電子信息系統(tǒng)防雷工程中對浪涌保護器的選擇和應用

李濤

摘要：為了進一步提高電子信息系統(tǒng)的運行效率和運行質(zhì)量，一定要加強在日常運行過程中防雷技術(shù)應用，加強對浪涌保護器的選擇和應用，采用有效的方案對可能存在的雷電干擾和破壞采取有效的措施，加強浪涌保護器應用過程中的合理性和全面性，這樣才能有效地抵御雷擊風險，避免雷電災害給電子信息系統(tǒng)產(chǎn)生破壞。

關(guān)鍵詞：電子信息系統(tǒng);防雷工程;浪涌保護器

引言

在信息化進程的不斷加快下，電子信息系統(tǒng)已經(jīng)成為提高信息傳輸效率和質(zhì)量的重要渠道，但是雷擊災害特別是感應雷擊對電子信息系統(tǒng)造成破壞的比例越來越大，為了保證當前電子信息設備的穩(wěn)定和安全，需要通過安裝浪涌保護器以及等位體連接器來提高其穩(wěn)定性。所以，當前一定要加強電子信息系統(tǒng)中雷電工程的管理，通過加裝浪涌保護器將電氣設備兩端實際承受的電壓控制在一定范圍內(nèi)才能夠更好的起到保護設備的效果。

1雷電對電子信息系統(tǒng)的危害

1.1直擊雷電

經(jīng)濟的發(fā)展使得環(huán)境遭受了一定的破壞，近年來自然災害發(fā)生頻率逐漸增加，雷電現(xiàn)象對各種設備和和系統(tǒng)的正常運行也造成了一定的影響，雷電對電子信息系統(tǒng)厲害較大，在產(chǎn)生雷電現(xiàn)象時不僅會有較大的雷電流，還會伴有強光和巨大的聲響，從而導致很多系統(tǒng)被影響。直擊雷一般是指雷云和雷云之間以及雷云和地面之間的建筑物的某一個點出現(xiàn)放電現(xiàn)象，出現(xiàn)直擊雷會產(chǎn)生較大的危害，當雷電流通過設備時會產(chǎn)生大量的熱，這種熱量會使被擊物的溫度逐漸上升。對于電子信息系統(tǒng)來說，很多機械元件對于環(huán)境的要求十分苛刻，一旦溫度突然升高就會導致整個設備內(nèi)部零件被損壞，甚至容易發(fā)生火災。此外，很多雷擊雷電在產(chǎn)生時出現(xiàn)數(shù)百KA的雷電電流通道，導致空氣急劇膨脹，而外部的冷空氣會被強烈壓縮從而形成沖擊波，導致附近的建筑物人員和樹木等都會受到影響。雷電流通過導體容易產(chǎn)生電磁場，產(chǎn)生動力效應后會使整個導體的受力不均衡，內(nèi)部也會發(fā)生變形和整體破壞。

1.2感應雷電

除了直擊雷電外，還有感應雷擊。感應雷擊一般是通過靜電感應以及電磁感應對內(nèi)部的設備和系統(tǒng)產(chǎn)生一定的影響。在雷電發(fā)生時，有一半的電流直接流入大地，另外一半是通過各種電器通道進行傳導，當發(fā)生雷電放電現(xiàn)象時如果雷電流能量比較強大，這樣電磁場的威力也會逐漸增強。雷電流內(nèi)部可以通過直接或間接的電容耦合方式，在輸電線路上形成過電壓，這種模式能夠通過流動波形沿著線路傳播，一般在累計中心2km的范圍內(nèi)都可能會產(chǎn)生過電壓，從而造成危險，電路上的設備也會容易受過電壓的直擊而產(chǎn)生損壞。一般來說，在整個順便脈沖事故發(fā)生時，其過電壓會有所減弱，但是一旦發(fā)生感應雷擊就會導致電磁感應的破壞。在電子信息系統(tǒng)內(nèi)，大部分的原件都有一定的電磁場，如果由于雷電突然增加及周圍電磁場就會發(fā)生巨大的變化，這樣就會導致電氣設備受到影響，計算機的硬件會產(chǎn)生永久性損壞。此外，雷電產(chǎn)生的地點也會干擾電子信息系統(tǒng)，當建筑物不同的接地系統(tǒng)內(nèi)流入雷電流時也會出現(xiàn)雷電反擊，導致電位不均引發(fā)內(nèi)部電氣設備失效。

2浪涌保護器的工作原理

浪涌保護器一般被簡稱為SPD，這種保護器的類型和結(jié)構(gòu)需要按照實際的需求進行靈活設計，但是每一種浪涌保護器內(nèi)都包含一個非線性的電壓限制元件，在浪涌保護器應用過程中，其內(nèi)部的元件可以根據(jù)放電間隙氣體放電管以及壓敏電阻和不同的物流線圈等共同組成。浪涌保護器在應用過程中，其內(nèi)部可以應用放電間隙進行保護，通過對內(nèi)部兩根金屬棒暴露在空氣中，加強電源相連接的穩(wěn)定程度，另一根金屬棒直接與地面相連，形成有效回路。一旦發(fā)生點擊情況能夠及時的進行放電，將電流引入大地，避免機械設備受到影響。近年來，隨著技術(shù)設備的不斷更新，放電間隙能夠有效地加強應用效果，將放電間隙與金屬棒之間的距離合理配置，增強不同設計之間的合理性，按照實際的保護器需求進行回路的設計，這樣也能夠有效的對整個設備進行保護，提高穩(wěn)定性。氣體放電管是一種在密封板內(nèi)裝入惰性氣體，這種氣體的導電能力較差，一旦觸發(fā)后不會及時的進行導電，能夠有效地加強整體保護的效果。氣體放電管技術(shù)在應用過程中，需要嚴格按照相關(guān)的參數(shù)加強直流放電、沖擊放電以及沖擊耐受電流之間的數(shù)值分析，通過在直流和交流下綜合使用，使其保證在正常的應用形態(tài)中。此外，壓敏電阻主要成分是通過金屬氧化物的半導體非線性電阻，這種電阻對電壓十分敏感，一旦產(chǎn)生放電情況由壓敏電阻對不同設備進行系統(tǒng)保護，提高其電壓的耐受性。同時，也要加強被保護電子設備的電壓承載能力水平，這樣能夠有效的保護電壓，避免電壓過高而導致設備破損。

