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時間：2016-08-30

浪涌保護器的選型

隨著信息潮流的沖擊、微電子科技的沸騰和通訊、計算機及自動控制技術的日新月異，建筑開始走向、高功能領域，形成了一種新的建筑形式——智能建筑。由于在智能建筑中存在眾多信息系統(tǒng)，《建筑物防雷設計規(guī)范》 GB50057-94（2002年版）（以下簡稱《防雷規(guī)范》）提出了安裝電涌保護器的相關要求，以保證信息系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行，筆者僅對其中使用的電涌保護器的產品選型提幾點自己的看法。

　電涌保護器從本質上看就是一種等電位連接用的材料而已，其選型就是指在不同的防雷區(qū)內，按照不同雷擊電磁脈沖的嚴重程度和等電位連接點的位置，決定位于該區(qū)域內的電子設備采用何種電涌保護器，實現(xiàn)與共用接地體等電位聯(lián)結。筆者將從電涌保護器的大放電電流Imax、持續(xù)工作電壓Uc、保護電壓Up、漏電流Ip、告警方式等方面進行論述。

按照《防雷規(guī)范》6.4.4條規(guī)定“電涌保護器必須能承受預期通過它們的雷電流，并應符合以下兩個附加要求：通過電涌時的大鉗位電壓，有能力熄滅在雷電流通過后產生的工頻續(xù)流。”即電涌保護器的大鉗位電壓加上其兩端的感應電壓應與所屬系統(tǒng)的基本絕緣水平和設備允許的大電涌電壓協(xié)調一致。

1、大放電電流

　按照《防雷規(guī)范》6.4.6條規(guī)定，在LPZOA、LPZOB與LPZ1區(qū)的交界處安裝電涌保護器其大放電電流計算如下：

根據(jù)《防雷規(guī)范》規(guī)定的“全部雷電流的50%流入建筑物的防雷裝置。另50%流入引入建筑物的各種外來導電物、電力線纜、通信線纜等設施”.

雷電波經(jīng)建筑物引入的電力線纜、信息線纜、金屬管道等分解，總配電間的低配供電線纜雷電流的分流值計算表，線路屏蔽時，通過的雷電流降低到原來的30%，根據(jù)《通信局（站）雷電過電壓保護工程設計規(guī)范》YD/T5098-2001中規(guī)定的脈沖為10/350 s波形的電荷量約為8/20 s模擬雷電波波形電荷量的20倍.﹡均為大放電電流

《防雷規(guī)范》6.4.8條、6.4.9條規(guī)定，在LPZ1區(qū)與LPZ2區(qū)（機房配電箱）安裝的電涌保護器，其標稱放電電流（額定放電電流）大于5kA，選用大放電電流為40kA、標稱放電電流為20kA的電涌保護器.（可以選用揚州浪涌電氣有限公司的YLSP-40/4-385作為二級保護器)。

2、保護電壓

選擇保護器合適的殘壓固然很重要，但當電源保護器安裝在低壓電網(wǎng)中時，我們應該考慮系統(tǒng)的殘壓，即在考慮保護器殘壓的同時也要考慮到電涌保護器的安裝方式對系統(tǒng)殘壓的影響，設保護器如圖（一）安裝，因雷電波在系統(tǒng)中的電流大平均梯度不是在**雷擊，而是在后續(xù)雷擊中，如按照《通信局（站）雷電過電壓保護工程設計規(guī)范》YD/T5098-2001中規(guī)定的模塊式保護器的接線端子與相線和零線之間的連接線長度應小于0.5米，其接地線的長度應小于1米的要求，在低壓柜中選擇合適位置，使總連接線長度小于1.0米是有可能的，因此其大平均梯度、系統(tǒng)殘壓、保護器保護電壓等的計算. 一級電涌保護器的保護電壓Up為4000V是不允許的，選擇保護電壓為2000V左右是合適的。電源供電到各個機房配電箱、重要用電設備、樓層配電箱時，已經(jīng)經(jīng)過了線纜的多次延時、解藕作用，其波頭時間將遠大于10微秒，雷電流能量也經(jīng)過多次分流衰減，能量將小于5000A，因此每根線路的電流大平均梯度=5kA/2*30%/10 s=0.075kA/ s，當電涌保護器如上圖一安裝時：A、B的大電涌電壓= UL1+Ur+UL2=0.1kV+ Ur，（設L1+L2=1.5m），因機房設備如服務器、計算機、交換矩陣等屬于特殊保護設備，其耐沖擊電壓額定值為1500伏，此時，選擇的電涌保護器的保護電壓應小于1400伏，因此，二級電涌保護器的保護電壓（在3-5kA下）小于1200伏是合適的。

