建筑電氣設(shè)備中浪涌過電壓保護器的選擇與應用

摘要：浪涌過電壓保護器在建筑電氣設(shè)備中的應用，既可以有效地保護相關(guān)設(shè)備和元件，而且可以延長電氣設(shè)備的使用壽命，提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，因此，為了加強了解，文章主要針對建筑電氣設(shè)備中浪涌過電壓保護器的選擇與應用進行了簡單分析和探討。

關(guān)鍵詞：建筑電氣設(shè)備；浪涌過電壓保護器；選擇；應用

隨著社會和科學技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代建筑中的電氣設(shè)備越來越多，配電系統(tǒng)越來越復雜，為了保護這些設(shè)備和元件，浪涌過電壓保護器的選擇與應用就顯得越來越重要。因此，對建筑電氣設(shè)備中浪涌過電壓保護器的選擇與應用有其必要性。

1 浪涌過電壓保護器的工作原理

浪涌是由于雷電或大容量設(shè)備操作、故障等導致電網(wǎng)產(chǎn)生的瞬時過電壓，電網(wǎng)浪涌會破壞電氣設(shè)備的絕緣，甚至完全損壞，尤其是對敏感的微電子設(shè)備破壞更大。因此，浪涌保護器就是電網(wǎng)專門用于吸收、泄放浪涌電流的一種保護裝置，在這里我們簡單了解一下浪涌過電壓保護器的工作原理：

在電氣設(shè)備中，所謂的“浪涌”，就是前峰陡度較低的過電壓波。浪涌電器利用阻容耦合元件來降低過電壓倍數(shù)及放緩過電壓的前峰，而浪涌保護器最主要的核心部分就是氧化鋅壓敏電阻，在電力系統(tǒng)運行時，通過外加電壓變化促進阻值敏感變化對電力設(shè)備進行保證，這也是浪涌過電壓保護器的基本原理，浪涌過電壓保護器在運行時，保護所需要的額定電壓持續(xù)時間是短暫的，屬于瞬時過電壓，這樣過電壓的電壓值往往高出額定電壓的好多倍，如雷擊過電壓等。

一般而言，浪涌過電壓保護器對電力設(shè)備的保證，主要有兩種方法：第一種就是配置零序過電壓和間隙零序電流保護，在系統(tǒng)發(fā)生保護動作后，變壓器各側(cè)開關(guān)和小電源聯(lián)絡(luò)線就會跳開，從而防止電氣設(shè)備免在長期過電壓的受到侵害以至于發(fā)生故障；第一種保護方法就是采用電涌保護器或避雷棒間隙的方法，通過過電壓時放電“泄”掉過電壓，這是對高幅值和一次性過電壓的好方法，具體如圖1所示。

2 浪涌過電壓保護器的選擇

浪涌保護器有時也可以稱為電涌保護器，在不同的規(guī)范中其稱呼不同，英文簡稱為DPD，在實際應用中，人們也會將其通俗地稱為雷電保護器，這樣會更加直觀。浪涌過電壓保護器主要分成信號的和電源的兩個部分，這兩個部分最為主要的用途就是保護前端設(shè)備，限制雷電過電壓和泄放電流，其中，發(fā)揮主要作用的就是里面的非線性電子元件。在實際選擇時，需要注意以下幾點問題：

2.1 浪涌過電壓保護器在雷電的到來時，可以迅速通過引下線和接地裝置將雷電流施放到大地中，起到保護滾球范圍內(nèi)設(shè)備和人員安全的作用，用來保護電源免受大氣過電壓和雷電過電壓的危害，主要用于低壓電力系統(tǒng)，220v、380v等，一般和電源直接連接的，一般型號為SPD，為此，在選擇時，需要以此為參考，進行合理選擇。

2.2 在電力系統(tǒng)中，浪涌保護器的主要作用就是保護電氣設(shè)備免受大氣過電壓和操作過電壓的危害，通常在系統(tǒng)中與電氣設(shè)備并聯(lián)使用，因此，在選擇時，最好選擇合理的型號。在實際應用中，常用型號有FCD3碳化硅閥式保護器、YH5WZ金屬氧化物保護器以及Y5WZ金屬氧化物電涌保護器等。另外，在家用及類似場所用電器中，浪涌保護器可以感應到雷擊過電壓、操作過電壓時，其就會發(fā)生動作起保護作用，所以，在選擇時，需要考慮到浪涌保護器進線和出線線徑，如SPD-8O/3應用多粗的進線和出線。

