电涌保护器

电涌保护器surge protective device (SPD) 指目的在于限制瞬态过电压和分走电涌电流

的器件。它至少含有一个非线性元件，过去常称为“避雷器”或“过电压保护器”。

电涌和峰值电压（脉冲）是指“常规”电压的增加，通常由剧烈变动

或电力需求的增加而引起。打开大功率电器、吸尘器、空调、洗衣机都可

以引发电涌和峰值电压。任何一种类型的干扰都能够损坏电子设备。超出

实际维修范围。另外，恶劣天气（闪电）和电力公司的日常拉关闸及维修

工作都会给电源线带来破坏性的电涌。

电涌保护器作用

保护电话/DSL/宽带线路

保护高达45,000安的最大尖峰电流

提供高达1780焦耳能级的最大保护

过滤电磁/无线电频率干扰（EMI/RFI）

在1纳秒内响应以保护设备

即使是很小的电涌或峰值电压也可以最终摧毁或影响昂贵的电子设备

的性能，如电脑、电话、传真、电视、音频/视频设备和其它家用电器和工具。电脑芯片的普遍使用越发需要电涌保护，因为这些芯片往往对电压波

动都十分敏感。

电涌保护器像电力海绵一样，能够吸收危险的额外电压，防止大多数

这样的电压进入您的敏感设备。

具有电话线保护功能的防涌插座可给您的用电设备提供最完备的保护，以防受到有害电涌侵害。电涌和尖峰电压会通过电话和电源线破坏或降低您贵重电子设备的性能水平。完善的电涌保护功能可随时保护诸如计算机、电话机、调制解调器、电视机及其它家庭电子设备和电器用具。防浪涌插座，可以使您的用电设备及电话设备防雷击、稳定工作、延长电器使用寿命。

电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非线性电压限制元件。用于电涌保护器的基本元器件有：放电间隙、

%按工作原理分：

1．开关型：其工作原理是当没有瞬时过电压时呈现为高阻抗，但一旦响应雷电瞬时过电压时，其阻抗就突变为低值，允许雷电流通过。用作此类装置时器件有：放电间隙、气体放电管、闸流晶体管等。

2．限压型：其工作原理是当没有瞬时过电压时为高阻扰，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。用作此类装置的器件有：氧化锌、压敏电阻、

三相电源防雷器

抑制二极管、雪崩二极管等。

3．分流型或扼流型

分流型：与被保护的设备并联，对雷电脉冲呈现为低阻抗，而对正常工作频率呈现为高阻抗。

扼流型：与被保护的设备串联，对雷电脉冲呈现为高阻抗，而对正常的工作频率呈现为低阻抗。

用作此类装置的器件有：扼流线圈、高通滤波器、低通滤波器、1/4波长短路器等。

%按用途分：

(1)电源保护器：交流电源保护器、直流电源保护器、开关电源保护器等。

· 交流电源电涌保护器适用于配电室、配电柜、开关柜、交直流配电屏等系统的电源保护；

· 建筑物内有室外输入的配电箱、建筑物层配电箱；

· 用于低压( 220/380VAC)工业电网和民用电网；

直流电源电涌保护器

· 在电力系统中，主要用于自动化机房、变电站主控制室电源屏内三相电源输入或输出端。

直流电源电涌保护器适用于各种直流电源系统，如直流配电屏；

· 直流供电设备；

· 直流配电箱；

· 电子信息系统柜；

· 二次电源设备的输出端。

(2)信号保护器：低频信号保护器、高频信号保护器、天馈保护器等。

网络信号电涌保护器适用范围

·用于10/100Mbps SWITCH、HUB、ROUTER等网络设备的雷击和雷电电磁脉冲造成的感应过电压保护；·网络机房网络交换机防护；

·网络机房服务器防护；

·网络机房其它带网络接口设备防护；

·24口集成防雷箱主要应用于综合网络柜、分交换机柜内多信号通道的集中防护

网络防雷器组合图

视频信号电涌保护器器适用范围：

主要用于视频信号设备点对点的协击保护，可保护各种视频传输设备免受来自信号传输线的感应雷击和电涌电压带来的危害，对相同工作电压下的RF传输同样适用。集成式多口视频防雷箱主要应用于综合控制柜内硬盘录像机、视频切割器等控制设备的集中防护。

信号防雷器安装、接线

· 防雷器串联在被保护设备与信号通道之间；

· 防雷器的输入端(IN)与信号通道相连，输出端(OUT)与被保护设备相连并紧靠被保护设备安装，不能接反；

· 把防雷器的接地线与防雷系统接地排可靠连接，接线越短越好，最长不能超过1m。

网络信号防雷器使用、维护

· 本产品无需特别维护。应定期对防雷器进行检查，特别是在雷雨季节前及整个雷雨期;

视频信号电涌保护器

·当系统工作出现故障怀疑防雷器时，可拆除防雷器后再检查，若还原到使用前的状态后系统恢复正常，则说明防雷器已经损坏，必须立即更换。

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二、SPD的基本元器件及其工作原理：

1．放电间隙(又称保护间隙)：

它一般由暴露在空气中的两根相隔一定间隙的金属棒组成(如图15a)，其中一根金属棒与所需保护设备的电源相线L1或零线（N）相连，另一根金属棒与接地线(PE)相连接，当瞬时过电压袭来时，间隙被击穿，把一部分过电压的电荷引入大地，避免了被保护设备上的电压升高。这种放电间隙的两金属棒之间的距离可按需要调整，结构较简单，其缺点时灭弧性能差。改进型的放电间隙为角型间隙，它的灭弧功能较前者为好，它是*回路的电动力F作用以及热气流的上升作用而使电弧熄灭的。

2．气体放电管：

它是由相互离开的一对冷阴板封装在充有一定的惰性气体(Ar)的玻璃管或陶瓷管内组成的。为了提高放电管的触发概率，在放电管内还有助触发剂。这种充气放电管有二极型的，也有三极型的，

气体放电管的技术参数主要有：直流放电电压Udc;冲击放电电压Up(一般情况下Up≈(2～3)Udc;工频而授电流In;冲击而授电流Ip；绝缘电阻

R(>109Ω)；极间电容(1-5PF)

气体放电管可在直流和交流条件下使用，其所选用的直流放电电压Udc 分别如下：在直流条件下使用：Udc≥1.8U0（U0为线路正常工作的直流电压）

在交流条件下使用：U dc≥1.44Un(Un为线路正常工作的交流电压有效值)

3．压敏电阻：

它是以ZnO为主要成分的金属氧化物半导体非线性电阻，当作用在其两端的电压达到一定数值后，电阻对电压十分敏感。它的工作原理相当于多个半导体P-N的串并联。压敏电阻的特点是非线性特性好（I=CUα中的非线性系数α），通流容量大（～2KA/cm2），常态泄漏电流小（10-7～10-6A），残压低（取决于压敏电阻的工作电压和通流容量），对瞬时过电压响应时间快（～10-8s），无续流。

压敏电阻的技术参数主要有：压敏电压（即开关电压）UN，参考电压Ulma；残压Ures；残压比K(K=Ures/UN)；最大通流容量Imax；泄漏电流；响应时间。

压敏电阻的使用条件有：压敏电压：UN≥[（√2×1.2）/0.7]U0（U0为工频电源额定电压）

最小参考电压：Ulma≥（1.8～2）Uac (直流条件下使用)

Ulma≥（2.2～2.5）Uac（在交流条件下使用，Uac为交流工作电压）压敏电阻的最大参考电压应由被保护电子设备的耐受电压来确定，应使压敏电阻的残压低于被保护电子设备的而损电压水平，即

