試論低壓電氣系統(tǒng)中浪涌保護(hù)器的應(yīng)用

【摘要】隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，越來越多先進(jìn)的信息技術(shù)運(yùn)用在了建筑物內(nèi)的信息系統(tǒng)中，使建筑物信息程度和只能程度得到了大幅度的提升，可是，此類信息系統(tǒng)都普遍存在著絕緣強(qiáng)度不高、電磁干擾的敏感度強(qiáng)等缺陷，使建筑物的用電安全受到影響。因此，現(xiàn)代的建筑物都選用裝備防雷設(shè)施，通過采用直擊雷防護(hù)、公用接地，以及利用安裝浪涌保護(hù)器的措施來防止雷擊危險(xiǎn)，用來減弱或防止雷電波所引起的危害。本文就低電壓電氣系統(tǒng)（低壓配電柜）中浪涌保護(hù)器的應(yīng)用，做了深入的分析與探討，以供同行參考借鑒。

【關(guān)鍵詞】低電壓系統(tǒng)；浪涌保護(hù)器；雷電波；信息技術(shù)

一、前言

浪涌保護(hù)器的英文簡稱是SPD，在建筑物電氣系統(tǒng)防雷工作中，浪涌保護(hù)器起著至關(guān)重要的作用，它通過對暫態(tài)過電壓與分流浪涌電流的限制，來實(shí)現(xiàn)對建筑電氣進(jìn)行保護(hù)作用。浪涌保護(hù)器由放電間隙、二極管、濾波器和壓敏電阻等器件組成，根據(jù)應(yīng)用場合的不同，浪涌保護(hù)器的類別也是不同的，可以分為電源線路浪涌保護(hù)器、信號線路浪涌保護(hù)器等。本文將要深入介紹浪涌保護(hù)器的選擇原則，明確浪涌保護(hù)器在低壓配電系統(tǒng)中的設(shè)置，除此之外，還要解釋安裝浪涌保護(hù)器時(shí)應(yīng)當(dāng)著重注意的一些問題。

二、建筑低壓配電系統(tǒng)中浪涌保護(hù)器（SPD）的工作原理

浪涌保護(hù)器，英文簡稱為SPD，要進(jìn)行建筑物電子設(shè)備的雷電防護(hù)，浪涌保護(hù)器是不可多得的一種裝置，在過去的一段時(shí)間里，人們習(xí)慣稱浪涌保護(hù)器為過電壓保護(hù)器，近年來，浪涌保護(hù)器這個(gè)名稱才漸漸被人們所熟識。浪涌保護(hù)器在工作時(shí)，可以控制進(jìn)入電力線和信號傳輸線的過電壓，使瞬時(shí)過電壓的大小保持在一定的范圍之內(nèi)，使系統(tǒng)避免受到瞬時(shí)過電壓的傷害，除此之外，浪涌保護(hù)器還可以將非常強(qiáng)大的雷電電流導(dǎo)入大地，防止系統(tǒng)由于受到雷擊而遭受巨大的破壞和損傷，因此，浪涌保護(hù)器在對建筑物電氣系統(tǒng)的保護(hù)中，有著現(xiàn)階段不可替代的作用。

三、浪涌保護(hù)器的幾種不同分類

1.按工作原理進(jìn)行浪涌保護(hù)器的分類

按照不同的工作原理，浪涌保護(hù)器可以分為電壓開關(guān)型SPD、組合型SPD和電壓開關(guān)型SPD三種類型，電壓開關(guān)型SPD又被成為短路開關(guān)型浪涌保護(hù)器，在沒有瞬時(shí)過電壓時(shí)，這類保護(hù)器會(huì)出現(xiàn)高阻抗，如果有雷電瞬時(shí)過電壓，這種高阻抗就會(huì)瞬間轉(zhuǎn)化為低阻抗，使雷電通過；限壓保護(hù)器又被稱為鉗壓型浪涌保護(hù)器，這種保護(hù)器的有著強(qiáng)烈非線性的特性，在沒有瞬時(shí)過電壓時(shí)，這種浪涌保護(hù)器會(huì)產(chǎn)生高阻抗，可由于電流和電壓的不斷增大，其阻抗會(huì)隨著電壓和電流的增大而不斷降低；組合型SPD是由電壓開關(guān)型SPD和電壓開關(guān)型SPD的組件結(jié)合出來的，組合型SPD會(huì)具備后兩者的特性。

