【導(dǎo)讀】浪涌保護(hù)器及其應(yīng)用隨著電子技術(shù)的高速發(fā)展，個人ＰＣ機(jī)、大中型計算機(jī)及相關(guān)信息設(shè)備的大量應(yīng)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(hù)產(chǎn) 品投入市場，浪涌保護(hù)器ＳＰＤ也逐 漸為人們所熟悉。
浪涌保護(hù)器設(shè)置的前提
對于設(shè)置信息系統(tǒng)的建筑物，是否需要防雷擊電磁脈沖，應(yīng)在完成直接、間接損失評 估和建設(shè)、維護(hù)投資預(yù)測后認(rèn)真分析和綜合考慮，做到安全、適用、經(jīng)濟(jì)。因為浪涌保護(hù)器 較其他開關(guān)電器相對昂貴，要盡量減少開發(fā)商的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，就不能不講投資而盲目設(shè)置； （２）在工程設(shè)計階段不知道信息系統(tǒng)的規(guī)模和具體位置的情況下，若預(yù)計將來會有信息系 統(tǒng)，應(yīng)在設(shè)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(gòu)件、金屬管 道、配電的保護(hù)接地系統(tǒng)等與防雷裝置組成一 一個共用接地系統(tǒng)，并應(yīng)在一些合適的地方（如弱電機(jī)房等處）預(yù)埋等電位聯(lián)結(jié)板；
合理劃分防雷區(qū)，根據(jù)物體可能遭受雷擊的可能性和電磁場強(qiáng)度的衰減程度，將建筑 物劃分為ＬＰＺ０Ａ區(qū)、ＬＰＺ０Ｂ區(qū)、ＬＰＺ１區(qū)……ＬＰＺｎ＋１區(qū)，要求在兩個防雷 區(qū)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(lián)結(jié)，并宜采 取屏蔽措施（注意ＬＰＺ０Ａ區(qū)與ＬＰＺ０Ｂ區(qū)之間無界面）。
屏蔽、接地和等電位聯(lián)結(jié)措施
屏蔽 屏蔽是減少電磁干擾的基本措施，在實(shí)施過程中宜在建筑物和房間的外部設(shè)屏蔽，并以合 適的路徑敷設(shè)，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(nèi)鋼筋和金屬門窗框架）都應(yīng)做等電位聯(lián)結(jié)，并與防雷裝置相連；
屏蔽電纜的做法：電纜屏蔽層應(yīng)至少在兩端并宜在防雷區(qū)交界處做等電位聯(lián)結(jié)，當(dāng)系 統(tǒng)要求只在一端做等電位聯(lián)結(jié)時，應(yīng)采用有絕緣隔開的雙層屏蔽，外層屏蔽應(yīng)至少在兩端做 等電位聯(lián)結(jié)；
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(yīng)敷設(shè)在金屬管道內(nèi)，并確 保金屬管道從一端到另一端應(yīng)是導(dǎo)電貫通的，應(yīng)分別連到各分開的建筑物的等電位聯(lián)結(jié)帶 上。
接地 除按防雷規(guī)范要求的實(shí)行接地措施外，應(yīng)注意以下兩點(diǎn)：
每幢建筑物本身應(yīng)采用共用接地系統(tǒng)，包括強(qiáng)電系統(tǒng)和各種弱電系統(tǒng)；
當(dāng)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(lián)結(jié) 穿過各防雷區(qū)界面的金屬物和系統(tǒng)， 以及在一個防雷區(qū)內(nèi)部的金屬物和系統(tǒng)均應(yīng)在界面處做 等電位聯(lián)結(jié)。