(Ulma)max≤Ub/K，上式中K为残压比，Ub为被保护设备的而损电压。

4．抑制二极管：

抑制二极管具有箝位限压功能，它是工作在反向击穿区（图19），由于它具有箝位电压低和动作响应快的优点，特别适合用作多级保护电路中的最末几级保护元件。抑制二极管在击穿区内的伏安特性可用下式表示：

I=CUα，上式中α为非线性系数，对于齐纳二极管α=7～9，在雪崩二极管α=5～7。

抑制二极管的技术参数主要有

（1）额定击穿电压，它是指在指定反向击穿电流（常为lma）下的击穿电压，这于齐纳二极管额定击穿电压一般在2.9V～4.7V范围内，而雪崩二极管的额定击穿电压常在5.6V～200V范围内。

（2）最大箝位电压：它是指管子在通过规定波形的大电流时，其两端出现的最高电压。

（3）脉冲功率：它是指在规定的电流波形（如10/1000μs）下，管子两端的最大箝位电压与管子中电流等值之积。

（4）反向变位电压：它是指管子在反向泄漏区，其两端所能施加的最大电压，在此电压下管子不应击穿。此反向变位电压应明显高于被保护电子系统的最高运行电压峰值，也即不能在系统正常运行时处于弱导通状态。

（5）最大泄漏电流：它是指在反向变位电压作用下，管子中流过的最大反向电流。

（6）响应时间：10-11s

5．扼流线圈：

扼流线圈是一个以铁氧体为磁芯的共模干扰抑制器件，它由两个尺寸相同，匝数相同的线圈对称地绕制在同一个铁氧体环形磁芯上，形成一个四端器件，如图15e所示，要对于共模信号呈现出大电感具有抑制作用，而对于差模信号呈现出很小的漏电感几乎不起作用。扼流线圈使用在平衡线路中能有效地抑制共模干扰信号（如雷电干扰），而对线路正常传输的差模信号无影响。

这种扼流线圈在制作时应满足以下要求：

1）绕制在线圈磁芯上的导线要相互绝缘，以保证在瞬时过电压作用下线圈的匝间不发生击穿短路。

2）当线圈流过瞬时大电流时，磁芯不要出现饱和。

3）线圈中的磁芯应与线圈绝缘，以防止在瞬时过电压作用下两者之间发生击穿。

4）线圈应尽可能绕制单层，这样做可减小线圈的寄生电容，增强线圈对瞬时过电压的而授能力。

6． 1/4波长短路器

1/4波长短路器是根据雷电波的频谱分析和天馈线的驻波理论所制作

的微波信号电涌保护器，其结构如图21所示。这种保护器中的金属短路棒长度是根据工作信号频率（如900MHZ或1800MHZ）的1/4波长的大小来确定的。此并联的短路棒长度对于该工作信号频率来说，其阻抗无穷大，相当于开路，不影响该信号的传输，但对于雷电波来说，由于雷电能量主要分布在n+KHZ以下（如图22所示），此短路棒对于雷电波阻抗很小，相当于短路，雷电能量级被泄放入地。

由于1/4波长短路棒的直径一般为几毫米，因此耐冲击电流性能好，可达到30KA（8/20μs）以上，而且残压很小，此残压主要是由短路棒的自

身电感所引起的，其不足之处是工频带较窄，带宽约为2％～20％左右，另一个缺点是不能对天馈设施加直流偏置，使某些应用受到限制。

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三、SPD的基本电路

电涌保护器的电路根据不同需要，有不同的形式，其基本元器件就是上面介绍的几种，一个技术精通的防雷产品研究工作者，可设计出五花八门的电路，好似一盒积木可搭出不同的结构图案。研制出既有效又性能价格比好的产品，是防雷工作者的重任。

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四、电涌保护器的主要参数

1、标称电压Un：被保护系统的额定电压相符，在信息技术系统中此参数表明了应该选用的保护器的类型，它标出交流或直流电压的有效值。

2、额定电压Uc：能长久施加在保护器的指定端，而不引起保护器特性变化和激活保护元件的最大电压有效值。

3、额定放电电流Isn：给保护器施加波形为8/20μs的标准雷电波冲击10次时，保护器所耐受的最大冲击电流峰值。

4、最大放电电流Imax：给保护器施加波形为8/20μs的标准雷电波冲击1次时，保护器所耐受的最大冲击电流峰值。

5、电压保护级别Up：保护器在下列测试中的最大值：1KV/μs斜率的跳火电压；额定放电电流的残压。

6、响应时间tA：主要反应在保护器里的特殊保护元件的动作灵敏度、击穿时间，在一定时间内变化取决于du/dt或di/dt的斜率。

7、数据传输速率Vs：表示在一秒内传输多少比特值，单位：bps；是数据传输系统中正确选用防雷器的参考值，防雷保护器的数据传输速率取决于系统的传输方式。

8、插入损耗Ae：在给定频率下保护器插入前和插入后的电压比率。

9、回波损耗Ar：表示前沿波在保护设备（反射点）被反射的比例，是直接衡量保护设备同系统阻抗是否兼容的参数。

10、最大纵向放电电流：指每线对地施加波形为8/20μs的标准雷电波冲击1次时，保护器所耐受的最大冲击电流峰值。

11、最大横向放电电流：指线与线之间施加波形为8/20μs的标准雷电波冲击1次时，保护器所耐受的最大冲击电流峰值。

12、在线阻抗：指在标称电压Un下流经保护器的回路阻抗和感抗的和。通常称为“系统阻抗”。

13、峰值放电电流：分两种：额定放电电流Isn和最大放电电流Imax。

14、漏电流：指在75或80标称电压Un下流经保护器的直流电流。

电源浪涌保护器快速选型表

（扬州中恒电气有限公司-防雷器研发中心）

防雷分级:

第一级一般选在室内总配电处，即380V低压配电柜进线。

第二级一般选在分配电处，楼层配电箱、消防、电梯机房、层面用电设备、热泵、水泵、中央控制室等。

第三级一般加在终端设备电源，住宅用户配盘和别墅用户配电盘。

残压Ur(限制电压)

反映了SPD限制浪涌过电压的能力，其值应不大于所保护对象耐压等级。

根据IEC标准，SPD选装一般在防需区的分界，在LPZOA、LPZOB与LPZ1交界处定为

第一级，在LPZ1与LPZ2的交界处定为第二级，LPZ2与LPZ3的交界处定为第三级。根

据国内的设计的要求，一般的选装位置如下：

重要参数:

标称放电电流In(额定放电电流)

扬州中恒及国标GB50057-94均以IN作为考查SPD放电能力及产品性能分类的

标准值，IN反应了SPD的耐雷能力。

最大持续运行电压Uc 可持续加于电涌保护品两端，而使SPD不动作，不烧损的最大运行电压值。

TN系统Uc>1.15Un;TT系统Uc>1.55Un;IT系统Uc>1.15;IES标准产品的

Uc=420V。

选择适当的断路器:

扬州中恒建议在模块前所加装的断路器配置如下图：(断路器的作用在于故障检修、维护)

电涌保护器断路器

ZH-D25/2 10A

ZH1-C40/4 16A

ZH1-B80/4 ZH1-B60/4 32A

ZH1-B100/4 60A

选型方案: 根据电子信息系统的分类，推荐电源浪保护装置以及弱电系统浪涌保

护装置的选型方案。

型号额定放电电流相数防护级别适用场合

ZH1-B100/4 60 KA 3 第一级380V低压配电柜进线处等(四个或三个单相模块组合安装)

