摘要:雷擊產(chǎn)生的雷電過電壓對(duì)建筑物中的電子信息系統(tǒng)具有極大的危害性,從電源線侵入的雷電過電壓會(huì)損壞電子設(shè)備，輕則工作失效，重則發(fā)生永久性損壞，導(dǎo)致所在電子信息系統(tǒng)運(yùn)行故障。為了維護(hù)電子設(shè)備的安全可靠運(yùn)行，需要在電源系統(tǒng)中采取防雷保護(hù)措施，以抑制雷電過電壓，這些措施主要是在電源系統(tǒng)中設(shè)置多級(jí)電涌保護(hù)器。

關(guān)鍵詞:雷電過電壓低壓電源系統(tǒng)電涌保護(hù)器（SPD）1雷電過電壓的危害隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和現(xiàn)代化水平的不斷提高，現(xiàn)代建筑物內(nèi)安裝的電子信息設(shè)備和計(jì)算機(jī)設(shè)備越來越多。與此同時(shí)，這些設(shè)備對(duì)雷電的防護(hù)也提出了新的要求。根據(jù)近年來氣象部門雷災(zāi)的統(tǒng)計(jì)，雷電從電源系統(tǒng)侵入造成低壓電氣設(shè)備損壞約占70%，特別是電子信息設(shè)備和計(jì)算機(jī)設(shè)備的損壞尤為嚴(yán)重，低壓電源系統(tǒng)的雷電過電壓保護(hù)顯得越來越重要。2雷電過電壓的侵害途徑雷電過電壓主要通過兩種形式進(jìn)行傳導(dǎo)：一種是雷電直接擊在金屬管線或地線上，雷電過電壓通過它們直接傳導(dǎo)致使設(shè)備損壞；一種是閃電通道及泄流通道的雷電電磁脈沖以各種耦合方式感應(yīng)到金屬管線或地線上產(chǎn)生過電壓致使設(shè)備損壞，絕大部分設(shè)備損壞都是由這種感應(yīng)而引起。對(duì)于電子信息設(shè)備而言，危害主要來自于由雷電引起的雷電電磁脈沖的耦合能量，主要通過以下三個(gè)通道產(chǎn)生瞬態(tài)過電壓：金屬管線通道，如自來水管、電源線、天饋線、信號(hào)線、航空障礙燈引線等產(chǎn)生的瞬態(tài)過電壓；其中金屬管線通道的瞬態(tài)過電壓和地線通道的地電位反擊是電子信息系統(tǒng)損壞的主要原因，它的最常見的損壞形式是在電源線路上引起的雷電過電壓損壞，所以電源線路防過電壓需作為重點(diǎn)來防護(hù)。3雷電過電壓的主要防護(hù)措施由于電子元件耐受雷電電磁脈沖的能力很低，僅靠外部防雷不足以保護(hù)電子設(shè)備的安全，為了減少雷電電磁脈沖的干擾和破壞，現(xiàn)代防雷發(fā)展了包括共用接地、屏蔽、等電位連接、合理布線和過電壓保護(hù)等的內(nèi)部防雷措施，來共同保障電子設(shè)備的安全。電涌保護(hù)器的作用是把竄入電力線、信號(hào)傳輸線的瞬態(tài)過電壓限制在設(shè)備或系統(tǒng)所能承受的電壓范圍內(nèi)，將強(qiáng)大的雷電流泄入大地，保護(hù)被保護(hù)的設(shè)備或系統(tǒng)不受沖擊而損壞。3.1電涌保護(hù)器的防護(hù)原理各種電氣設(shè)備的絕緣都是按一定的耐受電壓水平來設(shè)計(jì)的，為了設(shè)備的安全，需要對(duì)超過此耐受限度的過電壓加以抑制，將過電壓降低到絕緣耐受限度以內(nèi)，這種過電壓抑制裝置通常就是電涌保護(hù)器。當(dāng)電涌保護(hù)器兩端電壓達(dá)到和超過動(dòng)作電壓時(shí)，它將導(dǎo)通，將雷電流泄入大地，對(duì)過電壓實(shí)施抑制，從而保護(hù)電氣設(shè)備不受沖擊損壞。3.2電涌保護(hù)器的選用正確選擇和使用電涌保護(hù)器是保護(hù)設(shè)備和人身安全的關(guān)鍵，如不能正確的選擇和安裝電涌保護(hù)器就不可能起到保護(hù)設(shè)備的功能，甚至還會(huì)出現(xiàn)損壞設(shè)備和造成人員傷害的事故。