隨著國際微電子科技的發(fā)展和通訊、計(jì)算機(jī)及自動(dòng)控制技術(shù)的日新月異，建筑開始走向高品質(zhì)、多功能，并形成了一種新的建筑形式——智能建筑。由于在智能建筑中存在眾多信息系統(tǒng)，《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》gb50057-94提出了安裝電涌保護(hù)器的相關(guān)要求，以保證信息系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。 電涌保護(hù)器從本質(zhì)上看就是一種等電位聯(lián)結(jié)用的材料，其選型就是指在不同的防雷區(qū)內(nèi)，按照不同雷擊電磁脈沖的嚴(yán)重程度和等電位聯(lián)結(jié)點(diǎn)的位置，決定位于該區(qū)域內(nèi)的電子設(shè)備采用何種電涌保護(hù)器，實(shí)現(xiàn)與共用接地體的等電位聯(lián)結(jié)。筆者將從電涌保護(hù)器的最大放電電流Imax、持續(xù)工作電壓uc、保護(hù)電壓up、漏電流ip、告警方式等方面進(jìn)行論述。 按照gb50057-94《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》第6.4.4條規(guī)定，“電涌保護(hù)器必須能承受預(yù)期通過它們的雷電流，并應(yīng)符合以下兩個(gè)附加要求：通過電涌時(shí)的最大鉗位電壓，有能力熄滅在雷電流通過后產(chǎn)生的工頻續(xù)流”。即電涌保護(hù)器的最大鉗位電壓加上其兩端的感應(yīng)電壓應(yīng)與所屬系統(tǒng)的基本絕緣水平和設(shè)備允許的最大電涌電壓協(xié)調(diào)一致。 １ 最大放電電流 按照gb50057-94《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》第6.4.6條規(guī)定，在lpz0a、lpz0b與lpz1區(qū)的交界處安裝電涌保護(hù)器其最大放電電流計(jì)算。 根據(jù)gb50057-94《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定，“全部雷電流的50％流入建筑物的防雷裝置，另外50％流入引入建筑物的各種外來導(dǎo)電物、電力線纜、通信線纜等設(shè)施”。 雷電波經(jīng)建筑物引入的電力線纜、信息線纜、金屬管道等分解，總配電間的低配供電線纜雷電流的分流值計(jì)算。線路屏蔽時(shí)，通過的雷電流降低到原來的30％，根據(jù)《通信局（站）雷電過電壓保護(hù)工程設(shè)計(jì)規(guī)范》yd／t5098-2001中的規(guī)定，脈沖為10／350μs波形的電荷量約為8／20μs模擬雷電波波形電荷量的20倍，具體計(jì)算如下。一級電涌保護(hù)器的最大放電電流。 按照gb50057-94《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》第6.4.8第6.4.9條規(guī)定，在lpz1區(qū)與lpz2區(qū)安裝的電涌保護(hù)器，其標(biāo)稱放電電流（額定放電電流）大于5ka，采用pu40 400或pu15 400等作為二級保護(hù)器。 ２ 保護(hù)電壓 選擇保護(hù)器合適的殘壓固然很重要，但當(dāng)電涌保護(hù)器安裝在低壓電網(wǎng)中時(shí)，我們更應(yīng)該考慮系統(tǒng)的殘壓，即在考慮保護(hù)器殘壓的同時(shí)也要考慮到電涌保護(hù)器的安裝方式對系統(tǒng)殘壓的影響。保護(hù)器的安裝方式見右圖。因雷電波在系統(tǒng)中的電流最大平均梯度不是在首次雷擊，而是在后續(xù)雷擊中，如按照《通信局（站）雷電過電壓保護(hù)工程設(shè)計(jì)規(guī)范》yd／t5098-2001中規(guī)定的模塊式保護(hù)器的接線端子與相線和零線之間的連接線長度應(yīng)小于0.5m，其接地線的長度應(yīng)小于1m的要求，在低壓柜中選擇合適位置，使總連接線長度小于1m是有可能的，因此，其最大平均梯度、系統(tǒng)殘壓、保護(hù)器保護(hù)電壓等的計(jì)算。選擇保護(hù)電壓為2kv左右是合適的。 電源供電到各個(gè)機(jī)房配電箱、重要用電設(shè)備、樓層配電箱時(shí)，已經(jīng)經(jīng)過了線纜的多次延時(shí)、解耦作用，其波頭時(shí)間將遠(yuǎn)大于10μs，雷電流能量也經(jīng)過多次分流衰減，能量將小于5ka。