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【導讀】浪涌保護器及其應用隨著電子技術的高速發展，個人ＰＣ機、大中型計算機及相關信息設備的大量應用，使 建筑物防雷擊電磁脈沖（過電壓）愈來愈受到大家的重視，由此，越來越多的過電壓保護產 品投入市場，浪涌保護器ＳＰＤ也逐 漸為人們所熟悉。

浪涌保護器設置的前提

對于設置信息系統的建筑物，是否需要防雷擊電磁脈沖，應在完成直接、間接損失評 估和建設、維護投資預測后認真分析和綜合考慮，做到安全、適用、經濟。因為浪涌保護器 較其他開關電器相對昂貴，要盡量減少開發商的經濟負擔，就不能不講投資而盲目設置； （２）在工程設計階段不知道信息系統的規模和具體位置的情況下，若預計將來會有信息系 統，應在設計時將建筑物的金屬支撐物、金屬框架或鋼筋混凝土的鋼筋等自然構件、金屬管 道、配電的保護接地系統等與防雷裝置組成一 一個共用接地系統，并應在一些合適的地方（如弱電機房等處）預埋等電位聯結板；
合理劃分防雷區，根據物體可能遭受雷擊的可能性和電磁場強度的衰減程度，將建筑 物劃分為ＬＰＺ０Ａ區、ＬＰＺ０Ｂ區、ＬＰＺ１區……ＬＰＺｎ＋１區，要求在兩個防雷 區的界面上將所有通過界面的金屬物（如管道、電力和通信線路等）做等電位聯結，并宜采 取屏蔽措施（注意ＬＰＺ０Ａ區與ＬＰＺ０Ｂ區之間無界面）。


屏蔽、接地和等電位聯結措施

屏蔽 屏蔽是減少電磁干擾的基本措施，在實施過程中宜在建筑物和房間的外部設屏蔽，并以合 適的路徑敷設，屏蔽線路。
所有與建筑物組合在一起的大尺寸金屬件（如屋頂金屬表面、立面金屬表面、混凝土 內鋼筋和金屬門窗框架）都應做等電位聯結，并與防雷裝置相連；
屏蔽電纜的做法：電纜屏蔽層應至少在兩端并宜在防雷區交界處做等電位聯結，當系 統要求只在一端做等電位聯結時，應采用有絕緣隔開的雙層屏蔽，外層屏蔽應至少在兩端做 等電位聯結；
非屏蔽電纜的做法：在分開的各建筑物之間的非屏蔽電纜應敷設在金屬管道內，并確 保金屬管道從一端到另一端應是導電貫通的，應分別連到各分開的建筑物的等電位聯結帶 上。

接地 除按防雷規范要求的實行接地措施外，應注意以下兩點：
每幢建筑物本身應采用共用接地系統，包括強電系統和各種弱電系統；
當互相鄰近的建筑物之間有電力和通信電纜連通時，宜將其接地裝置互相連接；

等電位聯結 穿過各防雷區界面的金屬物和系統， 以及在一個防雷區內部的金屬物和系統均應在界面處做 等電位聯結。
宜在各防雷區界面處設若干等電位或局部等電位聯結帶，對于ＬＰＺ０Ａ或ＬＰＺ０ Ｂ區與ＬＰＺ１區界面處， 應將等電位聯結帶和內部環形導體連接到鋼筋或金屬立面等其它 屏蔽物件上，宜每隔５ｍ連接一次；
等電位聯結帶之間和等電位聯結帶與接地裝置之間的連接導體，流過大于或等于２ ５％總雷電流的等電位聯結導體采用銅質材料時最小截面為１６ｍｍ２，采用鐵（鍍鋅鋼） 時最小截面為５０ｍｍ２；內部金屬裝置與等電位聯結帶之間的連接導體，流過小于２５％ 總雷電流的等電位聯結導體采用銅質材料時最小截面為６ｍｍ２， 采用鐵時最小截面為１６ ｍｍ２。
銅或鍍鋅鋼等電位聯結帶的最小截面為５０ｍｍ２；
采取等電位聯結措施時應以最短路徑連接到最近的等電位聯結帶上；
信息系統等電位聯結的基本方法有Ｓ型星型結構和Ｍ型網型結構，當采用Ｓ型等電位 聯結網絡時，信息系統的所有金屬組件，除等電位聯結點外，應與共用接地系統的各組件有 大于１０ｋＶ、１．２／５０μｓ的絕緣，在復雜系統中也可采用Ｓ型及Ｍ型的組合網絡。


浪涌保護器的性能特點

在正常情況下，ＳＰＤ呈現高阻狀態；
當電路遭遇雷擊或出現過電壓時，ＳＰＤ呈現低阻狀態，在納秒級時間內實現低阻導 通，瞬間將能量泄入大地，將過電壓控制到一定水平；
當瞬態過電壓消失后，ＳＰＤ立即恢復到高阻狀態，熄滅在過電壓通過后產生的工頻 續流。 [page]


