1 前言

电气设备的供电线路雷电感应雷保护要取得良好的防护作用，除了要有完善的电涌保护设计和采用质量合格的浪涌 保护器（ＳＰＤ）外，还取决于电源ＳＰＤ的规范安装接线。ＳＰＤ在并接到 电源线路上时，与供电线路连接线称之为相线，与接地装置的接线端子连接线称之为地线。这两段连接线的长度和线径设计符合规范要求，电源ＳＰＤ才能起到保护电气设备的良好效果。

1.1 关于安装电源ＳＰＤ的接线长度的规范规定

参考文献[１]中：５．４．３—８浪涌保护器连接导线应短直，其总长度不宜大于０．５ｍ.

６．５．１条中电源线路的各级浪涌保护器（ＳＰＤ）连接导线应平直，其长度不宜超过０．５ｍ。

1.2 关于电源ＳＰＤ接线长度规定原因的分析

（1）电源ＳＰＤ接地线长度０．５ｍ的分析

供电系统多级防护能量配合有了正确设计，并不能保证在雷击瞬间多级ＳＰＤ正常运作，还和施工规范安装有直接关系[４]。以开关型ＳＰＤ和限压型ＳＰＤ之间能量配合为例（见图１）。

如果防雷施工不规范，安装电源ＳＰＤ２接地导线过长，在雷击瞬间产生冲击暂态阻抗Ｚ.由于阻抗Ｚ的存在，雷击瞬间使电源ＳＰＤ２设计的能量配合遭到破坏，可使电源ＳＰＤ２的启动电压增加了Ｚｉ３（ｋＶ）而不能正常启动。

在防雷施工中，将电源ＳＰＤ２接地导线安装成１６ｍｍ２　ＢＶＲ导线长度Ｌ＝３ｍ，土壤电阻率р＝１００Ω•ｍ，　响应时间ｔ＝８μｓ，ＢＶＲ导线电阻率ρ１＝１．５８×１０－８Ω/ｍ，其电阻为ｒ＝ρ１Ｌ/Ｓ＝４．７４×１０－８/１６０×１０－８＝０．０３Ω，雷击电流按４０ｋＡ计算，分流系数取５，则冲击暂态阻抗Ｚ计算步骤为：

冲击暂态分布电感量：

ＬＨ＝［２ρＬog（２Ｌ/ｄ）］×１０－７

＝［２×１００×Ｌｏｇ（２×３/４．５×１０－３）］×１０－７

＝０．６２×１０－６（Ｈ）

冲击暂态冲击电阻量：

Ｒ＝（ρ/２πＬ）×log（２Ｌ/ｄ）

＝（１００/２×３．１４×３×log（２×３/４．５×１０－３）

＝１６．５（Ω）

冲击暂态阻抗Ｚ：

Ｚ＝（ＬＨＲ/４ｔ＋Ｒｒ）１/２

＝［（０．６２×１０－６×１６．５/４×８×１０－６）＋１６．５×０．０３］１/２

＝４．１（Ω）

则在１６ｍｍ２ＢＶＲ长度Ｌ＝３ｍ的导线上产生的瞬间脉冲幅度为：

ｕ＝Ｚ×（ｉ/５）＝４．１×（４０/５）＝３２．８（ｋＶ）

可见，雷击瞬间由于接地导线３ｍ产生瞬间脉冲幅度有３２．８ｋＶ，其结果使电源ＳＰＤ２对地的电压升高３２．８ｋＶ，就是有了退耦元件，电源ＳＰＤ２对地的电压升高３２．８ｋＶ，也根本无法启动。前一级ＳＰＤ的限制限制电压进入下一级ＳＰＤ或直接进入被保护设备，导致下一级ＳＰＤ或被保护设备损坏。这就是由于施工不规范导致某级ＳＰＤ不启动或某级ＳＰＤ被击毁的原因之一。

1.３　电源ＳＰＤ安装接线长度的特殊原因

根据参考文献[２]给出其阻抗的幅频特性曲线如图2所示。

由图２可见，电源ＳＰＤ连接线长度λ／４的奇数倍与雷电波的频谱中主谱波长λ／４的奇数倍谐振，谐振阻抗趋于无穷大。电源ＳＰＤ连接线就失去作用。

由图3可见，电源ＳＰＤ连接线谐振的阻抗与频率特性曲线中，当频率为１０ＭＨｚ或３０ＭＨｚ时，电源ＳＰＤ连接线发生λ／４及其奇数倍的谐波产生谐振，谐振阻抗趋于无穷大。

