试论民用建筑电气设计中电涌保护器的选用

苏萍秀

（新疆北疆建筑规划设计研究院（有限责任公司） 新疆奎屯 832000）

试论民用建筑电气设计中电涌保护器的选用

苏萍秀

（新疆北疆建筑规划设计研究院（有限责任公司） 新疆奎屯 832000）

随着社会的快速发展，各种电子设备也逐渐在人们生活以及建筑行业尤其是民用建筑广泛应用开来，而在建筑施工过程中，需要将保护效果与施工成本兼顾，如果民用建筑内电子设备数量较少，则发生雷害时，所造成的损失不是很大，普通的防雷电措施就可以基本保障了整个民用建筑的安全，但是如果建筑中存在大量的电子信息设备，雷电所带来的过电压、过电流就会造成巨大的经济损失，对此有必要采取适当措施解决该问题，电涌保护器作为减少雷电等过电压带来的人身和财产伤害的有效手段，在民用建筑领域开始被采用并迅速普及开来，本文将在阐述电涌保护器原理及建筑物易受雷电损害原因的基础上，对民用建筑电气设计中电涌保护器的选用问题加以说明，以期对建筑过程中雷电防护等环节有所裨益。

民用建筑；电涌保护器；选用原则

1 前言

2 电涌保护器的相关原理及分类

2.1 电涌保护器的原理

电涌保护器作为非线性元件，大多适用于220V或者380V的低压电源，根据IEC标准，电涌保护器的主要作用是抑制传导过来的过电压、过电流，对电路进行保护。对于电涌保护器的基本要求是要能够经受预测的雷电电流并将雷电通过后的工频续流熄灭，把过电压有效限制在设备的可承受电压范围内，来保护设备不被损坏。

2.2 电涌保护器的分类

按工作原理来划分，电涌保护器大致可分为开关型、限压型、分流型或扼流型等，按用途来划分，大致可分为电源保护器、信号保护器等。它们各自的区别主要在于各自的放电能力、残余电压等不同。为了扬长避短，多数工作人员会将多种电涌保护器加以组合，来达到更好的防雷效果。

3 建筑易遭受雷害的原因

随着我国信息技术的发展，大量的计算机网络、监控系统等智能化电子设备已经迅速被应用到我国的民用建筑中，但是大多数诸如此类的电子设备都存在过电压耐受能力不强、绝缘性低、对电磁干扰的敏感度差等不足之处，如果不对这些缺点采取适当的措施加以防范，不仅建筑内各类电子设备的正常运行得不到保障，设备在遭受雷害后所造成的经济损失也是不可估量的。所谓雷电，就是一个自然放电的过程，主要是通过将能量在瞬间释放并随之产生电效应、机械效应等来损害建筑，同时还会有二次雷电效应（即雷电电磁脉冲，是过电压、过电流等暂态物理量的总称）的产生。

4 电涌保护器的选用

4.1 对电涌保护的可靠性等级的确定

依据《计算机场地安全要求》，A、B、C三个级别分别对应很重要、重要、较重要，除了此三个级别之外的大致可以理解为影响不大。实际应用中大多指中小型企业或者机关事业单位的计算机中心，除了其设备本身所带有的防雷措施，一般没有其它的防护要求。

4.2 确定电压保护水平

在融媒体时代下，主持人不但要具备电视制作的能力，而且还必须要适应全媒体环境的要求，并能够熟练运用各种信息技术手段，比如说文字、图像、视频、网络以及远程交互等方面的应用，并通过不同的方式将电视节目内容的即时性以及视觉冲击力和感染力进行强化并提高到一个新的层次，同时还要加大各类信息资讯的表现力。除此之外，电视节目主持人还必须擅长通过新媒体积累人气以此提高节目的影响力与号召力，强化节目的黏合度。

确定电压保护水平，主要是对建筑物内的电子设备耐冲击水平而言，如果没有制造部门提供的数据，则耐冲击电压可按照如下确定：电源线路进入建筑物处的设备耐冲击电压为6kV，配电线路的分支线路设备耐冲击电压为4kV，用电设备耐冲击电压大致为2.5kV，需要特殊保护的设备耐冲击电压定为1.5kV。电涌保护器的保护电压应小于在其保护范围内被保护设备的耐冲击电压，对于较为重要的电子设备，按照其耐冲击电压的80%来计算。