3電源浪涌保護器關(guān)鍵參數(shù)的確定

3.1通流容量的選擇

通流容量是指電源浪涌保護器允許通過的雷電最大電流量，可以按照實際需求來選擇合適的SPD流通容量，采用首次雷擊的方式進行相關(guān)計算，全部按照一般的流入數(shù)值加強建筑物以及不同裝置之間的合理安排。同時，另一半也可以直接通過雷電流進行疏壓和導線分流，如果存在分流情況可以對雷電流SPD的容量進行計算，在低壓供電系統(tǒng)當中如果相關(guān)設備處于空曠孤立的環(huán)境，導致輸電導線分流值會大于典型的數(shù)值。所以，在選擇SPD流通容量時，也要通過更加靈活的方式來確定建筑物SPD的電流量。在計算時，可以按照當前建筑首次累計的數(shù)值進行計算，同時對電源線以及自來水管和周圍環(huán)境等信息線進行了解，更好的加強防雷接地裝置電源線以及其他線路之間的綜合管理，在實際防雷工程應用過程中，可以通過線路殘壓和兩端引線的感應電壓以及護舒波效應來提高電流系統(tǒng)，這樣浪涌保護效果也會增強，保護器的穩(wěn)定性也會提升。

3.2殘壓的選擇

在SPD內(nèi)部，一個重要的指標就是踩壓的選擇，當電流通過SPD時，其端子處能夠?qū)﹄妷旱姆逯颠M行呈現(xiàn)，觀察到電壓的峰值，了解其級別，按照一定的SPD數(shù)值來進行相關(guān)設備和額定電壓的管控，一般1.5kv和2.5kv設備的額定電壓需要在2.2倍左右，并且按照數(shù)值的4/5進行考慮。此外，為了更好地保證電壓開關(guān)SPD與限壓值之間的關(guān)系，在安裝時也要發(fā)揮每一個級別的防護作用，將整個系統(tǒng)看做一個整體，加強兩極限壓制以及其他設備之間的有效關(guān)聯(lián)。如果在SPD應用過程中發(fā)現(xiàn)因客觀條件所限制，設備之間很難達到相關(guān)的距離要求，就需要選擇組合式的防雷箱，這樣也能夠通過退耦裝置來增強系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

3.3響應時間的選擇

響應時間是指SPD兩端在加壓敏電壓時到達一定減壓的時間，這個過程中，如果時間越短整個浪涌保護器的效果越好。所以，對于應對累計來說也應該按照實際需求對響應時間進行選擇，特別對于電子信息系統(tǒng)來說增加響應時間，就能夠有充足的時間進行設備的保護，加強系統(tǒng)的穩(wěn)定性。所以，在進行SPD保護器安裝時越靠近保護設備，應該選用響應時間越快的保護器，這樣才能夠更好的對電壓進行限制。此外，對于一些特殊設備來說，也可以應用混合型的浪涌保護器，加強響應時間段級別的管理，通過第一級、第二級和第三級，第四級的合理選擇，對整個電子信息系統(tǒng)進行全面防護。

3.4最大連續(xù)工作電壓的選擇

在SPD上，最大交流電壓的有效值和直流電壓被稱為最大連續(xù)工作電壓，通過持久的施加電壓使其數(shù)值與額定電壓相同。所以，當前在電源系統(tǒng)的應用過程中，需要加強不同電網(wǎng)之間的有效管理，當浪涌保護器安裝在剩余電流保護器，電源測試可以根據(jù)相應的數(shù)值來確定對中性線以及其他三項系統(tǒng)之間的有效關(guān)聯(lián)。浪涌保護器安裝在剩余電流保護器的復合測試應該小于一定的數(shù)值，使用直流電源供應的設備以及其他電源之間應該通過密切關(guān)聯(lián)，加強系統(tǒng)把控。此外，農(nóng)村地區(qū)其供電電壓偏差較大，也應該按照實際情況選擇合適的浪流保護器。

結(jié)語

在電子信息系統(tǒng)應用過程中，需要通過合理的對浪涌保護器進行設計、選用和安裝，按照實際情況采取有效的措施才能夠避免系統(tǒng)受到雷擊風險，減小因雷電災害所以引發(fā)的損失。所以，當前在浪涌保護器安裝時需要考慮到技術(shù)標準、工程措施以及系統(tǒng)維護，加強保護器靈活的選擇，通過正確的安裝浪涌保護器和防雷器來起到設備保護的功能，營造良好的電子信息系統(tǒng)運營范圍，實現(xiàn)我國防雷工程的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻

[1]陳裕祿.浪涌保護器的選擇應用[J].通訊世界，2020，27（02）：174-175.