試論民用建筑電氣設(shè)計(jì)中電涌保護(hù)器的選用

蘇萍秀

（新疆北疆建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院（有限責(zé)任公司） 新疆奎屯 832000）

試論民用建筑電氣設(shè)計(jì)中電涌保護(hù)器的選用

蘇萍秀

（新疆北疆建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院（有限責(zé)任公司） 新疆奎屯 832000）

隨著社會(huì)的快速發(fā)展，各種電子設(shè)備也逐漸在人們生活以及建筑行業(yè)尤其是民用建筑廣泛應(yīng)用開來，而在建筑施工過程中，需要將保護(hù)效果與施工成本兼顧，如果民用建筑內(nèi)電子設(shè)備數(shù)量較少，則發(fā)生雷害時(shí)，所造成的損失不是很大，普通的防雷電措施就可以基本保障了整個(gè)民用建筑的安全，但是如果建筑中存在大量的電子信息設(shè)備，雷電所帶來的過電壓、過電流就會(huì)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，對(duì)此有必要采取適當(dāng)措施解決該問題，電涌保護(hù)器作為減少雷電等過電壓帶來的人身和財(cái)產(chǎn)傷害的有效手段，在民用建筑領(lǐng)域開始被采用并迅速普及開來，本文將在闡述電涌保護(hù)器原理及建筑物易受雷電損害原因的基礎(chǔ)上，對(duì)民用建筑電氣設(shè)計(jì)中電涌保護(hù)器的選用問題加以說明，以期對(duì)建筑過程中雷電防護(hù)等環(huán)節(jié)有所裨益。

民用建筑；電涌保護(hù)器；選用原則

1 前言

2 電涌保護(hù)器的相關(guān)原理及分類

2.1 電涌保護(hù)器的原理

電涌保護(hù)器作為非線性元件，大多適用于220V或者380V的低壓電源，根據(jù)IEC標(biāo)準(zhǔn)，電涌保護(hù)器的主要作用是抑制傳導(dǎo)過來的過電壓、過電流，對(duì)電路進(jìn)行保護(hù)。對(duì)于電涌保護(hù)器的基本要求是要能夠經(jīng)受預(yù)測的雷電電流并將雷電通過后的工頻續(xù)流熄滅，把過電壓有效限制在設(shè)備的可承受電壓范圍內(nèi)，來保護(hù)設(shè)備不被損壞。

2.2 電涌保護(hù)器的分類

按工作原理來劃分，電涌保護(hù)器大致可分為開關(guān)型、限壓型、分流型或扼流型等，按用途來劃分，大致可分為電源保護(hù)器、信號(hào)保護(hù)器等。它們各自的區(qū)別主要在于各自的放電能力、殘余電壓等不同。為了揚(yáng)長避短，多數(shù)工作人員會(huì)將多種電涌保護(hù)器加以組合，來達(dá)到更好的防雷效果。

3 建筑易遭受雷害的原因

隨著我國信息技術(shù)的發(fā)展，大量的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、監(jiān)控系統(tǒng)等智能化電子設(shè)備已經(jīng)迅速被應(yīng)用到我國的民用建筑中，但是大多數(shù)諸如此類的電子設(shè)備都存在過電壓耐受能力不強(qiáng)、絕緣性低、對(duì)電磁干擾的敏感度差等不足之處，如果不對(duì)這些缺點(diǎn)采取適當(dāng)?shù)拇胧┘右苑婪叮粌H建筑內(nèi)各類電子設(shè)備的正常運(yùn)行得不到保障，設(shè)備在遭受雷害后所造成的經(jīng)濟(jì)損失也是不可估量的。所謂雷電，就是一個(gè)自然放電的過程，主要是通過將能量在瞬間釋放并隨之產(chǎn)生電效應(yīng)、機(jī)械效應(yīng)等來損害建筑，同時(shí)還會(huì)有二次雷電效應(yīng)（即雷電電磁脈沖，是過電壓、過電流等暫態(tài)物理量的總稱）的產(chǎn)生。

