試論電涌保護器在民用建筑電氣設計中的選用

尹桂容

摘 要：當今時代，人們日常生活需要電力、網絡、計算機等科技產物作為保障。由于電子信息設備應用普遍，在建筑內安裝的安全性也越發被重視，尤其是雷雨天氣對建筑物影響大，此時不僅需要采取有效的防雷設施，同時還需要設置電涌保護器保護內部電氣設備。基于此，本文以民用建筑電氣設計中電涌保護器選用為研究對象，首先闡述了電涌保護器原理，其次對其在民用建筑電氣設計中的選擇應用進行深入分析，希望能夠選擇合適的保護器保護建筑內部電路運行。

關鍵詞：電涌保護器;民用建筑;電氣設計

電涌保護器即為SPD，其是在雷雨天氣或是瞬時過壓中一種用于保護電氣設備的裝置，一般在工業、家庭等建筑物中應用，可以起到電涌保護作用。實踐研究得到，雷電等自然災害會對人類產生極大危害，導致死亡率很高，同時由于當前電氣設備應用比較普遍，極容易吸引雷電災害，雷電天氣若是使用不夠規范會產生很多危害，尤其是在民用建筑中，防電意識淡薄，需要外界幫助。因此，在當前民用建筑電氣設計中，電涌保護器的應用十分必要。

一、電涌保護器原理

電涌保護器指的是在建筑防雷區設置的、具有電氣設備保護作用的設備。在建筑中設置電涌保護器配合使用，使電氣設備在互相作用下處于可以承受所接收的壓力，具有耐電涌性能。電涌保護器是利用電阻最大壓對線路中的過電壓和過電流進行抑制，利用雷電流所生產的工頻續流，在電氣設備承受區間內控制瞬時電流。電涌保護器根據工作原理可以分為電壓開關型、復合型和電壓限制型[1]。安裝方式類型多，例如并聯型、組合型等。在線路運行正常時，電涌保護器中的顯示屏顯示的是綠色，若是民用建筑中電氣設備線路受到雷擊或是瞬時電壓過大，其中的壓敏電阻會迅速轉變成低阻值狀態，使電壓處于正常低范圍中，此時顯示屏才會再變為綠色。

二、民用建筑電氣設計中電涌保護器選用

（一）電涌保護器選擇

首先，在選擇電涌保護器時，根據被保護對象，安裝的電涌保護器一般為1-2級。在信息系統低壓輸配電系統防護雷電波侵入時，需要根據其所在環境、信息系統設備、雷擊事故發生后嚴重度等情況綜合評估雷擊風險，使其順泰過電壓波防護劃分成A、B、C、D四個等級，在低壓系統中，A級一般安裝的電涌保護器為3-4級，B級一般安裝的電涌保護器為2-3級，C級一般安裝的電涌保護器為2級，D級一般安裝的電涌保護器為1級及其以上。第1級在總進線配電箱前安裝，第2級在分配電箱前安裝，第3級在關鍵設備配電系統前安裝，第4級在電子設備電源前安裝。因為第一次雷擊的點波形是10/350μS，第1級電涌保護器在該波型下測試電壓開關型保護器，第2級之后需要選擇8-20μS測試波型的限壓型或是混合型的保護器[2]。

其次，選擇通流容量。按照系統中保護器工作任務選擇通流容量，額定容量不定，一般在LPZI和LPZ0之間安裝的保護器采用I級分類試驗產品，在供配電系統中安裝與電源側保護器相近的且與負荷側保護器靠近的通流容量更大。在民用建筑電氣設計過程中，通過計算最大電涌電流幅值可以確定通流容量。

最后，選擇報警功能。需要對防雷器運行情況進行監測，使防雷器在損壞時，用戶可以及時更換受損防雷模塊，而為了在不同環境中達到即時監控目的，需要選擇符合一定環境的報警裝置。例如，聲光報警裝置一般應用在有人值守的場所中，遙信報警裝置一般應用在無人值守的場所中等。

（二）電涌保護器設置

按照建筑物防雷設計規范中關于防雷區的規定，需要在防雷區處安裝電涌保護器，在LPZ0和LPZ1交接地帶安裝1級保護器，依次在不同交接地帶安裝2級、3級保護器等[3]。若是使用了多級保護器，則需要依次安裝開關型、限壓型的保護器，二者電纜線間隔需要超過10m，若是都采用了限壓級保護器，則二者電纜線間隔需要超過5m。

（三）電涌保護器后備保護

為保證電氣安全，需要在相關元件先配置斷路器、熔斷器等短路保護器。其中，斷路器為后備保護器，由于其在電磁脫扣結構電感中，同一沖放電電流下相對于熔斷器為后備保護器的電壓保護水平更高[4]。對二者特性綜合考慮，低壓配電系統電涌保護器在應用后備保護時，前級可以使用斷路器，后級可以使用熔斷器。電涌保護器和后備保護元件相配合應用。

（四）通信線防雷器選型

通信防雷分為基本、綜合和精細三種。其中，基本防護是在LPZ0-2期間，在線纜進戶部位安裝的1級保護泄放雷電電流;綜合防護是在LPZ0-3之間，在設備前端安裝的粗細綜合保護;精細防護是在LPZ1-3之間，在設備側安裝的與B級距離超過5m的限制浪涌過電壓。

通信防雷器在線路上采用串聯方式安裝，因此在對防雷器進行選擇是需要確保防雷器具有保護效用，并根據防雷器和通信線來匹配。因此，在對防雷器選型時，首先需要選擇電壓等級，防雷器電壓最高需要超過通信線工作電壓1.2倍;其次需要選擇速率，通信系統不同，傳輸速率不同，在信號線上安裝的通信線防雷器，支持傳輸速率需超過通信系統傳輸速率，否則使通信中斷或是增加誤碼率，對通信系統正常運行產生影響[5]。最后，選擇接口類型，通信防雷器采用串聯法昂視位于線路上，為了實現阻抗匹配，并確保接觸電阻最小，需要根據通信線情況使用同一類型接口。RJ和SD類接口需要注意線對，同軸接線時要注意公母。

結束語：

綜上，日常民用建筑中，不僅需要確保建筑本身質量，還需要在其中設置電涌保護器，使建筑在雷雨天氣時電力不會受損，因此，建筑人員需要科學選擇、應用、安裝電涌保護器，確保保護器的性能安全、可靠、完整，充分發揮作用。

參考文獻：

[1]袁萍岳.民用建筑電氣設計中照明節能技術的應用淺析[J].建材發展導向，2019，017（010）：194.

[2]湯文煜.淺析民用建筑電氣設計在安全方面的問題[J].華東科技（綜合），2019（6）：0061-0061.

[3]曾光.民用建筑電氣設計在安全方面的問題探究[J].建材發展導向，2019（10）：383-383.

[4]芳王.淺析民用建筑電氣設計中的節能措施[J].工程技術研究，2020，2（3）.

[5]高立興.簡析民用建筑電氣設計中常見問題[J].百科論壇電子雜志，2019，000（002）：184-185.