浪涌保护器相关技术问题详解

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1、浪涌保护器（SPD ）相关技术问题详解浪涌保护器，也叫防雷器，英文简写为SPD，是一种为各种电子设备、仪器仪 表、通讯线路提供安全防护的电子装置。当电气回路或者通信线路中因为外界 的干扰突然产生尖峰电流或者电压时，浪涌保护器能在极短的时间内导通分流， 从而避免浪涌对回路中其他设备的损害。本期专题将详细解析浪涌保护器的选 型及安装等相关技术问题。SPD是电子设备雷电防护中不可缺少的一种装置，其作用是把窜 入电力线、信号传输线的瞬时过电压限制在设备或系统所能承受的电 压范围内，或将强大的雷电流泄流入地，保护被保护的设备或系统不 受冲击。浪涌保护器的类型和结构按不同的用途有所不同，但它至少应包 含一

2、个非线性电压限制元件。用于浪涌保护器的基本元器件有：放电 间隙、充气放电管、压敏电阻、抑制二极管和扼流线圈等。按其工作原理分类，SPD可以分为电压开关型、限压型及组合型。1）电压开关型SPD。在没有瞬时过电压时呈现高阻抗，一旦响应雷电瞬时过电压，其阻抗就突变为低阻抗，允许雷电流通过，也被称 为短路开关型SPD”。2）限压型SPD。当没有瞬时过电压时，为高阻抗，但随电涌电流 和电压的增加，其阻抗会不断减小，其电流电压特性为强烈非线性， 有时被称为钳压型SPD”。3）组合型SPD。由电压开关型组件和限压型组件组合而成，可以 显示为电压开关型或限压型或两者兼有的特性，这决定于所加电压的 特性。（1）

3、开关型电源防富器 MG-50B产品特点：1）主材采用多层石墨间隙和高耐热的特氟纶隔环。2 ）无漏流、无续流，可安装在电表前端。3）无需额外加装电路熔断保护装置。4）泄放能量大。5）使用寿命长。（2）开关型电源防富器 MG-15产品特点：1）标准模块化设计，标准35mm导轨安装，使用方便。2）核心器件采用压敏电阻（MOV），通流容量大，输出残压低， 响应速度快。3）每只模块都设置两至三组脱扣装置，其中一组芯片老化时，其 他正常的芯片可继续使用。4）夕卜壳采用高阻燃性材料，符合电气安全要求。5）可附加声光报警遥信模块。参数对比如表1所示。参数M&50BMS 5额定电压Un CAO2201220最大

4、持续工作电压IJc (AC)275385漏泡流无有续流无无雷电冲击电流I0/350y s) limp51KA15KA响应时间tA100ns25 ns电压保护水平Up2.0 KV 15 KV(3)复合型电源防富器MGBC-30产品特点：1 )主材采用多层放电管，用压敏点火，通流容量大，输出残压低。2) 解决B级、C级之间安装空间达不到规范要求的问题，适合小 机房、基站等。3) 并联安装，无工作瓶颈。技术参数如表2所示。坡大持续工作电压/ （AC）385 V保护水平Up1500V续流遮断能力I,1。4雷电冲击电流（以350叫）Iimp30 KA响应时间孔16 (L、N ) / 35 (PE)外壳材

5、料红色热塑玻纤材料安装尺寸（长*宽*寸）mm44密90*65 4P（4 ）限压型电源防富器B级（M-100/M-80 ）产品特点：1 ）标准模块化设计，标准35mm导轨安装，使用方便。2）核心器件采用高质量压敏电阻（MOV），通流容量大，输出 残压低，响应速度快。3）每只模块都设置两至三组脱扣装置，其中一组芯片老化时，其 他正常的芯片可继续使用。4）外壳采用高阻燃性材料，负荷电气安全要求。5）可附加声光报警遥信模块。（5）限压型电源防富器C/D级（M-40/M-20 ）产品特点：1）插拔式设计，更换方便。2）核心器件采用高质量压敏电阻（MOV），通流容量大，输出残 压低，响应速度快。3) 脱扣

