摘要:电涌保护器对建筑物内用电的安全有着很大影响,其可以有效的降低雷电对建筑物内用电设备的损坏情况。随着社会的发展,建筑的结构越来越复杂,功能也越来越多,很多精密的仪器组成的信息系统都被应用在建筑设计中,这些设备的可以有效的提高建筑的功能,还能使建筑物内的电力系统运行更加稳定,但是由于这些设备仪器灵敏性较高,所以其比较容易受到雷电的影响。电涌保护器的合理布局与配合,可以有效的减少雷击电流在电位导体中的电位差,所以,电涌保护器可以有效的保证建筑物中电力设备功能的发挥。
关键词:建筑物;电涌保护器;布局;配合
电涌保护器的布局是建筑设计中一项重要的工作,这种设备布局的合理性,影响着建筑功能的发挥,也影响着用户用电的安全性,电涌保护器的配合还可以有效的保护建筑物中的用电器不因外界干扰而出现损坏。这种保护器也叫浪涌保护器,其是由放电间隙、压敏电阻以及二极管等物件构成的,其可以模拟线路中电压、电流的传导,也是建筑物中防雷体系的主要构成,这种装置可以有效的避免建筑因为雷电效应而出现损坏。本文对建筑物内电涌保护器的布局以及配合过程中,存在的问题以及对策进行了分析,希望这种装置可以发挥更大的效用。
一、电涌保护器布局与配合的分析方法
电涌保护器优点很多,其最大的作用是保护建筑物内的电力设备不受破坏,这种装置保护功能的发挥与其布局有很大关系,通过合理的布局,可以实现用电器的等电位连接。电涌保护器一般被安装在建筑的防雷交界处,在设计位置时,也要保证保护器之间能够更好的配合。电涌保护器的种类很多,其能承受的电力能量也不同,所以,设计人员一定要综合参考设计要求,保证其承受的电能在控制范围之内,并且可以合理的分配电能,这样才能保证其效用的发挥。为了避免电涌保护器出现故障,相关人员要对其承受的闪电威胁值进行精确的计算,这样才能使电涌保护器得到最大的利用。
通过合理的布局与配合电涌保护器,还可以提高其耐电涌的能力,这样也可以更好的发挥其保护的功能。在设计电涌保护器的布局与配合时,相关人员一般采用的是计算机仿真方法,利用计算机强大的功能,可以更好的分析出电涌保护器的布局以及级间配合等问题。在分析计算机电路模型时,要通过相关软件技术,还要考虑计算机的运作程序,这样才能提高准确性。在设计电涌保护器的布局时,还要严格控制线路的配电变压器以及电缆线路的参数,还要考虑建筑物内金属管道以及接地的电阻值,这样才能合理分配电路中的电流。线路电流不同的波形有着不同的电荷与能量,计算机在分析多重雷击电流时,采用的是单次分析的方式,所以,设计人员要了解计算机软件技术的优劣势,这样才能使建筑物内的电涌保护器位置设计更加合理。
二、电涌保护器布局的原则
在对建筑物内电涌保护器的位置进行布局时,要遵循一定的原则,还要考虑建筑物的功能与设计要求,这样才能使其发挥最大的效用。下面笔者结合自身经验,对电涌保护器的布局原则进行简单的介绍。
1、在对电涌保护器进行布局设计时,要考虑其电压保护水平,还要考虑被保护用电器的电流冲击耐受水平。为了使电涌保护器发挥最大的效用,设计人员要选择绝缘冲击耐受电涌,使其与电涌抗扰度能够更好的配合。
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2、电涌保护器由于具有较高的耐电涌性,而且可以有效的防止建筑物内设备受到雷电的干扰与破坏,所以,一般被设置在建筑的防雷区边界处,
3、即使在同一个防雷区中,也要考虑沿线路的波折和反射过程是否会使线路中间的电压特殊的升高,从而需要增设电涌保护器。没有必要保护每一个电气、电子设备,只有那些冲击耐受水平低于2.5kV,而且处于重要或涉及人身安全位置的电气、电子设备才应该保护。一般来说,每一个确定的设备都要求在其近旁设置一个电涌保护器,除非它靠近建筑物入口而且该处已有一相当低的电压保护水平。因此,对大多数建筑物讲,至少需要有二级电涌保护器保护。
4、近年来在越来越多的设备里配备了小通流容量的电涌保护器,而且还有滤波电容器,可能使其冲击耐受水平高于2.5kV,而且对级间配合有比较大的影响,虽然内置的保护器与外部电涌保护器配合不好。按照防雷分区概念,在建筑物入口处需要大通流容量、低电压保护水平的电涌保护器。
三、电涌保护器的配合
一般情况下,电涌保护器的UC、Ipeak、Imax、IN、电压保护水平等参数应由生产厂商按有关标准的规定提供。当在线路上多处安装电涌保护器时,它们之间的配合宜由厂商提供。当无准确数据时,电压开关型电涌保护器和限压型电涌保护器之间的线路长度不宜小于10M。限压型电涌保护器之间的线路长度不宜小于5M。
掌握了电涌保护器选择的上述原则后,我们可以按以下步骤选择建筑物电力系统中的电涌保护器。沿同一条线路上的多个电涌保护器间的级问配合要求如下:
每级电涌保护器的通流容量足以承受在其位置上的雷电电涌电流负担,而又能保持合适的电压保护水平。前后各级电涌保护器的通流容量负担合理一般地说,有几种研究电涌保护器级间配合的方法计算机仿真,冲击发生器试验,保护元件特性配合分析等。但是这些方法难以为工程人员使用。
在上述几种方法中,可供应的解耦器产品的额定电流范围不能满足大型建筑物电源的要求。所以现在很少使用。级间距离的要求实际上与各电涌保护器间的参数关系有关,不能一概而论。分析发现,级间配合所需距离与各级电涌保护器的电压保护水平(标称放电电流下的残压)有关。对M0V而言,主要与各级电涌保护器残压间的比例有关,而不是与压敏电压或最大持续运行电压有关,因为前者是小电流特性,后者是大电流特性,而且M0V是连续伏安特性,到达压敏电压并非M0V饱和和限制电压的开始。所以电涌保护器的电压保护水平可以作为级间配合的指标。
四、结语
从上文的分析可以看出,电涌保护器的主要作用是防止建筑物内的用电设备因为雷电的干扰而遭到破坏。这种装置一般被布置在建筑的多个防雷区交界处,其可以有效的实现设备连接的等电位,防止过大电位差对线路的干扰。在布局电涌保护器时,要结合其能够分级承受的电力值,还要计算出其能承受的闪电威胁值,通过合理的布局,电涌保护器的配合会更加协调,还能降低用电设备所受的电涌能力。在雷电天气中,建筑物内的用电器比较容易受到破坏与干扰,尤其是雷击所产生的磁波,保证电涌保护器布局与配合的合理性,可以有效提高建筑物内电网使用的安全性。
参考文献
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[3]叶蜚誉.电气、电子设备电源侧的电涌保护——电涌保护器主要参数[J].电工技术杂志. 2004(02)
论文作者:张麟
论文发表刊物:《基层建设》2017年6期
论文发表时间:2017/6/22
标签:保护器论文; 建筑物论文; 布局论文; 电压论文; 电流论文; 雷电论文; 水平论文; 《基层建设》2017年6期论文;