电涌保护器在民用建筑电气设计中的选用

电涌保护器在民用建筑电气设计中的选用

王立星

中联西北工程设计研究院有限公司 陕西 西安 710077

摘要：随着科学技术的不断进步和发展，当前时代离不开计算机，网络，电力和其他技术产品。电子设备的广泛应用使人们越来越关注建筑物中安装的电气设备的安全性。雷电会对建筑物造成非常严重的破坏，尤其是在雷暴天气中。在这种情况下，不仅需要在建筑物中安装避雷针和其他避雷设施，而且还必须在建筑物内部安装电涌保护器。如何判断电涌保护器的质量以及它们是否与民用建筑兼容，现在已经引起了业内人士和用户的关注。本文对电涌保护器的相关特性和民用建筑电气设计中电涌保护器的选择进行了分析。 结合防雷电的强制要求和潜在的反击措施，结合实际，分析了建筑物低压配电线路主配电箱中不同情况下防雷器的安装类型和参数的选择。随着电子设备在民用建筑领域中的广泛使用，电涌保护器已越来越广泛地用于民用建筑设计中，以减少由雷电等过电压引起的损坏。

关键词：：民用建筑电气设计；电涌保护器

引言

随着中国经济的持续发展，电子设备在民用建筑中被广泛使用，但是一般的电子信息设备耐压水平低，容易遭受雷电之苦。发生雷击时，建筑物的外部避雷针和避雷装置可有效防止雷击对建筑物外部的损害，并可防止雷击引起的火灾或伤害。电涌保护器可以确保雷击时民用建筑电气系统中电气设备的安全。实际上，由于防雷工程设计与施工单位技术水平之间的不平衡，低压配电系统中SPD的设计和安装没有标准化，SPD设置（特别是低压主配电箱的SPD设置）不能满足要求，仍然存在潜在的安全隐患。

1. 电涌保护器的分类

1. 按照用途的分类

（1）信号电涌保护器。有天空电源电涌保护器，高频电涌保护器，低频电涌保护器等。

（2）电源电涌保护器。有开关电源电涌保护器，直流电源电涌保护器，交流电源电涌保护器等。

（二）按照工作原理的分类

（1）扼流型电涌保护器或者分流型电涌保护器。

（2）限压型电涌保护器。

（3）电压开关型电涌保护器。

二、电涌保护器的重要性

大量雷击表明建筑物内的雷电侵入造成损坏巨大，雷击会沿着建筑物的线路侵入建筑物内的各种设备，从而造成损坏。防止雷电直接侵入的最佳方法是安装电涌保护器。电涌保护器是建筑物中电子设备的最直接保护，可减少雷击引起的高压传播，并可为电子设备打开保护伞。

三、电涌保护器的工作原理

电涌保护器适用于220/380V低压电源保护，它是基于IEC标准的线性元件，主要用于抑制传输。这是限制线路中过电压和过电流的设备。电涌保护器功能的基本要求是它必须承受并通过预期的雷电流。雷电流通过后，最大过冲钳位电压可有效消除电源频率。限制进入设备的电流，电源线和信号传输线中的瞬态过电压，接地并保护防护设备或系统免受撞击和损坏。根据电涌保护器的工作原理，可将设备分为开关型，电压限制型，并联型或扼流型。所有这些组件之间的差异主要表现为以下：放电容量，响应特性和残余电压。由于这些组件各有优缺点，因此人们将它们与特殊的保护电路一起使用以最大限度地发挥其优点并避免缺点。在建筑工地中最常用的电涌保护器是放电间隙避雷器和压敏电阻式放电器。在电涌结束时，组件会快速自动返回其高阻状态。

电涌保护器根据其配置可分为开关类型和电压限制类型。电压开关SPD的主要保护组件是各种开关设备，例如封闭的气体放电管和晶闸管。这种开关型SPD的伏安特性是不连续的，基本上是低压下的开路状态。当电压达到一定水平时，两个电极之间的电阻突然减小，导致处于低电阻状态。限压SPD具有电压-安培连续性，并且其电阻随着电流的增加而连续减小。

4. SPD 前端电流保护器件的选用

（一）熔断器或断路器

当SPD与线路并联时，保险丝通常与前端串联。SPD的正常泄漏电流很小，但会受到损害由于雷击次数的增加或大雷电流的影响，设备会过热。 绝缘性能下降，SPD下降或损坏，泄漏电流增加。 在最坏的情况下，无法及时切断工频续流，导致相线和地之间的金属短路。如果出在SPD上，则会发展为短路电流。 该电流是由于保护性保险丝或断路器的分断能力不足而引起的。 保护装置爆炸并燃烧。

（二）专用后备保护装置

目前，一些制造商已经开发了一系列专用于SPD前端的备用保险。 保护装置的最大特点是其浪涌电流残留电压低，并且可以缩短时间。 工频续流电流小于3〜5A，可以防止火灾。融合浪涌保护器上端断路器，MCB和SCB的最大剩余电压比较SPD降级后对工频空转的响应。由于劣化和电源异常而导致的危险工频续流或工频泄漏电流在达到5A之前，将SPD与线路断开，并确保SPD正常工作。 雷电流通过时，不会意外跳闸，从而消除了SPD的故障。跳闸机制可以更好地解决使保护设备。

（4）选型设计分析

根据其功能和参数进行选择的电涌保护器。根据建筑结构的差异和空间位置的影响，应选择不同的电涌保护器以获得最佳匹配度。选择时要注意环境特点，并根据情况进行设计分析。影响选择的因素通常包括避雷器级别，安全控制元素和其他系统元素。将这些因素结合到设计分析中。

结束语

SPD在生活的所有领域的使用都在增加，其重要性显而易见。设计和选择应基于特定的电源系统。首先选择特定的参数，例如电压，剩余电压，流量，报警功能等，可以安全可靠地保护系统并延长设备的使用寿命。

参考文献

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[3]汤继东.低压系统电源电涌保护器的选用[J].电气工程应用，2014（1）：2-13.