[摘要] 文章主要介紹了建筑物防雷設計中應注意的幾個問題及電涌保護器的特性，和選用時的注意事項。 [關鍵詞]　接閃器 共用接地 等電位連接 屏蔽 電涌保護器 近年來，隨著社會發展，建筑物的不斷擴建，以及電氣電子設備的廣泛應用，其沖擊耐壓水平也隨之降低。雷電蘊含著巨大的能量，它的靜電感應、電磁效應、熱效應、力學效應等對建筑物和電氣設備均會造成不同程度的影響，破壞力極強，因此，建筑物的防雷尤顯重要。 １ 防雷 整體來講防雷可分為防直擊雷和防感應雷，也可以理解為內部防雷和外部防雷。整體的防雷設計中主要有以下幾項措施： （１）避雷針、帶； （２）引下線； （３）接地體； （４）屏蔽； （５）均壓等電位； （６）減小接進耦合。 過電壓的保護也屬防雷范疇，應含概在內部防雷當中去。以上幾項措失的設計方案已有較成熟的標準，本文不再詳述，只重申幾點應特別注意的問題。 １．１ 接閃裝置的一般要求 ①避雷針 針長１ｍ以下：圓鋼為Ф≥１２ｍｍ；鋼管為Ф≥２０ｍｍ； 針長１～２ｍ：圓鋼為Ф≥１６ｍｍ；鋼管為Ф≥２５ｍｍ； 煙囪上的針：圓鋼為Ф≥２０ｍｍ；鋼管為Ф≥４０ｍｍ ②避雷網（帶）：圓鋼為Ф≥８ｍｍ；扁鋼為Ｓ≥４８ｍｍ２、Ｓ≥４ｍｍ； ③架空避雷線宜采用截面不小于３５ｍｍ２的鍍鋅鋼絞線。 在布置接閃器時，可單獨或任意組合采用滾球法避雷網。 １．２ 共用接地 在ＧＢ５９０５７－９４第六章：在工程的設計階段，不知道信息系統的規模和具體位置的情況下，若預計將來會有信息系統，應在設計時將建筑物的金屬框架或鋼筋混凝土的鋼筋等自然物件，金屬管道配電的保護接地系統等與防雷裝置組成一個共用接地系統，并在一些合適的地方預埋等電位聯結板。 在ＧＢ５０２５－９４中第６．３．３條： （１）每幢建筑物本身應采用共用接地系統； （２）當互相鄰近的建筑物之間有電力和通信電纜連接時，宜將其接地裝置互相連接。 某些教程中也要求單獨接地如信號地、邏輯地，它們實質指的是高頻信號接地，在ＩＥＣ標準和ＩＴＶ相關標準中均不提倡單獨接地。 共用接地的優點： （１）在發生電位上升時，各處的地電位同時上升，基本不存在電位差； （２）電磁兼容性好。 由于強電、弱電、高頻和低頻都等電位，且采用了分別屏蔽和分支接地線等方法，提高了電磁兼容的性能。 １．３ 等電位聯結 在等電位聯結中，對不能直接參加等電位連接的帶電體和導體，如電源線、信號線、陰極保護輸油管、燃氣管等，使用電涌保護器，進行等電位聯結。 １．４ 屏蔽 屏蔽是提高電磁兼容性的一項重要措施，在這里主要是利用法拉第籠，衰減對設備的電磁干擾，衰減的程度取決于網孔的密度，屏蔽層的厚度和選用的屏蔽材料有關，在設計屏蔽層的厚度時，其厚度最好接近電磁波的波長，網孔的密度越大可靠性就越高，低頻時宜選用高導磁材料，高頻時優先選用銅材。據資料記載，當磁場感應強度ＢＭ＝０．０７ＧＳ時，無屏蔽計算機發生誤動作；當ＢＭ＝２．４ＧＳ時，計算機發生永久性損壞。隨著電子技術日益向高頻率、高速度、寬頻帶、高精度、高可靠性、高靈敏度、高密度、大功率、小信號、運用和復雜化發展，因而電磁兼容性研究日益重要. １．