探討電涌保護器在民用建筑電氣設計中的選用

司凱倫

（山東時代建設項目管理有限公司，山東 棗莊 277800）

1 引言

建筑物的防護在現代工程設計中至關重要，尤其是對于雷電活動比較頻繁的地區，基于建筑物而構建的防雷裝置務必要落實到位。長期以來，接閃器都是建筑物防雷的重要設備，且起到了一定的效果。而今伴隨著時代的發展以及技術的進步，設置于建筑物內部的電涌保護器受到了重點關注。由于公眾對于雷電的防范意識較弱，因此，電涌保護器的選用就成為一個重要的問題。什么標準的電涌保護器才能與民用建筑的防范需求相適應，從而為其提供切實有效的保障，這樣的探究一直在推進。

2 電涌保護器的工作原理

對于電涌保護器而言，根據按照現行標準，分為電壓開關型、限壓型和組合型。具體的功能施展主要是在雷電環境下對建筑物的電氣系統實施防護，就其應用的領域，主要涵蓋工業廠房以及民用住宅和一些存放電氣設備的建筑物。其具體實施可以借助于設定的電涌保護器保護模式進行，由于其與電氣系統防護的緊密關系，其經常被設置在建筑物防雷區。此外，電涌保護器只有在與電氣設備協調推進的條件下，才能為電氣設備抗擊和防范雷電起到保障作用。這樣的防范效果主要是通過分級電涌保護器分解雷電能量來具體實施，進而使得電氣設備區域的電涌保護器電壓逐漸降低，以起到保護電氣設備和鞏固電力系統穩定性的目的。從類型上來看，電涌保護器主要有開關型和限壓型以及復合型等。其保護作用主要是借助于電阻最大壓抑制線路強電壓的方式，從而將通過電氣設備處的電壓降到適宜的區間內。電涌保護器的安裝方法有很多，主要包括并聯型、串聯濾波型以及組織型等。一般情況下，通過對電涌保護器的顯示屏即可判定線路是否正常，當顯示屏呈現為綠色時，代表線路運行穩定。當民用建筑的電氣設備受到雷電沖擊難以承受時，電涌保護器中的壓敏電阻在此就起到了重要的作用，同時其對于強大雷電沖擊的降低速度也是極為高效的。當電涌保護器顯示屏顯示為綠色時，即代表線路恢復正常運行，而相關的電氣設備也就可以正常使用。

3 電涌保護器的分類

關于電涌保護器的類型，主要有開關型、限壓型以及聯合型等。形成這樣的類型，主要是根據最大持續運行電壓以及沖擊電流和電壓保護水平等具體指標來實施的。以下是按照等級對其所做的詳細分析。

3.1 一級分類電涌保護器

此類電涌保護器在民用建筑的密封式電涌保護器中比較常見，與此同時，在三相四線以及三相五線的系統運行中也經常被用到。需要注意的是，只有當橋接件處在整體供貨區域之內，才算真正地構建起了三級保護體系。一級與二級類型的電涌保護器之間應至少保持10m 以上的距離。對于外形尺寸，通常與標準的保護器沒有區別，加之其具有較為便捷的橋接方式，因此具體的運用會更為高效【1】。

3.2 二級分類電涌保護器

通常情況下，導線中的電壓電流進入系統之前都應符合國際的統一標準，電氣設備除了要具備大于電容保護器保護的效果，同時，還應保障電涌保護器能夠在電網處于最高波動電壓下起到穩定的保護作用。對于二級分類電涌保護器保護務必要預先對其測試，確定合格之后才可將其運用到具體的部署中。與此同時，還應注意電涌保護器的UC，理論層面上并不是使其大于UT 才算正常，受制于其過高或過低極有可能產生的不良影響，對其控制務必要合理協調。另外，此類保護器的應用區域主要包括無接閃器的建筑物以及二次配電柜，從而在其中發揮故障診斷和遠程警報的作用。

3.3 三級電涌保護器

對于三級電涌保護器，通常情況下是被運用于設備的前端，由于其較之一、二級的保護效果更為顯著，因而其常常被作用在以上2 類等級無法應對的情況中。其所達到的保護效果更具綜合性，電壓電流的遠程控制都采用這樣的保護方式。

4 民用建筑電氣設計中電涌保護器的選擇分析

4.1 綜合考慮建筑周邊電壓電流環境

對于民用建筑的電氣設計，電涌保護器的配置務必要將其保護負載的特性以及現場環境和接地系統等因素分析到位，以科學地選用最為適宜的保護類型。除了要認真對待選型的問題，相關的參數也應高度重視，所涉及的主要有被保護設備的沖擊耐受電壓和接地系統的類型參數。以現場環境為主所實施的考察，一般是以具體劃分無避雷針或避雷設備為主實施。如果建筑物內配置有避雷針或其他避雷設備，且其被布局在建筑物方圓50m 的范圍內，同時也包括設置在建筑物外部的情況，此時要想達到較為高效的防范目標，電涌保護器保護設備就應將其放電流保持在最大65kA 的程度。如果以上的前提條件不成立，那么對于電涌保護器的選擇和布局就應另做分析，此外，在實踐過程中，還要考慮建筑物金屬進出線數量、屏蔽措施情況。

4.2 合理選擇保護方式

由于建筑物接地系統在類型上存在著極大的差異，因此，對于電涌保護器的相線與中性線間的電壓以及其所能承受的最大持續電壓都應測量出具體范圍。這樣，就可參照其中測量的數據以完成對具體線路運行的保障，從而切實地實現鞏固線路保護性能和提升設備抗擊雷電能量的效果。

4.3 科學選擇SPD的后備保護電器

對于電涌保護器斷路器的選擇，其中涉及的最大放電流以及額定電流等影響因素應分析到位，同時還應注意，斷路器的分斷能力應大于所在部位的最大短路電流。要想達到最佳的保護效果，電涌保護器的每極都應做好保護設計，其中的后備保護應以電氣安全為主。另外，現在SPD 的后備保護電器有斷路器、熔斷器、專用后備保護電器和一體式SPD，所以，需要科學地選擇SPD 的后備保護電器【2】。

5 結語

由以上論述可以看出，建筑物中配置相應的防雷設備是重要的一項舉措，其不僅關乎建筑物穩定安全地運行，而且也事關社會穩定，一旦處理不當或布局失策，必將會對區域的建筑物使用造成不良影響，并會給人民的生活造成極大的困擾。因此，在具體實施電氣設備的設計時，既要保證其質量效果，同時，對于其中涉及的電涌保護器的選擇也應高度重視，以將雷電可能對建筑物造成的傷害降到安全的區間內。正是由于建筑電氣防雷防電的設計極為復雜且又是極為重要的部分，因此，務必要認真精細地對待電涌保護器的選擇和具體配置。另外，還應加強對其研究和實踐，以使其性能和配置效果更為科學穩定，從而更好地服務于建筑物的安全保障。