蘇萍秀

（新疆北疆建筑規(guī)劃設(shè)計研究院（有限責(zé)任公司） 新疆奎屯 832000）

試論民用建筑電氣設(shè)計中電涌保護器的選用

蘇萍秀

（新疆北疆建筑規(guī)劃設(shè)計研究院（有限責(zé)任公司） 新疆奎屯 832000）

隨著社會的快速發(fā)展，各種電子設(shè)備也逐漸在人們生活以及建筑行業(yè)尤其是民用建筑廣泛應(yīng)用開來，而在建筑施工過程中，需要將保護效果與施工成本兼顧，如果民用建筑內(nèi)電子設(shè)備數(shù)量較少，則發(fā)生雷害時，所造成的損失不是很大，普通的防雷電措施就可以基本保障了整個民用建筑的安全，但是如果建筑中存在大量的電子信息設(shè)備，雷電所帶來的過電壓、過電流就會造成巨大的經(jīng)濟損失，對此有必要采取適當措施解決該問題，電涌保護器作為減少雷電等過電壓帶來的人身和財產(chǎn)傷害的有效手段，在民用建筑領(lǐng)域開始被采用并迅速普及開來，本文將在闡述電涌保護器原理及建筑物易受雷電損害原因的基礎(chǔ)上，對民用建筑電氣設(shè)計中電涌保護器的選用問題加以說明，以期對建筑過程中雷電防護等環(huán)節(jié)有所裨益。

民用建筑；電涌保護器；選用原則

1 前言

2 電涌保護器的相關(guān)原理及分類

2.1 電涌保護器的原理

電涌保護器作為非線性元件，大多適用于220V或者380V的低壓電源，根據(jù)IEC標準，電涌保護器的主要作用是抑制傳導(dǎo)過來的過電壓、過電流，對電路進行保護。對于電涌保護器的基本要求是要能夠經(jīng)受預(yù)測的雷電電流并將雷電通過后的工頻續(xù)流熄滅，把過電壓有效限制在設(shè)備的可承受電壓范圍內(nèi)，來保護設(shè)備不被損壞。

2.2 電涌保護器的分類

按工作原理來劃分，電涌保護器大致可分為開關(guān)型、限壓型、分流型或扼流型等，按用途來劃分，大致可分為電源保護器、信號保護器等。它們各自的區(qū)別主要在于各自的放電能力、殘余電壓等不同。為了揚長避短，多數(shù)工作人員會將多種電涌保護器加以組合，來達到更好的防雷效果。

3 建筑易遭受雷害的原因

隨著我國信息技術(shù)的發(fā)展，大量的計算機網(wǎng)絡(luò)、監(jiān)控系統(tǒng)等智能化電子設(shè)備已經(jīng)迅速被應(yīng)用到我國的民用建筑中，但是大多數(shù)諸如此類的電子設(shè)備都存在過電壓耐受能力不強、絕緣性低、對電磁干擾的敏感度差等不足之處，如果不對這些缺點采取適當?shù)拇胧┘右苑婪?，不僅建筑內(nèi)各類電子設(shè)備的正常運行得不到保障，設(shè)備在遭受雷害后所造成的經(jīng)濟損失也是不可估量的。所謂雷電，就是一個自然放電的過程，主要是通過將能量在瞬間釋放并隨之產(chǎn)生電效應(yīng)、機械效應(yīng)等來損害建筑，同時還會有二次雷電效應(yīng)（即雷電電磁脈沖，是過電壓、過電流等暫態(tài)物理量的總稱）的產(chǎn)生。

4 電涌保護器的選用

4.1 對電涌保護的可靠性等級的確定

依據(jù)《計算機場地安全要求》，A、B、C三個級別分別對應(yīng)很重要、重要、較重要，除了此三個級別之外的大致可以理解為影響不大。實際應(yīng)用中大多指中小型企業(yè)或者機關(guān)事業(yè)單位的計算機中心，除了其設(shè)備本身所帶有的防雷措施，一般沒有其它的防護要求。

4.2 確定電壓保護水平

在融媒體時代下，主持人不但要具備電視制作的能力，而且還必須要適應(yīng)全媒體環(huán)境的要求，并能夠熟練運用各種信息技術(shù)手段，比如說文字、圖像、視頻、網(wǎng)絡(luò)以及遠程交互等方面的應(yīng)用，并通過不同的方式將電視節(jié)目內(nèi)容的即時性以及視覺沖擊力和感染力進行強化并提高到一個新的層次，同時還要加大各類信息資訊的表現(xiàn)力。除此之外，電視節(jié)目主持人還必須擅長通過新媒體積累人氣以此提高節(jié)目的影響力與號召力，強化節(jié)目的黏合度。

確定電壓保護水平，主要是對建筑物內(nèi)的電子設(shè)備耐沖擊水平而言，如果沒有制造部門提供的數(shù)據(jù)，則耐沖擊電壓可按照如下確定：電源線路進入建筑物處的設(shè)備耐沖擊電壓為6kV，配電線路的分支線路設(shè)備耐沖擊電壓為4kV，用電設(shè)備耐沖擊電壓大致為2.5kV，需要特殊保護的設(shè)備耐沖擊電壓定為1.5kV。電涌保護器的保護電壓應(yīng)小于在其保護范圍內(nèi)被保護設(shè)備的耐沖擊電壓，對于較為重要的電子設(shè)備，按照其耐沖擊電壓的80%來計算。