因此電涌保護(hù)器的防護(hù)想要取得理想的效果，就要注重在合適的地方合理地裝設(shè)合適的電涌保護(hù)器。由于雷擊的能量非常巨大，電源線路上往往會(huì)感應(yīng)產(chǎn)生幾千伏到幾十千伏的高電位，然后以脈沖波的形式沿著線路傳播而侵入室內(nèi)，因此需要在電源線路上安裝多級(jí)電涌保護(hù)器對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行保護(hù)。分級(jí)保護(hù)的目的是利用每級(jí)的電涌保護(hù)器進(jìn)行逐級(jí)泄放雷電過電壓的能量，使電壓限制在電氣設(shè)備能夠承受的水平，從而保護(hù)電氣設(shè)備。3.2.1第一級(jí)保護(hù)的選用第一級(jí)電涌保護(hù)器用于LPAOA或LPZOB區(qū)與LPZ1區(qū)的交界處，一般情況下可采用波形為10350us的三相電壓開關(guān)型電涌保護(hù)器，連接在用戶供電系統(tǒng)入口進(jìn)線各相和大地之間，要求其雷電通流量不應(yīng)低于60KA，該級(jí)電涌保護(hù)器是專為承受雷電和感應(yīng)雷擊的大電流以及吸引高能量電涌而設(shè)計(jì)的，可將大量的電涌電流分流到大地，僅靠它是不能完全保護(hù)供電系統(tǒng)內(nèi)部的敏感電氣設(shè)備的。3.2.2第二級(jí)保護(hù)的選用雖然第一級(jí)電涌保護(hù)器泄放了大量的電涌電流，但仍有一部分對(duì)設(shè)備而言是相當(dāng)巨大的雷電流會(huì)傳導(dǎo)過來，需要第二級(jí)電涌保護(hù)器進(jìn)一步泄放。同時(shí)，經(jīng)過第一級(jí)電涌保護(hù)器的傳輸線路也會(huì)感應(yīng)出雷擊電磁脈沖輻射LEMP，當(dāng)線路足夠長(zhǎng)時(shí)感應(yīng)的雷擊電磁脈沖輻射的能量就變得足夠大，也需要第二級(jí)防雷器進(jìn)一步對(duì)雷擊能量實(shí)施泄放。第二級(jí)電涌保護(hù)器應(yīng)安裝在重要或敏感的電氣設(shè)備供電的分路配電箱處，一般情況下，用戶供電系統(tǒng)做到第二級(jí)保護(hù)就可以達(dá)到電氣設(shè)備運(yùn)行的要求了。3.2.3根據(jù)被保護(hù)設(shè)備的耐壓等級(jí)，假如兩級(jí)防雷就可以做到限制電壓低于設(shè)備的耐壓水平，就只需要做兩級(jí)保護(hù)，假如設(shè)備的耐壓水平較低，可能需要三級(jí)甚至更多級(jí)的保護(hù)，就要選用相應(yīng)級(jí)別的電涌保護(hù)器來限制電壓低于設(shè)備的耐壓水平。3.3電涌保護(hù)器安裝時(shí)的級(jí)間配合在被保護(hù)線路中，安裝多級(jí)的電涌保護(hù)器時(shí)，應(yīng)注意電涌保護(hù)器的級(jí)間配合問題。一般情況下，電壓開關(guān)型SPD與限壓型SPD之間的線路長(zhǎng)度要大于10m，限壓型SPD之間的線路長(zhǎng)度要大于5m，如果開關(guān)型SPD與限壓型SPD之間的線路長(zhǎng)度小于10m或限壓型SPD之間的線路長(zhǎng)度小于5m時(shí)，為實(shí)現(xiàn)多級(jí)SPD間的能量配合，應(yīng)在SPD之間的線路上串接適當(dāng)?shù)碾娮杌螂姼?，以此來消除保護(hù)盲區(qū)的問題。參考文獻(xiàn)[1]虞昊，《現(xiàn)代防雷技術(shù)基礎(chǔ)》，1995年09月第一版[2]《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50057-942000年版北京．中國(guó)計(jì)劃出版社[3]《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》GB50343-2004北京．中國(guó)建筑工業(yè)出版社