电涌保护器对电子设备的保护效果的正确选择
李百健
摘要：为保护智能电子设备，保障用电安全，大规模使用浪涌保护器势在必行。在发生雷击时，浪涌保护器可以保证供电线路的电压处于相对稳定的状态，有效防止雷电流对电子设备的冲击和损坏。因此，浪涌保护器成为保护自动化设备免受雷击的最佳方式。选择。但目前在电涌保护器的选择上还存在一些误区，寻求科学的方法来选择电涌保护器势在必行。
关键词：浪涌保护器；电压保护等级；限压SPD；组合式SPD
CLC 编号： 文件识别码：A DOI：10./ki..2016.03.093
浪涌保护器，简称“SPD”，是一种限制电压浪涌的高科技设备。浪涌保护器对电子设备的保护效果远优于传统的避雷针或防雷网。自然气候本身多变，经常出现雷暴、强降水、暴风雪等恶劣天气；而社会环境也会对电网产生一定的影响，比如磁暴干扰、大功率工业设备开关机时的干扰、无线电波、核爆炸等。这些自然和非自然因素都可能导致电源线上出现浪涌电压。为了限制这种强烈的浪涌浪涌保护器安装要求，浪涌保护器应运而生。浪涌保护器可以保证供电电网的电压稳定和安全，避免意外造成不必要的损失。本文主要介绍浪涌保护器的结构和工作原理，浪涌保护器的分类和技术参数，电压保护等级和能量承载能力的确定，不同浪涌保护器的功能和缺点，以及浪涌保护器的正确选择下面从五个方面进行阐述。
1 浪涌保护器的结构和工作原理
浪涌保护器中至少有一个非线性元件。此类元件一般由压敏电阻、放电管等元件组成。在正常情况下，它们是开路的，泄漏电流非常低。因此，安装在电网中可以保证不发生短路，从而保证供电电路的正常工作。当雷击发生时，雷电流沿电源线流过浪涌保护器。如果雷电电压的幅值超过浪涌保护器的工作阈值，浪涌保护器就会在极短的时间内导通，其导通速度堪比光速。在此过程中，雷电流通过 SPD 迅速流入大地。高潮过后，当电压低于工作阈值时，浪涌保护器会迅速恢复到高阻状态。这样既能保证供电系统的正常运行，又能保护线路上的电子设备，将雷电流对电子设备的影响降到最低。
完整的保护电路一般由多级SPD并联组成，每一级必须根据设计要求选用不同工作阈值的SPD，才能使SPD流过线路。
雷电流逐步减小浪涌保护器安装要求，最终达到安全值。
2 浪涌保护器的分类及技术参数
根据用途不同，浪涌保护器可分为两大类，即电气系统用电源浪涌保护器和电子信息系统用信号浪涌保护器。从工作原理和用途划分，电源浪涌保护器可分为三类，即型浪涌保护器（电压切换型）、钳位型浪涌保护器（限压型）和组合型浪涌保护器。浪涌保护器。
电源浪涌保护器的主要技术参数如下： ①最大持续工作电压Uc，即SPD端子之间允许持续施加的电压（交流有效值电压或直流电压）的最大有效值，其值与SPD的额定电压相同。相同的值。此外，Uc 不应低于线路中可能存在的最大连续工作电压。②SPD的测试等级。SPD测试分为I测试、II测试和III测试。 I测试是 I SPD的标称放电电流（In）、1.2/50 μs脉冲电压和10/350 μs最大脉冲电流（Iimp）测试，对应电压开关SPD；II 电平测试为标称放电电流（In），1. II SPD的2/50 μs脉冲电压和8/20 μs波形最大放电电流（Imax）测试，对应于限压SPD；III III 类测试是针对 III 类 SPD 的复波（1.2/50 μs 和 8/20 μs）测试，对应于组合 SPD。③标称放电电流In（额定放电电流），即流过SPD8/20 μs波形的放电电流峰值（kA）。④最大放电电流Imax，即电流波通过SPD8/20 μs的峰值电流。⑤电压保护等级Up是表征SPD限流端子间电压的性能参数。对于电压开关型SPD，Up是指在规定陡度下的最大放电电压；对于限压SPD，Up 是指在规定电流波形下的最大残余电压。Up 值可以从首选值列表中选择。需要注意的是Up值要大于实测极限电压。实测极限电压是指对SPD施加规定波形和幅值的冲击电压时，SPD端子间测得的最大电压峰值。电源浪涌保护器的这五个技术参数是相关人员在设计防雷时选择SPD的重要依据。实测极限电压是指对SPD施加规定波形和幅值的冲击电压时，SPD端子间测得的最大电压峰值。电源浪涌保护器的这五个技术参数是相关人员在设计防雷时选择SPD的重要依据。实测极限电压是指对SPD施加规定波形和幅值的冲击电压时，SPD端子间测得的最大电压峰值。电源浪涌保护器的这五个技术参数是相关人员在设计防雷时选择SPD的重要依据。
