隨著新能源、通信及工業(yè)自動(dòng)化快速發(fā)展，大量直流供電設(shè)備被廣泛應(yīng)用于光伏發(fā)電、儲(chǔ)能系統(tǒng)、通信基站、電力電子設(shè)備等重要場(chǎng)景。直流系統(tǒng)由于供電連續(xù)、設(shè)備精密，一旦遭受雷電浪涌或操作過(guò)電壓沖擊，極易引發(fā)設(shè)備損壞、停機(jī)甚至火災(zāi)。因此，高性能直流浪涌保護(hù)器（SPD）成為保障系統(tǒng)安全運(yùn)行的重要基礎(chǔ)防護(hù)裝置。

一、直流浪涌保護(hù)器的作用

直流浪涌保護(hù)器（地凱DC/SPD）是一種安裝于直流電源線(xiàn)路上的過(guò)電壓保護(hù)設(shè)備，其核心作用是：

1. 抑制雷電感應(yīng)過(guò)電壓

直流供電線(xiàn)路通常鋪設(shè)距離長(zhǎng)、分布廣，極易受到：

雷電感應(yīng)

雷擊反擊

地電位反擊

毗鄰線(xiàn)路耦合

一旦發(fā)生過(guò)電壓可能瞬間升至幾千伏，足以擊穿指令系統(tǒng)、逆變器、監(jiān)控系統(tǒng)等電子設(shè)備。DC SPD 能將高能量浪涌快速泄放至地，為系統(tǒng)提供雷擊等級(jí)的第一道“保險(xiǎn)絲”。

2. 限制內(nèi)部操作過(guò)電壓

直流系統(tǒng)中常見(jiàn)的開(kāi)關(guān)動(dòng)作、繼電器跳閘、整流/逆變器切換也會(huì)引發(fā)高幅值尖峰電壓。SPD 可在毫微秒級(jí)抑制該類(lèi)過(guò)電壓，確保系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定。

3. 保護(hù)設(shè)備絕緣及壽命

直流設(shè)備多屬于絕緣等級(jí)較高、耐壓較低的敏感電子設(shè)備。浪涌保護(hù)器可維持線(xiàn)路沖擊電壓不超過(guò)設(shè)備的絕緣耐受等級(jí)（如 Uw=2.5 kV），防止絕緣劣化、模塊擊穿等隱患。

二、直流浪涌保護(hù)器的工作原理

直流 SPD 的核心工作原理是：

在正常運(yùn)行電壓下呈高阻狀態(tài)，一旦出現(xiàn)浪涌過(guò)電壓時(shí)迅速變?yōu)榈妥柰ǖ溃瑢⒛芰啃狗胖恋兀^(guò)電壓消除后恢復(fù)為高阻狀態(tài)。

主要由以下器件構(gòu)成：

1. 壓敏電阻（MOV）吸收浪涌能量

MOV 是 SPD 最關(guān)鍵的限壓組件。

正常電壓下呈高阻，微電流泄放。

浪涌來(lái)臨時(shí)在納秒級(jí)導(dǎo)通，將大電流泄放到 PE 地線(xiàn)。

動(dòng)作后再次恢復(fù)高阻狀態(tài)。

DK-DC 系列 MOV 特點(diǎn)：

通流容量大（Imax=40kA）、老化耐受能力強(qiáng)、電壓保護(hù)水平低（Up 5.0kV~6.0kV），響應(yīng)時(shí)間 <25ns。

2. 溫控脫扣機(jī)構(gòu)（TCO）保證熱安全

當(dāng) MOV 連續(xù)承受多次浪涌導(dǎo)致老化發(fā)熱時(shí)，會(huì)觸發(fā)內(nèi)部溫敏脫扣：

SPD 自動(dòng)斷開(kāi)；

指示窗口由綠變紅；

避免內(nèi)部元件過(guò)熱而引發(fā)火災(zāi)。

地凱 DK-DC 系列采用 溫控?cái)嗦?+ 過(guò)流脫扣雙安全設(shè)計(jì)，進(jìn)一步提升可靠性。

3. 模塊化熱插拔結(jié)構(gòu)

DK-DC 系列具備：

標(biāo)準(zhǔn) 35mm 導(dǎo)軌安裝

獨(dú)立模塊設(shè)計(jì)

可熱插拔防雷組件

使維護(hù)更安全便捷，不影響系統(tǒng)正常運(yùn)行。

4. 遠(yuǎn)程告警接口實(shí)現(xiàn)智能監(jiān)控

當(dāng) SPD 失效或脫扣時(shí)，可通過(guò)干接點(diǎn)信號(hào)輸出至：

智能監(jiān)控主機(jī)

配電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

BMS 能源管理系統(tǒng)

實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程告警，提高運(yùn)維效率。

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三、DK-DC系列直流 SPD 的技術(shù)參數(shù)說(shuō)明

