民用建筑防雷设计中电涌保护器的选择分析

张波

摘要：随着时代的发展中国电力系统在中国经济的运行和发展中起到的作用更加突出，在电力系统正常运转的过程中，可能出现因为多种原因造成的内外电涌现象。电涌会造成正常工作的过程中瞬时电压过高，会对电子信息系统造成很大的危害，因此在实际的工作中需要重视电涌保护器的选择与安装，并提升整体的保护效能。基于此本文将进行重点分析与研究。

关键词：民用建筑防雷设计;电涌保护器;选择分析

中图分类号：TM862

一、电涌保护器

1.电涌

电涌是指超过正常工作电压的瞬时电压。是电路中的一种短期电流。当我们的电器接触到插头时，火花是最常见的电涌。电涌是指超过正常工作电压的瞬时过电压，在电气电子设备中产生危险的过电压和过电流，即外部电涌;电气系统的运行过电压和电气系统故障也会在低压配电系统中产生电涌，即内部电涌。“电涌”会对低压电气设备，尤其是电子和信息系统造成极大的危害[1]。

2.电涌保护器

（1）设备简介

电涌保护器（SPD）又称避雷器，适用于交流50/60HZ、额定电压220V～380V的供电系统，能保护由间接雷、直击雷、其它瞬时过电压引起的电涌。它适用于家庭住宅、第三产业和工业领域的电涌保护要求，具有相对相、相对相、相对中性线、中性线对地及其组合等特点。电涌保护器是一种非线性保护装置，用于限制暂态过电压，引导放电电涌电流带电系统，在实际的电气安装和保护中起着重要的作用。无论是从响应时间、综合防护方式、抗老化性能等方面，电涌保护器的保护效果都是更好的，因此在实际的管理中，避雷设计设施也更多倾向于选择电涌保护器。

（2）设备分类

根据工作原理，市场上的电涌保护可分为开关型、限压型和组合型三种。根据配电系统的接地类型和剩余动作电流保护器的安装位置和数量，电子系统中电涌保护器的保护元件采用线对线、线对地及其组合方式进行连接，以实现不同的电压保护。

（3）设备参数

（3.1）最大持续运行电压

其值与低压配电系统的接地方式和电涌保护器的安装位置有关。电子系统电涌保护器端子可连续施加最大连续工作电压，且不会使电涌保护器的传输特性降低[3]。

（3.2）电压保护水平

电涌保护器两端通过额定放电电流时产生的最大放电电压（剩余电压）是限制端子间电压的性能参数。

（3.3）标称放电电流

电涌保护器（SPD）的8 / 20 μ s放电电流峰值用于确定一次和二次试验中电涌保护器（SPD）的极限电压，也用于一次和二次运行负荷试验的预处理。

（3.4）最大放电电流

电涌保护器的峰值电流为8/20pS电流波，用于电涌保护器的Ⅱ级分类试验。

（3.5）冲击电流

电涌保护器的一级分类试验一般采用峰值电流IP、总电荷Q、比能w / R规定的脉冲电流，其波形为10 / 350 μ S，电涌保护器必须能多次放电而不损坏这种雷电流。

二、电气系统中电涌保护器的选择

1.在变电所低压母线上

在变电所低压母线设三台I级试验用电涌保护器，三相连接（L-PE，PE接N），电压保护等级上升不超过4kV;冲击电流Iimp≥12.5kA。。

2.在一二类防雷建筑物上

对于直接安装在一级防雷建筑低压线路入口的二级防雷建筑避雷器或外部防雷装置，在建筑总配电箱和开关电源侧安装一组一级试验电涌保护器，共4个，即3相线对地接线（l-pe）和1中性线对地接线（N-PE）。电压保护等级应小于或等于2.5KV，每种保护模式的冲击电流值IIMP应等于或大于12.5ka[2]。

3.在第三类防雷建筑物上

（3+1）电涌保护器应安装在建筑物总配电箱开关的电源侧，即3相线对地连接（L-PE）和1中性线对地连接（N-PE）。选用经I级试验的电涌保护器，其电压保护水平值Up≤2.5kV，各保护方式冲击电流值Iimp。

4.在耐冲压类设备上

三相电气设备选用一组（3+1）电涌保护器，保护方式为（3P+1）接线;单相设备选用两台保护器，保护方式为（1P+1）接线，即（LPE）+（N-PE），冲击电压保护等级不超过1.5kV

三、民用建筑防雷设计中的电涌保护器选择

1.综合考虑周边的电气电压环境

为了科学地选择最合适的保护类型，需要分析电涌保护器配置中保护负荷、现场环境、接地系统等因素的特点。根据现场环境，调查一般以无避雷针或防雷设备的具体划分为基础。如果避雷针或其他防雷设备布置在建筑物50m范围内，电涌保护设备应保持最大放电电流为65ka。在实践中，还应考虑建筑金属的数量和屏蔽。

2. 合理选择保护方式

根据实测数据，完成对具体线路运行的保障，从而达到巩固线路保护性能，提高设备抗雷击能量的效果。由于建筑物接地系统的类型有很大的差异，因此电涌保护器的相线与中性线之间的电压及其所能承受的最大持续电压应在一定的范围内进行测量。

3.选择有效的后备保护电器

断路器的分断能力应大于该位置的最大短路电流。为了达到最佳的保护效果，SPD的每一个极都要设计好。目前，电涌保护器的后备保护装置包括断路器、熔断器、专用后备保护装置和综合电涌保护器。通过对最大放电电流、额定电流等影响因素的分析，提高了整个工作的效率。

四、结语

总而言之，在实际的民用建筑电气工程中，利用电涌保护其能提升整体的电气系统的安全性，保障其不被电压过载造成设备和系统的故障。但是实际上，在电气工程的应用和管理中，应当优化整体的开展效能，提升工作的管理有效性，切实保障工作的开展效能。基于此，本文进行了相关的分析与研究，而本质上应当在综合考虑周边的电气环境的基础之上，做好实测数据的监控选择合适的保护方式和有效的后备保护电器，这样才能提升整体的工作效能，优化工作开展效果。

參考文献：

[1]司凯伦.探讨电涌保护器在民用建筑电气设计中的选用[J].工程建设与设计，2020（17）：63-64.

[2]金显如.刍议新媒体时代广播电视播音主持语言的创新路径[J].传播力研究，2020，4（09）：101+103.

[3]沈力，杨楠.TBU器件在计量测试仪器输出接口保护上的应用[J].电子技术与软件工程，2019（12）：117-118.

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