3 电压保护等级和能量承载能力的确定
浪涌保护器的电压保护等级和能量承受能力的确定对于浪涌保护器的选择非常重要。对于不同的浪涌保护器，这两个值可能不同。这意味着不同类型的浪涌保护器具有不同的用途或应用。确定浪涌保护器的电压保护等级和能量承受能力的具体步骤如下。
确定浪涌保护器电压保护等级的主要依据是浪涌保护器的耐受能力，同时指的是绝缘冲击耐受水平和浪涌抗扰度。一般来说，浪涌保护器的电压保护等级参数由浪涌保护器的制造商提供。表1显示了不同电器的耐压能力。
对于浪涌保护器的能量承载能力计算，一般需要根据雷电流参数估算分流值。根据《建筑物防雷设计规范》（GB-2010）），我国建筑物按其使用性质和安全性分为三类。小型建筑物；第二类是处于危险环境中的建筑物；第三类是储存炸药、火药等危险品的建筑物，即爆炸时会造成大量人员伤亡的建筑物。
4 不同浪涌保护器的特点和优缺点
4.1 电压开关SPD
无瞬态过电压时，电压开关型SPD呈现高阻抗；一旦对雷电瞬态过电压作出反应，其阻抗突然变为低阻抗，允许雷电流通过。因此，电压开关型SPD也称为“短路开关型SPD”，一般用于第一级。
4.2 限压防雷器
限压 SPD 在没有瞬态过电压的情况下表现出高阻抗；但是，它们的阻抗会随着浪涌电流和电压的增加而降低。限压型SPD的电流电压特性是强非线性的，一般用于第二级。
4.3 组合 SPD
组合式SPD由电压开关元件和限压元件组成，兼有电压开关SPD和限压SPD的特性，主要取决于外加电压的特性。安装受限时，用于第一阶段。
表 2 比较了三种 SPD 的优缺点。
5 浪涌保护器的正确选择
电源SPD的选择应综合考虑安装位置的气象因素、建筑物（构筑物）所处的环境、电源引入线的安装方式和防雷系统的接地等。根据《建筑物防雷设计规范》的相关要求，第二类防雷建筑物应在引入电源的主配电箱处安装I类试验浪涌保护器，浪涌保护 设备的电压保护等级值应≤2.5 kV。当第一保护方式的浪涌电流值无法确定时，应≥12.5 kA。第三类防雷建筑物的要求与第二类一、基本相同，只是浪涌电流值的大小没有明确规定。类似防雷建筑物的冲击电流计算公式相同。我们也可以将规范中对浪涌保护器的要求解读为：在主配电箱上安装一个经过I类测试的浪涌保护器，其电压保护等级值不应大于2.5 kV。电流值不应小于 12.5 kA。我们也可以将规范中对浪涌保护器的要求解读为：在主配电箱上安装一个经过I类测试的浪涌保护器，其电压保护等级值不应大于2.5 kV。电流值不应小于 12.5 kA。我们也可以将规范中对浪涌保护器的要求解读为：在主配电箱上安装一个经过I类测试的浪涌保护器，其电压保护等级值不应大于2.5 kV。电流值不应小于 12.5 kA。
一级SPD确定后，再确定二级SPD……N级SPD的通量主要由一级SPD的适配和逐步原理的计算决定-阶跃雷电衰减，也可根据IEC标准或GB-2004规范确定。
在SPD安装方面，接线方式应首选V型连接方式。采用T型接法时，两端引线长度不应超过0.5m；连接SPD的材料应为多股铜线，线材截面积要求：Ⅰ类试验≥6mm2，Ⅱ类试验≥2.5mm2，Ⅲ类试验≥1.5 mm2，并保证良好的接地条件。
在运行过程中，SPD可能会因长期运行或恶劣环境而老化，也可能因雷击而导致性能下降。因此，需要定期检查。如果检测结果表明SPD已经变质或失效，应及时更换。
六，结论
浪涌保护器的选择和安装除了按照国家标准进行外，更重要的是要综合考虑当地的气象、地理、环境等因素。安装完成并投入使用后，应定期检查防雷器的运行情况。只有保证SPD正常运行，才能达到良好的保护效果，这对电网系统和个体户来说非常重要。
参考
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