SPD-40KA/3P浪涌保護(hù)器
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一、工作原理
按其工作原理分類，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(shí)過電壓時(shí)呈現(xiàn)高阻抗，一旦響應(yīng)雷電瞬時(shí)過電壓，其阻抗就突變?yōu)榈妥杩梗试S雷電流通過，也被稱為“短路開關(guān)型SPD”。
⑵限壓型SPD。當(dāng)沒有瞬時(shí)過電壓時(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特性，這決定于所加電壓的特性。
按用途分
2.1電源線路SPD
由于雷擊的能量是非常**的，需要通過分級泄放的方法，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*一防護(hù)區(qū)（LPZ1）交界處，安裝通過Ⅰ級分類試驗(yàn)的浪涌保護(hù)器或限壓型浪涌保護(hù)器作為*一級保護(hù),對直擊雷電流進(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**能量進(jìn)行泄放。在*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、三級或更高等級保護(hù)。*二級保護(hù)器是針對前級保護(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，在前級發(fā)生較大雷擊能量吸收時(shí)，仍有一部分對設(shè)備或*三級保護(hù)器而言是相當(dāng)**的能量，會(huì)傳導(dǎo)過來，需要*二級保護(hù)器進(jìn)一步吸收。同時(shí)，經(jīng)過*一級防雷器的傳輸線路也會(huì)感應(yīng)雷擊電磁脈沖輻射。當(dāng)線路足夠長時(shí)，感應(yīng)雷的能量就變得足夠大，需要*二級保護(hù)器進(jìn)一步對雷擊能量實(shí)施泄放。*三級保護(hù)器對通過*二級保護(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，假如兩級防雷就可以做到限制電壓低于設(shè)備的耐壓水平，就只需要做兩級保護(hù)；假如設(shè)備的耐壓水平較低，可能需要*甚至更多級的保護(hù)。
選擇SPD，**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SPD、8/20μs電流波的峰值電流。
⑶較大放電電流Imax又稱為較大通流量，指使用8/20μs電流波沖擊SPD一次能承受的較大放電電流。
⑷較大持續(xù)耐壓Uc(rms）指可連續(xù)施加在SPD上的較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)大于限制電壓的較高值。
⑺電壓開關(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。
2.2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)**過被保護(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，即耐沖擊過電壓能力。當(dāng)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(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SPD、8/20 μs 電流波的峰值電流。用于對SPD 做II 級分類試驗(yàn)，也用于對SPD 做I 級和II 級分類試驗(yàn)的預(yù)處理。
事實(shí)上，In 是SPD 不發(fā)生實(shí)質(zhì)性破壞而能通過規(guī)定次數(shù)(一般為20 次)、規(guī)定波形（8/20 μs）的較大限度的沖擊電流峰值。
3）較大放電電流Imax（極限沖擊通流容量）的選擇
流過SPD、8/20 μs 電流波的峰值電流，用于II 級分類試驗(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SPD 做II 級分類試驗(yàn)。不同之處也很明顯，Imax 只對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，所以較大放電電流也稱為極限沖擊通流容量。顯然，Imax>In。 
用途
