电涌保护器在民用建筑电气设计中的选用
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摘要：伴随着科技的不断进步与发展，当前人们所处的时代已经离不开计算机、网络、电力等科技产物。正是由于电子设备的普遍应用，安装在建筑中的电气设备的安全性越来越被人们所重视。尤其是在雷雨天气，雷电很有可能会给建筑物造成非常严重的损失。在这种情况下，不但要给建筑物安装避雷针等防雷设施，而且也需要在建筑物的内部安装电涌保护器。怎样对电涌保护器的质量进行判定以及与民用建筑是否相符合，如今已经受到了业内人士和用户的广泛关注。本文对电涌保护器的有关特征进行了阐述，对电涌保护器在民用建筑电气设计中的选用进行了探讨。
关键词：电涌保护器;民用建筑;电气设计;选用;SPD
电涌保护器，简称SPD，指的是在瞬时过压或者雷雨天气的情况下，用于保护电气设备的器件。在居民区、工业厂房、办公区域等含有电气设备的建筑物之中有着广泛的应用，具有多种保护电涌模式。雷电给人类造成了非常大的伤害，致死率非常高。而且如今人们在生活和工作中会使用很多的电子设备，这些电子设备吸引雷电的概率非常大，在雷电天气如果冒险使用或者不规范使用，就会产生非常大的风险。尤其是在民用建筑之中，人们的防电意识比较薄弱，更加需要利用外界设备进行防护。所以，电涌保护器在民用建筑中有著非常重要的作用。
一、电涌保护器的分类
（一）按照用途的分类
1.信号电涌保护器。有天馈电涌保护器、高频电涌保护器、低频电涌保护器等;2.电源电涌保护器。有开关电源电涌保护器、直流电源电源电涌保护器、交流电源电涌保护器等[1]。
（二）按照工作原理的分类
1.扼流型电涌保护器或者分流型电涌保护器。扼流型与被保护的设施串联，对正常工作频率呈现为低阻抗，对雷电脉冲呈现出高阻抗，主要元器件有1/4波长短路器、低通滤波器、高通滤波器、扼流线圈等;分流型与被保护的设施并联，对正常工作频率呈现为高阻抗，对雷电脉冲呈现出低阻抗。2.限压型电涌保护器。由雪崩二极管、抑制二极管、氧化锌压敏电阻等元器件构成。工作原理是在没有瞬时过电压的时候为高阻抗，伴随着电涌电压与电流的加大其阻抗会不断的降低，强烈的非线性是起电流电压的特征。安装位置在建筑物中。3.电压开关型电涌保护器。通常由气体放电瞬态二极管、放电间隙等构成，其工作原理为在没有瞬时过电压的时候呈现出高阻抗，如果响应雷电瞬时过电压的时候，其阻抗就会突然变成低值，允许雷电流经过。通常安装在建筑物的外部，可以使电网后续电流得到最大限度的消除，残压比较高是其存在的缺陷。
二、雷击保护分区
国际标准IEC 62305-4的分区防雷理念被时间证明是科学有效的。在过电压到达终端设备导致损害的值以前，逐级的把其减少为没有损害的水平是该理论的核心思想。为了实现这一目标，可以把整个建筑物的保护空间分成几个防雷分区，把防雷器安装在线路由一个分区进入到另外一个分区的位置。根据不同分区的实际需求，安装相对应等级的防雷器。LPZ3区、LPZ2区、LPZ1区、LPZOB区、LPZOA区是主要的防雷分区[3]。
（1）LPZ3区：建筑物（也有可能是设备的金属外壳）的内部区域。即没有雷电磁脉冲所形成的干扰也没有浪涌过电压。
（2）LPZ2区：建筑物的内部区域。有可能会进入较低的浪涌过电压。
（3）LPZl区：建筑物的内部区域。有可能会进入一小部分雷电能量。
（4）LPZOB区：在建筑物的外部防雷设备所保护的区域。没有屏蔽防护雷电磁脉冲的作用。
（5）LPZOA区：在建筑物的外部，没有外部保护设备的区域。有可能会造成直击雷，没有屏蔽防护雷电磁脉冲的作用。
三、电涌保护器的选择
（一）报警功能的选择
为了对防雷器的运行情况进行监测，在防雷器产生损坏的时候，用户应当及时的知悉或者及时的更换损坏的防雷模块，为了在不一样的应用环境当中都能够达到即时监控的目的，必须选取合理的、与特定环境相适应的报警设备，如下：①遥信带电压检测报警设备FS-SU，用于无人值守环境中比较合适，除此之外也可以检测电源是否缺相和停电;②遥信报警设备FS，用于无人值守环境中比较合适;③声光报警设备AS，用于无人值守环境中比较合适[3]。
（二）通流容器的选择
应当依据电涌保护器在系统之中所承担的任务选择通流容器，电涌保护器的额定通流容量不一样，从几百安到几千安都有。通常情况下，安装于LPZO区和LPZ1区交界位置的电涌保护器应当选取Ⅰ级分类产品;安装于供配电系统内比较靠近电源侧的电涌保护器应当与负荷侧的电涌保护器尽量靠近，从而可以有较大的通流容量。在民用建筑电气设计中，可以粗略的算出最大电涌电流幅值。
（三）持续运行电压Uc的选择
当供电电压大于额定电压10%和谐波让电压幅值增加的位置，应当根据实际情况选择Uc更高一些的电涌保护器。然而，需要注意的是如果选择的Uc值太高，就会对电涌保护器的保护效果造成影响，而如果选择的Uc值过低，就会使电涌保护器的使用期限缩短。比如，在TT交流供电系统中，相线对地线的最大持续故障电压可以达到标称电压（交流电压220V）的1.55倍，即340V，因此，在电流不稳定的位置，以OVR电源防雷器为例，应当选取最大持续工作电压值Uc是385V的模块[4]。
（四）保护水平（残压UP）的选择
选择残压时不可以只考虑残压越低越好，通常Up和Uc有一定的相关性。例如，针对压敏电阻防雷器而言，选择的残压越低，则代表着最大持续工作电压Uc也就越低。电压保护水平一定要比被保护设施的冲击耐压Ush低，由此才能够使被保护设施不受损坏得到保障。除此之外，应当比系统有可能的最高运行电压Umax高，即Ush>UP>Umax，通常情况下，只需要合理的选取Uc，就可以满足UP>Umax，然而，对于Ush>UP的条件，然而，由于用电设施与配电设施有着非常多的种类，准确的确定十分的困难。
四、结束语
一旦没有正确的使用电器或者遭受到雷击，就有可能会给人类造成很大的伤害。所以，在民用建筑工程之中，不但要保障建筑的质量，而且要在建筑工程之中加入电涌保护器，使建筑和处于建筑物内的人们不会受到电力的伤害得到保障，建筑防雷防电设计自身就是一项非常复杂和重要的工程，因此，工程人员在选择电涌保护器、安装电涌保护器、使用电涌保护器的时候，都必须非常的注意。降低电涌保护器的成本、完善和优化电涌保护器的性能，是电涌保护器未来的发展方向。
参考文献
[1]贾张华.电涌保护器在民用建筑电气设计中的选用[J].城市建筑，2017（2）：139-139.
[2]马惠杰.电涌保护器在建筑电气设计中的应用研究[J].中国房地产业，2017：77.
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