地凱科技DK-DC 系列典型型號(hào)參數(shù)包括

最大持續(xù)運(yùn)行電壓 Uc：DC1500V

沖擊電流 Iimp(8/20μs)：20kA

最大放電電流 Imax：40kA

電壓保護(hù)水平 Up：5.0kV～6.0kV

響應(yīng)時(shí)間：<25ns

工作環(huán)境：-20℃~+85℃、濕度<95%

安裝方式：35mm 標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌

防護(hù)等級(jí)：IP20

外殼材料：PA66、阻燃 UL94-V0

多級(jí)安全、輕松維護(hù)、壽命長(zhǎng)是該產(chǎn)品最突出的特點(diǎn)。

四、直流浪涌保護(hù)器符合的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

地凱 DK-DC 系列 SPD 按照以下標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)生產(chǎn)：

1. GB/T 18802.11-2020

《低壓電涌保護(hù)器（SPD）– 第11部分：低壓電源系統(tǒng)的電涌保護(hù)器性能要求和試驗(yàn)方法》

涵蓋：

T1/T2/T3（B/C/D 級(jí)）測(cè)試

電壓保護(hù)水平 Up 測(cè)試

8/20 μs、10/350 μs 浪涌波形

熱穩(wěn)定性與脫扣功能

絕緣強(qiáng)度、環(huán)境試驗(yàn)

2. IEC 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)

產(chǎn)品性能滿(mǎn)足 IEC SPD 標(biāo)準(zhǔn)要求，與國(guó)際主流設(shè)備兼容性高。

五、直流浪涌保護(hù)器的行業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景

DK-DC 系列主要用于 LPZ2 區(qū)域及其后級(jí) 的直流電源線(xiàn)路，適合于耐壓等級(jí)為 I 類(lèi)、沖擊耐壓值 2.5kV 的電子設(shè)備。

以下為典型行業(yè)應(yīng)用：

1. 光伏發(fā)電系統(tǒng)（PV DC 1500V）

適用于：

光伏匯流箱

光伏 DC 直流配電柜

逆變器前級(jí)直流輸入端

組件串列端口（MPPT 輸入）

優(yōu)勢(shì)：

DC1500V 高耐壓設(shè)計(jì)

大通流量適應(yīng)雷電區(qū)強(qiáng)沖擊

可熱插拔，便于維護(hù)替換

2. 儲(chǔ)能系統(tǒng)（BESS）

適用于：

電池簇 DC 母線(xiàn)

雙向 DCDC 轉(zhuǎn)換器前端

PCS 直流側(cè)

儲(chǔ)能系統(tǒng)電壓高、設(shè)備貴，SPD 能有效抑制直流母線(xiàn)過(guò)電壓，避免電芯損壞。

3. 通信基站與數(shù)據(jù)中心直流供電

應(yīng)用于：

通信-48V 直流電源系統(tǒng)

機(jī)房 DC 配電柜

UPS 直流母線(xiàn)

服務(wù)器前級(jí)電源模塊

優(yōu)勢(shì)：

響應(yīng)時(shí)間<25ns

提供遠(yuǎn)程告警接口，適用于智能運(yùn)維

4. 工業(yè)自動(dòng)化與智能制造

適用于：

PLC 控制柜

工控 DC 電源

機(jī)器人控制系統(tǒng)

精密測(cè)控儀器直流端口

工業(yè)場(chǎng)景中設(shè)備昂貴、停機(jī)損失高，SPD 可確?？煽抗╇姟?/p>

5. 新能源汽車(chē)與充電設(shè)施

適用于：

直流快充樁 DC 輸出端

車(chē)載直流轉(zhuǎn)換裝置

充電站 DC 配電柜

面對(duì)大量功率器件的快速切換，SPD 可有效抑制操作過(guò)電壓。

六、DK-DC 系列直流 SPD 的綜合價(jià)值

結(jié)合技術(shù)參數(shù)與行業(yè)需求，地凱 DK-DC 系列直流浪涌保護(hù)器SPD具備如下優(yōu)點(diǎn)：導(dǎo)通能力強(qiáng)：Imax 40kA 滿(mǎn)足強(qiáng)雷區(qū)防護(hù)，響應(yīng)速度快：<25ns，電壓保護(hù)低：更好保護(hù)精密設(shè)備，溫控脫扣 + 過(guò)流保護(hù)：雙重安全， 模塊熱插拔：運(yùn)維簡(jiǎn)單， 遠(yuǎn)程告警接口：支持智能監(jiān)測(cè)，滿(mǎn)足 IEC 與 GB/T 18802.11-2020 標(biāo)準(zhǔn)：性能可靠。非常適合在光伏、儲(chǔ)能、電力電子、通信、工業(yè)控制等直流應(yīng)用場(chǎng)景中部署，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)級(jí)雷電防護(hù)。

審核編輯 黃宇