淺析建筑電氣設備中浪涌過電壓保護器的選擇與具體應用

摘要：科學技術的不斷進步，愈來愈多的信息技術應用于建筑內部信息系統之中，大大提升了建筑物的信息及職能，可是此類信息技術系統大多存在絕緣能力差、受電磁干擾的能力比較弱等問題，從而影響建筑物的用電安全。所以，現在的建筑物均配備防雷設施，通過安裝浪涌保護器防止雷擊事件的發生，降低或防止雷電波所帶來的危害。本文對建筑用波浪涌保護器的選擇及具體應用進行了探討，希望可以帶給同行一些參考。

關鍵詞：建筑電氣設備 波浪過電壓保護器 選擇 應用

SPD是浪涌保護器的英文縮寫，浪涌保護器在建筑物防止雷電侵害工作中占有重要地位，是保證安全、進行防護的電子裝置。現代建筑之中電器設備使用率愈來愈高，配電系統也相對復雜，所以SPD的選擇與具體應用就顯得尤為重要。

一、SPD的工作原理

因為雷電或者是超負荷設備運作、故障等至使電網發生瞬間過電壓稱之為浪涌，電網形成浪涌會導致電器設備絕緣能力降低，甚至是完全失去絕緣性能，特別是對比較敏感的微電子設備的影響更為明顯。所以，SPD是專門為電網進行吸收及泄放浪涌電流的保護裝置，當電氣回路或者是通信線路中因外界的干擾突然產生尖峰電流或者電壓時，浪涌保護器能夠在極短的時間內導通分流，從而來避免浪涌對回路中其他設備的損害。

二、建筑電氣設備中SPD的選擇

（一）SPD的分類

1、依工作原理分類

依據工作原理的不同，SPD可分為開關型、組合型及電壓開關型三種類型，電壓開關型SPD也稱為短路開關型SPD，無瞬時過電壓時其能夠高抗阻，若出現雷電瞬時過電壓時，高抗阻能瞬間轉化成低抗阻，讓雷電安全通過；限壓保護器也稱為鉗壓型SPD，此類型保護器有明顯的非線性特點，無瞬時過電壓時其能夠產生高抗阻，隨著電流及電壓的不斷加大，其抗阻與電流及電壓呈反比；組合型SPD是前兩者組件的結合，其兼顧前兩者的特性。

2、依據用途分類

依據用途分類，SPD可以分為電源線路及信號線路兩種。在電源線路中，其作用是在第一時間將被保護線路及等電位系統連接起來，使設備的各端口電位相等，并且能夠把遭到雷擊電路上產生的極大脈沖電能傾瀉到地面，從而降低設備各端口的電位，達到保護設備安全生產的目的；信號線路SPD在信號線路安裝中的作用是保護后續設備的正常運行，通常安裝于設備的前端，低頻信號SPD及天饋SPD等，都屬信號線路SPD的范疇。

（二）SPD的選擇

1、SPD的選擇

進行SPD的選擇時，需要考慮到設備間的電壓平均保護及連接線的導體界面等問題，根據低電壓系統的情況的不同，視具體情況選擇相匹配的SPD類型。

（1）SPD要具有承受雷電穿過時的能力。在建筑物進線處及其他防雷區的最大電壓值，應與系統的絕緣能力以及設備科承受最大浪涌的電壓相吻合。

（2）若在整個開關上安裝多個SPD時，限壓型SPD及電壓開關型SPD之間的安裝距離需要大于五厘米。

（3）為了保證SPD不受到不必要的損壞，需要在每個浪涌保護器上安裝熔絲或是斷路器，起到保護SPD的作用。

（4）若保護設備的線路發生了屏蔽問題，應選擇臨近屏蔽線路的末端來安裝浪涌型保護器。

2、SPD的安裝選擇

從傳統安裝形式來說，通常是在防雷區的界面處進行浪涌保護器的安裝，距離建筑物入口及被保護裝置越近其保護效果越明顯。位于界面附近的被保護設備安裝SPD時要保證設備的線路能夠絕對承受其產生的電壓及電流，與此同時，還需對金屬保護層實行等電位的連接。

