電涌保護器

電涌保護器（surge protection device）簡稱SPD，是一種限制瞬態(tài)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(jīng)常會有人問電涌保護器SPD是如何防護雷電的？常規(guī)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(chǎn)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(wǎng)絡(luò)的電涌保護器(SPD)—性能要求和試驗方法》標(biāo)準(zhǔn)要求。

工作原理

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

通過選擇適當(dāng)耦合元件(電感或電阻)參數(shù)使線路設(shè)計為在瞬態(tài)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(chǎn)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(chǎn)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(tǒng)的電涌保護器性能要求和試驗方法》標(biāo)準(zhǔn)。

工作原理

當(dāng)電網(wǎng)由于雷擊出現(xiàn)瞬時脈沖電涌時，SPD在納秒內(nèi)導(dǎo)通，將雷電電涌瞬間泄放到大地，從而不影響用戶設(shè)備的供電。

當(dāng)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(shè)備，但能量小，被保護設(shè)備可承受。

溫馨提示

電源SPD應(yīng)用于配電系統(tǒng)每個雷電分區(qū)的入口處，而信號SPD應(yīng)用于后續(xù)防護區(qū)的機房內(nèi)。

拓展知識在國際標(biāo)準(zhǔn)以及國家標(biāo)準(zhǔn)中劃分防雷分區(qū)的目的是為了在電涌到達終端設(shè)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(qū)（Lightning Protection Zones 簡稱 LPZs）。在線路由一個分區(qū)進入到另一個分區(qū)的地方安裝SPD，按照不同分區(qū)的具體要求安裝相應(yīng)的 SPD。

根據(jù)建筑物及電氣系統(tǒng)等相關(guān)防雷規(guī)范規(guī)定，防雷分區(qū)的劃分是將需要保護和控制雷電電磁脈沖環(huán)境的建筑物，從外部到內(nèi)部劃分為：

直擊雷非防護區(qū)（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(shè)防區(qū)。

直擊雷防護區(qū)（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(qū)。

第一防護區(qū)（LPZ1）：由于建筑物的屏蔽措施，流經(jīng)各類導(dǎo)體的雷電流比直擊雷防護區(qū)（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(jié)構(gòu)建筑物的內(nèi)部）。

第二防護區(qū)（LPZ2）：進一步減小所導(dǎo)引的雷電流或電磁場而引人的后續(xù)防護區(qū)。（例如鋼筋水泥框架結(jié)構(gòu)建筑物內(nèi)部的屏蔽機房內(nèi)部）。

后續(xù)防護區(qū)（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(shè)備的后續(xù)防護區(qū)。（例如屏蔽機房內(nèi)的金屬機柜和控制臺內(nèi)部）。

圖 建筑物雷電防護分區(qū)（LPZ）示意圖