防感应雷措施中浪涌保护器的选择与安装

摘 要： 本文依据GB50057-94（2000年）《建筑物防雷设计规范》，主要分析了浪涌保护器（SPD）的各种参数、性能，然后根据理论分析结合实际工作经验，针对工作中如何选择和安装浪涌保护器做出了相应的见解。

关键词：SPD；参数；分析；安装

中图分类号：TU856 文献标识码：A

随着科技的发展和信息时代的到来，计算机信息系统的应用得到了普及，在建筑物中广泛应用各类先进的电子设备。自然界中雷击现象是十分普遍的现象，雷击发生时，会产生过电压、脉冲磁场以及过电流等，会直接通过通讯线路、供电线路等对各类电子设备造成损坏，严重威胁各类电子设备的安全，本文主要阐述防感应雷措施中浪涌保护器的选择与安装等问题。

1 过电压

1.1 雷电过电压

雷雨天气时，由于雷云的放电现象，对地面建筑物、电力线路、通讯线路、电子设备等建筑物和设备，通过电磁感应以及静电感应产生过电压现象，这类自然现象就是雷电感应。强烈的雷击现象会产生很高的过电压，对建筑物和各类线路以及设备会造成严重的灾害。并通过电力线路、通讯线路等长距离传输，使得建筑物和设备瞬间产生很高的过电压，威胁建筑物和设备的安全运行。

1.2系统过电压

电力系统中，电能质量是有严格要求的，电压和频率必须在规定的范围内。但是，电力系统也不是一直稳定运行的，由于电力系统出现故障等问题时，就会出现电能质量剧烈变化等现象，这类现象为系统过电压。为了有效地预防系统过电压现象的发生，应采用有电感、电容、继电器以及电涌保护器等元件组成的防系统过电压装置。

1.3 地电位反击

由于雷击大地以及引下线、接闪器和接地体等防雷装置，产生地电位上升，波及附近建筑物以及电子设备，对设备产生反击现象，严重损害设备对地的绝缘。

2 SPD的选择

2.1浪涌保护器选择

SPD 选型的实质是正确确定电压保护水平（残压） Up、最大放电电流，保持Up小于被保护设备的耐压等级，从而保护设备。《规范》内给出220/ 380V 三相系统各种设备绝缘的耐冲击电压额定值。设计时，可从《规范》给出的雷电流分配图、雷电流分流估算式、雷电流参量表，作为选择SPD 的重要依据。首先确定建筑物防雷等级。

从《规范》有关规定确定建筑物防雷等级及首次雷击及首次雷击以后的雷电流参量；也可以从实测的雷电流幅值的雷击概率曲线上由年均雷暴日T 来查取雷电流幅值的雷击概率。具体由1-Nc/N来计算。（NC表示因直击雷和雷电电磁脉冲引起信息系统设备损坏的可接受的最大年平均雷击次数，N表示建筑物预计累计次数）然后由不同的概率可以得出需要安装SPD不同的级数（表格如下）：

E

采取3-4级SPD进行保护

0.95

采取2-3级SPD进行保护

0.8

采取2级SPD进行保护

E≤0.80 D级 应在低压系统中采取1级或以上SPD进行保护

（各级中SPD保护推荐级数表）

2.2参数的选择

电压类参数，主要有：最大钳压、残压、电压保护水平、最大持续电压和最大电涌电压。

（1） 电压保护水平Up ： SPD 泄放标称放电电流时，其两端的最大电位差。

（2）最大箝压：箝压（Clamping Voltage ：CV） 是SPD 起作用时的限制电压。对压敏电阻这类SPD 来讲，最大箝压是SPD 箝压功能恶化情况下的残压。

（3）最大电涌电压：SPD 的最大残压加上SPD 两引线寄生电感上的感应电压，亦为被保护设备实际承受的最大过电压。

（4） 最大持续运行电压Ue：可能持续加于SPD 两端的最大交流电压有效值和直流电压之和。超过此值运行时，SPD 将遭受热致损坏。

3 电涌保护器的安装

雷电会在配电线路上感应雷电过电压，它可能是相线对地、可能是中性线对地、也可能是相线与中性线间感应过电压，而不同的配电系统中SPD的安装方法是不一样的。TN系统一般采用相线及中性线分别对地加装过压型SPD的方式，TT 系统一般为相线分别对中性线加装过压型SPD ，中性线对地采用放电间隙SPD。不同的供电接地系统，SPD的安装方法不同，在TN–C-S和TN-C中电源进线回路中有相线和PEN线，而PEN线需与总等电位联结的接地母排连通而接地，所以这两种接地系统的PEN线上可不需安装SPD，TN-S和TT接地系统中的N线在进线处不接地，这两种系统的N线上应和相线一样安装SPD。此外，在易燃易爆危险环境中， 使用的SPD应具有防爆功能.

在不同供电制式的系统中SPD的安装位置各有不同。许多专业的防雷技术人员都没有重视到这点，以点带面，一概而论。如果不对SPD的安装位置加以重视，不但使其不能起到保护系统的作用，反而会带来安全隐患。

结语

上述讲明了在低压配电中SPD的选择与安装，大家要注意一点就是：能量配合在整个系统中作为多级SPD保护系统的核心，制观重要，大家还要理解就是：低压配电系统的防雷是一项综合性的工程，片面追求SPD的防护作用是不对的，还应同其他的防雷技术结合起来，也就是要与接地、等电位连接、屏蔽等构成一个完整的防雷体系，只有这样方能达到预期的防雷效果。

参考文献

[1].GB50057 – 94， 建筑物防雷设计规范 2000[S].

[2].苏邦礼，崔秉球，吴望平，苏宇燕. 雷电与避雷工程 [M]. 中山大学出版社.

[3]梅卫群，江燕如. 建筑防雷教程 [M]. 南京气象学院电子工程系.

[4].张小青 建筑物内电子设备的防雷保护[M]. 电子工业出版 2000

[5].IEC61312-3 雷电磁脉冲的防护第三部分：浪涌保护器的要求. 1996.