浪涌保護(hù)器的參數(shù)及分類

浪涌保護(hù)器（Surge protection Device）是電子設(shè)備雷電防護(hù)中不可缺少的一種裝置，過(guò)去常稱為“避雷器”或“過(guò)電壓保護(hù)器”英文簡(jiǎn)寫為SPD，浪涌保護(hù)器的作用是把竄入電力線、信號(hào)傳輸線的瞬時(shí)過(guò)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)?qiáng)大的雷電流泄流入地，保護(hù)被保護(hù)的設(shè)備或系統(tǒng)不受沖擊而損壞。

浪涌保護(hù)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)包含一個(gè)非線性電壓限制元件。用于浪涌保護(hù)器的基本元器件有：放電間隙、充氣放電管、壓敏電阻、抑制二極管和扼流線圈等

1、最大持續(xù)運(yùn)行電壓Uc?

在220/380V三相系統(tǒng)中選擇SPD時(shí)，其最大持續(xù)運(yùn)行電壓Uc應(yīng)根據(jù)不同的接地系統(tǒng)形式來(lái)選擇。?

（1）當(dāng)電源采用TN系統(tǒng)時(shí)，從建筑物內(nèi)總配電盤（箱）開(kāi)始引出的配電線路和分支線路必須采用TN-S系統(tǒng);?

（2）在下列場(chǎng)所應(yīng)視具體情況對(duì)氧化鋅壓敏電阻SPD提高上述規(guī)定的Uc值：???①供電電壓偏差超過(guò)所規(guī)定的10%的場(chǎng)所;???②諧波使電壓幅值加大的場(chǎng)所。???

2、沖擊電流Iimp?

規(guī)定包括幅值電流Ipeak和電荷Q.???

3、標(biāo)稱放電電流In?

流過(guò)SPD、8/20μs電流波的峰值電流，用于對(duì)SPD做Ⅱ級(jí)分類試驗(yàn)，也用于對(duì)SPD做Ⅰ級(jí)和Ⅱ級(jí)分類試驗(yàn)的預(yù)處理。對(duì)Ⅰ級(jí)分類試驗(yàn)In不宜小于15kA，對(duì)Ⅱ級(jí)分類試驗(yàn)In不宜小于5kA.?

4、電壓保護(hù)水平Up?

即在標(biāo)稱放電電流In下的殘壓，或浪涌保護(hù)器的最大鉗壓。?

為使被保護(hù)設(shè)備免受過(guò)電壓的侵害，SPD的電壓保護(hù)水平Up應(yīng)始終小于被保護(hù)設(shè)備的沖擊耐受電壓Uchoc，并應(yīng)大于根據(jù)接地類型得出的電網(wǎng)最高運(yùn)行電壓Usmax，即要求Usmax《Up《Uchoc.當(dāng)無(wú)法獲得設(shè)備的耐受沖擊電壓時(shí)，220/380V三相配電系統(tǒng)的設(shè)備可按表3選擇。?

5、Ⅱ級(jí)分類試驗(yàn)的最大放電電流Imax?

流過(guò)SPD、8/20μs電流波的峰值電流。用于Ⅱ級(jí)分類試驗(yàn)，Imax》In.

SPD是電子設(shè)備雷電防護(hù)中不可缺少的一種裝置，其作用是把竄入電力線、信號(hào)傳輸線的瞬時(shí)過(guò)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)?qiáng)大的雷電流泄流入地，保護(hù)被保護(hù)的設(shè)備或系統(tǒng)不受沖擊。

按工作原理分

按其工作原理分類，SPD可以分為電壓開(kāi)關(guān)型、限壓型及組合型。

⑴電壓開(kāi)關(guān)型SPD。在沒(méi)有瞬時(shí)過(guò)電壓時(shí)呈現(xiàn)高阻抗，一旦響應(yīng)雷電瞬時(shí)過(guò)電壓，其阻抗就突變?yōu)榈妥杩?，允許雷電流通過(guò)，也被稱為“短路開(kāi)關(guān)型SPD”。

⑵限壓型SPD。當(dāng)沒(méi)有瞬時(shí)過(guò)電壓時(shí)，為高阻抗，但隨電涌電流和電壓的增加，其阻抗會(huì)不斷減小，其電流電壓特性為強(qiáng)烈非線性，有時(shí)被稱為“鉗壓型SPD”。

⑶組合型SPD。由電壓開(kāi)關(guān)型組件和限壓型組件組合而成，可以顯示為電壓開(kāi)關(guān)型或限壓型或兩者兼有的特性，這決定于所加電壓的特性。