因此，每根線路的電流最大平均梯度＝5ka／2×30％／10us＝0.075ka／us，當(dāng)電涌保護(hù)器采用如上圖方式安裝時(shí)：ab的最大電涌電壓＝u11＋ur＋u12＝1.5×0.075＋ur＝0.1kv＋ur，（設(shè)l1＋l2＝1.5m），因機(jī)房設(shè)備如服務(wù)器、計(jì)算機(jī)、交換矩陣等屬于特殊保護(hù)設(shè)備，其耐沖擊電壓額定值為1.5kv，此時(shí)所選的電涌保護(hù)器的保護(hù)電壓應(yīng)小于1.4kv，因此，二級電涌保護(hù)器的保護(hù)電壓（在3～5ka下）小于1.2kv是合適的。 ３ 最大連續(xù)工作電壓uc 根據(jù)gb50057-94《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》第6.4.5條規(guī)定，在tn供電系統(tǒng)中其uc最大大于1.15×220v＝253v。同時(shí)，在第6.4.6條規(guī)定，“在供電電壓偏差超過10％以及諧波使電壓幅值加大的場所，應(yīng)根據(jù)具體情況對SPD提高持續(xù)耐壓”，有些配電箱制造廠家只選擇275v。筆者認(rèn)為，tn供電系統(tǒng)持續(xù)工作電壓選擇275v是不合適的，因?yàn)間a172-98《計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)防雷保安器》產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：電涌保護(hù)器的標(biāo)稱導(dǎo)通電壓應(yīng)大于2.2倍的系統(tǒng)工作電壓，即在220v工作系統(tǒng)中應(yīng)大于484v。我們知道，限壓型SPD的主要元器件是壓敏電阻，根據(jù)壓敏電阻的分類標(biāo)準(zhǔn)中持續(xù)耐壓與壓敏電壓（標(biāo)稱導(dǎo)通電壓）的關(guān)系表可以看出：壓敏電壓不是某一固定值，而是個(gè)范圍，相對484v電壓而言，可以得出持續(xù)耐壓應(yīng)大于350v的結(jié)論。 持續(xù)耐壓與殘壓是一對矛盾體，持續(xù)耐壓高，保護(hù)器的壽命高，而殘壓也高；持續(xù)耐壓低，保護(hù)器的壽命低，而殘壓也低。但在5～10ka雷電流沖擊下，持續(xù)耐壓為3501v的保護(hù)器與持續(xù)耐壓為440v的保護(hù)器比較，其殘壓低到少于100v，不會(huì)大幅度提高系統(tǒng)殘壓，因此，選擇持續(xù)耐壓（如440v）相對較高的保護(hù)器以提高保護(hù)器使用壽命是合理的。 ４ 漏電流 根據(jù)ga173-98《計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)防雷保護(hù)器》中第6.1.1條規(guī)定，并聯(lián)型電源避雷器的漏電流應(yīng)小于20μa，漏電流Io越大，電涌保護(hù)器將聚集能量而發(fā)熱的可能性增大，而漏電流又是隨著壓敏電阻的溫度升高而增大的。因此，此時(shí)該壓敏電阻就處于惡性循環(huán)狀態(tài)，這也表明了漏電流隨時(shí)間的變化率（增加率）越大，電涌保護(hù)器聚集能量將越快，從而性能會(huì)越差，保護(hù)器使用壽命也將隨之縮短。一般情況下，保護(hù)器的漏電流小于10μa為宜。 ５ 報(bào)警方式 目前能提供的報(bào)警方式共有三類，一類是遙信、遙測報(bào)警，適用于無人值守的工作場合；另一類是可視告警，通過機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)報(bào)警功能，該報(bào)警方式應(yīng)在雷雨過后對設(shè)施進(jìn)行檢查或定期檢查，適用于所有的場合，也是目前使用最多的報(bào)警方式。另外，還有聲光報(bào)警，此報(bào)警方式需增加一個(gè)報(bào)警模塊，建議謹(jǐn)慎使用。因?yàn)槔讚舭l(fā)生時(shí)聲光報(bào)警模塊有可能首先被擊壞而失去聲光報(bào)警功能，如此時(shí)產(chǎn)品也正好被擊壞，人們因依賴聲光報(bào)警而未察覺。當(dāng)?shù)诙卫讚魰r(shí)，雷電將會(huì)乘虛而入擊壞后續(xù)保護(hù)設(shè)備。