浪涌保護(hù)器（SPD）旨在通過(guò)限制瞬態(tài)電壓和轉(zhuǎn)移浪涌電流來(lái)保護(hù)電氣系統(tǒng)和設(shè)備免受浪涌事件的影響。

浪涌可能來(lái)自外部，最強(qiáng)烈的是雷擊，也可能來(lái)自內(nèi)部的電氣負(fù)載切換。這些內(nèi)部浪涌的來(lái)源占所有瞬變的65%，可能包括負(fù)載打開(kāi)和關(guān)閉、繼電器和/或斷路器運(yùn)行、加熱系統(tǒng)、電機(jī)和辦公設(shè)備。

如果沒(méi)有適當(dāng)?shù)牡貏P科技浪涌保護(hù)器（SPD），瞬態(tài)事件可能會(huì)損壞電子設(shè)備并導(dǎo)致代價(jià)高昂的停機(jī)時(shí)間。這些設(shè)備在電氣保護(hù)中的重要性是不可否認(rèn)的，但這些設(shè)備實(shí)際上是如何工作的呢？哪些組成部分和因素對(duì)其性能至關(guān)重要？

浪涌保護(hù)器，防雷器廠家，電涌保護(hù)器

浪涌保護(hù)器（SPD）如何工作？

在最基本的意義上，當(dāng)受保護(hù)電路上出現(xiàn)瞬態(tài)電壓時(shí)，SPD會(huì)限制瞬態(tài)電壓并將電流轉(zhuǎn)移回其源極或接地。

要工作，SPD必須至少有一個(gè)非線性分量，它們?cè)诓煌瑮l件下在高阻抗和低阻抗?fàn)顟B(tài)之間轉(zhuǎn)換。

在正常工作電壓下，SPD處于高阻抗?fàn)顟B(tài)，不會(huì)影響系統(tǒng)。當(dāng)電路上出現(xiàn)瞬態(tài)電壓時(shí)，SPD進(jìn)入導(dǎo)通（或低阻抗）狀態(tài)，并將浪涌電流轉(zhuǎn)移回其源極或接地。這會(huì)將電壓限制或箝位到更安全的水平。瞬態(tài)轉(zhuǎn)移后，SPD會(huì)自動(dòng)復(fù)位回其高阻抗?fàn)顟B(tài)。

浪涌保護(hù)器（SPD）類別或類型

SPD的兩種主要類型是電壓限制和電壓開(kāi)關(guān)組件。限壓元件的阻抗隨著電壓的升高而變化，導(dǎo)致瞬態(tài)電壓被箝位。一旦超過(guò)閾值電壓，電壓開(kāi)關(guān)元件就會(huì)“開(kāi)啟”，并立即降至低阻抗。如今，大多數(shù)系統(tǒng)將兩種組件類型結(jié)合在一起，以匯總每個(gè)單獨(dú)零件的優(yōu)勢(shì)并限制其缺點(diǎn)。

限壓元件的例子有金屬氧化物壓敏電阻（MOV）和瞬態(tài)電壓抑制（TVS）二極管。電壓開(kāi)關(guān)組件包括氣體放電管 （GDT） 和火花隙。

浪涌保護(hù)器，防雷器廠家，電涌保護(hù)器

浪涌保護(hù)器，防雷器廠家，電涌保護(hù)器

如何比較浪涌保護(hù)器（SPD）類別

浪涌組件可以根據(jù)以下因素比較其性能。

響應(yīng)時(shí)間

給定組件的響應(yīng)時(shí)間僅表示組件在超過(guò)浪涌閾值時(shí)的反應(yīng)速度。限壓元件（尤其是TVS二極管）的響應(yīng)時(shí)間比電壓開(kāi)關(guān)元件（即火花隙和GDT）更快。

后續(xù)電流

這種情況僅限于電壓開(kāi)關(guān)設(shè)備。當(dāng)電涌保護(hù)器由于組件上的低壓降而在瞬態(tài)事件后未能“關(guān)閉”（即返回到高阻抗?fàn)顟B(tài)）時(shí)，就會(huì)發(fā)生后續(xù)電流。這允許電流在正常工作期間繼續(xù)流過(guò)器件。

