浪涌保护器(SPD)在农村建筑防雷中的选择与应用

摘要：近几年,雷击灾害事故发生在农村的机率约占总雷电灾害数的3/4,雷击伤亡事故4/5以上发生在农村，农村防雷意识淡薄,防雷知识缺乏,房屋缺少防雷装置。本文针对农村的实际情况，合理选择和使用浪涌保护器（spd）可以有效地减少农村建筑的雷电灾害。

关键词：农村建筑；雷电防御；SPD的选择

一、雷电产生

雷电的产生：大气中的强对流会伴随着电荷分布的变化，大气电场也会随之发生变化，从而形成雷雨云(专业称"积雨云")，雷雨云团之间或雷雨云团与大地之间就可能发生剧烈的放电现象，这种强烈的放电就是闪电，又称雷电或雷击。

二、农村防雷现状的调查和分析

我国平均每年因雷击灾害所造成的损失为几十亿元，广东2002年已统计的发生雷害2263起，造成损失3亿多元。 针对雷电灾害我国近年来先后出台了多部防雷标准和规范，为减少和防止雷电灾害的发生，各级政府部门，施工单位应严格按照标准、规范的要求监督实施。

农村防雷意识淡薄,防雷知识缺乏,房屋缺少防雷装置。有些农户在屋顶上放置了不锈钢水箱、太阳能热水器、普通电视天线、卫星天线等金属物,大部分没有作接地处理,这些金属成为雷电放电的对象,存在严重的雷击隐患。大部分房屋无防直击雷装置；电源线路、有线电视线路、电话线路等无防雷装置。

三、农村雷电防御措施

（一）加强农村防雷科普的宣传和雷电知识的普及教育

农村防雷宣传和雷电知识普及是农村雷电灾害防御工作的关键,其开展的好坏直接关系到农村雷电灾害防御工作的成败。只有提高群众防雷意识,增强群众安装防雷装置的自觉性和主动性,才能够真正做好农村的雷电灾害防御工作。应采取防雷宣传画、防雷公益图片、雷电灾害警示图片、防雷宣传幻灯片、防雷公益广告等形式,利用手机短信、电视、报纸、网络等媒体进行防雷宣传,以及在农村宣传车巡回宣传等方式开展大规模的防雷科普宣传,提高广大农民群众科学预防雷电灾害知识。

（二）加大对农村建筑物防雷建设的监管力度

对农村企业和个人新建扩建建筑物,要安装避雷设施,定期进行防雷检测。从源头上减少雷电灾害的发生,政府可以对农村避雷设施建设进行一定程度的扶植,减少农民的负担,从而减少雷电伤亡的发生。

（三）规范电力、电话、电视天线等线路的防雷措施

由于农村都是架空线路,雷击到线路上和线路上感应上雷电流的时候较多,直接安装浪涌保护器,浪涌保护器难以承受。一般情况下,线路在入户前套15 m长的钢管埋地引入或改15 m长的屏蔽线入户,并把屏蔽线两头接地,这样可以把线路感应的雷电流的大部分通过屏蔽层和钢管传入大地。电话线路入户时应将其绝缘子的铁脚接地,电话线路也不宜采用木杆架设。需要架设电视天线时,一定要在它的旁边架设金属避雷针并保持3 m以上的安全距离,用避雷针来保护天线。否则当天线遭雷击时,不仅电视机将受损,还有可能伤及室内人员。

四、雷电的危害和雷电防护区

（一）雷电危害

直击雷：直击雷是雷雨云对大地或建筑物的放电现象。它产生强大的脉冲电流、炽热的高温、猛烈的电动力损坏放电通道上的建筑物、输电线、室外电气、 电子 设备，击死击伤人员，同时产生的强烈的电磁感应和电磁辐射，对周围的电气、电子设备造成损坏或干扰。

雷击电磁脉冲(LEMP)：雷击电磁脉冲是由于雷雨云之间和雷雨云与大地之间放电时，产生的电磁感应、电磁辐射以及雷雨云与输电线静电感应电荷在雷击放电瞬间泄放,产生的过电压、过电流通过连接建筑物内外的各种金属管道、电源线、信号线、电视天线等进入室内设备，使用电设备损害。

对直击雷的防护主要采用避雷针、避雷带、引下线及接地体等传统的外部避雷装置。对雷击电磁脉冲的防护主要采用浪涌保护器（SPD）。

（二）雷电防护区

第一屏蔽保护区(LPz1，区)：本区内的各类物体不可能遭受直接雷击，流经各类导体的雷电流已经分流，比LPZOB区进一步减小；且由于屏蔽措施，本区的电磁场强度也已得到了初步的衰减。为了进一步减小雷击电磁脉冲的影响，可设第二屏蔽保护区LPZ2：和第三屏蔽保护区LPZ3。

五、电源线路SPD的选择要求

（一）SPD的选择

保护系统中安装SPD的数量，依据雷电防护区概念的要求，被保护设备的抗扰能力和雷电防护分级而定。

在LPZ0区与LPZ1区交界处应安装Ⅰ级分类实验的SPD或限压型SPD作为第一级保护；在LPZ1区与LPZ2区交界处应安装限压型SPD作为第二级保护；在住宅配电箱输出端应安装限压型SPD作为第三级保护。

SPD连接导线应短而直，其长度不宜大于0.5m。如果电网中有几个浪涌保护器，它们将会互相影响，并联的保护器之间必须达到能量的配合才能确保被保护线路的安全。配合的效果是：当由雷电形成一个浪涌过电压时，电涌保护器（B级）将可靠地响应，带走高能量的电流，以保护由于过载而损坏其它浪涌保护器（C级或D级）。当SPD具有能量自动配合功能时，线路长度不受上述规定限制。为防止SPD老化造成短路，SPD安装线路上应有过电流保护装置，宜选用有劣化显示功能的SPD。

在电源总配电柜输出端应安装标称放电电流In≥15KA（10/350μs波形）的开关型浪涌保护器；也可安装标称放电电流In≥80KA（8/20μs波形）的限压型SPD作为一级防护。

在分配电柜输出端应安装标称放电电流In≥40KA（8/20μs波形）的限压型SPD作为二级防护。

在住宅终端配电箱输出端应安装标称放电电流In≥20KA（8/20μs波形）限压型SPD作为三级防护。

在配电箱输出端也可安装混合型或串联型SPD，其技术指标应满足设备要求。

（二）SPD后备保护元件的选择

基于电气安全原因，并联安装在市电电源的SPD，为防止其失效后造成故障短路，必需在SPD前安装短路保护器件。SPD的后备保护有熔断器、断路器和漏电断路器三种。在国内外公司SPD的样本中，对SPD后备保护的推荐方案比较乱，没有统一的标准可遵循。

六、结语

农村防雷减灾工作是一项系统工程,要引起社会各界的高度重视,只有全社会动员起来,采取多种措施,多管齐下,形成合力,加大防雷减灾的宣传力度,以预防为主,排除防雷隐患,严格按照防雷安全规范去做,才能将农村雷电灾害降低到最小。

参考文献：

[1]贾宇魁；建筑物电子信息系统防雷设计中存在的问题分析[J]；今日科苑；2008年04期。

[2]李祥超；赵学余；王羽飞；电涌保护器(SPD)的安全性能分析及其解决措施[J]；气象教育与科技；2007年03期。