王春平

大華集團大連置業(yè)有限公司 遼寧大連 116001

電涌保護器是現(xiàn)在工程設(shè)計中不可缺少的電氣元件之一，但它是近幾年來才要求強制用的，所以有些人對它的應(yīng)用不是很了解。

1 關(guān)于雷電

雷電是閃電從地面急沖到云層或云層急沖到地面時摩擦產(chǎn)生的巨大電火花。雷電侵入地面的建（構(gòu)）筑物、人、畜等會造成嚴重災(zāi)害。它的主要表現(xiàn)是有巨大的破壞性，雷電的放電電壓高，閃電電流幅值大，變化快，放電時間短，閃電電流波形陡度大。雷電的破壞作用在于強大的電流、熾熱的高溫、猛烈的沖擊波、巨變的電磁場，以及強烈的電磁輻射等物理效應(yīng)，給人類社會帶來極大的危害。據(jù)有關(guān)統(tǒng)計雷電災(zāi)害給全球造成的經(jīng)濟損失每年在十多億美元以上。隨著近代高科技的發(fā)展，尤其是微電子技術(shù)的高速發(fā)展，雷電災(zāi)害越來越頻繁，損失越來越大，原先的避雷針已無法保護建筑物、人和電器設(shè)備。

2 關(guān)于電涌保護器

為了保護電氣系統(tǒng)和重要設(shè)備免受雷電造成的危害，低壓配電系統(tǒng)有必要安裝電涌保護器！電涌保護器適用于交流380/220V的配電線路，防止暫態(tài)過電壓由配電線路傳入，侵害用戶設(shè)備。該裝置利用其內(nèi)部快速響應(yīng)的非線性模塊將暫態(tài)過電壓抑制到被保護設(shè)備的耐受水平以下，使設(shè)備得以保護。電涌保護器的模塊化結(jié)構(gòu)，便于運行維護；通流容量大，抗沖擊能力強，使得使用壽命長；響應(yīng)時間快、殘壓低。全新的電涌保護器，適合于住宅等領(lǐng)域電涌保護的要求。新系列的電涌保護器有兩大優(yōu)勢。（1）具有相線對地、中性線對地的共模保護及相線對中性線的差模保護兩種保護模；（2）提供可更換式及尺寸更小的固定式產(chǎn)品。市面上還有用于通信網(wǎng)絡(luò)的電涌保護器，以滿足通信網(wǎng)絡(luò)對電涌保護的要求[1]。

電涌保護器的選擇方法

電涌保護器的電壓保護水平Up要滿足以下條件：

Uchoc＞Up＞Us.max

式中 Up---電涌保護器的電壓保護水平

Us.max ---不同的接地系統(tǒng)下電網(wǎng)的最高運行電壓

Uchoc---被保護設(shè)備的沖擊耐受電壓

三相電網(wǎng)電壓為230/400V被保護設(shè)備的沖擊耐受電壓（8/20μs）值如下：

沖擊耐壓類別為一類（較低）的負載的沖擊耐壓為1.5Kv(電視、音響、計算機、錄象機等電子設(shè)備)；沖擊耐壓類別為二類（一般）的負載的沖擊耐壓為2.5Kv(洗衣機、電冰箱、電動工具、加熱器等家用設(shè)備)；沖擊耐壓類別為三類（高）的負載的沖擊耐壓為4Kv(電動機、配電柜、電源插頭、變壓器等工業(yè)電器)；沖擊耐壓類別為四類（很高）的負載的沖擊耐壓為6Kv(電氣計量儀表，一次性過流保護設(shè)備等工業(yè)電器)。

3 電涌保護器的最大放電電流Imax的確定

3.1 最大放電電流Imax的計算

以廣州為例，測到的三級最大雷電流強度為100KA，年雷暴日天數(shù)為81.3天，屬雷害嚴重地區(qū)。

根據(jù) GB50057-94，Ig=Is×50%

式中 Ig---感應(yīng)雷最大電流

Is---最大雷電流強度

則有Imax≥Ks×Ig= Ks×0.5Is=1×0.5×100=50 (KA) 1.

3.2 有避雷針的低壓配電系統(tǒng)，且采用電纜進線

進線應(yīng)安裝最大放電電流Imax為65KA（8/20μs波形）的電涌保護器。應(yīng)在離被保護設(shè)備盡可能近的地方安裝二級電涌保護器，其最大放電電流Imax為8KA（8/20μs波形），且與進線電涌保護器級聯(lián)布置。

3.3 無避雷針系統(tǒng)的居民區(qū)根據(jù)地理位置及雷暴日天數(shù)確定Imax。具體數(shù)據(jù)如下

地理位置為城市時：雷暴日天數(shù)≤25，一級進線保護的Imax(KA)值為10-15KA；

雷暴日天數(shù)25-50，一級進線保護的Imax(KA)值為10-15KA；

雷暴日天數(shù)≥50，一級進線保護的Imax(KA)值為10-15KA。

地理位置為鄉(xiāng)村時：雷暴日天數(shù)≤25，一級進線保護的Imax(KA)值為10-15KA；

雷暴日天數(shù)25-50，一級進線保護的Imax(KA)值為40KA，二級保護（若Up太高或d≥30m）的Imax(KA)的值為8-10KA；

雷暴日天數(shù)≥50，一級進線保護的Imax(KA)值為65KA，二級保護（若Up太高或d≥30m）的Imax(KA)的值為8-10KA。

注：d是指進線保護與被保護負載之間的距離。

㈢電涌保護器的最大持續(xù)運行電壓Uc的確定

根據(jù)接地系統(tǒng)類型的不同確定電涌保護器的最大持續(xù)運行電壓，具體數(shù)據(jù)如下：

接 地 系 統(tǒng) 為 TT系 統(tǒng) 時：Uc（MC） ≥ 1.5Uo；Uc（MD）≥1.1Uo。

接 地 系 統(tǒng) 為 TN-S系 統(tǒng) 時： Uc（MC）≥ 1.1Uo；Uc（MD）≥1.1Uo。

接地系統(tǒng)為TN-C系統(tǒng)時： Uc（MC）≥1.1Uo。

接 地 系 統(tǒng) 為 IT系 統(tǒng) 時：Uc（MC） ≥ 1.73Uo；Uc（MD）≥1.1Uo。

注：Uo---相線與中性線間電壓（230/240V）

Uc---電涌保護器的最大持續(xù)運行電壓

MC（共模保護）---指的是相線對地和中性線對地的保護

MD（差模保護）---指的是相線與中性線間的保護，對TT系統(tǒng)和TN-S系統(tǒng)是必須的。

4 電涌保護器的前端要有保護斷路器，其選擇依據(jù)如下

電涌保護器的最大放電電流Imax為8-10-15-40 KA（8/20μs）時：斷路器選額定電流為20A，C形微斷；

電涌保護器的最大放電電流Imax為65KA（8/20μs）時：斷路器選額定電流為50A，C形微斷；

電涌保護器的最大放電電流Imax為60 KA（10/350μs）時：斷路器選額定電流為160A，D形塑殼。

斷路器的分斷能力必須大于該處最大短路電流；電涌保護器每極都必須設(shè)置保護。

5 結(jié)語

電涌保護器是重要的防雷產(chǎn)品之一，合理的選擇電涌保護器應(yīng)從本文介紹的電壓保護水平Up、最大放電電流Imax、最大持續(xù)運行電壓Uc三個方面進行考慮。