宜在各防雷區(qū)界面處設(shè)若干等電位或局部等電位聯(lián)結(jié)帶，對于ＬＰＺ０Ａ或ＬＰＺ０ Ｂ區(qū)與ＬＰＺ１區(qū)界面處， 應(yīng)將等電位聯(lián)結(jié)帶和內(nèi)部環(huán)形導(dǎo)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(lián)結(jié)帶之間和等電位聯(lián)結(jié)帶與接地裝置之間的連接導(dǎo)體，流過大于或等于２ ５％總雷電流的等電位聯(lián)結(jié)導(dǎo)體采用銅質(zhì)材料時最小截面為１６ｍｍ２，采用鐵（鍍鋅鋼） 時最小截面為５０ｍｍ２；內(nèi)部金屬裝置與等電位聯(lián)結(jié)帶之間的連接導(dǎo)體，流過小于２５％ 總雷電流的等電位聯(lián)結(jié)導(dǎo)體采用銅質(zhì)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(lián)結(jié)帶的最小截面為５０ｍｍ２；
采取等電位聯(lián)結(jié)措施時應(yīng)以最短路徑連接到最近的等電位聯(lián)結(jié)帶上；
信息系統(tǒng)等電位聯(lián)結(jié)的基本方法有Ｓ型星型結(jié)構(gòu)和Ｍ型網(wǎng)型結(jié)構(gòu)，當(dāng)采用Ｓ型等電位 聯(lián)結(jié)網(wǎng)絡(luò)時，信息系統(tǒng)的所有金屬組件，除等電位聯(lián)結(jié)點(diǎn)外，應(yīng)與共用接地系統(tǒng)的各組件有 大于１０ｋＶ、１．２／５０μｓ的絕緣，在復(fù)雜系統(tǒng)中也可采用Ｓ型及Ｍ型的組合網(wǎng)絡(luò)。
浪涌保護(hù)器的性能特點(diǎn)
在正常情況下，ＳＰＤ呈現(xiàn)高阻狀態(tài)；
當(dāng)電路遭遇雷擊或出現(xiàn)過電壓時，ＳＰＤ呈現(xiàn)低阻狀態(tài)，在納秒級時間內(nèi)實(shí)現(xiàn)低阻導(dǎo) 通，瞬間將能量泄入大地，將過電壓控制到一定水平；
當(dāng)瞬態(tài)過電壓消失后，ＳＰＤ立即恢復(fù)到高阻狀態(tài)，熄滅在過電壓通過后產(chǎn)生的工頻 續(xù)流。 [page]
浪涌保護(hù)器的主要性能指標(biāo)
１ 最大持續(xù)運(yùn)行電壓Ｕｃ 在２２０／３８０Ｖ三相系統(tǒng)中選擇ＳＰＤ時， 其最大持續(xù)運(yùn)行電壓Ｕｃ應(yīng)根據(jù)不同的接地 系統(tǒng)形式來選擇，如表１所示。
當(dāng)電源采用ＴＮ系統(tǒng)時，從建筑物內(nèi)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(tǒng)；
在下列場所應(yīng)視具體情況對氧化鋅壓敏電阻ＳＰＤ提高上述規(guī)定的Ｕｃ值： ①供電電壓偏差超過所規(guī)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(guī)定包括幅值電流Ｉｐｅａｋ和電荷Ｑ。
３ 標(biāo)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(yù)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(hù)水平Ｕｐ 即在標(biāo)稱放電電流Ｉｎ下的殘壓，或浪涌保護(hù)器的最大鉗壓。 為使被保護(hù)設(shè)備免受過電壓的侵害， ＳＰＤ的電壓保護(hù)水平Ｕｐ應(yīng)始終小于被保護(hù)設(shè)備的沖 擊耐受電壓Ｕｃｈｏｃ，并應(yīng)大于根據(jù)接地類型得出的電網(wǎng)最高運(yùn)行電壓Ｕｓｍａｘ（詳見 表２），即要求Ｕｓｍａｘ＜Ｕｐ＜Ｕｃｈｏｃ。當(dāng)無法獲得設(shè)備的耐受沖擊電壓時，２２ ０／３８０Ｖ三相配電系統(tǒng)的設(shè)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(hù)器的分類