参考文献[１]中有两条规定浪涌保护器连接导线应平直，其长度不宜超过０．５ｍ，说明其位置之重要可想而知。可是，实际防雷设计中，因为箱式电源ＳＰＤ由于安装位置的原因，浪涌保护器的相线连接线有时很难做到小于０．５ｍ。施工中设计、施工人员按此条规定实施，可能较少，这一点应该引起设计、施工人员重视。

1.４　实现０．５ｍ原则的解决办法

（１）当采用模块式电源ＳＰＤ时，用轨道安装的电源能相线连接线ＳＰＤ一般易满足小于０．５ｍ，接地线用４０×４的扁钢将接地线接到配电箱的接地排上，可实现电源能相线和接地线满足总长度小于０．５ｍ.

（２）当采用箱式电源ＳＰＤ时，接地线很长。解决的办法是用４０×４的扁钢将接地线接到配电箱的接地排上，电源ＳＰＤ的接地线就小于０．５ｍ，以达到防雷规范要求。

（３）采用凯文接线法，在防雷上凯文汇流排是凯文接线的一种汇流形式，如果ＳＰＤ的接线距离等于零，就是标准的凯文接线，凯文接线的优点是消灭接线电缆上因雷电流通过时自身的寄生电阻电感产生的电压降在附加给被保护负载的一种方式，这也是国家国际标准要求的。

图4是按照上述要求的凯文式接线法防雷箱安装示意图：

1.５　防雷规范中安装电源ＳＰＤ的接线截面积的规定

国标ＧＢ５０３４３多次修改连接线最小截面积规定越来越小。

（１）ＧＢ５０３４３－２００４《建筑物电子信息系统防雷技术规范》中，浪涌保护器（ＳＰＤ）的连接导线最小截面积宜符合表１规定。

（２）ＧＢ５０３４３－２００９《建筑物电子信息系统防雷技术规范》中，浪涌保护器（ＳＰＤ）的连接导线最小截面积宜符合表２规定。

（３）ＧＢ５０３４３－２０１２浪涌保护器（ＳＰＤ）连接线最小截面积最新规定宜符合表3规定。

参考文献[１]中，关于浪涌保护器（ＳＰＤ）连接线最小截面积的最新规定见表３.

由表１、表２和表３可见，同是一个规范，同是一张表６．５．１　ＧＢ５０３４３－２００４、ＧＢ５０３４３－２００９、和ＧＢ５０３４３－２０１２三次修改，相差之大，连接线最小截面积越来越小。表１所示ＧＢ５０３４３－２０１２中表６．５．１浪涌保护器（ＳＰＤ）连接线最小截面积更小。

1.６　电源（ＳＰＤ）连接线最小截面积越来越小的原因分析

电源浪涌保护器（ＳＰＤ）是用来防雷感应。由于有防直击雷措施，使雷电感应产生的感应电流大大减小。由于建筑物内建筑钢筋法拉第笼的屏蔽作用，使建筑物内的电磁场侵入也大大减弱。但是，由于供电线路遭受直击雷电侵入时[３]，电源浪涌保护器（ＳＰＤ）是起不到保护作用的。不单是电源浪涌保护器（ＳＰＤ）被烧毁，甚至还会危及人身或损坏设备。此种雷电灾害是不属于防雷感应范畴，应是属于雷电直击类型，因此，高压供电线路均有避雷线和高压避雷器等雷电防护设施。

综上所述，机房内防雷感应产生的电流小，所以，电源浪涌保护器（ＳＰＤ）的连接线的最小截面积也要减小。当然表２和表３连接线的截面积过大，对雷电防护作用有充分保障，但是，要多投入大量成本没有十分地则必要。

其次，国际防雷标准ＩＥＣ　６２３０５－４：２００６[４]对电源浪涌保护器（ＳＰＤ）的连接线的最小截面积也作了变小的调整，国家规范相应的作了修改。

2 结束语

电源ＳＰＤ连接线长度λ/４的奇数倍与雷电波的频谱中主谱波长λ/４的奇数倍谐振，谐振阻抗趋于无穷大。电源ＳＰＤ连接线就失去作用。施工中设计、施工人员应按规定设计、施工，实施０．５ｍ原则应该引起设计、施工人员地重视。

机房内防雷感应产生的电流小，所以，电源浪涌保护器（ＳＰＤ）的连接线的最小截面积也要减小。防雷工程设计、施工人员在设计、施工中满足有效规范对电源ＳＰＤ连接线截面积要求，既能保证设计、施工质量，又能节约大量成本。