王春平

大華集團(tuán)大連置業(yè)有限公司 遼寧大連 116001

電涌保護(hù)器是現(xiàn)在工程設(shè)計(jì)中不可缺少的電氣元件之一，但它是近幾年來(lái)才要求強(qiáng)制用的，所以有些人對(duì)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(shí)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(huì)造成嚴(yán)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(shí)間短，閃電電流波形陡度大。雷電的破壞作用在于強(qiáng)大的電流、熾熱的高溫、猛烈的沖擊波、巨變的電磁場(chǎng)，以及強(qiáng)烈的電磁輻射等物理效應(yīng)，給人類(lèi)社會(huì)帶來(lái)極大的危害。據(jù)有關(guān)統(tǒng)計(jì)雷電災(zāi)害給全球造成的經(jīng)濟(jì)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(lái)越頻繁，損失越來(lái)越大，原先的避雷針已無(wú)法保護(hù)建筑物、人和電器設(shè)備。

2 關(guān)于電涌保護(hù)器

為了保護(hù)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(hù)器！電涌保護(hù)器適用于交流380/220V的配電線路，防止暫態(tài)過(guò)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(guò)電壓抑制到被保護(hù)設(shè)備的耐受水平以下，使設(shè)備得以保護(hù)。電涌保護(hù)器的模塊化結(jié)構(gòu)，便于運(yùn)行維護(hù)；通流容量大，抗沖擊能力強(qiáng)，使得使用壽命長(zhǎng)；響應(yīng)時(shí)間快、殘壓低。全新的電涌保護(hù)器，適合于住宅等領(lǐng)域電涌保護(hù)的要求。新系列的電涌保護(hù)器有兩大優(yōu)勢(shì)。（1）具有相線對(duì)地、中性線對(duì)地的共模保護(hù)及相線對(duì)中性線的差模保護(hù)兩種保護(hù)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(hù)器，以滿足通信網(wǎng)絡(luò)對(duì)電涌保護(hù)的要求[1]。

電涌保護(hù)器的選擇方法

電涌保護(hù)器的電壓保護(hù)水平Up要滿足以下條件：

Uchoc＞Up＞Us.max

式中 Up---電涌保護(hù)器的電壓保護(hù)水平

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

Uchoc---被保護(hù)設(shè)備的沖擊耐受電壓

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

沖擊耐壓類(lèi)別為一類(lèi)（較低）的負(fù)載的沖擊耐壓為1.5Kv(電視、音響、計(jì)算機(jī)、錄象機(jī)等電子設(shè)備)；沖擊耐壓類(lèi)別為二類(lèi)（一般）的負(fù)載的沖擊耐壓為2.5Kv(洗衣機(jī)、電冰箱、電動(dòng)工具、加熱器等家用設(shè)備)；沖擊耐壓類(lèi)別為三類(lèi)（高）的負(fù)載的沖擊耐壓為4Kv(電動(dòng)機(jī)、配電柜、電源插頭、變壓器等工業(yè)電器)；沖擊耐壓類(lèi)別為四類(lèi)（很高）的負(fù)載的沖擊耐壓為6Kv(電氣計(jì)量?jī)x表，一次性過(guò)流保護(hù)設(shè)備等工業(yè)電器)。

3 電涌保護(hù)器的最大放電電流Imax的確定

3.1 最大放電電流Imax的計(jì)算

以廣州為例，測(cè)到的三級(jí)最大雷電流強(qiáng)度為100KA，年雷暴日天數(shù)為81.3天，屬雷害嚴(yán)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(qiáng)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(jìn)線

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

3.3 無(wú)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(shí)：雷暴日天數(shù)≤25，一級(jí)進(jìn)線保護(hù)的Imax(KA)值為10-15KA；

雷暴日天數(shù)25-50，一級(jí)進(jìn)線保護(hù)的Imax(KA)值為10-15KA；

雷暴日天數(shù)≥50，一級(jí)進(jìn)線保護(hù)的Imax(KA)值為10-15KA。

地理位置為鄉(xiāng)村時(shí)：雷暴日天數(shù)≤25，一級(jí)進(jìn)線保護(hù)的Imax(KA)值為10-15KA；

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

雷暴日天數(shù)≥50，一級(jí)進(jìn)線保護(hù)的Imax(KA)值為65KA，二級(jí)保護(hù)（若Up太高或d≥30m）的Imax(KA)的值為8-10KA。

注：d是指進(jìn)線保護(hù)與被保護(hù)負(fù)載之間的距離。

㈢電涌保護(hù)器的最大持續(xù)運(yùn)行電壓Uc的確定

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

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

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

接地系統(tǒng)為T(mén)N-C系統(tǒng)時(shí)： Uc（MC）≥1.1Uo。

接 地 系 統(tǒng) 為 IT系 統(tǒng) 時(shí)：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(hù)器的最大持續(xù)運(yùn)行電壓

MC（共模保護(hù)）---指的是相線對(duì)地和中性線對(duì)地的保護(hù)

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

4 電涌保護(hù)器的前端要有保護(hù)斷路器，其選擇依據(jù)如下

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

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

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

斷路器的分?jǐn)嗄芰Ρ仨毚笥谠撎幾畲蠖搪冯娏鳎浑娪勘Ｗo(hù)器每極都必須設(shè)置保護(hù)。

5 結(jié)語(yǔ)

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