這種現(xiàn)象在交流系統(tǒng)中不太重要，因?yàn)檫^(guò)零允許組件關(guān)閉并返回到高阻抗?fàn)顟B(tài)。但是，使用電壓開(kāi)關(guān)器件的直流系統(tǒng)需要進(jìn)一步考慮。

直通電壓

在發(fā)生浪涌時(shí)，通過(guò)電壓是組件允許到達(dá)所連接設(shè)備的電壓量。對(duì)于允許電壓，二極管對(duì)電壓的限制最好并保持最低，但這種優(yōu)勢(shì)受到限制，因?yàn)槎O管在處理較大的浪涌電流方面不那么有效。

上面沒(méi)有提到的一個(gè)組件是這三個(gè)領(lǐng)域中最好或最差的組件之一，因?yàn)?MOV 通常被認(rèn)為在每個(gè)類別中都可以使用，作為萬(wàn)事通運(yùn)行，但不是單個(gè)領(lǐng)域中最好的。

請(qǐng)注意，當(dāng)今市場(chǎng)上的大多數(shù)SPD產(chǎn)品都是混合設(shè)計(jì)，是多個(gè)浪涌組件的組合。這些產(chǎn)品平衡了每個(gè)單獨(dú)組件的優(yōu)缺點(diǎn)，為設(shè)施提供平衡的保護(hù)，防止各種類型的浪涌。

浪涌保護(hù)器，防雷器廠家，電涌保護(hù)器

地凱科技浪涌保護(hù)器性能特點(diǎn)

了解各個(gè)浪涌組件有助于理解，但推動(dòng)SPD標(biāo)準(zhǔn)的是每個(gè)設(shè)備的性能方面或功能。

確定要連接的SPD的配電系統(tǒng)后，應(yīng)通過(guò)以下方式比較不同的可用設(shè)備：

1. 最大連續(xù)工作電壓 （MCOV）。 MCOV 是設(shè)備可以承受并繼續(xù)正常運(yùn)行的最大電壓。通常，MCOV應(yīng)至少比標(biāo)稱電源電壓高25%，但由相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)驅(qū)動(dòng)。例如，設(shè)計(jì)用于 120 標(biāo)稱伏特設(shè)備的 nVent ERICO SPD 的 MCOV 為 170，對(duì)于 240 標(biāo)稱伏特系統(tǒng)，SPD 的 MCOV 為 275。

2. 電壓保護(hù)等級(jí) （VPR） 或電壓保護(hù)等級(jí)（向上）。 電壓保護(hù)等級(jí)和電壓保護(hù)等級(jí)分別由 UL 和 IEC 定義，與設(shè)備的通過(guò)電壓相關(guān)。UL 1449 包括一項(xiàng)測(cè)試，該測(cè)試將 6kV/3kA 組合波形施加到設(shè)備并測(cè)量通過(guò)的電壓，確定電壓保護(hù)額定值 （VPR）。IEC 61643-11也有類似的測(cè)試，并將其稱為電壓保護(hù)等級(jí)（Up）。

3. 額定放電電流 （In）。定義為可以通過(guò)SPD傳導(dǎo)的電流的峰值，波形為8/20μs，其中SPD在施加15次浪涌后仍然起作用。根據(jù) UL 1449，制造商必須從預(yù)定義的列表（3ka、5kA、10kA 或 20kA）中選擇標(biāo)稱放電電流。

4. 指示狀態(tài)。狀態(tài)指示燈（可以是機(jī)械指示燈、LED 或遠(yuǎn)程報(bào)警）提供簡(jiǎn)單的通過(guò)/不通過(guò)指示器。浪涌額定值是許多人認(rèn)為SPD規(guī)范的關(guān)鍵因素。

5.浪涌電流容量或最大浪涌額定值。制造商通常將這些額定值列為器件的使用壽命耐久性或器件可以處理的單個(gè)一次性最大浪涌電流的指標(biāo)。盡管這些額定值出現(xiàn)在許多制造商網(wǎng)站和數(shù)據(jù)表中，但 UL 或 IEEE 并未定義這些額定值。這允許每個(gè)制造商創(chuàng)建自己的測(cè)試要求（如果有的話），最終使它們的性能指標(biāo)不太可靠。

注意：IEC 61643-11中定義了可選的最大放電測(cè)試。

審核編輯黃宇