浪涌保護器的主要性能指標

１ 最大持續運行電壓Ｕｃ 在２２０／３８０Ｖ三相系統中選擇ＳＰＤ時， 其最大持續運行電壓Ｕｃ應根據不同的接地 系統形式來選擇，如表１所示。
當電源采用ＴＮ系統時，從建筑物內總配電盤（箱）開始引出的配電線路和分支線路 必須采用ＴＮ－Ｓ系統；
在下列場所應視具體情況對氧化鋅壓敏電阻ＳＰＤ提高上述規定的Ｕｃ值： ①供電電壓偏差超過所規定的１０％的場所； ②諧波使電壓幅值加大的場所。
２ 沖擊電流Ｉｉｍｐ 規定包括幅值電流Ｉｐｅａｋ和電荷Ｑ。
３ 標稱放電電流Ｉｎ 流過ＳＰＤ、８／２０μｓ電流波的峰值電流，用于對ＳＰＤ做Ⅱ級分類試驗，也用于對Ｓ ＰＤ做Ⅰ級和Ⅱ級分類試驗的預處理。對Ⅰ級分類試驗Ｉｎ不宜小于１５ｋＡ，對Ⅱ級分類 試驗Ｉｎ不宜小于５ｋＡ。
４ 電壓保護水平Ｕｐ 即在標稱放電電流Ｉｎ下的殘壓，或浪涌保護器的最大鉗壓。 為使被保護設備免受過電壓的侵害， ＳＰＤ的電壓保護水平Ｕｐ應始終小于被保護設備的沖 擊耐受電壓Ｕｃｈｏｃ，并應大于根據接地類型得出的電網最高運行電壓Ｕｓｍａｘ（詳見 表２），即要求Ｕｓｍａｘ＜Ｕｐ＜Ｕｃｈｏｃ。當無法獲得設備的耐受沖擊電壓時，２２ ０／３８０Ｖ三相配電系統的設備可按表３選擇。
５ Ⅱ級分類試驗的最大放電電流Ｉｍａｘ 流過ＳＰＤ、８／２０μｓ電流波的峰值電流。用于Ⅱ級分類試驗，Ｉｍａｘ＞Ｉｎ。

浪涌保護器的分類

１ 電壓開關型ＳＰＤ 無電涌時呈高阻抗，在電涌瞬態過電壓下突變為低阻抗，如放電間隙、充氣放電管等，一般 用于ＬＰＺ０區、ＬＰＺ１區。
２ 限壓型ＳＰＤ 無電涌時呈高阻態，隨著電涌增大，阻抗連續變小，如壓敏電阻、抑制二級管等，一般用于 ＬＰＺ１區、ＬＰＺ２區等。
３ 組合型ＳＰＤ 由電壓開關型和限壓型組件組合而成。
６ 浪涌保護器選擇的幾個原則
ＳＰＤ的電壓保護水平Ｕｐ應始終小于被保護設備的沖擊耐受電壓Ｕｃｈｏｃ，并且 大于根據接地類型得出的電網最高運行電壓Ｕｓｍａｘ，即Ｕｓｍａｘ＜Ｕｐ＜Ｕｃｈｏ ｃ，若線路無屏蔽，尚應計入線路感應電壓，Ｕｃｈｏｃ宜按其值的８０％考慮；
ＳＰＤ與被保護設備兩端引線應盡可能短，控制在０．５ｍ以內；
如果進線端ＳＰＤ的Ｕｐ加上其兩端引線的感應電壓以及反射波效應與距其較遠處的 被保護設備的沖擊耐受電壓相比過高，則需在此設備處加裝第二級ＳＰＤ，其標稱放電電流 Ｉｎ不宜小于８／２０μｓ ３ｋＡ；當進線端ＳＰＤ距被保護設備不大于１０ｍ時，若該 ＳＰＤ的Ｕｐ加上其兩端引線的感應電壓小于設備的Ｕｃｈｏｃ的８０％， 一般情況在該設 備處可不裝ＳＰＤ；
當按上述第３點要求裝的ＳＰＤ之間設有配電盤時，若第一級ＳＰＤ的Ｕｐ加上其兩 端引線的感應電壓保護不了該配電盤內的設備，應在該配電盤內安裝第二級ＳＰＤ，其標稱 放電電流Ｉｎ不宜小于８／２０μｓ ５ｋＡ；
當在線路上多處安裝ＳＰＤ時，電壓開關型ＳＰＤ與限壓型ＳＰＤ之間的線路長度不 宜小于１０ｍ，限壓型ＳＰＤ之間的線路長度不宜小于５ｍ。例如：被保護設備與配電中心 距離較近，在線路敷設上可特意多繞一些導線；
當進線端的ＳＰＤ與被保護設備之間的距離大于３０ｍ時，應在離被保護設備盡可能 近的地方安裝另一個ＳＰＤ，通流容量可為８ｋＡ；
選擇ＳＰＤ時應注意保證不會因工頻過壓而燒毀ＳＰＤ， 因ＳＰＤ是防瞬態過電壓 （μ ｓ級），工頻過電壓是暫態過電壓（ｍｓ級），工頻過電壓的能量是瞬態過電壓能量的幾百 倍，因此，應注意選擇較高工頻工作電壓的ＳＰＤ；
ＳＰＤ的保護：每級ＳＰＤ都應設保護，可采用斷路器或熔斷器進行保護，保護器的 斷流容量均大于該處最大短路電流；
此外，選用ＳＰＤ時還應注意：響應時間盡可能快；使用壽命的長短、價格因素、可 維護性要好、通流容量的大小、耐濕性能等方面。

結束語

在防雷擊過電壓時應首先做好建筑物的屏蔽、接地及等電位措施，并對工程做一個合理的評 估，確定好系統需耐受的預期最大電涌電流，再根據不同接地形式，采用共模、差模或全模 式接線方式安裝ＳＰＤ，充分考慮ＳＰＤ的各項參數與被保護設備相匹配，同時考察其性價 比的合理性，做到安全、適用、經濟。