從過(guò)電壓角度解析低電壓配電系統(tǒng)SPD的裝設(shè)和選擇

趙建寧

摘 要：為了能夠更加仔細(xì)準(zhǔn)確的研究建筑物第一級(jí)電涌保護(hù)器（SPA）的裝設(shè)情況，本文對(duì)低壓配電系統(tǒng)大氣過(guò)電壓、操作過(guò)電壓產(chǎn)生的原因進(jìn)行了分析，對(duì)低壓電氣系統(tǒng)中的三種過(guò)電壓做了說(shuō)明，還對(duì)大氣過(guò)電壓和操作過(guò)電壓對(duì)SPD裝設(shè)的影響做到全面的討論。在文章的最后，考慮到SPD裝設(shè)在實(shí)際使用的過(guò)程中還會(huì)受到暫時(shí)過(guò)電壓影響，所以筆者還對(duì)暫時(shí)過(guò)電壓對(duì)SPD選擇的影響做了一個(gè)簡(jiǎn)要的說(shuō)明。

關(guān)鍵詞：過(guò)電壓保護(hù);電涌保護(hù)器（SPD）;振蕩保護(hù)距離;暫時(shí)過(guò)電壓耐受值;

1引言

建筑物的正常使用受到諸多方面的影響，而且建筑物本身也包含有很多系統(tǒng)。想要建筑物能夠正常的為人們生產(chǎn)生活提供方便，那么建筑物的各個(gè)系統(tǒng)就必須要正常的運(yùn)作。在建筑物所包含的諸多系統(tǒng)當(dāng)中，電氣系統(tǒng)在其中扮演著不可或缺的角色。要想電氣系統(tǒng)能夠正常的運(yùn)作，那么相關(guān)工作人員一定要減少過(guò)電流、過(guò)電壓這些不良的情況。過(guò)電流、過(guò)電壓這些不良的情況會(huì)對(duì)電氣系統(tǒng)的正常運(yùn)作造成極大的影響，甚至?xí)溥\(yùn)行造成一定的危害。具體而言，過(guò)電流對(duì)電氣系統(tǒng)造成的危害主要是電氣系統(tǒng)中通過(guò)的電流由于太大了，超過(guò)了電氣系統(tǒng)的正常值，因此，電氣系統(tǒng)中將會(huì)產(chǎn)生超過(guò)電氣系統(tǒng)正常負(fù)荷的引力作用會(huì)造成電氣系統(tǒng)產(chǎn)生一定的破壞。不僅如此，當(dāng)電氣系統(tǒng)中的電流太大時(shí)，電流所產(chǎn)生的熱量也會(huì)超過(guò)電氣系統(tǒng)所能負(fù)荷的熱量，從而對(duì)電氣系統(tǒng)的正常運(yùn)作產(chǎn)生一定的影響。而過(guò)電壓這種不良情況對(duì)電力系統(tǒng)的破壞則是更為直接，一般而言，過(guò)電壓會(huì)使得電氣系統(tǒng)的絕緣層受到破壞從而導(dǎo)致設(shè)備產(chǎn)生一定的破壞。

2低壓電氣系統(tǒng)中的三種過(guò)電壓

2.1大氣過(guò)電壓

就一般而言，雷電會(huì)對(duì)人們的生產(chǎn)生活造成諸多的影響。雷電產(chǎn)生之后，在某些時(shí)候甚至?xí)?duì)人們的的生產(chǎn)生活造成破壞性的損害。但是知道雷電的損害原是什么，經(jīng)過(guò)研究發(fā)現(xiàn)雷電之所以會(huì)對(duì)人們的生產(chǎn)生活造成影響，其根本原因是由于雷電中所含有的雷電流。由于雷電流的最大電流值極為巨大，而且雷電流的由弱變強(qiáng)和由強(qiáng)變?nèi)醵际窍喈?dāng)?shù)目焖俚?，因此在雷電流存在的環(huán)境當(dāng)中，周圍往往伴隨著極為強(qiáng)大的電磁場(chǎng)，而這些強(qiáng)大的電磁場(chǎng)中會(huì)產(chǎn)生極為強(qiáng)大的過(guò)電壓，這些過(guò)電壓會(huì)對(duì)人們的方方面面造成不利的影響。相對(duì)于建筑類物體的電氣系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，大氣過(guò)電壓主要包含有以下的三種形式：

（1）人們把第一種形式的過(guò)電壓稱之為直擊雷過(guò)電壓，或者也更加形象地稱之為反擊過(guò)電壓。其形成的原理是，當(dāng)雷電對(duì)建筑物有擊打作用的時(shí)候，雷電所產(chǎn)生的電流會(huì)流精接地的裝置。這一動(dòng)作的后果就是會(huì)造成接地點(diǎn)處電位產(chǎn)生突然的升高，然而，當(dāng)接地點(diǎn)處電位升高的時(shí)候，設(shè)備外殼的電位卻還是保持在原來(lái)的位置不變。這就導(dǎo)致了設(shè)備外殼和導(dǎo)電部分產(chǎn)生了相當(dāng)高的電位差。電位差的存在會(huì)造成電氣設(shè)備產(chǎn)生一定的損壞。