3、大連續(xù)工作電壓Uc 根據(jù)《防雷規(guī)范》6.4.5條規(guī)定，在TN供電系統(tǒng)中其Uc大大于1.15*220V=253伏，同時在6.4.6條規(guī)定“在供電電壓偏差過10%以及諧波使電壓幅值加大的場所，應根據(jù)具體情況對SPD提高持續(xù)耐壓”，GA173-98《計算機信息系統(tǒng)防雷保安器》產品標準規(guī)定：電涌保護器的標稱導通電壓大于2.2倍的系統(tǒng)工作電壓，即在220V工作系統(tǒng)中應大于484V；我們知道限壓型SPD的主要元器件是壓敏電阻，根據(jù)壓敏電阻的分類標準中持續(xù)耐壓與壓敏電壓（標稱導通電壓）關系表可以看出：壓敏電壓不是某一固定值，而是個范圍，對比484V，我們可以得出持續(xù)耐壓應大于350V。持續(xù)耐壓與殘壓是一對矛盾體，持續(xù)耐壓高，保護器的壽命高，而殘壓也高；持續(xù)耐壓低，保護器的壽命低，而殘壓也低；但在5-10kA雷電流沖擊下，持續(xù)耐壓為350V的保護器與持續(xù)耐壓為440V的保護器比較，其殘壓低不到100V，不會很快提高系統(tǒng)殘壓，因此選擇持續(xù)耐壓385V，420v是合理的。

4、漏電流

　　根據(jù)GA173-98《計算機信息系統(tǒng)防雷保護器》中6.1.1條規(guī)定，并聯(lián)型電源避雷器的漏電流應小于20A，漏電流I0越大，電涌保護器將聚集能量而發(fā)熱的可能性增大，而漏電流又是隨著壓敏電阻的溫度升高而增大的，因此，此時該壓敏電阻就處于惡性循環(huán)狀態(tài)，這也表明了漏電流隨時間的變化率（增加率）越大，電涌保護器聚集能量將越快，從而性能會越差，保護器使用壽命下降，一般情況下，保護器的漏電流小于10A為宜。

5、告警方式

　　目前能提供的告警方式共有三類，一類是遙信、遙測告警，適用于的工作場合；另一類是可視告警，適用于所有的場合，也是目前使用多的告警方式；還有是聲光告警，此告警方式需增加一個告警模塊，目前許多*建議謹慎使用。因為雷擊時，有可能是聲光告警模塊被擊壞而失去聲光告警功能，如此時產品也正好被擊壞，人們因依賴聲光告警而未察覺，等二次雷擊時，雷電將會乘虛而入擊壞后續(xù)保護設備。

6、結構形式

　　電涌保護器的結構主要有兩種：整體式模塊化設計和插拔式模塊化設計。插拔式結構因存在插拔間隙而存在間隙放電，尤其在空氣濕度比較大的地方，此現(xiàn)象將會嚴重，使保護器的使用壽命降低。整體式模塊化設計不存在任何間隙，同時因采用35mm導軌式安裝，也方便換。

稿件來源：由擊穿保險，風電浪涌保護器，光伏浪涌保護器，10/350浪涌保護器廠家揚州浪涌電氣有限公司技術部供稿。

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