4.3 确定电涌保护器的电涌能量承受能力

4.3.1 按冲击电流选择电涌保护器

若试验的电涌保护器为Ⅰ级，则按照冲击电流来选择；若试验的电涌保护器为Ⅱ级，则按标称放电电流来选择；若为Ⅲ级，则可按短路电流来进行选择。

4.3.2 电涌保护器的电涌能量承受力

对于各个级别的电涌保护器，可以利用雷电流参量来对其分流值进行大致计算。当没办法利用此方法计算时，则可将总雷电流的一半进入建筑物防雷设计中的接地设计中，另一半使其流入民用建筑物内各个导电设备例如电线等，如此一来，在每一个电子设备中通过的电流为总雷电流的一半/所有设备的个数。

4.3.3 持续运行电压的选择

鉴于民用建筑大多为三相系统，电涌保护器的最大持续运行电压具有一定的规定，当供电电压大于额定电压的1.1倍或者电压的幅值加大时，应该选用比最持续运行电压更高的电涌保护器，但是值得注意的是，在选择了大于最大持续运行电压的电涌保护器后，电涌保护器的寿命也会有所下降，例如，如果在某交流供电系统中，最高持续电压有可能达到340V甚至更高，在OVR防雷器中，如果电流存在不稳定的情况，那么最大的持续运行电压最好选择为385V左右为宜。

4.4 电涌保护器选择时遵遁的原则

（1）当所选择的参数符合我们的要求时，在民用建筑物内入口级的电涌保护器选择电压限制型较为合适；当架空线作为向民用建筑物供电的配电线为时，入口级的电涌保护器选择通过间隙保护元件的类型较为合适（电压开关型）。电压开关型电涌保护器主要应用于能选择较小间隙且对于工频续流有自动熄灭功能的产品，并且能够通过计算整个电源系统的短路工频电流来检验该电流是否大于间隙的续流开断等级，如果超出该等级的话，则可以选用保护元件为较小的放电电压间隙的电压开关型电涌保护器等。

（2）除了入口级以外的各个级别大都可以采用限压型的电涌保护器，例如非线性金属氧化物电阻以及其它类型的电涌保护器，同时也可以考虑将包含有串联电感和并联电容在内的低通滤波器衰减器的具有两个端口的电涌保护器作为用于电子设备的电涌保护器等。

（3）除了上述类型的电涌保护器，也可以选择电涌保护箱（即在内装有多级电涌保护器模块以及辅助机构等），在选择的同时要注意对引线的长度加以控制并适当使电感降低。

4.5 关于电涌保护器辅助机构的选择

（1）类似金属氧化物电阻电涌保护器或者上述提到的电涌保护箱在选择辅助机构时最好选择对象具备电涌保护器的故障脱离器或者具有报警指示和触点功能等。

（2）间隙型电涌保护器最好辅助机构具有运行状态指示器。

（3）电涌保护器或者电涌保护箱选择具有雷击计数器等类似工具的辅助机构为宜。

5 总结

随着社会发展，电涌保护器作为在民用建筑施工过程中减少雷电等过电压带来的人身和财产伤害的有效手段，已经逐步被普及开来，为了保障建筑的安全，尽可能减少雷害所带来的人身和经济损失，我们需要采用合适的手段和方法选择适合的电涌保护器，通过相关人员的共同协作，制定出最佳的过电压保护方案，并成功付诸实践，使我国的民用建筑安全水平得到有效提高。

[1]朱亮亮，傅勇平.电涌保护器在民用建筑电气设计中的选用[J].现代建筑电气，2010，06：38～41+56.

[2]刘昌明.电涌保护器的选用[J].四川建筑，2010，06：211～213.

[3]王铮，王一平.民用建筑电气设计中若干问题的思考[J].现代建筑电气，2016，03：61～64.

[4]邹越华，关象石.对《建筑物防雷设计规范》的理解[J].建筑电气，2013，03：8～16.

TM862

A

1004-7344（2016）18-0048-02

2016-6-7

苏萍秀（1981-），女，本科，工程师，主要从事民用建筑电气设计工作。