林鵬

【摘 要】 防雷SPD（電涌保護(hù)器）隨著各種電子設(shè)備在日常生活中拓展應(yīng)用，也逐漸在雷電防護(hù)領(lǐng)域愈發(fā)受到重視，本文依據(jù)作者多年一線防雷檢測(cè)經(jīng)驗(yàn)及結(jié)合相關(guān)技術(shù)規(guī)范要求，總結(jié)出專門針對(duì)SPD（電涌保護(hù)器）的相關(guān)檢測(cè)內(nèi)容并予以概述整理。

【關(guān)鍵詞】 防雷；SPD（電涌保護(hù)器）；檢測(cè)

一、引言：

雷電電涌是近年來由于精密設(shè)備的不斷應(yīng)用擴(kuò)展而引起人們極大重視的一種雷電危害形式。最常見的電子設(shè)備危害常常不是由于直接雷擊引起的，而是由于雷擊發(fā)生時(shí)在電源和通訊線路中感應(yīng)的電流電涌而產(chǎn)生的。SPD（電涌保護(hù)器）是雷電防護(hù)中針對(duì)閃電感應(yīng)及閃電電涌的一種重要有效手段，而根據(jù)歷年雷擊災(zāi)害統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，閃電感應(yīng)及閃電電涌引起的雷擊事故（電氣電子設(shè)備損壞或故障等）占了事故法的絕大部分。因此在日常防雷安全裝置常規(guī)巡檢中，針對(duì)SPD（電涌保護(hù)器）的定項(xiàng)檢測(cè)將直接影響整體防雷裝置的可靠性能，故筆者結(jié)合自己多年一線現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)經(jīng)驗(yàn)，將SPD（電涌保護(hù)器）做了相應(yīng)的匯總和歸納。

二、SPD（電涌保護(hù)器）簡(jiǎn)介

電涌也叫突波，顧名思義就是超出正常工作電壓的瞬間過電壓。本質(zhì)上講，電涌是發(fā)生在僅僅幾百萬分之一秒時(shí)間內(nèi)的一種劇烈脈沖，可能引起電涌的原因有很多：如雷電、重型設(shè)備短路、電源切換或大型發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)地泄電等等。

SPD（電涌保護(hù)器）電涌保護(hù)器定義為用于限制瞬態(tài)過電壓和分泄電涌電流的器件。[1]它至少含有一個(gè)非線性元件。而依據(jù)其雷電防護(hù)時(shí)作用類型又細(xì)分為：

1、電壓開關(guān)型電涌保護(hù)器

無電涌時(shí)為高阻抗，當(dāng)出現(xiàn)電壓電涌時(shí)突變?yōu)榈妥杩埂Ｍǔ２捎梅烹婇g隙、充氣放電管、硅可控整流器或三端雙向可控硅元件做這類電涌保護(hù)器的組件。這類電涌保護(hù)器也稱“克羅巴型”電涌保護(hù)器。電壓開關(guān)型電涌保護(hù)器具有不連續(xù)的電壓＼電流特性。

2、限壓型電涌保護(hù)器

無電涌出現(xiàn)時(shí)為高阻抗，隨著電涌電流和電壓增加，阻抗跟著連續(xù)變小。通常采用壓敏電阻、抑制二極管做這類電涌保護(hù)器的組件。這類電涌保護(hù)器也稱“箝壓型” 電涌保護(hù)器。限壓型電涌保護(hù)器具有連續(xù)的電壓、電流特性。

3、組合型電涌保護(hù)器

由電壓開關(guān)型元件和限壓型元件組合而成的電涌保護(hù)器， 其特性隨所加電壓的特性可以表現(xiàn)為電壓開關(guān)型、限壓型或兩者皆有。

三、SPD（電涌保護(hù)器）檢測(cè)內(nèi)容

1、SPD（電涌保護(hù)器）安裝位置

確認(rèn)SPD（電涌保護(hù)器）安設(shè)位置，與經(jīng)過技術(shù)評(píng)價(jià)（圖審）的配電系統(tǒng)圖進(jìn)行對(duì)照，確認(rèn)安裝位置是否按設(shè)計(jì)實(shí)施，防止錯(cuò)裝、漏裝等現(xiàn)象發(fā)生。