4.3 確定電涌保護器的電涌能量承受能力

4.3.1 按沖擊電流選擇電涌保護器

若試驗的電涌保護器為Ⅰ級，則按照沖擊電流來選擇；若試驗的電涌保護器為Ⅱ級，則按標稱放電電流來選擇；若為Ⅲ級，則可按短路電流來進行選擇。

4.3.2 電涌保護器的電涌能量承受力

對于各個級別的電涌保護器，可以利用雷電流參量來對其分流值進行大致計算。當沒辦法利用此方法計算時，則可將總雷電流的一半進入建筑物防雷設(shè)計中的接地設(shè)計中，另一半使其流入民用建筑物內(nèi)各個導(dǎo)電設(shè)備例如電線等，如此一來，在每一個電子設(shè)備中通過的電流為總雷電流的一半/所有設(shè)備的個數(shù)。

4.3.3 持續(xù)運行電壓的選擇

鑒于民用建筑大多為三相系統(tǒng)，電涌保護器的最大持續(xù)運行電壓具有一定的規(guī)定，當供電電壓大于額定電壓的1.1倍或者電壓的幅值加大時，應(yīng)該選用比最持續(xù)運行電壓更高的電涌保護器，但是值得注意的是，在選擇了大于最大持續(xù)運行電壓的電涌保護器后，電涌保護器的壽命也會有所下降，例如，如果在某交流供電系統(tǒng)中，最高持續(xù)電壓有可能達到340V甚至更高，在OVR防雷器中，如果電流存在不穩(wěn)定的情況，那么最大的持續(xù)運行電壓最好選擇為385V左右為宜。

4.4 電涌保護器選擇時遵遁的原則

（1）當所選擇的參數(shù)符合我們的要求時，在民用建筑物內(nèi)入口級的電涌保護器選擇電壓限制型較為合適；當架空線作為向民用建筑物供電的配電線為時，入口級的電涌保護器選擇通過間隙保護元件的類型較為合適（電壓開關(guān)型）。電壓開關(guān)型電涌保護器主要應(yīng)用于能選擇較小間隙且對于工頻續(xù)流有自動熄滅功能的產(chǎn)品，并且能夠通過計算整個電源系統(tǒng)的短路工頻電流來檢驗該電流是否大于間隙的續(xù)流開斷等級，如果超出該等級的話，則可以選用保護元件為較小的放電電壓間隙的電壓開關(guān)型電涌保護器等。

（2）除了入口級以外的各個級別大都可以采用限壓型的電涌保護器，例如非線性金屬氧化物電阻以及其它類型的電涌保護器，同時也可以考慮將包含有串聯(lián)電感和并聯(lián)電容在內(nèi)的低通濾波器衰減器的具有兩個端口的電涌保護器作為用于電子設(shè)備的電涌保護器等。

（3）除了上述類型的電涌保護器，也可以選擇電涌保護箱（即在內(nèi)裝有多級電涌保護器模塊以及輔助機構(gòu)等），在選擇的同時要注意對引線的長度加以控制并適當使電感降低。

4.5 關(guān)于電涌保護器輔助機構(gòu)的選擇

（1）類似金屬氧化物電阻電涌保護器或者上述提到的電涌保護箱在選擇輔助機構(gòu)時最好選擇對象具備電涌保護器的故障脫離器或者具有報警指示和觸點功能等。

（2）間隙型電涌保護器最好輔助機構(gòu)具有運行狀態(tài)指示器。

（3）電涌保護器或者電涌保護箱選擇具有雷擊計數(shù)器等類似工具的輔助機構(gòu)為宜。

5 總結(jié)

隨著社會發(fā)展，電涌保護器作為在民用建筑施工過程中減少雷電等過電壓帶來的人身和財產(chǎn)傷害的有效手段，已經(jīng)逐步被普及開來，為了保障建筑的安全，盡可能減少雷害所帶來的人身和經(jīng)濟損失，我們需要采用合適的手段和方法選擇適合的電涌保護器，通過相關(guān)人員的共同協(xié)作，制定出最佳的過電壓保護方案，并成功付諸實踐，使我國的民用建筑安全水平得到有效提高。

[1]朱亮亮，傅勇平.電涌保護器在民用建筑電氣設(shè)計中的選用[J].現(xiàn)代建筑電氣，2010，06：38～41+56.

[2]劉昌明.電涌保護器的選用[J].四川建筑，2010，06：211～213.

[3]王錚，王一平.民用建筑電氣設(shè)計中若干問題的思考[J].現(xiàn)代建筑電氣，2016，03：61～64.

[4]鄒越華，關(guān)象石.對《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》的理解[J].建筑電氣，2013，03：8～16.

TM862

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1004-7344（2016）18-0048-02

2016-6-7

蘇萍秀（1981-），女，本科，工程師，主要從事民用建筑電氣設(shè)計工作。