的峰值電流；I為雷電流，取150kA；n為線路數，取4。計算可得，Iimp=37.5kA。如果使用II級分類試驗的電涌保護器，則最大通流量Imax=750kA（按照20倍的Iimp計算），額定通流量In=375kA（按照0.5倍Imax計算），市面上沒有這類的浪涌保護器，也只能選用I級分類試驗的電涌保護器。

這樣的例子確實存在，而且挺多。很多工程，屋面電源線即使穿管也穿PVC管，僅起到抗老化、絕緣的效用；對于防雷、抗干擾等幾乎沒有作用。

結語：

屋面電源線路應當穿具有屏蔽作用的鋼管或采用鎧裝電纜，電涌保護器的安裝位置、選用級別應根據具體情況而定。對于屋面敷設的各類信號和控制線路，其電涌防護措施也可以參考電源線路的過壓防護措施。

參考文獻

[1]中國機械工業聯合會.《建筑物防雷設計規范》（GB50057-2012）[S].北京：中國計劃出版社，2011：20～176.

[2]四川省住房和城鄉建設廳.《建筑物電子信息系統防雷技術規范》（GB50343

-2012）[S].北京：中國建筑工業出版社，2012：26～28.

[3]中華人民共和國建設部.《民用建筑設計通則》（GB50352-2005）[S].北京：中國建筑工業出版社，2005：4～5.

[4]中華人民共和國住房和城鄉建設部.《高層建筑混凝土結構技術規程》（JGJ3-2010）[S].北京：中國建筑工業出版社，2010：7.

收稿日期：2018-8-11

作者簡介：董 濤（1977-），男，山東曹縣人，助理工程師，本科，主要研究方向為雷電防御工作。