2.3 在選擇時，要看進線的區(qū)別，在實際應用中，如三相380V四線制或者是三相380V五線制時，最好選用440V浪涌保護器，而對于單相220V三線制和單相220V兩線制的則主要選用220V浪涌保護器，另外要注意，在選用的浪涌保護器時，還要對其防護級別進行分析，如住宅樓進線處單相220V用3級，三相380V用2級，具體的選擇，還需要根據(jù)實際的應用場合以及系統(tǒng)的配置情況，因為對于裝在系統(tǒng)的不同位置的浪涌保護，其所需要的規(guī)格也是不盡相同的。

2.4 在選擇浪涌保護器時，還需要考慮到其對應的各項參數(shù)。一般而言，浪涌保護器的主要參數(shù)有：漏泄電流、標稱導通電壓、額定工作電壓、沖擊通流容量以及限制電壓等等，在實際應用時，需要針對系統(tǒng)的額定工作電壓和交流電壓為參考，如對于額定工作電壓為230V，交流50Hz(或60Hz)的系統(tǒng)和電氣線路中，要求其浪涌沖擊通流容量不大于5kA的，只有這樣，才能使其用于終端時，有效地控制電壓，加強對電器以及其他電力設(shè)備的保護。

3 浪涌過電壓保護器的安裝

首先，要保證兩端引線盡可能縮短，通過總長度不可以超過0.5m，可以共用一根接地線，線徑在16個平方以上，浪涌保護器是并聯(lián)在主線路上面的，并且要以其具體的型號為標準，如80KA 3P和40KA 4P的防雷器，這是由于雷擊屬于一種高頻電波，它所引起的電壓是很大的，這樣做的主要目的就是為了保證電涌保護在最低水平。

其次，電涌保護器一般情況下應該安裝在被保護設(shè)備進線的上游，選用標準根據(jù)設(shè)備需求，如在 TN-C-S系統(tǒng)線路中，在安裝時，進入建筑物總配電箱后，PEN線分為N線和PE線獨立布線，只需在相線以及PEN線之間加裝電涌保護器即可，與此同時，要防止來自用電器的涌電的，起到保護開關(guān)的作用，每段母線上加一個過電壓保護器是不夠的，具體的加裝需要以實際情況為標準。

第三，當被保護設(shè)備與電涌保護器兩間的距離比較遠時，可以安裝在電源線路上做電源的防雷。如標稱放電電流10KA，最大放電電流20KA的單相220V電源浪涌保護器，但是由于放電電流比較小，對于強雷區(qū)的話可能會比較容易損壞，需要浪涌保護器（SPD）前的這個元件，即斷路器，這樣做的主要用途就是：一方面，可以防止電涌保護器損壞（老化）后產(chǎn)生的的短路電流對整個供電系統(tǒng)造成拉閘斷電現(xiàn)象，另一方面，其還可以被當作一個防雷后備開關(guān)元件，作用就是方便防雷器的安裝和維護，在維護時直接斷開這個斷路器就可以對后端防雷器進行操作，不影響整個系統(tǒng)的供電，具體如圖所示：

另外，對于保護模塊或敏感器件的安裝也是一項必要工作，這是因為在遭受到感應雷時，可以提高浪涌保護的防護能力，有效保護設(shè)備和系統(tǒng)，提高整體的可靠性。如控制器中的浪涌保護器是起避雷作用，當雷電通過電線流入到控制器時，浪涌保護器中的模塊開始動作將雷電可靠接地，所以對電機和用電設(shè)備就不會造成雷擊和燒毀。

4 浪涌過電壓保護器測試

在通常情況下，浪涌過電壓保護器測試具有一定的復雜性，需要專業(yè)的設(shè)備才能有效地完成測試。另外，在沒有專業(yè)的設(shè)備時，可以通過下面的方法來完成測試：首先，可用萬用表測試浪涌保護器的保護端到接地端的電阻，如：短路損壞，但是若是為開路，這種方法則不能給予判斷。其次，對于有劣化指示功能的浪涌保護器，可直接從指示窗口判斷，其判斷規(guī)律為，若是指示燈為紅色則發(fā)生了損壞，若是為綠色則可能正常。

5 結(jié)束語

總而言之，在建筑物受到直擊雷時，由于浪涌保護器的存在，可以有效地避免雷擊對電氣設(shè)備以及建筑的損壞，因此，要了解浪涌保護的工作原理，通過正確合理地選擇和安裝浪涌保護器來提高保護性能，避免電氣損壞和安全事故的發(fā)生。

參考文獻

[1]劉利，齊曉朋.電涌保護器安裝時注意的幾個問題[J].科技資訊，2010(28).

[2]李立.建筑電氣工程中常見問題及防范對策[J].科技資訊，2009(4).