2.按用途進(jìn)行浪涌保護(hù)器的分類

按類型進(jìn)行分類，SPD可以被分為電源線路與信號線路兩種浪涌保護(hù)器，在電源線路中，浪涌保護(hù)器的主要作用是在第一時(shí)間內(nèi)把被保護(hù)線路和等電位系統(tǒng)相連，讓設(shè)備的每個(gè)端口等電位，并將電路上受到雷擊產(chǎn)生的巨大脈沖電能泄入地面，使設(shè)備每個(gè)端口的電位有所降低，從而對設(shè)備產(chǎn)生保護(hù)作用；信號線路浪涌保護(hù)器在信號線路中安裝，作用是對后續(xù)設(shè)備進(jìn)行保護(hù)，普遍安裝在設(shè)備的前端，低頻信號SPD、天饋SPD等，都屬于信號線路浪涌保護(hù)器。

四、SPD的選用和安裝工藝

1.浪涌保護(hù)器的選擇

浪涌保護(hù)器的選擇時(shí)，要注意設(shè)備之間電壓平均保護(hù)和連接線的導(dǎo)體界面等因素，通過低電壓系統(tǒng)的不同種情況，進(jìn)行浪涌保護(hù)器類型的選用。

第一，當(dāng)雷電竄過時(shí)SPD一定要能承受，在建筑物進(jìn)線處與別的防雷區(qū)浪涌的最大電壓，應(yīng)該和系統(tǒng)的最基本絕緣性能及設(shè)備能夠承受的最大浪涌電壓相匹配。

第二，如果在整體開關(guān)上多處了安裝浪涌保護(hù)器的時(shí)候，限壓型浪涌保護(hù)器和電壓開關(guān)型浪涌保護(hù)器之間的距離應(yīng)當(dāng)大于5厘米。

第三，為了防止浪涌保護(hù)器受到損傷，應(yīng)當(dāng)在每級浪涌保護(hù)器上設(shè)置熔絲或者斷路器，對SPD進(jìn)行保護(hù)作用。

第四，如果保護(hù)設(shè)備的線路出現(xiàn)屏蔽，應(yīng)該選擇接近屏蔽線路的末端進(jìn)行浪涌保護(hù)器的安裝工作。

2.浪涌保護(hù)器的安裝選擇

傳統(tǒng)而言，我們一般在各防雷區(qū)界面處安裝浪涌保護(hù)器，越接近建筑物入口和被保護(hù)裝置保護(hù)效果越好，當(dāng)在界面周圍的被保護(hù)設(shè)備處安裝浪涌保護(hù)器時(shí)，此設(shè)備的線路應(yīng)當(dāng)能對浪涌電壓和電流進(jìn)行絕對的承受，同時(shí)，因該對金屬保護(hù)層在界面處進(jìn)行等電位連接動(dòng)作。

對于室外引來的線路而言，應(yīng)該在靠近屏蔽線路的末端進(jìn)行浪涌保護(hù)器的安裝工作，同時(shí)，還要滿足被保護(hù)區(qū)域相關(guān)的防雷要求，如果SPD和被保護(hù)的設(shè)備有較遠(yuǎn)的距離，浪涌保護(hù)器的電壓和兩端引線的感應(yīng)電壓無法對設(shè)備進(jìn)行保護(hù)作用時(shí)，就應(yīng)當(dāng)將浪涌保護(hù)器安裝在被保護(hù)設(shè)備處。

五、低壓電源系統(tǒng)中浪涌保護(hù)器的安裝和接線工作

比如總電源進(jìn)線配電柜里、屋頂廣告照明設(shè)備的電源配電箱里，配電變壓器的低壓側(cè)主配電柜里，在電源進(jìn)線的地方，如果存在所安裝的浪涌保護(hù)器電壓保護(hù)水平與其兩遍引線的感應(yīng)電壓加起來，還不能夠?qū)ε潆娤涔╇娫O(shè)備進(jìn)行保護(hù)，應(yīng)該將符合II級分類的浪涌保護(hù)器安裝在該級配電箱上，需要安裝浪涌保護(hù)器的這種配電箱較為常見，有線電視機(jī)房、醫(yī)院的手術(shù)室、安保人員的監(jiān)控室、消防中心、電梯的控制中心、計(jì)算機(jī)控制中心以及建筑配電箱等，都需要在配電箱內(nèi)安裝此SPD。