2、SPD（電涌保護(hù)器）生產(chǎn)廠家、型號(hào)

依據(jù)安設(shè)SPD（電涌保護(hù)器）表面信息，記錄其生產(chǎn)廠家及信號(hào)，以便確定其相關(guān)技術(shù)參量及核實(shí)備案信息。

3、SPD（電涌保護(hù)器）外觀檢查

對(duì)SPD（電涌保護(hù)器）進(jìn)行外觀檢查：SPD（電涌保護(hù)器）的表面應(yīng)平整，光潔，無劃傷，無裂痕和燒灼痕或變形。其表面標(biāo)志應(yīng)完整和清晰。同時(shí)檢查SPD（電涌保護(hù)器）是否具有狀態(tài)指示器。如有則需確認(rèn)狀態(tài)指示應(yīng)與生產(chǎn)廠說明相一致。

4、SPD（電涌保護(hù)器）試驗(yàn)類型

同時(shí)通過SPD（電涌保護(hù)器）表面標(biāo)注參量判定其試驗(yàn)類型（Ⅰ級(jí)試驗(yàn)一般標(biāo)注最大沖擊電流Iimp，Ⅱ級(jí)試驗(yàn)一般標(biāo)注最大放電電流Imax，Ⅲ級(jí)試驗(yàn)一般標(biāo)注開路電壓Uoc和短路電流Isc）。

5、SPD（電涌保護(hù)器）主要性能參數(shù)（如Uc、In、Ⅰmax、Ⅰimp、Up等）[2]

依據(jù)安設(shè)SPD（電涌保護(hù)器）標(biāo)注的其各項(xiàng)參數(shù)，做詳實(shí)記錄，以便于確定SPD（電涌保護(hù)器）性能指標(biāo)及安設(shè)配置是否合理，同時(shí)為啟動(dòng)電壓（直流參考電壓）等的測(cè)試提供限值依據(jù)。

6、SPD（電涌保護(hù)器）保護(hù)模式

電氣系統(tǒng)電涌保護(hù)器的保護(hù)部件可連接在相對(duì)相、相對(duì)地、相對(duì)中性線、中性線對(duì)地及其組合。電子系統(tǒng)電涌保護(hù)器的保護(hù)部件連接在線與線之間稱為差模保護(hù)，連接在線對(duì)地之間稱為共模保護(hù)。而測(cè)試SPD（電涌保護(hù)器）各線間的電壓差降即可確定其安設(shè)的具體保護(hù)模式。同時(shí)用N-PE環(huán)路電阻測(cè)試儀。測(cè)試從總配電盤（箱）引出的分支線路上的中性線（N）與保護(hù)線（PE）之間的阻值，確認(rèn)線路為TN-C或TN-C-S或TN-S或TT或IT系統(tǒng)。

7、多級(jí)SPD（電涌保護(hù)器）之間的距離及安設(shè)退耦裝置情況

測(cè)量記錄上下級(jí)SPD（電涌保護(hù)器）間距（m），以便于判斷設(shè)置是否合理，是否使得SPD（電涌保護(hù)器）的能量配置達(dá)到最優(yōu)化，當(dāng)在線路上多處安裝SPD（電涌保護(hù)器）時(shí)，SPD（電涌保護(hù)器）之間的線路長(zhǎng)度應(yīng)按試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用；若無此試驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)，電壓開關(guān)型SPD（電涌保護(hù)器）與限壓型SPD（電涌保護(hù)器）之間的線路長(zhǎng)度不宜小于10m，若小于10m應(yīng)加裝退耦元件。限壓型SPD（電涌保護(hù)器）之間的線路長(zhǎng)度不宜小于5m，若小于5m應(yīng)加裝退耦元件。同時(shí)若線路上設(shè)置有退耦裝置，檢測(cè)時(shí)應(yīng)記錄其類型及相關(guān)參數(shù)，便于后期研判。

8、SPD（電涌保護(hù)器）接地端接地電阻

測(cè)量SPD（電涌保護(hù)器）接地線連接銅排接地電阻，按設(shè)計(jì)要求共用接地裝置的接地電阻應(yīng)按50Hz電氣裝置的接地電阻確定，不應(yīng)大于按人身安全所確定的接地電阻值。同時(shí)應(yīng)測(cè)試接地線與等電位連接帶之間的過渡電阻，其值不應(yīng)大于0.03Ω。