１ 電壓開關(guān)型ＳＰＤ 無電涌時呈高阻抗，在電涌瞬態(tài)過電壓下突變?yōu)榈妥杩?，如放電間隙、充氣放電管等，一般 用于ＬＰＺ０區(qū)、ＬＰＺ１區(qū)。
２ 限壓型ＳＰＤ 無電涌時呈高阻態(tài)，隨著電涌增大，阻抗連續(xù)變小，如壓敏電阻、抑制二級管等，一般用于 ＬＰＺ１區(qū)、ＬＰＺ２區(qū)等。
３ 組合型ＳＰＤ 由電壓開關(guān)型和限壓型組件組合而成。
６ 浪涌保護(hù)器選擇的幾個原則
ＳＰＤ的電壓保護(hù)水平Ｕｐ應(yīng)始終小于被保護(hù)設(shè)備的沖擊耐受電壓Ｕｃｈｏｃ，并且 大于根據(jù)接地類型得出的電網(wǎng)最高運(yùn)行電壓Ｕｓｍａｘ，即Ｕｓｍａｘ＜Ｕｐ＜Ｕｃｈｏ ｃ，若線路無屏蔽，尚應(yīng)計入線路感應(yīng)電壓，Ｕｃｈｏｃ宜按其值的８０％考慮；
ＳＰＤ與被保護(hù)設(shè)備兩端引線應(yīng)盡可能短，控制在０．５ｍ以內(nèi)；
如果進(jìn)線端ＳＰＤ的Ｕｐ加上其兩端引線的感應(yīng)電壓以及反射波效應(yīng)與距其較遠(yuǎn)處的 被保護(hù)設(shè)備的沖擊耐受電壓相比過高，則需在此設(shè)備處加裝第二級ＳＰＤ，其標(biāo)稱放電電流 Ｉｎ不宜小于８／２０μｓ ３ｋＡ；當(dāng)進(jìn)線端ＳＰＤ距被保護(hù)設(shè)備不大于１０ｍ時，若該 ＳＰＤ的Ｕｐ加上其兩端引線的感應(yīng)電壓小于設(shè)備的Ｕｃｈｏｃ的８０％， 一般情況在該設(shè) 備處可不裝ＳＰＤ；
當(dāng)按上述第３點(diǎn)要求裝的ＳＰＤ之間設(shè)有配電盤時，若第一級ＳＰＤ的Ｕｐ加上其兩 端引線的感應(yīng)電壓保護(hù)不了該配電盤內(nèi)的設(shè)備，應(yīng)在該配電盤內(nèi)安裝第二級ＳＰＤ，其標(biāo)稱 放電電流Ｉｎ不宜小于８／２０μｓ ５ｋＡ；
當(dāng)在線路上多處安裝ＳＰＤ時，電壓開關(guān)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(hù)設(shè)備與配電中心 距離較近，在線路敷設(shè)上可特意多繞一些導(dǎo)線；
當(dāng)進(jìn)線端的ＳＰＤ與被保護(hù)設(shè)備之間的距離大于３０ｍ時，應(yīng)在離被保護(hù)設(shè)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(yīng)注意保證不會因工頻過壓而燒毀ＳＰＤ， 因ＳＰＤ是防瞬態(tài)過電壓 （μ ｓ級），工頻過電壓是暫態(tài)過電壓（ｍｓ級），工頻過電壓的能量是瞬態(tài)過電壓能量的幾百 倍，因此，應(yīng)注意選擇較高工頻工作電壓的ＳＰＤ；
ＳＰＤ的保護(hù)：每級ＳＰＤ都應(yīng)設(shè)保護(hù)，可采用斷路器或熔斷器進(jìn)行保護(hù)，保護(hù)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(yīng)注意：響應(yīng)時間盡可能快；使用壽命的長短、價格因素、可 維護(hù)性要好、通流容量的大小、耐濕性能等方面。
結(jié)束語
在防雷擊過電壓時應(yīng)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(tǒng)需耐受的預(yù)期最大電涌電流，再根據(jù)不同接地形式，采用共模、差?；蛉?式接線方式安裝ＳＰＤ，充分考慮ＳＰＤ的各項參數(shù)與被保護(hù)設(shè)備相匹配，同時考察其性價 比的合理性，做到安全、適用、經(jīng)濟(jì)。
