摘 要：随着电子技术集成度的不断提高，集成电路对电流和电压也越来越敏感，电涌已经成为导致电子设备损坏的重要因素。做好电气设备的电涌保护也成为确保设备正常运行的必备条件。本文对电涌产生的机理及特点进行了分析，提出了电气设备机房电涌保护措施及具体方法。
关键词：电气设备；电涌；保护
中图分类号：TM862 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2014） 16-0000-01
一、电涌的产生及防护原理
电涌通常是指微秒量级的异常电流，单位能量为2.5MJ/Ω至10MJ/Ω，可导致电子设备瞬间过压，在电子设备集成度不断提升，半导体元件之间距离更小的情况下，发生电涌可导致电子设备瞬间过压破坏性更大，可造成电子元件设使用寿命缩短或者导致其受到彻底破坏。最易引发电涌的原因为雷电，输电线路一旦被雷电击中会造成较大的损失，电源输出切换负载也会引发电涌导致电子元件使用寿命缩短。发电机、制冷设备、空调设备也易发生电涌。建筑物顶部接闪器和不间断电源在预防雷电和意外断电上具有重要作用，但均无法防止电涌现象，因此敏感电气设备机房需要加装电涌保护器。
电涌保护器是用来电涌防护的一种设备，对采用MOV技术，由于电涌包含较强能力，无法彻底阻止，为避免电气设备受到电涌损害常采用电涌分流，在电压高出一定范畴时，电涌保护器会立即动作，将能量转移。MOV技术在电涌发生后才工作，电气元件电压高于设定上限，MOV将在3毫微秒捏动作，工作期间MOV的电阻接近零，可使高电压瞬间接到入地通路。确保电气设备平稳原型。火花间隙技术与MOV技术的宗旨基本相同，火花间隙技术核心为牛角状的两个电极，在电极间电位差达到一定程度时，将发生放电现象，并进入接地通路。采用火花间隙技术过程中应注意当电能被释放过程中可能删除较多的热量，电气元件存在短路风险。为此IEC61643-1安全规范要求火花间隙技术在使用过程中必须配备系统保险和限制保险，以确保的火花间隙技术电涌防护器的安全运行。
二、电气设备机房电涌防护的注意事项
（一）安装了防雷设备依然不可忽视电涌防护问题。防雷设备主要防护对象为机房建筑和线路，对感应雷电及内部电涌无保护作用，用电力故障引发的电涌也不具有保护作用，对因感应电动机、发电机、空调设备引起的内部电涌同样不具有防护作用，因此电气设备机房即使安装了防雷设备，依然需要加装电涌保护器。
（二）电气设备机房接地不能代替电涌保护装置。大部分精密电子设备机房均要求有可靠接地，电气设备机房接地的主要作用在于泄放静电荷积累，防止电磁干扰。机房接地并非为了防止雷电危害，也无法彻底防止雷电危害。因此接地机房依然需要加装电涌保护器来防止雷电危害和电涌现象。
（三）采用不间断电源设备仍要进行必要的电涌防护。不间断电涌的作用是为确保系统电压问题，防止意外断电。保证在突发断电的情况下，电气设备及控制器数据不会遭到破坏。部分不间断电源设备带有防电涌功能，但此类内置电涌抑制器大部分是低能电涌抑制器，仅可用于弱点涌保护，不可作为专门设备来用于电涌保护。建议不间断电涌整流设备及旁路系统应加装有效电涌保护装置。
三、电气设备机房电涌防护器的选择
电气设备机房电涌保护器应选择技术先进、指标合格、具有销售证、标准证书的制造商，同时应兼顾以下七个方面内容。一是电涌防护器要与电气设备机房设计配套，易于安装。电涌保护器占地应较小，电涌防护器自身尺寸越大，内部电感线路也会越大，而电涌防护器体积越小电感也会越小，防护效果也会越好。小体积电涌防护器可靠近配电箱安装，避免因连线过长产生的电涌。二是要确保反应时间足够短。电涌保护器的反应时间应小于电涌时间，反应时间应控制在毫微秒级别，才能符合技术要求。三是处理电流能力要较大。峰流可准确反应电涌防护器的处理能力。实践表明，80kA的电涌防护器可基本满足电气设备机房的电涌保护问题，对于多雷击区可酌情将电涌保护峰流提升到160kA。四是要拥有足够的能量吸收能力。通常以焦耳为单位来反应电涌防护器的能量吸收能力，取值越高其使用寿命越长。五是要拥有一定钳制电压能力。钳制电压能力即将过电压钳制到正常电压范围内，根据GA173—1998标准，电涌防护器的钳制电压应在2kV以内。六是电涌防护器应符合相应标准。电涌防护器应遵守IEEE、NEMA、UL449和IEC等国际标准及GA173—1998等国内标准，获取销售许可证方能生产使用。七是要确保产品质量可靠，应选择质保期较长的产品，确保产品出现质量问题可在第一时间获得高效的服务支撑。
我们应当认识到，因雷电和电力切换导致的外部电涌是电气设备机房产生电涌的最主要因素，此类电涌可沿电力线传输并进入到电气设备机房，在电涌设备配置过程中，应根据实际接地方式灵活选择。电气设备机房的电源、数据线、通信线等均可成为电涌进入通道，因此电气设备机房中电源线、数据线、通信线均应安装电涌防护器。
在电气设备机房中采取必要的电涌保护手段是确保电气设备平稳运行的重要保障，也是确保设备及网络正常运转的关键环节，具有十分突出的作用，应引起高度关注。
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