浪涌也叫突波，顧名思義就是**出正常工作電壓的瞬間過電壓。本質(zhì)上講，浪涌是發(fā)生在僅僅幾百萬分之一秒時(shí)間內(nèi)的一種劇烈脈沖，可能引起浪涌的原因有：重型設(shè)備、短路、電源切換或大型發(fā)動(dòng)機(jī)。而含有浪涌阻絕裝置的產(chǎn)品可以有效地吸收突發(fā)的**能量，以保護(hù)連接設(shè)備免于受損。
浪涌保護(hù)器，也叫防雷器，是一種為各種電子設(shè)備、儀器儀表、通訊線路提供*防護(hù)的電子裝置。當(dāng)電氣回路或者通信線路中因?yàn)橥饨绲?*突然產(chǎn)生尖峰電流或者電壓時(shí)，浪涌保護(hù)器能在較短的時(shí)間內(nèi)導(dǎo)通分流，從而避免浪涌對回路中其他設(shè)備的損害。
基本特點(diǎn)
浪涌保護(hù)器SPD
· 保護(hù)通流量大，殘壓較低，響應(yīng)時(shí)間快；
· 采用較新滅弧技術(shù)，**避免火災(zāi)；
· 采用溫控保護(hù)電路，內(nèi)置熱保護(hù)；
· 帶有電源狀態(tài)指示，指示浪涌保護(hù)器工作狀態(tài)；
· 結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)，工作穩(wěn)定**。
**術(shù)語
1、接閃器 Air-termination system
用于直接接受或承受雷擊的金屬物體和金屬結(jié)構(gòu)，如：避雷針、避雷帶（線）、避雷網(wǎng)等。
2、引下線 Down conductor system
連接接閃器與接地裝置的金屬導(dǎo)體。
3、接地裝置 Earth termination system
接地體和接地體連接導(dǎo)體的總和。
4、接地體 Earth electrode
埋入地中直接與大地接觸的金屬導(dǎo)體。也稱接地較。直接與大地接觸的各種金屬構(gòu)件、金屬設(shè)施、金屬管道、金屬設(shè)備等可以兼作接地體，稱為自然接地體。
5、接地體連接導(dǎo)體 Earth conductor
從電氣設(shè)備接地端子接到接地裝置的連接導(dǎo)線或?qū)w，或從需要等電位連接的金屬物體、總接地端子、接地匯總板、總接地排、等電位連接排至接地裝置的連接導(dǎo)線或?qū)w。
6、直擊雷 Direct lightning flash
直接擊在建筑物、大地或防雷裝置等實(shí)際物體的雷電。
7、地電位反擊 Back flashover
雷電流經(jīng)過接地點(diǎn)或接地系統(tǒng)而引起該區(qū)域地電位的變化。地電位反擊會(huì)引起接地系統(tǒng)電位的變化，可能造成電子設(shè)備、電氣設(shè)備的損壞。
8、雷電防護(hù)系統(tǒng) Lightning protection system（LPS）
減少雷電對建筑物、裝置等防護(hù)目標(biāo)造成損害的系統(tǒng)，包括外部和內(nèi)部雷電防護(hù)系統(tǒng)。
8.1外部雷電防護(hù)系統(tǒng) External lightning protection system
建（構(gòu)）筑物外部或本體的雷電防護(hù)部分，通常由接閃器、引下線和接地裝置組成，用于防直擊雷。
8.2內(nèi)部雷電防護(hù)系統(tǒng) Internal lightning protection system
建（構(gòu)）筑物內(nèi)部的雷電防護(hù)部分，通常由等電位連接系統(tǒng)、共用接地系統(tǒng)、**系統(tǒng)、合理布線、電涌防護(hù)器等組成，主要用于減小和防止雷電流在防護(hù)空間內(nèi)所產(chǎn)生的電磁效應(yīng)。
發(fā)展歷程
較原始的電涌保護(hù)器羊角形間隙，出現(xiàn)于19世紀(jì)末期，用于架空輸電線路，防止雷擊損壞設(shè)備絕緣而造成停電。20世紀(jì)20年代，出現(xiàn)了鋁浪涌保護(hù)器，氧化膜浪涌保護(hù)器和丸式浪涌保護(hù)器。30年代出現(xiàn)了管式浪涌保護(hù)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(hù)器。現(xiàn)代高壓浪涌保護(hù)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。1992年以來，以德、法為代表的工控標(biāo)準(zhǔn)35mm導(dǎo)軌卡接式可拔插SPD防雷模塊，開始大規(guī)模引進(jìn)到中國，稍后以美、英為代表的一體化箱式電源防雷組合也進(jìn)入了中國。
分析
引　言
雷電災(zāi)害是較嚴(yán)重的自然災(zāi)害之一，全世界每年因雷電災(zāi)害造成的人員傷亡、財(cái)產(chǎn)損失不計(jì)其數(shù)。隨著電子、微電子集成化設(shè)備的大量應(yīng)用，雷電過電壓和雷擊電磁脈沖所造成的系統(tǒng)和設(shè)備的損壞越來越多。因此，盡快解決建筑物和電子信息系統(tǒng)雷電災(zāi)害防護(hù)問題顯得十分重要。
