电源感应雷防护技术优化方案

电源线路属于信息网络设备中与外界有直接联系的通路，因此也就更加容易遭受雷电损害。电源防雷的主要作用是限制瞬态过电压从电源供入端口进入设备。其原理是：当过电压达到一定限定值时，避雷器中的非线性元件瞬间就会对地放电；当过电压过后，该元件又能够及时恢复为其原来的状态，从而限制过电压窜入被保护设备。

《建筑物防雷设计规范》（GB 50057—2010）、《建筑物电子信息系统防雷技术规范》（GB 50343—2012）以及相应的行业标准都做了明确规定：在电源引入总配电箱处应加装电源避雷器即电涌保护器（SPD）。为了达到好的防护效果，对于不同的防护区，SPD的选用参数也有所区别。可以根据雷电流在进入建筑物各设备之间均匀分配的原则，按照其各自的分流量确定参数。同时，应该做到在尽可能节约的情况下，达到安全防护的目的。在《防雷击电磁脉冲（LEMP）》（IEC 61312—1）中，国际电工委员会给出了首次雷击雷电流参量和长时间雷击的雷电流参量，根据设备的重要性，使用性质，发生雷击事故的可能性划分等级。电源线路的防护措施如下：

（1）引入室内的交流电力线最好采用铠装电缆以及直埋式低压电力电缆埋地引入机房，同时其电缆金属护套的两端应作良好的接地。

（2）按照国家标准，信息网络系统供电应采用TN-S或TN-C-S制式。

（3）机房的电缆金属护套在入室处应该进行保护接地处理。

（4）室内所有交流用电及配电设备必须采取接地保护。需要注意的是，交流保护接地应从接地汇集线上专引，严禁采用中性线作为交流保护接地线。(www.xing528.com)

（5）感应雷的防护应将感应雷击的各个入口作为重点，将感应雷击电压、电流在被保护设备的外围引导入地，从而达到保护网络设备的目的。低压电源线路感应雷击的防护要求不得少于3级保护，即三相总电源进入室内的电源和进入用电设备前的3级保护（图5-2）。

图5-2　电源感应雷的3级保护

SPD-BC-1—浪涌电流40kA（10/350μs）过电压保护器；SPD-BC-2—浪涌电流20kA（8/20μs）过电压保护器；SPD-BC-3—浪涌电流20kA（8/20μs）防雷插座

三相总电源避雷器应安装在总配电柜上作为第一级保护，其通流量的设计要求为40～80kA。进入被保护设备的房间的电源分配电箱或UPS前需安装电源避雷器作为第二级保护，其通流量的设计要求比20kA大得多。在用电设备的电源输入端口安装一组末级电源避雷器（考虑到经济性和实用性，目前大部分采用的是具有防雷功能的插座）作为第三级保护，其通流量的设计要求大于5kA。

同时，各级避雷器的安装连接线的长度应尽可能短，以减小纵向并联支路的寄生电感，降低保护装置安装点处的实际箝位水平。