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[摘 要]雷击电脉冲对建筑体具有一定的危害,为了避免雷击作用影响电子信息设备的正常运行,需要根据建筑结构状况进行电涌保护器的安装处理,本文对电涌保护器的安装选取、施工注意事项等问题进行了概述,并提出相应保护措施和应对方案,旨在提高防雷设计工程的科学性、合理性.
[关键词]民用建筑；电涌保护器；雷击电磁脉冲防护；等电位连接
现代社会快速发展带动了民用建筑内部电子信息设备的广泛应用,需要引起关注的是电子信息设备一般具有电压低、耐压水平低的状况,容易受到电磁脉冲 影响,为此在信息设备的建筑体中,需要充分注重避免雷击危害的 影响,加强雷电电磁脉冲防护处理控制.电涌保护器是现代电子设备防雷保护的重要部分,简写为SPD.国外对该技术的研究相对较早,但是受成本过高限制,一直未广泛应用.现阶段,电子技术、信息技术、大型计算机的运用逐渐广泛,相关大规模集成电路的敏感性逐渐增加,导致过电压损失增加,从而需要增加SPD的应用.
1.建筑体内部雷电防范分析
建筑内部雷电的引入分为三种方法：第一、直击雷击中金属管后,对应雷电会沿导管、导线传至建筑体内；第二、雷电感应引起的脉冲,进而借助电磁波形式传入建筑结构；第三、直击雷在建筑体附件部位,从地网传入大地,继而产生几百伏高的电位,该高电位借助动力系统的接地线、零线等传进建筑体内部.
由于直击雷、电磁脉冲的影响有一定差异,因此其防范手段有所不同.直击雷主要借助避雷针、避雷网等传统设备进行处理,根据规范安装实现安全防护的目的,但是接闪装置无法全面保证雷击脉冲感应、电涌电流的有效处理,借助电涌保护器可解决这一不足.
2.电涌保护器工作原理
放电间隙又称保护间隙：它一般由暴露在空气中的两根相隔一定间隙的金属棒组成,其中一根金属棒和所需保护设备的电源相线L1或零线（N）相连,另一根金属棒和接地线（PE）相连接,当瞬时过电压袭来时,间隙被击穿,把一部分过电压的电荷引入大地,避免了被保护设备上的电压升高.这种放电间隙的两金属棒之间的距离可按需要调整,结构较简单,其缺点是灭弧性能差.改进型的放电间隙为角型间隙,它的灭弧功能较前者为好,它是靠回路的电动力F作用以及热气流的上升作用而使电弧熄灭的.
3.电涌保护器在电气设计中的应用
3.1选型设计分析
电涌保护器的选择一般需要从功能、参数等方面进行选取.功能实用性需要从建筑结构的空间位置、环境特点等方面进行分析,保证功能匹配的电涌保护器实现应用,从而起到安全可靠、便捷操作、成本低廉的保护.参数选取方面,需要根据雷电保护器等级、系统要素、安全控件等进行分析.同时在电涌保护器的选择中需要充分考虑端部引线的感应电压作用,避免电涌保护器有效电压的 影响.工程应用中,需要尽量降低电涌保护器端部电线的长度,同时满足截面最小的设计原则.
3.2电涌保护器的选择
选择安装俊宇防雷区相关.一般情况下,在LPZI和LPZoB区域的交界处,应安装l级试验的电涌保护器.对于二类及以上的防雷建筑物,应选用电压保护水平值不大于2.5kV的电涌保护器：当冲击电流不确定时,其取值不应小于12.5kA；对于三类防雷建筑物的冲击电流的选择依据GB 50057-201 0建筑物防雷设计规范中4.2.4-6和4.2.4-7公式计算.在LPZ1和LPZ2和更高区需要安装电涌保护器时,应选用Ⅱ级或Ⅲ级试验的电涌保护器.同时注意：Ⅱ级试验的电涌保护器标称放电电流不应小于5kA；Ⅲ级试验的电涌保护器标称放电电流不应小于3kA,在低压配电系统中TN接地形式系统的电涌保护器的保护模式有“3+1”和“4+0”.
3.3电子系统中的应用
现代民用建筑中,弱电设备逐渐呈现为低电压运行的状况,大规模集成电路逐渐增多,导致电子信息系统极易受到过电压的危害,相应电涌保护器的应用价值逐渐提高.电涌保护器选择中需要考虑：工作电压、频率、容量、接地状况等参数.针对设备进线的电缆设计中需要注意下述问题：一类防雷设备的短路电流一般需要确立为100安,二类为75安,三类为50安.电子系统的进线需要借助金属先进行处理.当短路电流无法分析确立时,需要将一类防雷短路电流设置未2.0安,二类、三类分别选择1.5安、1.0安.
3.4通流容量的选择
通流容量需要依据SPD系统的功能及相关任务进行选择,额定容量—般为几百至几千安培.选择中,茌LPZ1、LPZ0交界位置需要进行四级分类试验产品的安装；配电系统中电源侧的SPD一般具有相对更大的通流容量.民用建筑的设计中需要对最大幅值进行详细核算.
3.5报警功能的选择
为了合理监测防雷器的运行状况,需要对已经发生损坏的防雷模块及时更换处理,保证其适应不同的应用环境,实现即时监控的目的,为此,需要根据建筑体特定环境进行报警装置的设立.一般在有人值守的环境中,需要进行声光报警装置设立；无人值守状况下,选取遙信报警装置较为适合；此外,遥信电压检测装置在无人值守环境适用,具有监测电源断电、缺项等功能.
4.SPD的后备保护
从电气安全角度出发,对安装在电源相对中或相对低的零部件,为避免短路故障损害,需要在元件安装前进行保护期间的处理,如熔断器,以此作为电涌保护器的后备力量.熔断器的优点：尺寸小、成本低、分断能力高；缺点为熔丝断路后,无法向相关管理人员进行信号提示,无法及时更换熔断体,降低了保护功能.
断路器优点为：断开后可避免更换零部件,具有智能化处理的功能,可充分实现遥控、遥信功能；缺点为：成本高、分断能力一般.
综合断路器、熔断器特点,一般民用建筑的电气设计中,前级保护采取断路器、后级保护采取熔断器为宜.借助SPD、后备保护元件相结合,实现试验验证结果的最终目的.现阶段,国际电工组织标准、配合试验的标准有所差异,为此,对配合系统的最佳取值参数仍存在一定差异.
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参考文献：
1、 建筑电气设计中BIM技术应用分析 摘 要：随着经济的快速发展，近年来建筑工程项目无论是规模还是数量都有了较大程度的提升，这也使人们对建筑工程项目质量更为关注。对于任何一项建筑工程。
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