试论电涌保护器在民用建筑电气设计中的选用

尹桂容

摘 要：当今时代，人们日常生活需要电力、网络、计算机等科技产物作为保障。由于电子信息设备应用普遍，在建筑内安装的安全性也越发被重视，尤其是雷雨天气对建筑物影响大，此时不仅需要采取有效的防雷设施，同时还需要设置电涌保护器保护内部电气设备。基于此，本文以民用建筑电气设计中电涌保护器选用为研究对象，首先阐述了电涌保护器原理，其次对其在民用建筑电气设计中的选择应用进行深入分析，希望能够选择合适的保护器保护建筑内部电路运行。

关键词：电涌保护器;民用建筑;电气设计

电涌保护器即为SPD，其是在雷雨天气或是瞬时过压中一种用于保护电气设备的装置，一般在工业、家庭等建筑物中应用，可以起到电涌保护作用。实践研究得到，雷电等自然灾害会对人类产生极大危害，导致死亡率很高，同时由于当前电气设备应用比较普遍，极容易吸引雷电灾害，雷电天气若是使用不够规范会产生很多危害，尤其是在民用建筑中，防电意识淡薄，需要外界帮助。因此，在当前民用建筑电气设计中，电涌保护器的应用十分必要。

一、电涌保护器原理

电涌保护器指的是在建筑防雷区设置的、具有电气设备保护作用的设备。在建筑中设置电涌保护器配合使用，使电气设备在互相作用下处于可以承受所接收的压力，具有耐电涌性能。電涌保护器是利用电阻最大压对线路中的过电压和过电流进行抑制，利用雷电流所生产的工频续流，在电气设备承受区间内控制瞬时电流。电涌保护器根据工作原理可以分为电压开关型、复合型和电压限制型[1]。安装方式类型多，例如并联型、组合型等。在线路运行正常时，电涌保护器中的显示屏显示的是绿色，若是民用建筑中电气设备线路受到雷击或是瞬时电压过大，其中的压敏电阻会迅速转变成低阻值状态，使电压处于正常低范围中，此时显示屏才会再变为绿色。

二、民用建筑电气设计中电涌保护器选用

（一）电涌保护器选择

首先，在选择电涌保护器时，根据被保护对象，安装的电涌保护器一般为1-2级。在信息系统低压输配电系统防护雷电波侵入时，需要根据其所在环境、信息系统设备、雷击事故发生后严重度等情况综合评估雷击风险，使其顺泰过电压波防护划分成A、B、C、D四个等级，在低压系统中，A级一般安装的电涌保护器为3-4级，B级一般安装的电涌保护器为2-3级，C级一般安装的电涌保护器为2级，D级一般安装的电涌保护器为1级及其以上。第1级在总进线配电箱前安装，第2级在分配电箱前安装，第3级在关键设备配电系统前安装，第4级在电子设备电源前安装。因为第一次雷击的点波形是10/350μS，第1级电涌保护器在该波型下测试电压开关型保护器，第2级之后需要选择8-20μS测试波型的限压型或是混合型的保护器[2]。

其次，选择通流容量。按照系统中保护器工作任务选择通流容量，额定容量不定，一般在LPZI和LPZ0之间安装的保护器采用I级分类试验产品，在供配电系统中安装与电源侧保护器相近的且与负荷侧保护器靠近的通流容量更大。在民用建筑电气设计过程中，通过计算最大电涌电流幅值可以确定通流容量。

最后，选择报警功能。需要对防雷器运行情况进行监测，使防雷器在损坏时，用户可以及时更换受损防雷模块，而为了在不同环境中达到即时监控目的，需要选择符合一定环境的报警装置。例如，声光报警装置一般应用在有人值守的场所中，遥信报警装置一般应用在无人值守的场所中等。

（二）电涌保护器设置

按照建筑物防雷设计规范中关于防雷区的规定，需要在防雷区处安装电涌保护器，在LPZ0和LPZ1交接地带安装1级保护器，依次在不同交接地带安装2级、3级保护器等[3]。若是使用了多级保护器，则需要依次安装开关型、限压型的保护器，二者电缆线间隔需要超过10m，若是都采用了限压级保护器，则二者电缆线间隔需要超过5m。

（三）电涌保护器后备保护

为保证电气安全，需要在相关元件先配置断路器、熔断器等短路保护器。其中，断路器为后备保护器，由于其在电磁脱扣结构电感中，同一冲放电电流下相对于熔断器为后备保护器的电压保护水平更高[4]。对二者特性综合考虑，低压配电系统电涌保护器在应用后备保护时，前级可以使用断路器，后级可以使用熔断器。电涌保护器和后备保护元件相配合应用。

（四）通信线防雷器选型

通信防雷分为基本、综合和精细三种。其中，基本防护是在LPZ0-2期间，在线缆进户部位安装的1级保护泄放雷电电流;综合防护是在LPZ0-3之间，在设备前端安装的粗细综合保护;精细防护是在LPZ1-3之间，在设备侧安装的与B级距离超过5m的限制浪涌过电压。

通信防雷器在线路上采用串联方式安装，因此在对防雷器进行选择是需要确保防雷器具有保护效用，并根据防雷器和通信线来匹配。因此，在对防雷器选型时，首先需要选择电压等级，防雷器电压最高需要超过通信线工作电压1.2倍;其次需要选择速率，通信系统不同，传输速率不同，在信号线上安装的通信线防雷器，支持传输速率需超过通信系统传输速率，否则使通信中断或是增加误码率，对通信系统正常运行产生影响[5]。最后，选择接口类型，通信防雷器采用串联法昂视位于线路上，为了实现阻抗匹配，并确保接触电阻最小，需要根据通信线情况使用同一类型接口。RJ和SD类接口需要注意线对，同轴接线时要注意公母。

结束语：

综上，日常民用建筑中，不仅需要确保建筑本身质量，还需要在其中设置电涌保护器，使建筑在雷雨天气时电力不会受损，因此，建筑人员需要科学选择、应用、安装电涌保护器，确保保护器的性能安全、可靠、完整，充分发挥作用。

参考文献：

[1]袁萍岳.民用建筑电气设计中照明节能技术的应用浅析[J].建材发展导向，2019，017（010）：194.

[2]汤文煜.浅析民用建筑电气设计在安全方面的问题[J].华东科技（综合），2019（6）：0061-0061.

[3]曾光.民用建筑电气设计在安全方面的问题探究[J].建材发展导向，2019（10）：383-383.

[4]芳王.浅析民用建筑电气设计中的节能措施[J].工程技术研究，2020，2（3）.

[5]高立兴.简析民用建筑电气设计中常见问题[J].百科论坛电子杂志，2019，000（002）：184-185.