對于室外引進的線路來說，需在臨近屏蔽線路的尾端實行SPD的安裝，同時，還應考慮到被保護區域有關的防雷需求，若SPD與被保護設備之間的距離較遠，SPD的電壓及兩端引線的感應電壓不能對設備實行保護時，就需要把SPD安裝于被保護的設備之上。

三、浪涌保護器的具體應用

（一）安裝及接線工作

例如總電源進線的配電柜中、樓頂廣告牌照明設備的電源配電箱箱中，位于電源進線的位置，若存在安裝完畢的SPD電壓保護水平和其兩邊的引線的感應電壓相加起來，仍然不能對配電中的供電設備實施保護，需要在該級別配電箱上安裝相匹配的浪涌保護器，需要安裝此類SPD的配電箱比較多，像有線電視機房、監控室、電梯操控中心以及常見的建筑配電箱等。

若需要將瞬態過電壓控制在一定的范圍之內，比如信息系統設備等，需要做到將符合三級分類標準的SPD安裝在這類設備之前，某些計算機設備及電子設備插箱中，均會設置此類SPD，用來提升使用設備的安全性能。此外，對于保護模塊或者是敏感器件安裝SPD也是項必要的工作，是因為在遇到感應雷時，能夠提升SPD的防護能力，有效的對設備及系統進行保護，提升整體的可靠性。若控制器之中的SPD是以避雷為目的，當雷電從電線進入到控制器時，SPD中的模塊開始工作并將雷電安全導入地面，故此電機及用電設備不會遭受雷擊以及燒毀。

（二）安裝時的注意事項

在選擇及安裝SPD的時候需與實際情況相結合，為保證安裝過程的科學性及有效性，有以下幾點需要注意。

1、在安裝第一級SPD保護裝置時，應安裝在建筑物入戶線總等電位相連段子附近，二級及三級SPD應安裝在被保護設備的周圍，SPD及等電位連接導線要做到短及直，以避免導線自身出現抗阻及感抗，導致不必要的過電壓產生。

2、接地線之中的被保護或是未被保護的線路，不可以進行近距離的平行擺放，在布放階段，其擺放位置一定要有間隔，或是使用屏蔽裝置對電路之間實行隔離工作，防止未受保護線路感應帶給已受保護線路雷電浪涌電壓。SPD接地線還要保證有效的連接整個系統保護接地，連接線的直徑需要滿足大于接地線最小切面的要求。

3、SPD的接地線應選擇多股的銅絞線，絕對不可以用單股銅芯線頂替，多股銅絞線能夠順利的讓雷電流進行釋放。配電箱中安裝SPD一定要嚴格按要求執行，避免發生危險。

4、在電壓型SPD與開關型SPD連接時要保證連接線路的長度不小于十米，與限壓型SPD連接時保證線路長度大于五米。若安裝距離不能達到要求，需要用專業設備進行糾正。

5、如若安裝SPD的建筑中沒有信息系統，并且此建筑也沒有設置防雷設施，可以運用第三類防雷設施，避免直擊雷的侵害，若要考慮到屏蔽因素，可采用避雷網來避免直擊雷閃接器。

（三）SPD的檢測

SPD的檢測具有復雜性，要利用專業的設備方可完成。若沒有專業設備幫助的情況下可以通過下述方法來進行測試：第一，可以用萬用表測試SPD保護端的接地電阻。第二，針對有劣化指示功能的SPD，能從指示窗口進行直觀判斷，判斷規律為：紅燈亮即有損壞發生，綠燈亮表示可能正常。

四、結語

綜上所述，建筑物遭受直擊雷時，因為有SPD的存在，能夠有效的防止雷擊對電氣設備及建筑物的毀壞，故此，需要對SPD的工作原理進行了解，根據實際情況選擇適合的浪涌保護器，以此來提升防護系數，有效防止電氣損壞及安全事故的發生。

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