ZH1-B60(80)/4

ZH1-C40/4 30(40)KA

20KA 3 第二级线力配电柜、楼层配电箱、热泵、水泵房、中央控制室和消防、电梯机房、室面用电设备等(模块式安装)

ZH1-D25/2 10KA 3 第三级别墅用户配电等(模块式安装)

ZH1-B100/4 60KA 3 第一级380V低压配电柜进线处等(四个或三个单相模块组合安装)

ZH1-B60(80)/4 30(40)KA 3 第二级户外电缆分支箱等（组合安装、模块式安装）ZH-D25/2 10KA 1 第三级终端设备电源(模块式安装)

ZH1-D25/1+NPE 10KA 1+E(N) 第三级住宅用户配电等(模块式安装)

扬州中恒常用浪涌保护器速选型表

电源系列浪涌保护器

电源系列浪涌保护器电源避雷器的分类：（1）按保护电源的特性分类：分为交流电源避雷器和直流电源避雷器。交流电源避雷器又分为单相电源避雷器和三相电源避雷器。（2）按所使用的防雷元件的特性分类：采用与开关特性相仿的放电隙的电源避雷器称为开关型电源避雷器；采用其他压敏电阻和瞬态管等防雷元件的电源避雷器称为限压型电源避雷器。（3）按电源避雷器组成的级数多少分类：分为单级电源避雷器和多级电源避雷器 5）按电源避雷器结构和安装方式分：有采用35mm标准导轨安装的可直接装入配电柜和配电箱的浪涌抑制器，俗称电源模块；有采用箱式结构的箱式电源避雷器。工作原理：（1）方框图：三相电源避雷器和直流电源避雷器的方框图如图11和图12所示。从图中可看出保护功能配置情况。在第一图中有相线对雷地、中线对雷地、相线对中线和相线对相线之间的保护，分别称为保护模式：L-PE、N-PE、L-N和L-L。其中相对于PE的保护称为纵向保护，其余L-N 和 L-L称为横向保护。在第二图中有V＋对雷地、V－对雷地和V＋对V－的保护，分别称为保护模式V＋—PE、V－—PE和V＋—V－，其中V＋—PE和V－—PE称为纵向保护，V＋—V－称为横向保护。根据有关标准规定，交流电源避雷器必须有纵向保护，宜有横向保护。直流电源避雷器必须有横向保护，宜有纵向保护。 2）基本电路：

将单个防雷元件或二个以上防雷元件的组合代入方框图即得到具体的电原理图。应用不同的防雷元件可得到以下几种基本电路： a、压敏电阻电路； b、电源模块电路：带有自动脱离装置（热熔断器和电流熔断器）的压敏电阻，同时具有用颜色变化显示是否失效的窗口和遥信端子。 c、压敏电阻与气体放电管的串联组合电路：其最大的优点是无短路隐患 d、压敏电阻矩阵网络电路：有自动热保护功能和分部分的失效指示功能 e、空气放电隙采用高熔点铜钨合金制作。在使用时应设置后备保护。（3）辅助功能： a、工作指示：绿灯亮表示供电正常 b、劣化指示：红灯亮表示压敏电阻已劣化、失效。 c、自动脱离：应用熔断器、断路器实现压敏电阻劣化、失效后与电网脱离。 d、遥信接口：电源避雷器劣化、失效时遥信接口内的通—断开关自动进行通—断转换。 e、雷击计数：记录幅度大于1kA的雷电流入侵的次数，用数码管或电磁计数器显示累计的次数。 3.3主要技术指标：（1）最高持续运行电压： a、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。 b、最高持续运行电压取决于SPD的标称导通电压V1mA。对于单个压敏电阻元件国内外均执行以下规定： c、在选用SPD时，SPD的最高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U~max≥350V的产品。 d、U~max＝275V的SPD一般只能用在UPS电源后面。（2）放电电流： a、定义： 1、标称放电电流：施加规定波形（8/20μs）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。 2、最大放电电流：施加规定波形（8/20μs）放电电流冲击1次后不发生实质性损坏，不炸裂，不燃烧的最大的放电电流幅值，一般最大放电电流＝（1.5∽2.5）×标称放电电流。 3、最大冲击电流：施加规定波形（10/350μs）放电电流冲击1次后不发生实质性损坏，不炸裂，不燃烧的最大的放电电流幅值，一般仅对架空进线电源系统的第一级电源SPD有此指标要求。 b、放电电流是衡量电源避雷器泄放雷电流能力的指标，应根据当地雷电强度、被保护

浪涌保护器工作原理

以下是电源系统SPD选择的要点： 1、根据被保护线路制式，例如：单相220V、三相220/380V TNC/TNS/TT等，选择合适制式SPD 2、根据被保护设备的耐冲击电压水平，选择SPD的电压保护水平Up。一般终端设备的耐冲击电压1.5kV，具体可参照GB 50343-5 4。Up值小于其耐冲击电压即可。 3、根据线路引入方式，有无因直击雷击中而传到雷电流的风险，选择一级或者二级SPD。一级SPD是有雷电流泄放参数的10/350波形的。 4、根据GB 50057-里的分流计算，计算线路所需的泄放电流强度，选择合适放电能力的SPD，需要SPD标称放电电流参数大于线路的分流电涌电流即可。至于型号，不同厂家型号不一，没什么参考价值。建议选择知名品牌，现在防雷市场鱼龙混杂，不要贪图便宜而使用劣质产品。浪涌保护器设计原理、特性、运用范畴设计原理在最常见的浪涌保护器中，都有一个称为金属氧化物变阻器（Metal Oxide Varistor，MOV）的元件，用来转移多余的电压。如下图所示，MOV将火线和地线连接在一起。 MOV由三部分组成：中间是一根金属氧化物材料，由两个半导体连接着电源和地线。这些半导体具有随着电压变化而改变的可变电阻。当电压低于某个特定值时，半导体中的电子运动将产生极高的电阻。反之，当电压超过该特定值时，电子运动会发生变化，半导体电阻会大幅降低。如果电压正常，MOV会闲在一旁。而当电压过高时，MOV可以传导大量电流，消除多余的电压。随着多余的电流经MOV转移到地线，火线电压会恢复正常，从而导致MOV的电阻再次迅速增大。按照这种方式，MOV仅转移电涌电流，同时允许标准电流继续为与浪涌

浪涌保护器的选型及使用

浪涌保护器的选型及使用由于电气类和电子元件的高损耗，浪涌保护（浪涌保护器或SPD）在风能行业中过电压保护过程中越来越普遍。风机停机的代价是非常高的，只有在不得不停机的情况下，才能停机。随着风机型号的增大而当其电力系统崩溃带来的损失也不断增大，因此为了免受过电压造成损失而实施保护措施的需求也随之增高。业主对浪涌保护器的需求越来越普遍。这意味着开发商和风机制造商必须确保系统符合现行法律规定及现代风力发电机组可靠性的要求。为了推动这项工作，国际电工委员会出版了低压用电分配系统浪涌保护设备选择和使用的标准。（IEC61643 低电压保护设备：第十二章是关于低压用电分配系统的浪涌保护器的选择和应用原理）该标准是一个应用及配置指南，对评估浪涌保护重要性非常有用，该标准同时也给风机浪涌保护设备的安装和尺寸测量提供指导规范。应用指南该标准可作为设计手册，并阐述了很多选型和设计时要考虑的相关问题。该标准也说明了选择过电压保护设备的各种问题。标准的第一部分详述了浪涌保护的基本原理和选择浪涌保护器时的各种相关参数（第3、4和5节）。简述之后就是应用指南，一步步介绍在选型前怎样评估应用程序（第6.1节）。下图是评估中最重要问题的概览：

