电涌保护器.pdf

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1、电涌保护器电涌保护器(SPD)(SPD)的选择和应用的选择和应用Belinda_wwhBelinda_wwh 摘要摘要 在正常情况下电涌保护器处于高电阻状态，当电网因雷击或者其它原因出现浪涌过电压时，保护器将立即在纳秒级时间内迅速导通，将浪涌过电压引入大地，从而保护了电网上的用电设备，当浪涌电压通过保护器，且消失后保护器重新变到高电阻状态，不影响电网正常运行。关键词关键词 电涌保护器(SPD)防雷 放电间隙 高电阻电气设计行业对电涌保护器(SPD)这个词应该说不再陌生了，但也似乎有一大部分人未必能把它用的恰到好处。电涌保护器的安装是防雷工程最重要的环节，如果不能正确的选择和安装它就不会起到保护

2、设备的功能，甚至还会出现损坏设备和造成人员伤亡的不可挽回的事故。经反复查阅资料和学习，下面就自己对电涌保护器的认识谈一些粗知拙见，希望同行批评指正。电涌保护器的工作原理见示意图 1,两个电极分别与 L(或者 N)和 PE线相联个电极之间形成一个电气间隙，电网在不超过最大持续运行电压的情况下运行时，两个电极之间呈高阻状态，如果电网因雷击或操作过电压使两个电极之间的电压超过点火电压时，间隙被击穿，通过弧光放电将过电压能量释放，冲击波过后，电板将被由分弧片和灭弧室组成的灭弧系统熄灭，恢复到高阻状态。1电涌保护器按功能结构大致可分为三类:1.开关型电涌保护器:采用放电间隙、气体放电管、晶闸管和三端双向

3、可控硅元件。特点是雷电通流量大，无漏电电流，泄能级保护。多用于建筑物大楼的总配电系统中适用于各种电源制式中(IT、TT、TN 系统)。2.限压型(钳压型)电涌保护器:采用氧化锌压敏电阻、抑制二极管等元件，电压超过规定电压时，压敏电阻可以导电；电压低于规定电压，压敏电阻则不导电。这样压敏电阻可起到很好的电压限位作用。压敏电阻工作极为迅速，响应时间在毫微秒范围下段。限压型电涌保护器的特点是雷电通流量大，反应时间快，残压低。在TT制式中如有压敏泄流，可能引起地电位的升高，采用 TN 制式保护效果较好。3.组合型电涌保护器:由开关型组件和限压型组件组合而成，可以显示为开关型或限压型或这两者兼有的特性。

4、特点是在3+1 方式或21+1 方式中，线对零反应时间快，残压低；线对地反应时间较慢，残压高,可用于 TTTN 制式中，最好使用在供电质量和地网较差的地方。在同一网络中，电涌保护器之间必须配合。一般情况下，当在线路上多处安装 SPD 且无准确数据时，电压开关型 SPD 与限压型 SPD 之间的线路长度不宜小于 10m，限压型 SPD 间的线路长度不宜小于 5m。选择多级SPD 应格外注意。如达不到要求时，需要配置协调电感或断路器来拟代该长度，以避免给次级保护带来过大的电涌冲击，并保证冲击电流值在设备安全使用范围内。但当电涌保护器具有能量自动配合功能时，电涌保护器之间的线路长度可不受限制。安装电

5、涌保护器的正确与否也很关键。首先，应选用最短的接地电缆与电涌保护器装置相连，并确保可靠的接地。GB50343-2004 中 5.4.1 第 5条规定:浪涌保护器连接导线应平直，其长度不宜大于 0.5m.。其目的是为了减小浪涌电流在 SPD 引线上的压降。施工过程中，有的人把电涌保护器装置的接地线盘了挺大一盘再接地，结果是 SPD 没坏，被保护设备却严重损坏了。其实不是产品质量有问题，而是安装电涌保护器时犯了不容忽视的错误。另外，在接线时还尽可能不要弯曲电缆，以减少因电感效应引起的压降。3其次，尽量使用较粗的电缆或多芯电缆。因为所有的电缆在通有交流电时都有集肤效应，导线越粗，集肤效应越小。以上是

6、对论述的对电源系统的保护。但随着计算机和网络通信技术的高速发展，现代机房网络设备对防雷过电压的要求也越来越高。电气和电子技术是现代物质文明的基础，其迅猛发展促进了生产力的发展，加速了社会繁荣与进步的进程，但也带来了麻烦问题，那就是各类电磁干扰越来越严重。一方面电气和电子设备的广泛应用造成了严重的环境电磁噪声干扰。另一方面，电子技术正向高频率、高速度、微型化、网络化和智能化方向发展。电磁干扰，特别是雷电电磁脉冲干扰对这些设备和系统的影响越来越突出，对这些设备力系统造成的失效与损坏事故的发生率逐年增高。第三，随着城市建筑物的增高，收发雷电的几率也增大。一个雷电的电磁可影响几公里范围的电子设备，这也

7、使电子设备受损的几率增大。电子信息系统受损后，除直接损失外，间接损失往往很难估量。因此，信息时代的到来，已使雷电电磁脉冲的防护成为当务之急。这是90 年代以来雷电灾害最显著的特征，也是电磁兼容和防护科学技术需要解决的最重要的课题之一。为了较好的维护机房网络设备的安全可靠运行，最大限度地抑制雷电对机房设备的伤害，减少雷击对机房的危害，电子设备也需加装信号类电涌保护器。通常建筑物外的数据、信号线不管是埋地还是架空，都容易受到雷击引起的瞬态高压的感应，因雷击时会辐射出一个高能4磁场，置于这电磁场中的通信电缆，数据线，遥测线，天馈线，计算机网络中的各种连接线，馈线等金属导线，类同于天线，能捕捉这种能量

8、，它将通过设备的输入端进入电子设备，导致设备的损坏，停机，数据中断，丢失。信号电涌保护器是由多极气体放电管(满足大通流的初级保护)，采用 PTC 热敏电阻作第二级保护，电压抑制器 TVS 管为第三级的多级串并型保护方式，充分利用 TVS 管的快速响应，精确箝位的优良特性，在信号线路遭受雷击感应时，将感应电流有效、迅速地泄放到大地，确保设备的安全。还须格外注意的是，电涌保护器的选择与安装还要与接地系统相结合，保证各配电盘上只有一个接地点，全部接地点连在一起。防雷接地与电涌保护器的配合在GB50343-2004 中说的很详尽，这里不再赘述。总的来说，电涌保护器(SPD)的应用仍还是一个新的技术领域，相信随着 SPD 技术产品的日趋成熟、设计者对 SPD 的选择与计算的合理化、施工过程的规范化，将对整个建筑物电源以及电子设备真正起到保护的作用。参考文献中国电力出版社GB50343-20045