如果有需要把瞬態(tài)過電壓控制到一定程度的設(shè)備存在，例如信息系統(tǒng)設(shè)備等，應(yīng)該把符合III級分類試驗(yàn)的浪涌保護(hù)器安裝在這種設(shè)備前，某些計(jì)算機(jī)設(shè)備和電子設(shè)備的插座箱內(nèi)，都會(huì)安裝此類浪涌保護(hù)器，用來保護(hù)設(shè)備的安全性。

六、進(jìn)行浪涌保護(hù)器安裝時(shí)應(yīng)該著重注意的幾點(diǎn)問題

在進(jìn)行浪涌保護(hù)器的選擇和安裝時(shí)，要結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行選擇和安裝，筆者認(rèn)為，此時(shí)要著重注意以下幾點(diǎn)事項(xiàng)，來保證安裝過程的有效性和科學(xué)性：

1.在進(jìn)行第一集保護(hù)SPD安裝時(shí)，這級的浪涌保護(hù)器一定要在建筑物入戶線的總等電位連接段子處的附近，二級和三級浪涌保護(hù)器應(yīng)當(dāng)在被保護(hù)設(shè)備的周圍進(jìn)行安裝，浪涌保護(hù)器和等電位連接的導(dǎo)線應(yīng)當(dāng)遵循短和直的原則，防止導(dǎo)線自己產(chǎn)生阻抗以及感抗所出現(xiàn)一些本該不會(huì)出現(xiàn)的過電壓。

2.包括接地線以內(nèi)的已經(jīng)被保護(hù)或者沒有被保護(hù)的線路，不能夠近距離平行進(jìn)行布放，在布放時(shí)，它們之間一定要有一定的間隔，或者利用屏蔽裝置來對電路之間進(jìn)行隔離工作，避免沒有受到保護(hù)的線路感應(yīng)給已經(jīng)被保護(hù)的線路雷電浪涌電壓。浪涌保護(hù)器的接地線還應(yīng)當(dāng)可靠的連接到系統(tǒng)保護(hù)接地，連接線的直徑不能夠小于接地線最小截面要求。

3.應(yīng)當(dāng)選用多股銅絞線作為浪涌保護(hù)器的接地線，而不應(yīng)該用單股銅芯線作為接地線，前者可以讓雷電流更好的進(jìn)行釋放。如果子啊配電箱內(nèi)安裝浪涌保護(hù)器，那配電箱的接地排一定要有比16mmz大的銅導(dǎo)線和接地系統(tǒng)進(jìn)行連接。

4.在容易發(fā)生爆炸危險(xiǎn)的系統(tǒng)設(shè)備和場所中安裝的浪涌保護(hù)器除了上述作用之外，還應(yīng)當(dāng)具備防爆的功能與作用。

5.在電壓型浪涌保護(hù)器和開關(guān)型浪涌保護(hù)器中間的線路長度應(yīng)該大于10米，限壓型浪涌保護(hù)器中間的線路長度應(yīng)該在5米以上。如果安裝的距離不符合要求規(guī)定，可以用退禍器件進(jìn)行糾正。

6.如果加裝浪涌保護(hù)器的建筑沒有信息系統(tǒng)，且該建筑沒有安裝防雷擊的設(shè)施，可以用第三類防雷建筑采用防止直擊雷的對策進(jìn)行，如果要加入屏蔽情況的考慮，應(yīng)當(dāng)用避雷網(wǎng)來防止直擊雷接閃器。

七、結(jié)束語

總而言之，浪涌保護(hù)器的選擇要根據(jù)工程的實(shí)際情況進(jìn)行，在進(jìn)行浪涌保護(hù)器的安裝時(shí)，一定要注意文中上述事項(xiàng)，確保浪涌保護(hù)器安裝的有效性和科學(xué)性，使浪涌保護(hù)發(fā)揮最大程度的作用，保護(hù)低壓電氣系統(tǒng)及建筑物安全。