隨著相關(guān)設(shè)備對防雷要求的日益嚴(yán)格，安裝浪涌保護(hù)器(Surge ProtectionDevice,SPD）抑制線路上的浪涌和瞬時(shí)過電壓、泄放線路上的過電流成為現(xiàn)代防雷技術(shù)的重要環(huán)節(jié)之一。
雷電的特性
防雷包括外部防雷和內(nèi)部防雷。外部防雷以接閃器(避雷針、避雷網(wǎng)、避雷帶、避雷線）、引下線、接地裝置為主，其主要的功能是為了確保建筑物本體免受直擊雷的侵襲，將可能擊中建筑物的雷電通過避雷針（帶、網(wǎng)、線）、引下線等泄放入大地。內(nèi)部防雷包括防雷電感應(yīng)、線路浪涌、地電位反擊、雷電波入侵以及電磁與靜電感應(yīng)的措施。其基該方法是采用等電位聯(lián)結(jié)，包括直接連接和通過SPD間接連接，使金屬體、設(shè)備線路與大地形成一個(gè)有條件的等電位體，將因雷擊和其他浪涌引起的內(nèi)部設(shè)施分流和感應(yīng)的雷電流或浪涌電流泄放入大地，從而保護(hù)建筑物內(nèi)人員和設(shè)備的*。
雷電的特點(diǎn)是電壓上升非常快（10μs以內(nèi)），峰值電壓高（數(shù)萬至數(shù)百萬伏），電流大（幾十至幾百千安），維持時(shí)間較短（幾十至幾百微秒），傳輸速度快（以光速**），能量非常**，是浪涌電壓中較具破壞力的一種。
分類
浪涌保護(hù)器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。
工作原理
按其工作原理分類，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(shí)過電壓時(shí)呈現(xiàn)高阻抗，一旦響應(yīng)雷電瞬時(shí)過電壓，其阻抗就突變?yōu)榈妥杩梗试S雷電流通過，也被稱為“短路開關(guān)型SPD”。
⑵限壓型SPD。當(dāng)沒有瞬時(shí)過電壓時(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特性，這決定于所加電壓的特性。
按用途分
2.1電源線路SPD
由于雷擊的能量是非常**的，需要通過分級泄放的方法，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*一防護(hù)區(qū)（LPZ1）交界處，安裝通過Ⅰ級分類試驗(yàn)的浪涌保護(hù)器或限壓型浪涌保護(hù)器作為*一級保護(hù),對直擊雷電流進(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**能量進(jìn)行泄放。在*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、三級或更高等級保護(hù)。*二級保護(hù)器是針對前級保護(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，在前級發(fā)生較大雷擊能量吸收時(shí)，仍有一部分對設(shè)備或*三級保護(hù)器而言是相當(dāng)**的能量，會(huì)傳導(dǎo)過來，需要*二級保護(hù)器進(jìn)一步吸收。同時(shí)，經(jīng)過*一級防雷器的傳輸線路也會(huì)感應(yīng)雷擊電磁脈沖輻射。當(dāng)線路足夠長時(shí)，感應(yīng)雷的能量就變得足夠大，需要*二級保護(hù)器進(jìn)一步對雷擊能量實(shí)施泄放。*三級保護(hù)器對通過*二級保護(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，假如兩級防雷就可以做到限制電壓低于設(shè)備的耐壓水平，就只需要做兩級保護(hù)；假如設(shè)備的耐壓水平較低，可能需要*甚至更多級的保護(hù)。
選擇SPD，**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SPD、8/20μs電流波的峰值電流。
⑶較大放電電流Imax又稱為較大通流量，指使用8/20μs電流波沖擊SPD一次能承受的較大放電電流。
⑷較大持續(xù)耐壓Uc(rms）指可連續(xù)施加在SPD上的較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)大于限制電壓的較高值。
⑺電壓開關(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。