6、装置隔舱式设计，确保保护器因过热过流、击穿失效时，自动脱离电网。4) 外壳采用高阻燃性材料，负荷电气安全要求。5) 可附加声光报警遥信模块。参数对比如表3所示。表3限压型电源防雷器参数对比参数/型号M-100M-80M-4QM-20额定电压Un (AC)220220220220最大持续工作电压Uc (AC)424385365385*20320475标称放电电流In (S/20ps)60 KA40 KA20 KA10 KA最大放电电流Imax (8/20|js)100KA80 KA40 KA20 KA响应时间tA号25 ns号25 ns350V的产品。Uc在275V以下的SPD 一般只能用在UP

7、S电源 后面。(2)放电电流一In标称放电电流：施加规定波形(8/20ps )和次数(同一极性5次) 放电电流冲击后，标称导通电压变化率小于 10%，漏泄电流和限制电 压仍在合格范围内的最大的放电电流幅值。最大放电电流：施加规定波形(8/20ps )放电电流冲击1次后不发生实质性损坏，不炸裂，不燃烧的最大放电电流幅值，一般最大放 电电流=(1.52.5 )乂标称放电电流。(3 )限制电压一Up定义：施加规定波形(8/20ps )、幅值(标称放电电流)和次数(同一极性5次)的冲击时，在SPD端子间测得的电压峰值的最大值。在选用SPD时应兼顾限制电压和最大持续运行电压，限制电压是 SPD对设备保护

8、的有效性指标，而最大持续运行电压与SPD本身工作可靠性相关。(4)漏泄电流除放电间隙外，限压型SPD在并联接入低压配电线路后所通过的 微安级电流。漏泄电流指标反映了所用压敏电阻的劣化情况，电源避雷器漏泄 电流一般应小于20pAo,各级SPD选择的参(1) SPD1第一级电涌保护器SPD1若安装在某建筑物总配电室，用三片开 关型电涌保护器就能满足系统的要求，我国现行的供电方式即使整个 供电系统采用TN-S方式，而在总配电室N与PE是一个接地点，如 此在配电机房总配电柜安装三片开关型 SPD就能起到作用。N到地之 间可以不加。SPD1选择的参数建议如下：最大持续运行电压：Uc=440V最大放电电流

9、：一般按规范要求进行计算设计或参考标准中要求保护电平：Up2.5KV响应时间：tA100ns（2 ） SPD2第二级电源电涌保护器是应用最广泛的一个产品，雷电电磁脉冲 能对LPZ1区电源线入侵产生20KA以上的雷电流情况不多，因此第 二级SPD作为限压型电涌保护器额定通流量In定位为2040KA。SPD2建议技术参数选择如下：最大持续运行电压：Uc=260320V额定放电电流（8/20ps）In=20KA最大放电电流（8/20ps ） Imax=40KA保护电平：Up1.5KV响应时间：tA25ns（3 ） SPD3第三级电源电涌保护器一般安装于重要设备的前端，所谓细保护。SPD3建议技术参数

10、选择如下：最大持续运行电压：Uc=255V标称放电电流（8/20ps）： In L-N 3KA N-PE 5KA电压保护级别 Up : L-N1.25KV L-PE1.5KV响应时间：tA25ns使用安装SPD的三相基本要求:1 ）安装SPD之后，在无电涌发生时，SPD不应对电气（电子） 系统正常运行产生影响。2）安装SPD之后，在有电涌发生的情况下，SPD能承受预期通 过的雷电流而不损坏，并能箝制电涌电压和分走电涌电流。3）在电涌电流通过后，SPD应迅速恢复高阻状态，切断工频续流。SPD安装在防雷区交界处的配置示例如图 1所示。图1SPD在防雷区交界处的安装图区SPD在不同接地形式系统中的安装如图2图6所示。图2 SPD在TN-C-S系统中的安装TN-S-System电力公司mejFLASHTRAB 十闩L 4图4 SPD在TT系统中的安装图6 SPD在TT系统中的安装