５ 信息系統雷擊電磁脈沖分級保護 依據公式：Ｅ＝１－Ｎｃ／Ｎ 其中： Ｎｃ——因直擊雷和雷擊電磁脈沖引起信息系統設備損壞的可接受最大年平均雷擊次數； Ｎ——建筑物預計雷擊次數（次／ａ）Ｎ＝ＫＮｇＡｅ。 總的防雷原則：整體防護、逐級保護、防護縱深。 （１）將大部分雷電流直接接閃引入地下泄散（外部保護）； （２）將沿電力線、信號線、各種管道等侵入建筑物內部的各種形式的瞬態過電壓通過不同的電涌保護器（過壓保護器）導入大地內部保護； （３）限制被保護設備上的電涌過電壓（終端保護）。 此三道防線相互配合，各負其責，缺一不可，在設計時還應考慮被保護設備的相關標準和規定。 ２ 電涌保護器 電涌保護器又稱ＳＰＤ。目前國內低壓配電系統中所使用的電涌保護器大多為金屬氧化物避雷器（Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ ＳｕｒｇｅＡｒｒｅｓｔｅｒＭＯＡ）也稱氧化物避雷。金屬氧化物閥片是以氧化鋅為主要成份，加入少量的鉍、鈷、鉻、錳、銻等金屬氧化物作為添加劑，經過混料、適粒、線型，在１０００℃以上的高溫下燒制而成，形狀呈圓餅形或環形，它有著優異的非線性物性，非線性系數α可低達０.０１～０.０４。當正常工作時本身只有微安級的漏電流，它對過電壓響應時間非常快，通流能力也很高。 ２.１ 電涌保護器兩個主要參數的選擇 標稱放電流（通流容量）：根據５００５７－９４第二章和附表六規定，選擇首次和首次后的雷電流，按全部雷電流的５０％入地泄散，其余電流平均分配的原則（包括第二級，應加支路）進行計算。 電壓保護水平：電壓保護水平是一個表征電涌保護器限制電壓的性能參數，它是從一系列的推薦值的列表中選取出來的。針對每一只產品片面的，就可以理解為殘壓值越低越好。選用的保護水平值應低于被保護設備或線路耐沖擊電壓容值２２０Ｖ／３８０Ｖ三相系統各種設備耐沖擊過電壓值。 ２.２ 總的設計應符合的原則 被保護設備耐沖擊電壓值＞ＳＰＤ電壓保護水平值＞ＳＰＤ限制電壓值＞ＳＰＤ１ｍＡ直流參考電壓值＞ＳＰＤ最高持續電壓值＞電源最大故障過壓值＞電網正常波動值。 （１）ＴＮ－Ｃ－Ｓ系統； （２）ＴＮ－Ｓ系統； （３）ＴＴ系統 ３ 電涌保護器在安裝布置時應注意的幾個問題 （１）安裝的電涌保護器最后一級應靠近被保護設備最好＜１０ｍ； （２）為使能量協調，多級使用時，開關型和限壓型之間距離＞１０ｍ，限壓型和限壓型之間距離＞５ｍ 連接線應盡可能的短和直，連接長度應≤０.５ｍ，若環境有限制應采用凱文式連接電涌保護器（Ｖ型連接） ４ 問題探討 當單極電涌保護器不能將入侵的沖擊電流抑制到規定的保護電壓以下時，就要采取含兩級、三級或更多級的非線性電涌保護器。 有人認為，當入侵的沖擊波Ⅰ加在Ｘ－Ｙ端上時，總是Ⅰ先導通，實際上是Ⅱ先導通。Ⅱ先導通主要是因為：雷擊電流可以認為是恒流源，是由于行進波的原因第二級先導通。Ⅰ導通的條件為Ⅱ號電涌保護器的殘壓ＵＢＣ加上ＡＢ斷線路的壓降ＵＡＢ加在Ⅰ號電涌保護器上，致使Ⅰ號電涌保護器導通Ⅰ號導通電壓要高于Ⅱ號導通電壓。 參考文獻 1 防雷技術標準規范匯編 2 相關雜志中的文選 3 萊特默勒公司技術資料