浪涌保護器(電涌保護器)又稱避雷器，簡稱(SPD)適用于交流50/60HZ，額定電壓至380V的供電系統(tǒng)(或通信系統(tǒng))中，對間接雷電和直接雷電影響或其他瞬時過壓的電涌行保護，適用于家庭住宅、三產(chǎn)業(yè)以及業(yè)域電涌保護的要求，具有相對相，相對地，相對中線，中線對地及其組合等保護模式。

　　原始的電涌保護器羊角形間隙，出現(xiàn)于19紀末期，用于架空輸電線路，防止雷擊損壞設(shè)備緣而成停電。20紀20年代，出現(xiàn)了鋁浪涌保護器，氧化膜浪涌保護器和丸式浪涌保護器。30年代出現(xiàn)了管式浪涌保護器。50年代出現(xiàn)了碳化硅防雷器。70年代又出現(xiàn)了金屬氧化物浪涌保護器。現(xiàn)代壓浪涌保護器，不僅用于限制電力系統(tǒng)中因雷電引起的過電壓，也用于限制因系統(tǒng)操作產(chǎn)生的過電壓。

　　浪涌保護器的分類

　　SPD是電子設(shè)備雷電防護中不可缺少的種裝置，其作用是把竄入電力線、信號傳輸線的瞬時過電壓限制在設(shè)備或系統(tǒng)所能承受的電壓范圍內(nèi)，或?qū)姶蟮睦纂娏餍沽魅氲?，保護被保護的設(shè)備或系統(tǒng)不受沖擊。

　　1 按作原理分類

　　按其作原理分類，SPD可以分為電壓開關(guān)型、限壓型及組合型。

　　⑴電壓開關(guān)型SPD。在沒有瞬時過電壓時呈現(xiàn)阻抗，旦響應(yīng)雷電瞬時過電壓，其阻抗就突變?yōu)榈妥杩?，允許雷電流通過，也被稱為"短路開關(guān)型SPD"。

　?、葡迚盒蚐PD。當沒有瞬時過電壓時，為阻抗，但隨電涌電流和電壓的增加，其阻抗會不斷減小，其電流電壓性為強烈非線性，有時被稱為"鉗壓型SPD"。

　?、墙M合型SPD。由電壓開關(guān)型組件和限壓型組件組合而成，可以顯示為電壓開關(guān)型或限壓型或兩者兼有的性，這決定于所加電壓的性。

　　2按用途分類

　　按其用途分類，SPD可以分為電源線路SPD和信號線路SPD兩種。

　　電源線路SPD

　　由于雷擊的能量是非常巨大的，需要通過分泄放的方法，將雷擊能量逐步泄放到大地。在直擊雷非防護區(qū)(LPZ0A)或在直擊雷防護區(qū)(LPZ0B)與防護區(qū)(LPZ1)交界處，安裝通過Ⅰ分類試驗的浪涌保護器或限壓型浪涌保護器作為保護,對直擊雷電流行泄放，或者當電源傳輸線路遭受直接雷擊時，將傳導的巨大能量行泄放。在防護區(qū)之后的各分區(qū)(包含LPZ1區(qū))交界處安裝限壓型浪涌保護器，作為二、三或更等保護。二保護器是針對前保護器的殘余電壓以及區(qū)內(nèi)感應(yīng)雷擊的防護設(shè)備，在前發(fā)生較大雷擊能量吸收時，仍有分對設(shè)備或三保護器而言是相當巨大的能量，會傳導過來，需要二保護器步吸收。同時，經(jīng)過防雷器的傳輸線路也會感應(yīng)雷擊電磁脈沖輻射。當線路足夠長時，感應(yīng)雷的能量就變得足夠大，需要二保護器步對雷擊能量實施泄放。三保護器對通過二保護器的殘余雷擊能量行保護。根據(jù)被保護設(shè)備的耐壓等，假如兩防雷就可以做到限制電壓低于設(shè)備的耐壓水平，就只需要做兩保護;假如設(shè)備的耐壓水平較低，可能需要四甚至更多的保護。