9、SPD（電涌保護(hù)器）導(dǎo)線安裝工藝

檢查連接導(dǎo)體的材質(zhì)和連接牢固程度，確認(rèn)連接導(dǎo)線的色標(biāo)（黃、綠、紅三色分別表示的A、B、C三相相線顏色，零線用藍(lán)色表示，接地線用黃綠色表示），測(cè)量導(dǎo)線長(zhǎng)度以及導(dǎo)線截面積（導(dǎo)線截面積為內(nèi)部銅芯面積，若為多股線凝合，需測(cè)算單股面積后乘以股數(shù)）。

10、SPD（電涌保護(hù)器）直流參考電壓

采用電涌保護(hù)器巡檢儀或元件測(cè)試儀主要測(cè)量在元器件上通過lmA直流電流時(shí)，其兩端的電壓值。其合格判定：當(dāng)直流參考電壓值不低于交流電路中U。值1.86倍時(shí)，在直流電路中為直流電壓1.33至1.6倍時(shí)，在脈沖電路中為脈沖初始峰值電壓1.4至2.0倍時(shí)，可判定為合格。也可與生產(chǎn)廠提供的允許公差范圍表對(duì)比判定。

11、SPD（電涌保護(hù)器）泄漏電流

除電壓開關(guān)型外，SPD（電涌保護(hù)器）在并聯(lián)接人電網(wǎng)后都會(huì)有微安級(jí)的電流通過，如果此值偏大，說明SPD（電涌保護(hù)器）性能劣化，應(yīng)及時(shí)更換。因此測(cè)試時(shí)可使用防雷元件測(cè)試儀或泄漏電流測(cè)試表對(duì)限壓型SPD（電涌保護(hù)器）的泄漏電流值進(jìn)行靜態(tài)試驗(yàn)。規(guī)定在0.75直流參考電壓下測(cè)試。因此一般直流參考電壓測(cè)試完畢后，即測(cè)試泄漏電流值，其合格判定：當(dāng)實(shí)測(cè)值大于生產(chǎn)廠標(biāo)稱的最大值時(shí)，判定為不合格，如生產(chǎn)廠未標(biāo)定出泄漏電流值時(shí)，一般不應(yīng)大于20uA。[2]

12、SPD（電涌保護(hù)器）絕緣電阻

對(duì)SPD（電涌保護(hù)器）模塊，其絕緣性能也是其防護(hù)能力的一項(xiàng)重要指標(biāo)，檢測(cè)時(shí)采用絕緣電阻測(cè)試儀或兆歐表在拆卸下的電泳保護(hù)模塊兩端及中段反復(fù)交叉表筆（測(cè)試端頭）測(cè)量3次，取其均值作為絕緣電阻測(cè)試值記錄，其合格判定：應(yīng)大于等于50MΩ。

四、綜述

隨著各種電子設(shè)備在生活中應(yīng)用越發(fā)普及，一方面由于電子設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)高度集成化，從而造成設(shè)備耐壓、耐過電流的水平下降，對(duì)雷電（包括感應(yīng)雷及操作過電壓電涌）的承受能力下降，另一方面由于信號(hào)來源路徑增多，系統(tǒng)較以前更容易遭受雷電波侵入。電涌電壓可以從電源線或信號(hào)線等途徑竄入微電子設(shè)備設(shè)備造成設(shè)備損壞等事故。因此針對(duì)SPD（電泳保護(hù)器）的檢測(cè)工作，將在防雷安全裝置檢測(cè)領(lǐng)域扮演越來越重要的角色。而關(guān)于其的檢測(cè)技術(shù)，也將隨著檢測(cè)設(shè)備的提升以及被檢測(cè)內(nèi)容的拓展將不斷的發(fā)展和豐富。

參考文獻(xiàn)：

[1] 國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局，中華人民共和國(guó)建設(shè)部. GB50057- 2010 建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范[S]. 北京：人民出版社，2010.

[2] 國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局，中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì).GB/T 21431- 2008建筑物防雷裝置檢測(cè)技術(shù)規(guī)范[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2008.