选择安装浪涌保护器时，首先要考虑电网的设计（例如：TN-S系统，TT系统，IT 系统等）。浪涌保护器的安装位置也要考虑，它的放置位置与被保护设备间的距离要合适。如果浪涌保护器放置得离被保护设备太远了，那就不能确保被保护设备得到有效保护；如果太近了，设备和浪涌保护器之间会产生振荡波，而这样，即使设备被认为是被保护的，会在被保护设备上产生巨大的过电压。仅因为正确安装浪涌保护器是个简单问题，导致许多浪涌保护器安装位置设计不合理。安装浪涌保护器时，首先确保它被放置在被保护设备的入口处；第二要正确安装浪涌保护器的接地线；第三连接浪涌保护器的电缆要尽可能的短。根据此标准（一般来说），连接电缆的电感一般是1μH/m左右。所以设计该系统时，记得连接电缆要包含火线和接地线。

浪涌保护器工作原理

以下是电源系统SPD选择的要点：欧阳学文 1、根据被保护线路制式，例如：单相220V、三相 220/380V TNC/TNS/TT等，选择合适制式SPD 2、根据被保护设备的耐冲击电压水平，选择SPD的电压保护水平Up。一般终端设备的耐冲击电压1.5kV，具体可参照GB 503435.4。Up值小于其耐冲击电压即可。 3、根据线路引入方式，有无因直击雷击中而传到雷电流的风险，选择一级或者二级SPD。一级SPD是有雷电流泄放参数的10/350波形的。 4、根据GB 500576.3.4里的分流计算，计算线路所需的泄放电流强度，选择合适放电能力的SPD，需要SPD标称放电电流参数大于线路的分流电涌电流即可。至于型号，不同厂家型号不一，没什么参考价值。建议选择知名品牌，现在防雷市场鱼龙混杂，不要贪图便宜而使用劣质产品。浪涌保护器设计原理、特性、运用范畴设计原理

在最常见的浪涌保护器中，都有一个称为金属氧化物变阻器（Metal Oxide Varistor，MOV）的元件，用来转移多余的电压。如下图所示，MOV将火线和地线连接在一起。MOV由三部分组成：中间是一根金属氧化物材料，由两个半导体连接着电源和地线。这些半导体具有随着电压变化而改变的可变电阻。当电压低于某个特定值时，半导体中的电子运动将产生极高的电阻。反之，当电压超过该特定值时，电子运动会发生变化，半导体电阻会大幅降低。如果电压正常，MOV会闲在一旁。而当电压过高时，MOV可以传导大量电流，消除多余的电压。随着多余的电流经MOV转移到地线，火线电压会恢复正常，从而导致MOV的电阻再次迅速增大。按照这种方式，MOV仅转移电涌电流，同时允许标准电流继续为与浪涌保护器连接的设备供电。打个比方说，MOV的作用就类似一个压敏阀门，只有在压力过高时才会打开。另一种常见的浪涌保护装置是气体放电管。这些气体放电管的作用与MOV相同——它们将多余的电流从火线转移到地线，通过在两根电线之间使用惰性气体作为导体实现

电源浪涌保护器常识

电涌保护器SPD应用常识作者：来源：时间：2008-03-10 电涌保护器SPD应用常识随着国民经济的不断发展，现代化水平的快速提高，在信息化带动工业化的指引下，各类信息设备、电子计算机、精密仪器、数据网络设备的应用越来越广泛，此类设备一般工作电压低、耐压水平低、敏感性高、抗干扰能力低，因而极易受到雷电电流脉冲的危害。每年都给人类造成巨大的直接经济损失。而因重要设备损坏使网络陷入瘫痪而造成的间接损失更是惊人，已引起国内相关领域对此类系统加强保护的高度重视。近年来，“SPD”这个名词已越来越多地被专业研究、产品制造及工程设计的人们所提到。作为雷电防护装置体系中的重要组成部分，“SPD”已被广泛用于邮电通讯、广播电视、金融证券、保险、电力、铁道、交通、机场、石化、市政建设等各个行业。可以毫不夸张地说，凡是装有IT设备的场所，就有应用SPD的必须。那么SPD究竟是一种什么产品呢？SPD有哪些功能呢？SPD是如何选择应用的呢？在这里我们着手用尽可能通俗的语言向各位介绍一些有关SPD产品的基础知识。希望对那些尚未接触过SPD或对SPD知之甚少而又想掌握SPD知识，并进而使用SPD产品的读者有所收益。一、什么是SPD（SPD介述） SPD这一名词英语全称是surge protectiye device其译意为电涌保护器，是限制雷电反击、侵入波、雷电感应和操作过电压而产生的瞬时过电压和泄放电涌电流（沿线路传送的电流、电压或功率的暂态波。其特性是先快速上升后缓慢下降）的器件。一端口SPD与被保护电路并联，能分开输入和输出端，在这些端子之间设有特殊的串联阻抗；二端口SPD有两组输入和输出端子，在这些端子之间有特

浪涌保护器选择应注意的几个问题

低压配电系统SPD选择应注意的几个问题 1. SPD最大持续工作电压U C 1）TN系统U C≥（U0=220V相电压）由于GB12325《电能质量供电电压》标准规定220V电网内的正偏差不大于7%，但我国实际电压正偏差往往超过此值，再加上SPD老化等因素，所以规定U C ≥ 2）TT系统U C≥（在剩余电流保护器负荷侧，U0=220V相电压）此种TT系统变电所10kV侧必须为中性点不接地系统。根据IEC标准，为防范TT系统内绝缘击穿事故而规定的过电压允许值和切断电源时间：低压电气绝缘允许承受的过电压为U0+250V，切断时间＞5s。按此规定低压电气绝缘允许承受的过电压为450V且切断时间大于5s。根据电力行业标准DL/T620-1997相关规定，10kV中性点不接地系统允许最大接地故障电容电流按线路不同情况分别为10A、20A、30A，因线路情况复杂取其中间值20A。当10kV线路发生单相接地故障时接地故障电容电流会流经变电所变压器中性点的接地电阻流回不接地的两相，一般接地电阻不大于4Ω，此时可能产生80V的最大故障电压，使地电位升高80V。低压电气绝缘允许承受的过电压为U0+80V，切断时间＞5s。在此系统中低压电气绝缘允许承受的过电压为300V且切断时间大于5s，同理需考虑1）款中的系数则 U C≥×300=345V≈×U0=341V。由于断路器的额定工作电压均为400V，冲击耐压为6000V，所以SPD可以以四星型接法接在剩余电流保护器负荷侧。 3）TT系统U C≥（在剩余电流保护器电源侧，U0=220V相电压）此种TT系统变电所10kV侧采用小电阻接地，同时和变压器低压侧中性点接地

电涌保护器(SPD)工作原理和结构

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文件编号：KG-AO-8242-61 电涌保护器（SPD）工作原理和结构使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体的部署，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。电涌保护器(SurgeprotectionDevice)是电子设备雷电防护中不可缺少的一种装置，过去常称为“避雷器”或“过电压保护器”英文简写为SPD。电涌保护器的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而损坏。电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非线性电压限制元件。用于电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。一、SPD的分类： 1、按工作原理分：（1）．开关型：其工作原理是当没有瞬时过电压