　　選擇SPD，需要了解些參數(shù)及其作原理。

　?、?10/350μs波是模擬直擊雷的波形，波形能量大; 8/20μs波是模擬雷電感應(yīng)和雷電傳導的波形。

　?、茦朔Q放電電流In是流過SPD、8/20μs電流波的峰值電流。

　　⑶大放電電流Imax又稱為大通流量，使用8/20μs電流波沖擊SPD次能承受的大放電電流。

　?、却蟪掷m(xù)耐壓Uc(rms)可連續(xù)施加在SPD上的大交流電壓有效值或直流電壓。

　?、蓺垑篣r在額定放電電流In下的殘壓值。

　?、时Ｗo電壓Up表征SPD限制接線端子間的電壓性參數(shù)，其值可從優(yōu)選值的列表中選取，應(yīng)大于限制電壓的值。

　?、穗妷洪_關(guān)型SPD主要泄放的是10/350μs電流波，限壓型SPD主要泄放的是8/20μs電流波。

　　信號線路SPD

　　信號線路SPD其實就是信號避雷器，安裝在信號傳輸線路中，般在設(shè)備前端，用來保護后續(xù)設(shè)備，防止雷電波從信號線路涌入損傷設(shè)備。

　　1)電壓保護水平(UP)的選擇

　　UP 值不應(yīng)過被保護設(shè)備耐沖擊電壓額定值，UP 要求SPD 與被保護的設(shè)備的緣應(yīng)有良好配合。

　　在低壓供配電系統(tǒng)裝置中，設(shè)備均應(yīng)具有定的耐受電涌能力，即耐沖擊過電壓能力。當無法獲得220/380V 三相系統(tǒng)各種設(shè)備的耐沖擊過電壓值時，可按IEC 60664-1 和GB 50057-1994(2000 版)的給定標選用。

　　2)標稱放電電流In 的(沖擊通流容量)選擇

　　流過SPD、8/20 μs 電流波的峰值電流。用于對SPD 做II 分類試驗，也用于對SPD 做I 和II 分類試驗的預處理。

　　事實上，In 是SPD 不發(fā)生實質(zhì)性破壞而能通過規(guī)定次數(shù)(般為20 次)、規(guī)定波形(8/20 μs)的大限度的沖擊電流峰值。

　　3)大放電電流Imax(限沖擊通流容量)的選擇

　　流過SPD、8/20 μs 電流波的峰值電流，用于II 分類試驗。Imax 與In 有許多相同點，他們都是用8/20 μs 電流波的峰值電流對SPD 做II 分類試驗。不同之處也很明顯，Imax 只對SPD 做次沖擊試驗，試驗后SPD 不發(fā)生實質(zhì)性破壞;而In 可以做20次這樣的試驗，試驗后SPD 也不能有實質(zhì)性破壞。因此，Imax 是沖擊的電流限值，所以大放電電流也稱為限沖擊通流容量。顯然，Imax>In。

　　折疊編輯本段作原理

　　浪涌保護器(Surge protection Device)是電子設(shè)備雷電防護中不可缺少的種裝置，過去常稱為"避雷器"或"過電壓保護器"英文簡寫為SPD.浪涌保護器的作用是把竄入電力線、信號傳輸線的瞬時過電壓限制在設(shè)備或系統(tǒng)所能承受的電壓范圍內(nèi)，或?qū)姶蟮睦纂娏餍沽魅氲?，保護被保護的設(shè)備或系統(tǒng)不受沖擊而損壞。

　　浪涌保護器的類型和結(jié)構(gòu)按不同的用途有所不同，但它至少應(yīng)包含個非線性電壓限制元件。用于浪涌保護器的基本元器件有:放電間隙、充氣放電管、壓敏電阻、抑制二管和扼流線圈等。

　　安裝方法

　　SPD常規(guī)安裝要求

　　浪涌保護器采用35MM標準導軌安裝

　　對于固定式SPD，常規(guī)安裝應(yīng)遵循下述步驟:

　　1)確定放電電流路徑

　　2)標記在設(shè)備終端引起的額外電壓降的導線，。

　　3)為避免不要的感應(yīng)回路，應(yīng)標記每設(shè)備的 PE導體，

　　4)設(shè)備與SPD之間建立等電位連接。

　　5)要行多SPD的能量協(xié)調(diào)

　　為了限制安裝后的保護分和不受保護的設(shè)備分之間感應(yīng)耦合，需行定測量。通過感應(yīng)源與犧牲電路的分離、回路角度的選擇和閉合回路區(qū)域的限制能降低互感，

　　當載流分量導線是閉合回路的分時，由于此導線接近電路而使回路和感應(yīng)電壓而減少。

　　般來說，將被保護導線和沒被保護的導線分開好，而且，應(yīng)該與接地線分開。同時，為了避免動力電纜和通信電纜之間的瞬態(tài)正交耦合，應(yīng)該行要的測量。

　　浪涌保護器安裝接線圖

　　浪涌保護器安裝接線圖

　　SPD接地線徑選擇

　　數(shù)據(jù)線:要求大于2.5mm2 ;當長度過0.5米時要求大于4mm2。YD/T5098-1998。

　　電源線:相線截面積S≤16mm2 時，地線用S ;相線截面積16mm2≤S≤35mm2 時，地線用16mm2 ;相線截面積S≥35mm2時，地線要求S/2 ;GB 500542.2.9條