（2）人們把第二種大氣過(guò)電壓稱之為雷電侵入波。為了方便人們的日常生產(chǎn)生活，在建筑物的外圍，相關(guān)工作人員往往設(shè)置了戶外架空的線路，這些戶外架空的線路會(huì)給人們的日常生產(chǎn)生活帶來(lái)極大的方便。然而這些戶外架空的線路在雷電來(lái)臨的時(shí)候，會(huì)在天空打雷的時(shí)候，吸引一部分的雷電電流流進(jìn)這些戶外架空的線路。雷電侵入波對(duì)于電氣設(shè)備的損壞除了這種比較正常的破壞方式之外，還有另外一種比較特別的破壞方式，那就是當(dāng)產(chǎn)生雷電的云層之間或者是產(chǎn)生雷電的云層直接對(duì)地面產(chǎn)生放電效應(yīng)的時(shí)候，位于地面附近的金屬管線便會(huì)伴隨著雷電的產(chǎn)生生成一定的感應(yīng)過(guò)電壓。這些感應(yīng)過(guò)電壓并不會(huì)對(duì)電氣設(shè)備造成直接的破壞，它會(huì)以行波的方式對(duì)室內(nèi)的電器設(shè)備造成極為龐大的破壞。

（3）第三種大氣過(guò)電壓稱之為感應(yīng)過(guò)電壓。當(dāng)云層產(chǎn)生的雷電直接擊打中建筑物或者是擊打中建筑物周圍的地面的時(shí)候，建筑物的避雷裝置附近便會(huì)立即產(chǎn)生極為強(qiáng)大的電磁場(chǎng)。要是電磁廠地周圍存在著導(dǎo)體的話，就會(huì)產(chǎn)生出相對(duì)來(lái)說(shuō)比較大的電動(dòng)勢(shì)，為了便于研究人嘛罷了，這種電動(dòng)勢(shì)稱之為感應(yīng)過(guò)電壓。

2.2操作過(guò)電壓

由于建筑物的電氣系統(tǒng)絕大多數(shù)都是具有儲(chǔ)存能量功能的一些電子元器設(shè)備。這些電子元器設(shè)備在電流產(chǎn)生突然變化的時(shí)候，便會(huì)由于磁能和電能的震蕩產(chǎn)生振蕩過(guò)電壓。這種振蕩過(guò)電壓比大氣過(guò)電壓存在的時(shí)間更長(zhǎng)。當(dāng)然其產(chǎn)生的危害也比雷電產(chǎn)生的大氣過(guò)電壓更大。

2.3暫時(shí)過(guò)電壓

暫時(shí)過(guò)電壓的特征值有很多，在這些諸多的特征值之間。電壓的幅值和過(guò)電壓存在的時(shí)間無(wú)疑是極為重要的兩個(gè)特征值。暫時(shí)過(guò)電壓存在的時(shí)間一般都很短，它所能持續(xù)的時(shí)間一般是由電力系統(tǒng)的接地性所決定的。當(dāng)電力系統(tǒng)的接地性比較良好的話，那么暫時(shí)過(guò)電壓縮持續(xù)的時(shí)間一般來(lái)說(shuō)是比較短的，造成的危害也比較小。

3設(shè)備的沖擊耐受電壓

設(shè)備的沖擊耐受電壓表明了電器設(shè)備的一些性能的特征。在它所能表現(xiàn)性能的特征之中，最能表現(xiàn)的性能之一就是電氣系統(tǒng)是否具有良好的絕緣性能。或者說(shuō)是電氣設(shè)備的絕緣強(qiáng)度如何。國(guó)家對(duì)于各類電氣設(shè)備絕緣沖擊耐受電壓額定值做了明確的規(guī)定，如表1所示。相關(guān)工作人員應(yīng)該嚴(yán)格遵守相關(guān)的規(guī)定，從而保證各類電氣設(shè)備能夠正常的運(yùn)行。

4大氣過(guò)電壓和操作過(guò)電壓對(duì)SPD裝設(shè)的影響以及SPD裝設(shè)的選擇

現(xiàn)在絕大多數(shù)的建筑物為了保障建筑物自身的安全，一般都裝有避雷裝置。尤其是那些高度比較高的建筑物都安裝了性能相對(duì)來(lái)說(shuō)比較優(yōu)越的避雷裝置。為了保證避雷裝置能夠更好的運(yùn)作人們還給避雷裝置配備了SPD裝置。SPD裝置的正常使用能夠有效的避免直接雷擊所引起的大氣瞬態(tài)過(guò)電壓。

而是否應(yīng)該在建筑物的入口處裝設(shè)一個(gè)SPD設(shè)備，主要是由如何能夠正確的防止大氣過(guò)電壓對(duì)建筑物造成破壞所決定的。當(dāng)雷擊的范圍僅僅是波及到建筑物所連接的服務(wù)設(shè)施的時(shí)候或者是雷擊擊到服務(wù)設(shè)施的附近，人們通常不會(huì)在線路入口和總配電箱處裝設(shè)SPD。當(dāng)雷擊的范圍是直接對(duì)建筑物進(jìn)行擊打，或者是擊打中建筑物附近的時(shí)候人們往往會(huì)在相線，中性線和保護(hù)線直接裝設(shè)一個(gè)SPD設(shè)備。這樣可以有效地保護(hù)建筑物的正常使用。

5結(jié)束語(yǔ)

過(guò)電壓相對(duì)來(lái)說(shuō)對(duì)于一些低壓電氣系統(tǒng)正常使用危害較大，在人們的日常生產(chǎn)生活中，應(yīng)該加大對(duì)過(guò)電壓防護(hù)措施，正確的選擇低壓配電系統(tǒng)的SPD裝設(shè)，保證在過(guò)電壓存在的情況下，建筑物的電氣系統(tǒng)能夠盡可能的正常使用。

參考文獻(xiàn)：

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