电源系统电涌保护器(SPD)选用

电源系统电涌保护器（SPD）选用（2013版）一、主要依据《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB50343-2012 《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010 二、按建筑物电子信息系统的重要性和使用性质，确定本单位目前的设计的建筑物（主要为住宅）的雷电防护等级为D级。经计算当第一级浪涌保护器保护的线路长度大于100m时，需设第二级浪涌保护器，当第二级浪涌保护器保护的线路长度大于 50m时，需在被保护设备处设第三级浪涌保护器；在具有重要终端设备或精密敏感设备处，可安装第三级SPD。三、 SPD的选用原则及主要参数 1、第一级 SPD （主要安装在建筑物380V低压配电柜（箱）总进线处） 1.1 、在 IPZ0A或LPZ0B区与LPZ1区交界处，在电源引入的总配电箱出应装设Ⅰ级试验的电涌保护器。主要参数需满足以下要求：波形 10/350μS 最大持续运行电压 Uc≥253V 电压保护水平 Up≤2.5KV 冲击电流Iimp≥12.5KA 1.2、当进线完全在LPZ0B或雷击建筑物和雷击与建筑物相连接的电力线路或通信线上的失效风险可以忽略时，可采用Ⅱ级试验的电涌保护器。主要参数需满足以下要求：波形8/20μS 最大持续运行电压Uc≥253V 电压保护水平Up≤2.5KV 标称放电电流In≥50KA

1.3、过电流保护器（熔断器和断路器，优先使用熔断器），选用100A 2、第二级 SPD （主要安装在动力配电柜、楼层配电箱、水泵房、中央控制室、消防、电梯机房、屋面用电设备等）。 2.1、主要参数需满足以下要求：波形8/20μS 最大持续运行电压Uc≥253V 电压保护水平Up≤2KV 标称放电电流In≥10KA 2.2、过电流保护器（熔断器和断路器，优先使用熔断器），选用32A 3、第三级 SPD （主要安装在重要的终端设备或精密敏感设备处，如信息机房、办公室入室配电箱等）。 3.1、主要参数需满足以下要求：波形8/20μS 最大持续运行电压Uc≥253V 电压保护水平Up≤1.2KV 标称放电电流In≥3KA 3.2、过电流保护器（熔断器和断路器，优先使用熔断器），选用16A 四、产品选用要求（需在说明中注明）选用的浪涌保护器（SPD）须经过北京雷电防护装置测试中心或上海防雷产品测试中心的检测通过，并经过当地防雷装置主管机构的备案。

B、C、D类防雷器的作用

B、C、D类防雷器的作用： B类防雷产品在整个防雷系统中所起的根本作用在于：当发生强度很大的雷击时，使产生于供电线路上的感应雷电流，在进入总配电柜之前就迅速泄放入地。因此B类防雷产品本质上应具备的特性是高可靠性、大通流量和长寿命，可承受雷雨季节多次高强度、高能量浪涌过电压的冲击，而稳定可靠的发挥迅速大通流量泄流的作用。在泄放雷电流过程中，B 类防雷器两端所产生的残压，即使仍超过被保护设备的最高瞬态耐压值，也会被安装于设备前端的C类或D类防雷器再次泄放，从而使真正到达设备前线端的浪涌电压已经很低，完全不能对设备的正常运行造成影响，使设备受到可靠的保护。由于B级防雷产品在泄放供电线路上高能量的雷电流时，在防雷器两端所呈现的残压仍然很高，仍可能大大超过被保护设备所能承受的再高耐压值，因此，按国际电工委员会IEC的要求，在供电线路进入分配电柜前端时，应并联安装相应型号的C类防雷器。C类防雷器的本质作用是通过再次泄流而降低线路上的残压，因此并不要求C类防雷器的通流量特别大（一般40KA）。只是由C类防雷器在整个防雷系统中所起的作用决定的，即进一步泄放线路上的浪涌电流，进一步降低真正达到设备供电端口的浪涌电压值，使之小于设备的耐压值，从而在发生雷击时，使设备遭受损坏的可能性大大减小。 D类防雷器主要用于对设备端的保护，其作用是当发生能量特别大的雷击时，感应雷电流在经过B级、C级防雷器的泄放后，其残压仍然可能高于设备的最高耐压值，重要设备的端口及内部的高精度集成电路仍有可能被烧坏。此时D类防雷器的安装就特别必要了。经过D类防雷器的泄放，设备的完全运行就更为可靠了。电涌保护器的选型及安装要求：一、SPD的选型原则： 1、 SPD必须能承受预期通过它们的雷电流，并具有通过电涌时的最大箝压和有熄灭工频续流的能力。 2、安装的SPD电压保护水平加上其两端引线的感应电压应低于被保护设备耐压水平的80%，同时SPD与被保护设备的连线不大于10m时，在被保护设备处可不安装SPD。反之，则应在设备前加装不小于3KA（8/200μs）的SPD。 3、在供电的电压偏差超过所规定的10%以及谐波使电压幅值加大的场所，应根据具体情况对氧化锌压敏电阻SPD的Uc值相应提高。 4、当无法获得被保护设备的耐冲击过电压值时，可参考下表给出的值。

防雷仪器-电涌保护器巡检仪K-2766(说明书)

电涌保护器安全巡检测试仪 K-2766 使用说明书介绍谢谢您选购了K-2766电涌保护器安全巡检仪。为了从此产品中获得最大收益，请在使用前先阅读此手册，并将其放在易于找到的地方，以便未来参照使用。检查当您收到产品后，仔细检查一下仪表，以确保在运输过程中没有任何损坏，特别要检查配件、面板开关及连接器。如果有损坏或者根据说明仪表也无法使用，请及时与销售商联系。配置 K-2766电涌保护器安全巡检仪1部测量电缆1对（黑：1.5m，红：1.5m）；表笔1对（黑红各1只）；转接电缆1对（黑：10cm，红：10cm）；鳄鱼夹1对（黑红各1只）；专用充电器1套；使用说明书1册；套装配置：感应数字式测电笔1只；防静电手套1副；（可选）SPD运行温度测试仪1部；漏电流钳形表1部；专用仪表便携箱1个安全提示本手册包括此产品安全操作和在安全运行条件下维护的必要的信息和警告，在使用此产品前要仔细阅读下面安全提示。

△!提醒 ●在给电涌保护器安巡仪通电前，务必检查并确认连接于测量端子的测试线无短路。 ●在测试过程中，可能有最大值为2100V的电压存在于测量端子之间，注意采取适当的预防措施防止电击。 ●在没有确认可靠连接测试元件前，请不要进行测试键操作。 △!警告 ●为防止电击，不要把产品弄湿，以及手湿的时候不要使用此产品。在使用户外元件时，要格外小心。 ●此仪表不要在腐蚀剂或易燃气体的环境中使用，否则仪表会损坏或引起爆炸。 ●除了电池，不要将元件接电以阻止损坏或电击的危险。 △!小心 ●当仪表处于直接光照、高温、潮湿、结霜时，不要贮存或使用。在这些条件下，可能造成绝缘损坏，使仪表不再满足指标。 ●此仪表并不完全防尘或防水，为了防止可能的损坏，避免在潮湿或灰尘的环境中使用。 ●在使用仪表前，要确保测量电缆的绝缘没有损坏并且没有裸露的导体暴露出来。在这种条件下使用仪表可能导致电击。 ●为了避免仪表损坏，在运输和操作中防止仪表撞击或震动，特别小心不要坠落。第一部分概要 1.1产品的概要随着各种电源避雷器（SPD）的大量安装和在线运行，电源避雷器（SPD）的在线安全状态（即安全有效的在线运行状态）会直接影