4 電涌保護(hù)器的選用

4.1 對(duì)電涌保護(hù)的可靠性等級(jí)的確定

依據(jù)《計(jì)算機(jī)場地安全要求》，A、B、C三個(gè)級(jí)別分別對(duì)應(yīng)很重要、重要、較重要，除了此三個(gè)級(jí)別之外的大致可以理解為影響不大。實(shí)際應(yīng)用中大多指中小型企業(yè)或者機(jī)關(guān)事業(yè)單位的計(jì)算機(jī)中心，除了其設(shè)備本身所帶有的防雷措施，一般沒有其它的防護(hù)要求。

4.2 確定電壓保護(hù)水平

在融媒體時(shí)代下，主持人不但要具備電視制作的能力，而且還必須要適應(yīng)全媒體環(huán)境的要求，并能夠熟練運(yùn)用各種信息技術(shù)手段，比如說文字、圖像、視頻、網(wǎng)絡(luò)以及遠(yuǎn)程交互等方面的應(yīng)用，并通過不同的方式將電視節(jié)目內(nèi)容的即時(shí)性以及視覺沖擊力和感染力進(jìn)行強(qiáng)化并提高到一個(gè)新的層次，同時(shí)還要加大各類信息資訊的表現(xiàn)力。除此之外，電視節(jié)目主持人還必須擅長通過新媒體積累人氣以此提高節(jié)目的影響力與號(hào)召力，強(qiáng)化節(jié)目的黏合度。

確定電壓保護(hù)水平，主要是對(duì)建筑物內(nèi)的電子設(shè)備耐沖擊水平而言，如果沒有制造部門提供的數(shù)據(jù)，則耐沖擊電壓可按照如下確定：電源線路進(jìn)入建筑物處的設(shè)備耐沖擊電壓為6kV，配電線路的分支線路設(shè)備耐沖擊電壓為4kV，用電設(shè)備耐沖擊電壓大致為2.5kV，需要特殊保護(hù)的設(shè)備耐沖擊電壓定為1.5kV。電涌保護(hù)器的保護(hù)電壓應(yīng)小于在其保護(hù)范圍內(nèi)被保護(hù)設(shè)備的耐沖擊電壓，對(duì)于較為重要的電子設(shè)備，按照其耐沖擊電壓的80%來計(jì)算。

4.3 確定電涌保護(hù)器的電涌能量承受能力

4.3.1 按沖擊電流選擇電涌保護(hù)器

若試驗(yàn)的電涌保護(hù)器為Ⅰ級(jí)，則按照沖擊電流來選擇；若試驗(yàn)的電涌保護(hù)器為Ⅱ級(jí)，則按標(biāo)稱放電電流來選擇；若為Ⅲ級(jí)，則可按短路電流來進(jìn)行選擇。

4.3.2 電涌保護(hù)器的電涌能量承受力

對(duì)于各個(gè)級(jí)別的電涌保護(hù)器，可以利用雷電流參量來對(duì)其分流值進(jìn)行大致計(jì)算。當(dāng)沒辦法利用此方法計(jì)算時(shí)，則可將總雷電流的一半進(jìn)入建筑物防雷設(shè)計(jì)中的接地設(shè)計(jì)中，另一半使其流入民用建筑物內(nèi)各個(gè)導(dǎo)電設(shè)備例如電線等，如此一來，在每一個(gè)電子設(shè)備中通過的電流為總雷電流的一半/所有設(shè)備的個(gè)數(shù)。

4.3.3 持續(xù)運(yùn)行電壓的選擇

鑒于民用建筑大多為三相系統(tǒng)，電涌保護(hù)器的最大持續(xù)運(yùn)行電壓具有一定的規(guī)定，當(dāng)供電電壓大于額定電壓的1.1倍或者電壓的幅值加大時(shí)，應(yīng)該選用比最持續(xù)運(yùn)行電壓更高的電涌保護(hù)器，但是值得注意的是，在選擇了大于最大持續(xù)運(yùn)行電壓的電涌保護(hù)器后，電涌保護(hù)器的壽命也會(huì)有所下降，例如，如果在某交流供電系統(tǒng)中，最高持續(xù)電壓有可能達(dá)到340V甚至更高，在OVR防雷器中，如果電流存在不穩(wěn)定的情況，那么最大的持續(xù)運(yùn)行電壓最好選擇為385V左右為宜。