2.2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)**過被保護(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，即耐沖擊過電壓能力。當(dāng)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(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SPD、8/20 μs 電流波的峰值電流。用于對SPD 做II 級分類試驗(yàn)，也用于對SPD 做I 級和II 級分類試驗(yàn)的預(yù)處理。
事實(shí)上，In 是SPD 不發(fā)生實(shí)質(zhì)性破壞而能通過規(guī)定次數(shù)(一般為20 次)、規(guī)定波形（8/20 μs）的較大限度的沖擊電流峰值。
3）較大放電電流Imax（極限沖擊通流容量）的選擇
流過SPD、8/20 μs 電流波的峰值電流，用于II 級分類試驗(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SPD 做II 級分類試驗(yàn)。不同之處也很明顯，Imax 只對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，所以較大放電電流也稱為極限沖擊通流容量。
工作原理
浪涌保護(hù)器（Surge protection Device）是電子設(shè)備雷電防護(hù)中
浪涌保護(hù)器工作原理圖浪涌保護(hù)器工作原理圖
不可缺少的一種裝置，過去常稱為
“避雷器”或“過電壓保護(hù)器”英文簡寫為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。

江陰市溯高美電氣有限公司（簡稱“溯高美”）建立了高標(biāo)準(zhǔn)的ISO9001質(zhì)量管理體系和ISO14001環(huán)境管理體系，是國內(nèi)**企業(yè)，公司組建了省級“江蘇省節(jié)能配電自動(dòng)化研究中心”和“江蘇省省級企業(yè)技術(shù)中心”，通過了地區(qū)檢測質(zhì)量管理體系認(rèn)證。公司建設(shè)了占地8000㎡的工業(yè)園區(qū)和5500㎡的高標(biāo)準(zhǔn)廠房，擁有潔凈的生產(chǎn)車間、**的環(huán)境試驗(yàn)和生產(chǎn)檢測設(shè)備。產(chǎn)品通過了華南地區(qū)計(jì)量中心、中國電力科學(xué)研究院電力設(shè)備及儀表中心等多家*機(jī)構(gòu)檢測合格，全系列產(chǎn)品已榮獲國內(nèi)外市場認(rèn)可。

  公司致力于配電自動(dòng)化產(chǎn)品的開發(fā)和應(yīng)用，溯高美**產(chǎn)品已覆蓋智能電力儀表、電氣火災(zāi)探測器、電機(jī)智能保護(hù)器、微機(jī)綜合保護(hù)裝置、雙電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)、CPS控制與保護(hù)開關(guān)、負(fù)荷隔離開關(guān)、三工位真空斷路器、高低壓成套開關(guān)柜其相關(guān)附件等，并可為用戶端提供能耗管理一體化解決方案。作為曾參與電測量儀表和馬達(dá)保護(hù)器等多項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)的起草單位，一批經(jīng)驗(yàn)豐富的技術(shù)團(tuán)隊(duì)和**始終保持著行業(yè)良好的技術(shù)水平，并已獲得多項(xiàng)地區(qū)**。經(jīng)過多年的技術(shù)**和應(yīng)用，**產(chǎn)品已進(jìn)入**應(yīng)用的行列。
  目前，公司產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于軌道交通、學(xué)校、醫(yī)院、商業(yè)綜合體、酒店、高校、工廠、數(shù)據(jù)中心等行業(yè)，數(shù)千個(gè)成功的應(yīng)用案例涉及到各個(gè)領(lǐng)域的成員項(xiàng)目，多款產(chǎn)品被應(yīng)用到地區(qū)**控制中心、體育廣場、證券交易所、等對產(chǎn)品質(zhì)量有嚴(yán)格要求的重要場所，為國內(nèi)外著名企業(yè)提供產(chǎn)品配套，在通訊機(jī)房，移動(dòng)基站等動(dòng)力與環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)中，大量使用了溯高美**的產(chǎn)品，江陰溯高美積極參與節(jié)能減排和中國制造地區(qū)戰(zhàn)略，為配電系統(tǒng)自動(dòng)化和智能化的產(chǎn)業(yè)升級貢獻(xiàn)一份力量。