电涌保护器的选择过程及安装方式

电涌保护器的选择过程及安装方式摘要文章简述了为防护雷击电磁脉冲（电涌）对信息系统造成干扰破坏，在设计中如何选择电涌保护器（ＳＰＤ），及在选择使用电涌保护器时涉及的几个主要步骤。关键词雷击电磁脉冲电涌电涌保护器（ＳＰＤ）选择过程安装全球每年因雷电灾害造成的人员伤害、财产损失不计其数，引起火灾、爆炸、信息系统瘫痪的事故频繁发生。因此对雷电的危害必须有充分认识，对雷电的危害种类加以区分，才能有效地防止灾害的发生。雷电的破坏除了直接雷的破坏外，还有感应雷的破坏、雷电波侵入引起的破坏等。 ------------------------ 对于防护直接雷的破坏我们已有比较成熟的方法。随着社会经济和科学技术的发展，电子设备及微电子设备得到广泛的应用，我们在注意预防直接雷引起破坏的同时，还必须注意预防感应雷及雷电波侵入产生电涌引起的破坏。电涌是微秒量级的异常大电流脉冲，它可使电子设备受到瞬态过电流电压的破坏。每年半导体器件的集成化都在提高，元件的间距在减小，半导体的厚度在变薄，这使得电子设备受瞬态过电流电压破坏的可能性越来越大。如果一个电涌导致的瞬态过电压超过一个电子设备的承受能力，那么这个设备或者被完全破坏，或者寿命大大缩短。雷电是导致电涌最大的原因。电涌保护器的防雷电是把因雷电感应而窜入电力线、信号传输线的高电压限制在一定的范围内，保证用电设备不被击穿。加装电涌保护器可把电器设备两端实际承受的电压限制在允许范围内，以起到保护设备的作用。１．４高层建筑取两种情况分析：（１）Ｃ１＋Ｃ２＋Ｃ３＋Ｃ４＋Ｃ５＝１．０＋２．０＋１．０＋１．０＋１．５＝６．５Ｎｃ＝０．０００８９（２）Ｃ１＋Ｃ２＋Ｃ３＋Ｃ４＋Ｃ５＝１．０＋３．０＋３．０＋１．０＋１．５＝９．５Ｎｃ＝０．０００６１１．５本次工程为高层建筑物取Ｎｃ＝０．０００６１根据地区雷电日Ｔｄ按公式（２）决定地区雷击频度ＮｇＮｇ＝０．０２４Ｔｄ１．３＝０．０２４×３５．１１．３次ｋｍ２年（２）＝２．４５次ｋｍ２年式中雷电日按南京地区Ｔｄ＝３５．１根据地区雷击频度Ｎｇ和建筑物等效接闪面积Ａｅ按公式（３）决定建筑物年平均接闪次数Ｎ：Ｎ＝ＫＡｅＮｇ次年（３）其中Ｋ为地形校正系数：一般情况取１；旷野孤立的建筑取２；金属屋面的砖木结构建筑物取１．７；河边、湖边、山坡下，山地中土壤电阻率较底处，底下水露头处，土山顶部，山谷风口，特别潮湿的建筑物取１．５。Ａｅ为建筑物等效接闪面积ｋｍ２；当建筑物高度Ｈ＞１００ｍ时Ａｅ＝［ＬＷ＋２（Ｌ＋Ｗ）Ｈ＋πＨ２］×１０－６（４）当建筑物高度Ｈ＜１００ｍ时Ａｅ＝［ＬＷ＋２（Ｌ＋Ｗ）Ｄ＋πＤ２］×１０－６（５）

菲尼克斯防雷器、电涌防护器使用说明

VAL-MS230 ST 和F-MS 12 ST 德国菲尼克斯浪涌保护器防雷器防雷器的工作原理:防雷器内部结构其实就是巨功率电压敏感器件,当雷击进入电源进户线路时:防雷器将过高的电压吸收和泄放到大地上,所以地线是很重要的,没有地线就没有防雷效果,只能吸收浪涌效果,当遇到过于强大的雷击时需要空气开关或熔断器(保险丝)来保护,所以空气开关和熔断器的电流要选择合适,不然烧了防雷器还与电网未断开,在空气开关后面再接熔断器是为了更保险,因为空气开关是机械动作的,不会100%可靠。防雷器的使用必须与空气开关和熔断器配合,理论上讲:空气开关或保险丝电流越小越好,防雷器的并联只数越多效果越好,对雷电的吸收功率越大,但如果选用过大电流的空气开关是不利的,当防雷器达到极限功率时间后,如果空气开关或保险丝未断开是不行的。使用漏电开关要接在防雷线路之后,漏电开关里面有电子线路,接在防雷线路后面可以保护漏电开关被雷击损坏。本防雷器属于快速更换结构,当过强雷击被击穿后可以快速更换防雷器芯,不用任何工具,只从防雷器座上拔下和插上,购买时也以多买几个防雷器芯备用,防雷器芯购买请看:德国菲尼克斯PHOENIX CONTACT V AL-MS230 防雷器芯下图是:简单的浪涌保护接线图,本图不能实现防雷保护,只有浪涌保护,空气开关和溶断器大于32A时用两只防雷器并联。

VALVETRAB -MS是一个单通道、导轨安装式的Ⅱ类（Ｃ级）电涌保护器。为了对多路导线进行电涌保护，可以将多个VALVETRAB并联在一起安装，并在接地侧桥接。VAL MS...VF产品在保护插头中特殊设计了压敏电阻和气体放电管，可以有效限制漏电流。VALVETRAB产品由保护插头和基座两部分组成，这种构造的优点是，在进行绝缘检测的整个过程中，可以拔出保护插头或者在超负荷情况下无需中断供电便可调换保护插头。保护插头的基座的编码在首次插入保护插头时即行完成。这样就排除了将不合适的保护插头插入已编码的基座中的可能。 VAL-MS产品特性： —可插拔 —热脱离装置 —机械式状态显示 —遥信接点（浮地干接点）

安装电源电涌保护器

安装电源电涌保护器即使是很小的电涌或峰值电压也可以最终摧毁或影响昂贵的电子设备的性能，如电脑、电话、传真、电视、音频/视频设备和其它家用电器和工具电脑芯片的普遍使用越发需要电涌保护，因为这些芯片往往对电压波动都十分敏感因此安装电源电涌保护器十分必要步骤/方法一、通流量的选择建筑物防雷分区和等电位连接例子 LPZOA本区内的各物体都可能遭到直接雷击，因此，各物体都可能导走雷电流，本区的电磁场没有衰减 LPZOB本区内的各物体都不可能遭到直接雷击，但本区内的电磁场没有衰减LPZ1本区内的各物体都不可能遭到直接雷击，流向各导体的电流，比LPZOB区进一步减少，本区内的电磁场也可能衰减，这取决于屏蔽措施 LPZ2(后续的防雷区)如果需要进一步减少所导引的电流和(或)电磁场，就应引入后续防雷区，应按照需要保护的系统所要求的环境选择后续防雷区建筑物电源系统的通流容量选择应根据国家标准GB50057-94《建筑物防雷设计规范》中规定的建筑物防雷等级要求进行选用 LPZOA区采用10/350μs波形(主要作用是泄放直击雷的能量) 二、最大持续工作电压值(Uc)的选择氧化锌压敏电阻防雷器(如TPSB65,TPSC40)的最大持续工作电压值(Uc)，是关系到防雷器运行稳定性的关键参数

