１ 综述：
现代建设工程中的机电工程包含着众多复杂的电气电子子系统，如供配电、监控、通信、工业自动化、计算。
机网络等，以 cmos 集成组件组成这些系统的电子设备普遍存在着对瞬态和暂态过电压、过电流耐受能力较弱的。
缺点。瞬态和暂态过电压不仅会造成电子设备误操作乃至损坏，也会造成更大的经济损失和社会影响。实践证明，雷电波侵入、雷击感应过电压和操作过电压（均以瞬态或暂态过电压的形式存在）是危害机电工程电气电子系统。
的罪魁祸首，而这些过电压的最终破坏途径，绝大多数是从电源线路和各类信号线路引入的。因此，瞬态和暂态。
过电压的防护除等电位连接外，宜从电源线路和各类信号线路着手进行，合理配置电源 spd和信号 spd。
目前，spd 生产厂家如雨后春笋般遍地开花，可供选择的产品也越来越多，但并非所有合格的产品都适合建。
设工程使用。只有针对不同建设工程特点、不同电气电子系统特性要求，才能选择出最合适的 spd。
2 选型设计原则
我们知道，任何建设项目的防雷是一项复杂的系统工程，不可能依靠。
一、二种先进的防雷设备和防雷措施就。
能完全消除雷击过电压和感应过电压的影响，必须针对雷害侵入途径，对各类可能产生雷击的因素进行排除，采。
用综合防治的现代防雷技术手段，才能将雷害减少到最低限度。
1）整体原则。将整个建设项目机电系统作为一个整体保护对象来考虑防雷保护。既要考虑各个子系统的。
防雷保护，又要考虑各个弱电子系统之间及其与供配电子系统之间的有效衔接，做到系统配置、经济合理、安全。
可靠、适当冗余。
2）划分界面。根据 gb50057-94（2000 年版）关于雷电保护区域 lpz 的划分原则以及某些建设项目机电系。
统的分散分布的特点，确定若干个不同的“建筑单体”，再实施分级保护；
3）综合防治。充分利用“均压、屏蔽、接闪、分流、接地、保护”等传统的防雷技术措施，选用可靠的。
接闪装置和电涌保护器 spd，实施可靠、全面的技术方案；
4）合理选型。根据具体建设项目所处的地理环境特点以及机电设备所处的雷电保护区域范围，选择合理的 spd 电气性能参数（imax、uc、ae 等）和产品功能（老化预报、热备份、热脱扣、指示灯告警）。
3 选型设计方法
3.1 电源 spd 的选择
电源 spd 有开关型和限压型两种类型，关键性能参数有最大放电电流、限制电压、持续耐压、漏电流等，使。
用功能有可视告警、老化脱扣、短路脱扣、老化预报、热备份等，告**式有遥信、声光和可视三种。
1) 类型的选择
目前电源spd有串联式和并联式两大类型。串联式电涌保护器其实也是由两级并联的spd模块或mov片组成，中间串联一组退耦电感，其残压很小，但与被保护设备的容量匹配要求较高，体积也较大，适用于机房配电箱或。
ups 前端或重要场所的孤立设备的保护。
电源 spd 绝大多数场合都采用并联式。对于并联式 spd 又存在着两种基本形式——开关型（间隙型）和限压型（压敏电阻型）。由于间隙型 spd 的起动电压高且不稳、电压保护水平大（约为 3.
