在现代复杂的工业及建筑设施中，电气配电系统、敏感的电子系统以及特殊埋地管道（如燃气、化工管道）往往共存于同一空间或路径上。雷电电磁脉冲（LEMP）或操作过电压可能通过多种耦合途径（如电阻耦合、电感耦合、电容耦合）对上述系统构成严重威胁。为保障人员安全、设备可靠运行及管道完整性，科学合理地装设电涌保护器（SPD）至关重要。本文旨在阐述针对此类综合场景下SPD的装设核心要求及电子系统安装工程中的关键考量。

一、 风险分析与防护分区（LPZ）概念
必须进行系统的风险评估，识别雷击直击风险、邻近雷击感应风险以及内部操作过电压源。依据IEC 62305系列标准及GB 50057《建筑物防雷设计规范》，应确立雷电防护区（LPZ）概念：

- LPZ 0A区：直击雷非防护区，管道埋地点、户外配电线路入口暴露于直击雷。
- LPZ 0B区：直击雷防护区，受直击雷保护系统（如接闪器）保护，但电磁场未衰减。
- LPZ 1及后续区域：电磁场逐步衰减的内部区域，如建筑内部、控制室、电子设备机房。
埋地管道穿越不同LPZ时，其金属部分可能成为雷电流或感应过电压的传导路径。

二、 特殊埋地管道防护的SPD装设特殊要求
特殊埋地管道（如带阴极保护的油气管道、输送危险介质的管道）的防护需兼顾防雷安全与管道自身的安全运行要求。

1. 安装位置：SPD应优先安装在管道进入受保护建筑物或关键设施（如泵站、阀室）的入口处，即LPZ 0区与LPZ 1区的边界。对于长距离管道，应在各独立建（构）筑物入口分别设置。
2. 选型要求：

• 电压保护水平（Up）：必须低于被保护管道附属电子设备（如阴极保护恒电位仪、传感器、绝缘接头监控器）的耐压水平，并留有足够裕量。

• 标称放电电流（In）和最大放电电流（Imax）：需根据入口处的雷击风险评估（如雷击密度、管线长度、屏蔽情况）确定，通常要求较高，特别是对于暴露段较长的管道。

• 特殊兼容性：所选SPD必须与管道的阴极保护系统（如有）兼容，不能影响其正常工作。通常需选用直流耐受能力高、漏电流小的专用隔离型或适配型SPD。

• 外壳防护与接地：SPD外壳防护等级（IP）应适应安装环境（如地下阀井应防潮防腐）。其接地端应与管道入口处的防雷接地装置或管道自身接地体做最短路径、低阻抗的电气连接，确保雷电流顺畅泄放。

1. 等电位连接：管道金属外皮在入口处应通过SPD或直接与建筑物的总等电位接地端子板（MEB）进行等电位连接，以消除电位差。

三、 电气配电系统与电子系统SPD的协调装设

1. 多级防护与能量协调：

• 第一级（泄流级）：在建筑总配电柜（LPZ 0-1边界）安装Ⅰ类试验的SPD（如电压开关型），用于泄放巨大的直击雷电流。

• 第二级（限压级）：在分配电柜或电子系统机房配电箱（LPZ 1-2边界）安装Ⅱ类试验的SPD（限压型），进一步限制残压。

• 第三级（精细保护级）：在重要电子设备（如DCS/PLC柜、通信设备）前端或UPS后安装Ⅲ类试验的SPD或集成精细保护功能的插座/适配器。

• 各级SPD之间以及SPD与设备绝缘之间应实现能量配合，确保过电压被逐级削减。

1. 安装工艺要求：

• 连接导线应“短、直、粗”，以降低引线上的附加残压。根据规范，第一级SPD连接相线导线截面积不小于16mm²，接地线不小于25mm²。

• SPD的接地线应就近接入局部等电位接地端子（LEB）或接地干线，严禁串联接地。

四、 电子系统安装工程的综合实施要点
在涉及电子系统（自动化、通信、监控）的安装工程中，SPD的装设需融入整体电磁兼容（EMC）设计。

1. 综合布线：电源线路、信号线路（模拟/数字）、管道传感器线路应分开布设，避免平行长距离走线以减少耦合。若不可避免，应使用屏蔽线缆并将屏蔽层两端接地。信号线SPD（数据线保护器）需根据接口类型（RS485、以太网、同轴等）、信号速率、工作电压精准选型。
2. 接地系统整合：所有SPD的接地、电子系统的工作接地、保护接地、防雷接地、管道接地应通过等电位连接网络整合为一体，采用共用接地系统，以消除地电位差。接地电阻值应符合最严格系统的要求。
3. 监测与维护：对于关键设施，建议选用带远程通信接口（如干接点、RS485、物联网）的智能SPD，实时监测其劣化状态。安装工程验收应包括SPD的安装位置、参数、连接工艺及接地电阻的测试。制定定期（如每年雷雨季前）检查与更换劣化SPD的维护制度。

结论：在电气配电系统、电子系统与特殊埋地管道交织的复杂工程环境中，SPD的装设绝非孤立行为。它必须基于系统的风险评估与LPZ划分，遵循“分区、分级、协调、等电位”的核心原则。针对埋地管道的特殊要求（如阴极保护兼容性）需特别关注。在电子系统安装工程中，更需将SPD防护作为电磁兼容设计与综合接地系统工程的关键环节来实施，从而构建一个完整、有效、可靠的电涌防护体系，确保整体设施的安全与稳定运行。