在选择防雷器的最大持续工作电压值时，除了符合相关标准要求外，还应考虑到安装电网可能出现的正常波动及可能出现的最高持续故障电压按照IEC61643-2的说明，在TT交流供电系统中，相线对地线的最高持续故障电压，可能达到标称电压(UN)(交流电压220Urms)的1.5倍，即有可能达到 330Urms 故此在电流不稳定的地方，建议选择TOWE电源防雷器的最大持续工作电压值(Uc)为385Urms的模块在直流电系统中，并没有一个统一的最大持续工作电压值(Uc)与正常工作电压(Un)之比例，但经验上该比例一般可取1.5倍到2倍之间三、残压(Ures)的选择单纯考虑防雷器残压越低越好，并不全面，并且容易引起误导首先，不同产品标称的残压数值，必须注明测试电流的大小和波形，才能有一个共同比较的基础一般以20KA(8/20μs)测试电流记录残压，作为比较其次，对于压敏电阻防雷器选用残压越低时，通常意味其最大持续工作电压(Uc)越低再次，过分强调低残压，是需要付出降低最大持续工作电压(Uc)的代价后果是在市电不稳定地区，防雷器容易因长时间持续过电压而损坏其实对压敏电阻型防雷器，最大持续工作电压(Uc)和残压，就好象天平的两边，不可侧重任何一边按照以往经验，残压在2KV以下(20KA8/20μs)，就能对用户设备提供足够的保护四、报警功能的选择

避雷器与浪涌保护器

避雷器和电涌保护器运用说明

目录一、定义二、防雷器与浪涌保护器的比较三、线路避雷器运用及其说明四、浪涌保护器设计原理、特性、运用范畴五、参考依据与文献

一、定义 1.避雷器避雷器是变电站保护设备免遭雷电冲击波袭击的设备。当沿线路传入变电站的雷电冲击波超过避雷器保护水平时，避雷器首先放电，并将雷电流经过良导体安全的引入大地，利用接地装置使雷电压幅值限制在被保护设备雷电冲击水平以下，使电气设备受到保护。 2.浪涌保护器也叫防雷器，是一种为各种电力设备、仪器仪表、通讯线路等提供安全防护的装置。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。

?从以下资料可以看出，浪涌保护器也是防雷器的一种，但是有很大的区别。二、避雷器与浪涌保护器的比较避雷器指建筑物避雷器，与避雷针、接地排等一起形成一个法拉第笼，防止建筑物被损坏，避雷器的基本原理是把雷击电磁脉冲(LEMP)导入地进行消解。但是为什么在安装避雷器后仍有大量的建筑物及其里面的设备被雷击损坏呢? 首先，避雷器的导线采用铜铁合金，因此其导线性能是有限的，反应速度仅为200微妙(uS)。而LEMP的半峰速度(能量达到最大值)为20微妙(uS)，也就是说LEMP的速度快于避雷器，这样避雷器把第一次直击雷导入地后，对于二次雷、三次雷往往反应不过来，直接泄漏打在设备上。也就是说，避雷器对二次雷、三次雷几乎不起作用。其次，LEMP导入地后，会从地返回形成感应雷。感应雷会从所有含有金属的导线上泄漏到设备(网线、电源线、信号线、传输线等)。由于避雷器是单向作用的，因此它对感应雷不起作用，感应雷可以直接打坏设备。更何况，导线部分往往不会安装避雷器。再次，浪涌只有20%来自雷击等外部环境，80%来自系统内部运行，避雷器对这80%是不起任何作用的。

浪涌保护器的设计选型(新)

（1）考察建筑物所处地理位置及供电进线方式首先要了解建筑物的环境及供电进线是架空或埋地，目的是选择浪涌保护器的通流容量。推荐选择第一级浪涌保护器的最大通流量应大于以下标准值：高山站（架空进线）：100KA（8/20μs）或12.5KA（10/350μs）郊区（架空进线）：60KA（8/20μs）或12.5KA（10/350μs）城市内（埋地进线）：40KA（8/20μs）第二级浪涌保护器的最大通流量应选择大于20~40KA（8/20μs）；第三级浪涌保护器要求的最大通流容量应大于10~20KA（8/20μs）。（2）检查建筑物内供电系统的类别 ?单相、三相及直流供电系统在220V单相供电系统中，只需选用两片保护模块组合。如FRD-20-2A，FRD-40-2A。在380V三相供电系统中，则需根据不同的供电接地系统选择三片或四片保护模块组合。在直流供电系统中，需要根据直流电压值来选择浪涌保护器，浪涌保护器的最大持续工作电压（Uc）值在直流电压值的1.5倍~2.2倍之间选取。一般只需选用两片保护模块组合，如FRD-20-2A-DC（48），FRD-40-2A-DC（48）。

首先要搞清楚防雷器用在什么地方，按照GB18802.1三级防雷保护原理，电源和设备所需要的保护措施被分为三个等级。在建筑物进线柜安装第一级防雷器，选择相对通流容量大的T1级电源防雷器，波形为10/350us，冲击放电电流Iimp为12.5kA~50kA；然后在下属的区域配电箱处安装二级电源防雷器，波形8/20us，最大放电电流为Imax为40KA，最后在设备前端安装三级电源防雷器，波形为8/20us，最大放电电流20kA。其次是供电系统的类别，建筑物内的供电系统是单相供电还是三相供电，单相供电系统需要选择2P电源防雷器，TT系统选择3P+1的电源防雷器，TN-C三相四线系统选择3P 电源防雷器，TN-S三相五线系统选择4P电源防雷器。下面是防雷器的几个重要参数：（1）标称电压Un：被保护系统的额定电压，在信息技术系统中此参数表明了应该选用的保护器的类型，它标出交流或直流电压的有效值。（2）最大持续工作电压Uc：长久施加在保护器的指定端，而不引起保护器特性变化和激活保护元件的最大电压值。（3）标称通流容量In：给保护器施加波形为8/20μs的标准雷电波冲击10次时，保护器所耐受的最大冲击电流峰值。（4）最大放电电流Imax：给保护器施加波形8/20μs的标准雷电波冲击1次时，保护器所耐受的最大冲击电流峰值。（5）冲击放电电流Iimp：给保护器施加波形10/350μs的标准雷电波冲击1次时，保护器所耐受的最大冲击电流峰值。（6）电压保护级别Up：保护器在下列测试中的最大值：1KV/μs斜率的跳火电压；额定放电电流的残压。