按用途分

1.電源線路SPD

由于雷擊的能量是非常巨大的，需要通過(guò)分級(jí)泄放的方法，將雷擊能量逐步泄放到大地。在直擊雷非防護(hù)區(qū)（LPZ0A）或在直擊雷防護(hù)區(qū)（LPZ0B）與第一防護(hù)區(qū)（LPZ1）交界處，安裝通過(guò)Ⅰ級(jí)分類試驗(yàn)的浪涌保護(hù)器或限壓型浪涌保護(hù)器作為第一級(jí)保護(hù)，對(duì)直擊雷電流進(jìn)行泄放，或者當(dāng)電源傳輸線路遭受直接雷擊時(shí)，將傳導(dǎo)的巨大能量進(jìn)行泄放。在第一防護(hù)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(hù)器，作為二、三級(jí)或更高等級(jí)保護(hù)。第二級(jí)保護(hù)器是針對(duì)前級(jí)保護(hù)器的殘余電壓以及區(qū)內(nèi)感應(yīng)雷擊的防護(hù)設(shè)備，在前級(jí)發(fā)生較大雷擊能量吸收時(shí)，仍有一部分對(duì)設(shè)備或第三級(jí)保護(hù)器而言是相當(dāng)巨大的能量，會(huì)傳導(dǎo)過(guò)來(lái)，需要第二級(jí)保護(hù)器進(jìn)一步吸收。同時(shí)，經(jīng)過(guò)第一級(jí)防雷器的傳輸線路也會(huì)感應(yīng)雷擊電磁脈沖輻射。當(dāng)線路足夠長(zhǎng)時(shí)，感應(yīng)雷的能量就變得足夠大，需要第二級(jí)保護(hù)器進(jìn)一步對(duì)雷擊能量實(shí)施泄放。第三級(jí)保護(hù)器對(duì)通過(guò)第二級(jí)保護(hù)器的殘余雷擊能量進(jìn)行保護(hù)。根據(jù)被保護(hù)設(shè)備的耐壓等級(jí)，假如兩級(jí)防雷就可以做到限制電壓低于設(shè)備的耐壓水平，就只需要做兩級(jí)保護(hù)；假如設(shè)備的耐壓水平較低，可能需要四級(jí)甚至更多級(jí)的保護(hù)。

選擇SPD，首先需要了解一些參數(shù)及其工作原理。

⑴ 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(dǎo)的波形。

⑵標(biāo)稱放電電流In是指流過(guò)SPD、8/20μs電流波的峰值電流。

⑶最大放電電流Imax又稱為最大通流量，指使用8/20μs電流波沖擊SPD一次能承受的最大放電電流。

⑷最大持續(xù)耐壓Uc（rms）指可連續(xù)施加在SPD上的最大交流電壓有效值或直流電壓。

⑸殘壓Ur指在額定放電電流In下的殘壓值。

⑹保護(hù)電壓Up表征SPD限制接線端子間的電壓特性參數(shù)，其值可從優(yōu)選值的列表中選取，應(yīng)大于限制電壓的最高值。

⑺電壓開(kāi)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。

2.信號(hào)線路SPD

信號(hào)線路SPD其實(shí)就是信號(hào)避雷器，安裝在信號(hào)傳輸線路中，一般在設(shè)備前端，用來(lái)保護(hù)后續(xù)設(shè)備，防止雷電波從信號(hào)線路涌入損傷設(shè)備。

1）電壓保護(hù)水平（UP）的選擇

UP 值不應(yīng)超過(guò)被保護(hù)設(shè)備耐沖擊電壓額定值，UP 要求SPD 與被保護(hù)的設(shè)備的絕緣應(yīng)有良好配合。

在低壓供配電系統(tǒng)裝置中，設(shè)備均應(yīng)具有一定的耐受電涌能力，即耐沖擊過(guò)電壓能力。當(dāng)無(wú)法獲得220/380V 三相系統(tǒng)各種設(shè)備的耐沖擊過(guò)電壓值時(shí)，可按IEC 60664-1 和GB 50057-1994（2000 版）的給定指標(biāo)選用。

2）標(biāo)稱放電電流In 的（沖擊通流容量）選擇

流過(guò)SPD、8/20 μs 電流波的峰值電流。用于對(duì)SPD 做II 級(jí)分類試驗(yàn)，也用于對(duì)SPD 做I 級(jí)和II 級(jí)分類試驗(yàn)的預(yù)處理。

事實(shí)上，In 是SPD 不發(fā)生實(shí)質(zhì)性破壞而能通過(guò)規(guī)定次數(shù)（一般為20 次）、規(guī)定波形（8/20 μs）的最大限度的沖擊電流峰值。

3）最大放電電流Imax（極限沖擊通流容量）的選擇

流過(guò)SPD、8/20 μs 電流波的峰值電流，用于II 級(jí)分類試驗(yàn)。Imax 與In 有許多相同點(diǎn)，他們都是用8/20 μs 電流波的峰值電流對(duì)SPD 做II 級(jí)分類試驗(yàn)。不同之處也很明顯，Imax 只對(duì)SPD 做一次沖擊試驗(yàn)，試驗(yàn)后SPD 不發(fā)生實(shí)質(zhì)性破壞；而In 可以做20次這樣的試驗(yàn)，試驗(yàn)后SPD 也不能有實(shí)質(zhì)性破壞。因此，Imax 是沖擊的電流極限值，所以最大放電電流也稱為極限沖擊通流容量。顯然，Imax》In。