　　浪涌保護器的主要參數(shù)

　　1、標稱電壓Un:被保護系統(tǒng)的額定電壓相符，在信息術(shù)系統(tǒng)中此參數(shù)表明了應(yīng)該選用的保護

　　浪涌保證器

　　浪涌保證器

　　器的類型，它標出交流或直流電壓的有效值。

　　2、額定電壓Uc:能長久施加在保護器的端，而不引起保護器性變化和激活保護元件的大電壓有效值。

　　3、額定放電電流Isn:給保護器施加波形為8/20μs的標準雷電波沖擊10次時，保護器所耐受的大沖擊電流峰值。

　　4、大放電電流Imax:給保護器施加波形為8/20μs的標準雷電波沖擊1次時，保護器所耐受的大沖擊電流峰值。

　　5、電壓保護別Up:保護器在下列測試中的大值:1KV/μs斜率的跳火電壓;額定放電電流的殘壓。

　　6、響應(yīng)時間tA:主要反應(yīng)在保護器里的殊保護元件的動作靈敏度、擊穿時間，在定時間內(nèi)變化取決于du/dt或di/dt的斜率。

　　7、數(shù)據(jù)傳輸速率Vs:表示在秒內(nèi)傳輸多少比值，單位:bps;是數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中正確選用防雷器的參考值，防雷保護器的數(shù)據(jù)傳輸速率取決于系統(tǒng)的傳輸方式。

　　8、插入損耗Ae:在給定頻率下保護器插入前和插入后的電壓比率。

　　9、回波損耗Ar:表示前沿波在保護設(shè)備(反射點)被反射的比例，是直接衡量保護設(shè)備同系統(tǒng)阻抗是否兼容的參數(shù)。

　　10、大縱向放電電流:每線對地施加波形為8/20μs的標準雷電波沖擊1次時，保護器所耐受的大沖擊電流峰值。

　　11、大橫向放電電流:線與線之間施加波形為8/20μs的標準雷電波沖擊1次時，保護器所耐受的大沖擊電流峰值。

　　12、在線阻抗:在標稱電壓Un下流經(jīng)保護器的回路阻抗和感抗的和。通常稱為"系統(tǒng)阻抗"。

　　13、峰值放電電流:分兩種:額定放電電流Isn和大放電電流Imax。

　　14、漏電流:在75或80標稱電壓Un下流經(jīng)保護器的直流電流

　　分類

　　作原理

　　1.開關(guān)型:其作原理是當沒有瞬時過電壓時呈現(xiàn)為阻抗，但旦響應(yīng)雷電瞬時過電壓時，其阻抗就突變?yōu)榈椭担试S雷電流通過。用作此類裝置時器件有:放電間隙、氣體放電管、閘流晶體管等。

　　2.限壓型:其作原理是當沒有瞬時過電壓時為阻擾，但隨電涌電流和電壓的增加其阻抗會不斷減小，其電流電壓性為強烈非線性。用作此類裝置的器件有:氧化鋅、壓敏電阻、抑制二管、雪崩二管等。

　　3.分流型或扼流型

　　分流型:與被保護的設(shè)備并聯(lián)，對雷電脈沖呈現(xiàn)為低阻抗，而對正常作頻率呈現(xiàn)為阻抗。

　　扼流型:與被保護的設(shè)備串聯(lián)，對雷電脈沖呈現(xiàn)為阻抗，而對正常的作頻率呈現(xiàn)為低阻抗。

　　用作此類裝置的器件有:扼流線圈、通濾波器、低通濾波器、1/4波長短路器等。

　　折疊用途

　?、烹娫幢Ｗo器:交流電源保護器、直流電源保護器、開關(guān)電源保護器等。

　　· 交流電源防雷模塊適用于配電室、配電柜、開關(guān)柜、交直流配電屏等系統(tǒng)的電源保護;

　　· 建筑物內(nèi)有室外輸入的配電箱、建筑物層配電箱;

　　電源型浪涌保護器

　　電源型浪涌保護器

　　· 用于低壓(220/380VAC)業(yè)電網(wǎng)和民用電網(wǎng);

　　· 在電力系統(tǒng)中， 主要用于自動化機房、變電站主控制室電源屏內(nèi)三相電源輸入或輸出端。

　　適用于各種直流電源系統(tǒng)，如:

　　· 直流配電屏;

　　· 直流供電設(shè)備;

　　· 直流配電箱;

　　·電子信息系統(tǒng)柜;

　　· 二次電源設(shè)備的輸出端。

　?、菩盘柋Ｗo器:低頻信號保護器、頻信號保護器、天饋保護器等。