浪涌保护器SPD相关技术问题详解

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1、浪涌保护器（S P D ）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，但它至少应包含一个

2、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）开

3、关型电源防雷器 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）开关型电源防雷器 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）外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。（3）复合型电源防雷器 MGBC-30产品特点：1）主材

4、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。（4 ）1限压型电源防雷器B级（M-1O0/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 ）1限压型电源防雷器C/D级（M-40/M-2O ）产品特

5、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（6）计算机防雷器产品特点：1）主材采用高质量气体放电管和进口半导体器件，质量稳定。2 ）集成式设计，可同时保护824路信号，方便使用。3）采用全保护模式（共模、差模），保护全面。4 ）采用两级防护，保护精细，安全可靠。5）通流容量大，输出残压低，响应速度快。6 ）独立接地端子，保证接地效果。

6、（7）电话线防雷器产品特点：1 ）主材采用高质量气体放电管和进口半导体器件，质量稳定。2）采用全保护模式（共模、差模），保护全面。3 ）采用两级防护，保护精细，安全可靠。4）通流容量大，输出残压低，响应速度快。5 ）独立接地端子，保证接地效果。6 ）附装专用轨道卡后，可安装于35mm轨道。（8）控制线防雷器产品特点：1）主材采用高质量气体放电管和进口半导体器件，质量稳定。2 ）集成式设计，可同时保护12路信号，方便使用。3）采用全保护模式（共模、差模），保护全面。4 ）采用两级防护，保护精细，安全可靠。5）通流容量大，输出残压低，响应速度快。6 ）独立接地端子，保证接地效果。一、SPD选型设计

7、原则？1 ）整体原则。将整个安防工程机电系统作为一个整体保护对象来考 虑防雷保护。既要考虑各个子系统的防雷保护，又要考虑各个弱电子系统之 间及其与供配电子系统之间的有效衔接，做到系统配置、经济合理、安全可 靠、适当冗余。2 ）划分界面。根据GB50057-2010关于雷电保护区域LPZ的划分原则 以及安防工程机电系统的分散分布的特点，确定若干个不同的“建筑单体”， 再实施分级保护。3）综合防治。充分利用“均压、屏蔽、接闪、分流、接地、保护”等传统的防雷技术措施，选用可靠的接闪装置和电涌保护器SPD，实施可靠、全面的技术方案。4）合理选型。根据具体安防工程所处的地理环境特点以及机电设备所处 的雷

8、电保护区域范围，选择合理的SPD电气性能参数和产品功能。二类型的选择？目前SPD有串联式和并联式两大类型。串联式电涌保护器其实也是由 两级并联的SPD模块或MOV片组成，中间串联一组退藕电感，其残压很小， 但与被保护设备的容量匹配要求较高，体积也较大，适用于机房配电箱或UPS 前端或重要场所的孤立设备的保护。？SPD绝大多数场合都采用并联式。对于并联式 SPD又存在着两种基 本形式开关型（间隙型）和限压型（压敏电阻型）。由于间隙型SPD的起动电压高且不稳、残压大，极易损坏后续设备，因此不能单独使用，作为多 级保护中的一级；而压敏电阻型 SPD的标称导通电压较低，电气性能稳定， 而残压也很低，可

9、以单独或组合使用，实行多级保护。另一方面，间隙型电源SPD的动态响应时间较慢，而压敏电阻型 SPD的动态响应时间快，若将间隙型SPD和压敏电阻型SPD配套使用构成多级防护，首先导通的可能是 压敏电阻型而非间隙型SPD，首级（间隙型SPD ）可能起不到防护作用，因 此系统防护不建议全部选用间隙型或首级选用间隙型 SPD而后级选用压敏电阻型SPD。当然在十分恶劣环境下，也可用间隙型和大容量的压敏电阻型 SPD组合使用构成首级防护。三、SPD的主要技术参数（1）最大持续运行电压一Uc定义：SPD在运行中能持续耐受的最大直流电压或工频电压有效值。最高持续运行电压取决于SPD的标称导通电压。SPD的最高

10、持续运行电压应略高于当地电网可能出现的最高电压。在不能到现场考察，或在现场用户不能提供最高电网电压时，应选用UCA350V的产品。Uc在275V以下的SPD 一般只能用在UPS电源后面。（2 ）放电电一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 =（） X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

11、（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20pA。、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

12、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：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：Up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

13、=40KA保护电平：Up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-N L-PE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。L JI。伍腿 9 回CN叵K-出 QdS。伍腿I 回吕匣伍鋼區沒區住凶m坦出燥公ads