4.4 電涌保護(hù)器選擇時(shí)遵遁的原則

（1）當(dāng)所選擇的參數(shù)符合我們的要求時(shí)，在民用建筑物內(nèi)入口級(jí)的電涌保護(hù)器選擇電壓限制型較為合適；當(dāng)架空線作為向民用建筑物供電的配電線為時(shí)，入口級(jí)的電涌保護(hù)器選擇通過間隙保護(hù)元件的類型較為合適（電壓開關(guān)型）。電壓開關(guān)型電涌保護(hù)器主要應(yīng)用于能選擇較小間隙且對(duì)于工頻續(xù)流有自動(dòng)熄滅功能的產(chǎn)品，并且能夠通過計(jì)算整個(gè)電源系統(tǒng)的短路工頻電流來檢驗(yàn)該電流是否大于間隙的續(xù)流開斷等級(jí)，如果超出該等級(jí)的話，則可以選用保護(hù)元件為較小的放電電壓間隙的電壓開關(guān)型電涌保護(hù)器等。

（2）除了入口級(jí)以外的各個(gè)級(jí)別大都可以采用限壓型的電涌保護(hù)器，例如非線性金屬氧化物電阻以及其它類型的電涌保護(hù)器，同時(shí)也可以考慮將包含有串聯(lián)電感和并聯(lián)電容在內(nèi)的低通濾波器衰減器的具有兩個(gè)端口的電涌保護(hù)器作為用于電子設(shè)備的電涌保護(hù)器等。

（3）除了上述類型的電涌保護(hù)器，也可以選擇電涌保護(hù)箱（即在內(nèi)裝有多級(jí)電涌保護(hù)器模塊以及輔助機(jī)構(gòu)等），在選擇的同時(shí)要注意對(duì)引線的長度加以控制并適當(dāng)使電感降低。

4.5 關(guān)于電涌保護(hù)器輔助機(jī)構(gòu)的選擇

（1）類似金屬氧化物電阻電涌保護(hù)器或者上述提到的電涌保護(hù)箱在選擇輔助機(jī)構(gòu)時(shí)最好選擇對(duì)象具備電涌保護(hù)器的故障脫離器或者具有報(bào)警指示和觸點(diǎn)功能等。

（2）間隙型電涌保護(hù)器最好輔助機(jī)構(gòu)具有運(yùn)行狀態(tài)指示器。

（3）電涌保護(hù)器或者電涌保護(hù)箱選擇具有雷擊計(jì)數(shù)器等類似工具的輔助機(jī)構(gòu)為宜。

5 總結(jié)

隨著社會(huì)發(fā)展，電涌保護(hù)器作為在民用建筑施工過程中減少雷電等過電壓帶來的人身和財(cái)產(chǎn)傷害的有效手段，已經(jīng)逐步被普及開來，為了保障建筑的安全，盡可能減少雷害所帶來的人身和經(jīng)濟(jì)損失，我們需要采用合適的手段和方法選擇適合的電涌保護(hù)器，通過相關(guān)人員的共同協(xié)作，制定出最佳的過電壓保護(hù)方案，并成功付諸實(shí)踐，使我國的民用建筑安全水平得到有效提高。

[1]朱亮亮，傅勇平.電涌保護(hù)器在民用建筑電氣設(shè)計(jì)中的選用[J].現(xiàn)代建筑電氣，2010，06：38～41+56.

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[3]王錚，王一平.民用建筑電氣設(shè)計(jì)中若干問題的思考[J].現(xiàn)代建筑電氣，2016，03：61～64.

[4]鄒越華，關(guān)象石.對(duì)《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》的理解[J].建筑電氣，2013，03：8～16.

TM862

A

1004-7344（2016）18-0048-02

2016-6-7

蘇萍秀（1981-），女，本科，工程師，主要從事民用建筑電氣設(shè)計(jì)工作。