電涌保護器

電涌保護器（surge protection device）簡稱SPD，是一種限制瞬態過電壓和泄放電涌電流的器件，可將雷電電涌電流分流入地，保護儀表不受雷電電涌電流的沖擊，提供雷電防護的有效措施之一。

經常會有人問電涌保護器SPD是如何防護雷電的？常規而言，SPD一般分為2類，搞清這兩大常用SPD的工作原理就可以啦！

1信號SPD

產品需符合GB/T 18802.21 / IEC 61643.21《低壓電涌保護器第21部分:電信和信號網絡的電涌保護器(SPD)—性能要求和試驗方法》標準要求。

工作原理

當電涌電壓加在保護電路的輸入端時，響應速度最快的瞬態抑制二極管（TVS）首先動作。

通過選擇適當耦合元件(電感或電阻)參數使線路設計為在瞬態抑制二極管可能損壞之前，隨著放電電流的增加使其在L2上產生的壓降加上在TVS上的壓降達到壓敏電阻（MOV）的擊穿電壓，這時MOV開始放電。

同樣，隨著放電電流進一步增加使其在L1上的壓降加上MOV擊穿電壓達到氣體放電管（GDT）的動作電壓，最終由GDT釋放更大的電涌電流。

2電源SPD

產品需符合GB 18802.1 / IEC 61643.1《低壓電涌保護器(SPD)第1部分:低壓配電系統的電涌保護器性能要求和試驗方法》標準。

工作原理

當電網由于雷擊出現瞬時脈沖電涌時，SPD在納秒內導通，將雷電電涌瞬間泄放到大地，從而不影響用戶設備的供電。

當雷電流通過被保護線路時，絕大部分的雷電流會通過SPD泄入大地，少量殘余雷電流仍然會到達被保護設備，但能量小，被保護設備可承受。

溫馨提示

電源SPD應用于配電系統每個雷電分區的入口處，而信號SPD應用于后續防護區的機房內。

拓展知識在國際標準以及國家標準中劃分防雷分區的目的是為了在電涌到達終端設備造成損害之前，逐級地減少它至無害的水平，從而起到有效的保護作用。

建筑物的整個保護空間被分為 幾個防雷分區（Lightning Protection Zones 簡稱 LPZs）。在線路由一個分區進入到另一個分區的地方安裝SPD，按照不同分區的具體要求安裝相應的 SPD。

根據建筑物及電氣系統等相關防雷規范規定，防雷分區的劃分是將需要保護和控制雷電電磁脈沖環境的建筑物，從外部到內部劃分為：

直擊雷非防護區（LPZ0A）：電磁場沒有衰減，各類物體都可能遭到直接雷擊，屬完全暴露的不設防區。

直擊雷防護區（LPZ0B）：電磁場沒有衰減，各類物體很少遭受直接雷擊，屬充分暴露的直擊雷防護區。

第一防護區（LPZ1）：由于建筑物的屏蔽措施，流經各類導體的雷電流比直擊雷防護區（LPZ0B）減小，電磁場得到了初步的衰減，各類物體不可能遭 受直接雷擊。（例如鋼筋水泥框架結構建筑物的內部）。

第二防護區（LPZ2）：進一步減小所導引的雷電流或電磁場而引人的后續防護區。（例如鋼筋水泥框架結構建筑物內部的屏蔽機房內部）。

后續防護區（LPZn+1）：需要進一步減小雷電電磁脈沖，以保護敏感度水平高的設備的后續防護區。（例如屏蔽機房內的金屬機柜和控制臺內部）。

圖 建筑物雷電防護分區（LPZ）示意圖