技术文章

随着现代防雷技术的不断进步，防雷产品的不断推陈出新，防雷产品的安装也是越来越多，防雷工程的改造也是层出不穷。但是，每个防雷产品安装公司和防雷工程承建方的技术水平和技术力量也是参差不齐，这也直接导致了一些防雷安装方面的不合理甚至不合格，这样的工程一旦投入使用，将是对防雷安全保护的zui大隐患。本文章罗列出一些常见问题，并提供出国家标准对此的要求，以期望以后的工程安装能够避免这样状况的发生。

1、安装SPD太多，没有考虑级数配合问题。（协调电感）
一些防雷工程商在方案设计时，不考虑实际保护设备，不考虑实际安装空间等问题，大量设计安装SPD，设计安装三级甚至四级或者更多。有些设计人员只管设计，不考虑后期安装问题。还有些是工程商找防雷产品设备提供商考察现场帮助设计，那就更是多设计防雷产品了。
因此一些不符合实际的设计方案就此出台了，选择的防雷器数量众多。安装的时候，施工人员就此简单在规定地点进行安装。这样，很多SPD产品就会出现不符合多级SPD之间的安装距离的要求了。GB50057-94规定，开关型SPD与限压型SPD之间的安装距离是10m，限压型SPD与限压型SPD之间的安装距离是5m。这是为了保证多级SPD之间的能量配合问题，其目的主要是电源线路中安装了多级电源SPD，由于各级SPD的标称导通电压和标称放电电流的不同、安装方式及接线长短的差异，如果设计和安装时不考虑间距问题，他们之间能量配合不当，就会出现某级SPD动作泄流的盲点。
为了保证雷电高电压沿电源线路侵入时，各级SPD都能够分级启动泄流/避免多级SPD出现盲点，两级SPD之间必须有一定的安装距离（即一定的感抗）。如果达不到要求，可以在线路中串联安装一定的退耦原件。
退耦原件的加装，一旦稍不注意，势必会引起另外一个安装隐患。退耦原件是串联安装在电源线路中的，因为串联，所以有电流量的限制。选择安装型号时，必须实际考虑电路中的电流安培数，不能大于退耦器的zui大额定电流值。笔者曾经亲眼看过好几起这样的事故，电源退耦器选的不合适而导致的退耦原件烧毁，所以提醒大家选型安装时一定注意。

2.安装线径问题、绕线问题
电源SPD的安装，主要是泄放大量的雷击和浪涌电流，限制浪涌电压。因为浪涌电流很大，SPD的标称放电电流和zui大放电电流也很大，所以上下引线的截面积应有一定的大小，这样可以减少引线电感量，从而减小其动态阻抗，同时也势必减少线路残压。
实际安装的时候，有些施工方基本不考虑连接线的线径，很多都是缩减一号在使用标准推荐的线径。GB50343-2004《建筑物电子信息系统防雷技术规范》第6.5.1条说明了浪涌保护器（SPD）连接线zui小截面积。
雷击的时候，由于磁场的存在，金属导线受到电动力的作用，可能会使导线等金属构件折断甚至更大破坏。为了防止泄放时出现的这种电动力效应对电源线路的破坏，因此SPD的两端引线应平直，不宜成直角或者锐角，拐弯处应平滑，呈一定的弧度。
另外，为减少SPD两端引线上产生的电感电压降，两端的引线应尽可能短而直，其长度不宜大于0.5m。
这一点不少工程在实际安装的时候都很难达到这个要求。如果接线过长会导致防雷器动作时，加载在设备端的残压过高，不利于设备的保护，需要将连接线尽可能减少到50cm左右，或改用凯文接线方式进行防雷器的连接。当凯文接线也有难度时，可以在附近安装局部等电位端子排，这样就近接线，减短了接线长度，降低了线路中产生的浪涌电压。

3、熔断装置的设置
工程安装容易出现的另外一个隐患的地方就是：安装的防雷器前端没有加装后备保护断路装置。依据IEC60364-5-534和GB16895.22的要求，SPD特别是MOV型SPD，更需要在前端安装后备保护断路器（Backfuse），特别是限压型SPD是半导体类元器件，属于易老化类热击穿产品。频繁的雷电及过电压可以造成其内部工频泄漏电流的逐步增大，zui终发生热击穿现象，或者过大的雷电流冲击等也会造成击穿，从而可能会产生短路电流，后备保护断路器就必须能将防雷器从电路中脱离出来，不影响电路中的其他供电和正常使用。
关于断路保护器目前主要有微型断路器和熔断器两种设备可供使用，国家标准也未对此作出明确规定和要求，只在GB16895.22中提出断路保护器的选择是看重供电连续性还是看重保护连续性等。根据我们的经验和一定的试验数据，微型断路器和熔断器各有优缺点，微型断路器比熔断器方便，可恢复，总体成本低。但是，在通过浪涌电流时，熔断器比微型断路器的残压低，而且能够承受的zui大浪涌电流要大。
另外，选用断路保护器时，应该注意选择它的标称电流值，不能选用比主路断路装置的标称电流值更大,否则就起不到保证供电连续性的作用了。具体参数比较，在YD/T5098-2001中提出，标称电流值不宜大于上一级的1/1.6。

4、现场情况复杂如：NPE电压高、接地不良等情况
在正常状况下，我们应该按照国家标准GB50057-94《建筑物防雷设计规范》（2000版）、GB50343-2004《建筑物电子信息系统防雷技术规范》、GB16895.22－2004《过电压保护器》设计安装"对地法"安装方式，即选用4个安全一样的防雷模块对地泄放。但是，某些地方，可能会由于线路过长、三相负载不平衡等各种因素，造成N-PE之间的电压很大，或者不稳定。这种情况在偏远的基站或者山区的某些设备就会经常碰到这种状况，因此，此种情况下，不能严格按照标准要求的在TN-S系统等上采用的"对地法"安装方式来安装。因为采用"对地法"连接方法时，会由于L对PE电压高，或者极其不稳定导致线路电压大于防雷器的Uc值（zui大持续运行工作电压）、导致防雷器误动作、防雷器长期处于高工作电压的状态等，使其内部敏感的防雷元器件性能下降，性能下降会导致出现漏电流，又会由于接地电阻偏大，导致防雷器内部脱扣装置无法使防雷器从电路当中脱开，长期处于这种状态，就有可能会对电源配电系统带来一定的危害。所以此种情况建议采用"3+1"（或者叫NPE法）安装方式更好，虽然比"对地法"的对地的残压更高，但这样能保证防雷设备的正常运行，不至于出现非正常性损坏。
 
好的防雷工程能够确保被保护设备的安全，防止设备被浪涌电压和浪涌电流损坏，但是，防雷安装和防雷工程是一项技术性工作，一旦设计和安装不合理，不仅不能起到应有的保护作用，反而可能会带来破坏性后果。当然，电源SPD的安装只是众多防雷工程安装中一项，以上所列的只是其中一些常见的错误点，肯定也有更多的一些错误，这里不一一罗列。希望我们更多的安装人员也多学习国家标准，按照国家标准的要求来安装SPD。