5～4kv），极易损坏后续设备，因此不能单独使用，作为多级保护中的一级；而压敏电阻型 spd 的标称导通电压较低（约为 500～750v），电气性能稳定，而残压也很低（1.0～2.5kv），可以单独或组合使用，实行多级保护。
另一方面，间隙型电源spd 的动态响应时间较慢（约为 100ns），而压敏电阻型 spd 的动态响应时间快（约为 25ns），若将间隙型 spd和压敏电阻型 spd 配套使用构成多级防护，首先导通的可能是压敏电阻型而非间隙型 spd，首级（间隙型 spd）可能起不到防护作用，因此系统防护不建议全部选用间隙型或首级选用间隙型 spd 而后级选用压敏电阻型 spd。当然在十分恶劣环境下（如强雷区架空线直接入户），也可用间隙型和大容量的压敏电阻型 spd 组合使用构成首级防护。不同型 spd 的对比见表 1。
表 1 spd特点的比较 ：
2) 关键性能参数的选择
最大放电电流 imax（8/20μs）
最大放电电流 imax 是指一个整体防雷系统的 lpz0a、lpz0b与 lpz1 区界面处首级电源 spd 预期承受的最大雷。
电流。 imax 一般根据建构筑物地理位置等环境因素以及年平均雷暴日 td或雷暴强度 ng 来确定，imax 可用函数式表达如下
imax=f1（ng，k1）=f2（td，k2），ng=0.024(td)4/3。 （最大放电电流的选取见表 2。）
表 2 选取最大放电电流的值。
表 2 与gb50343 基本一致。确定 imax后，后级 spd的通流量一般按递减考虑。
对于地处山区野外空旷地带，易遭雷击，一般取 imax≥80~100ka。
残压 ur 的选择
残压 ur是 spd 动作后在其两端产生的瞬时电压，它是考核 spd 性能的一个很重要的指标。对于被保护设备。
图 1）来讲，加于其两端的系统残压 us=ur+ul= ur+ul1+ul2，ul=l×h×di/dt。一般来说，限压型 spd 在额定放电。
电流下的残压 ur 的差别只有 100~200v 左右，而 spd 的接线及接地线上的感抗所引起的线间压降 ul=l×h×di/dt将占很大比例。实验表明，一段 1m 长的 10m㎡导线通以 10ka（8/20μs）的模拟雷电流时，其两端产生的电压降ul≈1200v，而目前限压型 10~40ka（8/20μs）范围的 spd 的ur 只有 300v左右的差距，以限压型 10ka（8/20μs）spd 为例，额定通流时其 ur≈1000~1300v 左右，ul/us≈48%~55%。因此只考虑 spd 本身的残压 ur 是不够的，而应考虑整个系统的残压 us=ur+ul。
为减少系统残压 us，可以应用凯文接法将 ul 降低为零。也就是说，残压的选择不是最重要的（应当与持续耐压 uc 协调考虑），合理接线才是根本。
al压敏保护设备 a
l1 u2 380v
b220vur
l2 ul2 bc
图1 spd 接线示意图图2 b相短路时的向量图。
线间压降与 spd残压的比较见表 3。
表 3 线间压降与 spd残压的比较。
最大持续耐压[uc]
最大持续耐压[uc]是指 spd 在该电压值下能连续（非瞬时）工作而不影响其作为 spd 的性能参数，反之当电。
网持续电压 uc≥[uc]时，其性能参数发生改变（spd 的压敏电阻动作，由理论上的断路截止状态变为理论上的短。
路导通状态）乃至破坏，这表明最大持续耐压[uc]值是一理论上的临界值。
关于 uc，gb50057-94（2000 年版）作了如下规定：
第 6.4.5 条第一款，共模接线的 tt供电系统中，uc不应小于 1.55u0=1.55×220=341v；
第 6.4.5 条第二款，共模接线的 tn/tt 供电系统中，uc不应小于 1.15u0=1.15×220=253v；
第 6.4.6 条规定“在供电的电压偏差超过所规定的 10%以及谐波使电压幅值加大的场所，应根据具体情况对。
氧化锌压敏电阻 spd 提高本章第 6.4.5 条所规定的 uc 值”；
我们知道 gb50057-94（2000 年版）是参照 iec 相关标准制定的，而我国电网质量与欧美还存在很大差距，虽经城网、农网改造，仍然存在着电压偏差、高次谐波、故障短接等，很多地方电力系统甚至规定，当有一相接。
地短路时，电网电压在+15%额定工作电压范围内波动允许工作 1 小时。如 b 相短路，此时另外两相的相电压由。
220v 升至 380v（图 2），考虑 15%波动则相电压有 380×1.15=437v，若最大持续耐压选为小于 437v，则极易加。
速电源 spd的老化乃至损坏。当然，持续耐压 uc 与残压 ur 是一对矛盾体，uc 选高了，spd 的寿命长但 ur也高，对被保护设备不利；uc 选低了，spd 的ur低但寿命也短，所以选择合适的 uc非常关键。我们注意到，目前限压型 spd 的残压 ur在uc=320v和440v 时，相差 100~300v 而已（10ka，8/20μs），根据上述残压 ur的选择方法，100~300v 的 ur对设备的影响很小。
综上所述，选择最大持续耐压 uc>385v，条件恶劣场合选用 420v 甚至440v。
建筑结构选型
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