施耐德电涌保护器上图选型指南

1. 上图标注 2. 性能参数 2.1 通用型产品Ⅰ级分类产品标称放电电流In (8/20us, kA) 电压保护水平Up (kA) 最大可持续运行电压Uc (V) 级数 PRF1 Master 50 1.54401P, 2P, 3P, 4P PRF1 12.5r 25 1.5 350 1P+N, 3P, 3P+N Ⅱ级分类产品标称放电电流 In (8/20us, kA) 电压保护水平Up (kA) 最大可持续运行电压Uc (V) 级数 iPR 120r 60 2.13401P, 2P, 3P, 4P iPR 80r 40 2.03401P, 1P+N, 2P, 3P, 3P+N, 4P iPR 65r 35 2.03401P, 1P+N, 2P, 3P, 3P+N, 4P iPR 40r/4020 1.53401P, 1P+N, 2P, 3P, 3P+N, 4P iPR 20r/2010 1.23401P, 1P+N, 2P, 3P, 3P+N, 4P iPR 105 1.03401P, 1P+N, 2P, 3P, 3P+N, 4P 2.2 通信基站建设和OEM 专用产品产品名称标称放电电流In (8/20us, kA) 电压保护水平Up (kA) 最大可持续运行电压Uc (V) 级数iPT 40r/4020 1.63851P+N, 3P+N iPT 20r/2010 1.53851P+N, 3P+N 2.3 光伏发电专用直流产品产品名称标称放电电流In (8/20us, kA) 电压保护水平Up (kA) 最大可持续运行电压Uc (V) 标准开路电压Uocstc (V) iPR-DC 2P+115 2.8840600iPR-DC 3P 15 3.9 1230 1000 3. 应用方案（根据GB 50343-2012） 3.1 建筑物雷电防护等级雷电防护等级A B 施耐德电气电涌保护器选型最大冲击电流Iimp (10/350us, kA)5012.5最大放电电流Imax (8/20us, kA)12080 6540 2010最大放电电流Imax (8/20us, kA)4020最大放电电流Imax (8/20us, kA)4040 1. 中型计算中心、二级金融设施、中型通信枢纽、移动通信基站、大型体育场（馆）、小型机场、大型港口、大型火车站的电子信息系统 2. 二级安全防范单位，如省级文物、档案库的闭路电视监控和报警系统 3. 雷达站、微波站电子信息系统，高速公路监控和收费系统 4. 二级医院电子医疗设备 5. 五星及更高星级宾馆电子信息系统建筑物类型 1. 国际级计算中心、国家级通信枢纽、特级和一级国家金融设施、大中型机场、国际级和省级广播电视中心、枢纽港口、火车枢纽站、省级城市水、电、气、热等城市重要公用设施的电子信息系统 2. 一级安全防范单位，如国家文物、档案库的闭路电视监控和报警系统 3. 三级医院电子医疗设备 C D 3.2 雷电防护区划分 4.后备保护装置的选择 4.1 Ⅱ类电涌保护器(8/20us) iPR 10iPR 20r/20iPR 40r/40iPR 65r iPR 80r iPR 120r 最大预期短路电流Isc (kA) iC65N 20A iC65N 25A iC65N 40A iC65N 50A C120H 80A C120H 80A Isc<6iC65H 20A iC65H 25A iC65H 40A iC65H 50A C120H 80A C120H 80A Isc<10iC65L 20A iC65L 25A iC65L 40A iC65L 50A C120L 80A C120L 80A Isc<15NG125H 80A NG125H 80A Isc<25NG125H 80A NG125H 80A Isc<36NG125L 80A NG125L 80A Isc<50 4.2 Ⅰ类电涌保护器(10/350us) PRF1 12.5r PRF1 Master 最大预期短路电流Isc (kA)C120H 80A Campact NSX160B 160A TM Isc<6C120H 80A Campact NSX160B 160A TM Isc<10C120L 80A Campact NSX160B 160A TM Isc<15NG125H 80A Campact NSX160B 160A TM Isc<25NG125H 80A Campact NSX160F 160A TM Isc<36NG125L 80A Campact NSX160N 160A TM Isc<504.3 关于后备保护设备的说明1. 三级金融设施、小型通信枢纽电子信息系统 2.大中型有线电视系统 3.四星及以下级宾馆电子信息系统除上述A 、B 、C 级以外的一般用途的需防护电子信息设备 3.2.1 雷电防护区的划分是将需要保护和控制雷电电磁脉冲环境的建筑物，从外部到内部划分为不同的雷电防护区（LPZ ）。 3.2.2 雷电防护区应划分为：直击雷非防护区、直击雷防护区、第一防护区、第二防护区、后续防护区（如右图），并符合下列规定： 1 直击雷非防护区（LPZOA ）：电磁场没有衰减，各类物体都可能遭到直接雷击，属完全暴露的不设防区。 2 直击雷防护区（LPZOB ）：电磁场没有衰减，各类物体很少遭受直接雷击，属充分暴露的直击雷防护区。 3 第一防护区（LPZ1）：由于建筑物的屏蔽措施，流经各类导体的雷电流比直击雷防护区（LPZOB ）减小，电磁场得到了初步的衰减，各类物体不可能遭受直接雷击。 4 第二防护区（LPZ2）：进一步减小所导引的雷电流或电磁场而引入的后续防护区。 5 后续防护区（LPZn ）：需要进一步减小雷电电磁脉冲，以保护敏感度水平高的设备的后续防护区。 1.所有断路器选择C 曲线 2.断路器的分断能力必须大于该处最大短路电流，且断路器可承受连接处正常情况下雷电流的冲击 3.此选型表中电涌保护器与后备断路的配合关系已经过全面的实验验证，确保匹配正确 4.安装后备保护断路器及相关附件后，可对电涌保护器支路进行实时监测和控制，确保现场安全 5.电涌保护器每极都必须设置保护。例如：1P+N 的电涌保护器必须用2级的断路器 6.使用施耐德电气的电涌保护器，必须使用本公司推荐的选型表中断路器作后备保护，否则会产生电涌保护器损坏等严重后果

电涌保护器设备工作原理

电涌保护器(Surge protection Device)是电子设备雷电防护中不可缺少的一种装置，过去常称为“避雷器”或“过电压保护器”英文简写为SPD。电涌保护器的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而损坏。电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非线性电压限制元件。用于电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。一、SPD的分类： 1、按工作原理分： 1．开关型：其工作原理是当没有瞬时过电压时呈现为高阻抗，但一旦响应雷电瞬时过电压时，其阻抗就突变为低值，允许雷电流通过。用作此类装置时器件有：放电间隙、气体放电管、闸流晶体管等。 2．限压型：其工作原理是当没有瞬时过电压时为高阻扰，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。用作此类装置的器件有：氧化锌、压敏电阻、抑制二极管、雪崩二极管等。 3．分流型或扼流型分流型：与被保护的设备并联，对雷电脉冲呈现为低阻抗，而对正常工作频率呈现为高阻抗。扼流型：与被保护的设备串联，对雷电脉冲呈现为高阻抗，而对正常的工作频率呈现为低阻抗。用作此类装置的器件有：扼流线圈、高通滤波器、低通滤波器、1/4波长短路器等。按用途分：(1)电源保护器：交流电源保护器、直流电源保护器、开关电源保护器等。 (2)信号保护器：低频信号保护器、高频信号保护器、天馈保护器等。二、SPD的基本元器件及其工作原理： 1．放电间隙(又称保护间隙)：它一般由暴露在空气中的两根相隔一定间隙的金属棒组成(如图15a)，其中一根金属棒与所需保护设备的电源相线L1或零线（N）相连，另一根金属棒与接地线(PE)相连接，当瞬时过电压袭来时，间隙被击穿，把一部分过电压的电荷引入大地，避免了被保护设备上的电压升高。这种放电间隙的两金属棒之间的距离可按需要调整，结构较简单，其缺点时灭弧性能差。改进型的放电间隙为角型间隙，它的灭弧功能较前者为好，它是*回路的电动力F 作用以及热气流的上升作用而使电弧熄灭的。 2．气体放电管：它是由相互离开的一对冷阴板封装在充有一定的惰性气体(Ar)的玻璃管或陶瓷管内组成的。为了提高放电管的触发概率，在放电管内还有助触发剂。这种充气放电管有二极型的，也有三极型的，气体放电管的技术参数主要有：直流放电电压Udc;冲击放电电压Up(一般情况下Up≈(2～3)Udc;工频而授电流In;冲击而授电流Ip；绝缘电阻R(>109Ω)；极间电容(1-5PF) 气体放电管可在直流和交流条件下使用，其所选用的直流放电电压Udc分别如下：在直流条件下使用：Udc≥1.8U0（U0为线路正常工作的直流电压）在交流条件下使用：U dc≥1.44Un(Un为线路正常工作的交流电压有效值) 3．压敏电阻：它是以ZnO为主要成分的金属氧化物半导体非线性电阻，当作用在其两端的电压达到一定数值后，电阻对电压十分敏感。它的工作原理相当于多个半导体P-N的串并联。压敏电阻的特点是非线性特性好（I=CUα中的非线性系数α），通流容量大（～2KA/cm2），常