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【摘要】文章简要介绍了浪涌保护器SPD工作原理，阐述了低压配电系统对SPD的选择方法及安装、维护等注意事项。
【关键词】浪涌保护器 工作原理安装
随着各类信息设备、精密仪器、电子计算机、数据网络设备的应用越来越广泛，这类设备工作电压低、耐压水平低、抗干扰能力低、敏感性高，因而极易受到雷击电磁脉冲的危害。而一般建筑物内电子设备使用的交流电源大都通常是由供电线路从户外交流电网引入的。当雷击于电网附近或直击于电网时，能够在线路上产生过电压波，过电压波沿线路传播进入室内，通过电源系统侵入电子设备，从而造成电子设备的损坏。针对电源线路，利用浪涌保护器进行等电位连接，对直击雷、雷电感应等引起的配电线路的浪涌电压电流能起到钳压和泄流以及暂态均压的作用，进而确保建筑物内部电子设备的安全。
1 浪涌保护器SPD工作原理
浪涌保护器（Surge protection Device）英文简写为SPD，在电子设备雷电防护中，是不可缺少的一种装置，过去常称为“过电压保护器”。浪涌保护器能把窜入电力线、信号传输线的瞬时过电压控制在设备或者系统所能够承受的电压范围内，或者将强大的雷电流泄流入地，最终保护被保护的设备或者系统不受到冲击而导致损坏。
2 浪涌保护器SPD的分类
第一，按工作原理分类，浪涌保护器可以被分为电压开关型、限压型以及组合型：电压开关型是在没有瞬时过电压时呈现出高阻抗，一旦响应雷电瞬时过电压，其阻抗就会突变为低阻抗，即允许雷电流通过，也被定名为“短路开关型SPD”；限压型是在没有瞬时过电压时，为高阻抗，但是随浪涌电流和电压的增加，他的阻抗也会不断地减小，其电流电压的特性为强烈非线性，有时被定名为“钳压型SPD”；组合型就是由电压开关型组件和限压型组件组合而形成，能显示为电压开关型或者限压型或者两者兼有的特性，这取决于所加电压的特性。需要强调的是电压开关型SPD主要泄放的是10/350μs电流波，限压型SPD主要泄放的是8/20μs电流波。
第二，按用途分类，浪涌保护器可以分为电源线路SPD和信号线路SPD：电源线路SPD的作用是在最短时间内将被保护线路连入等电位系统中，使设备各端口等电位，同时将电路上因雷击而产生的大量脉冲能量短路或经低阻抗放到大地，降低设备各端口的电位，从而保护电路上的设备，如交流电源SPD、直流电源SPD、开关电源SPD等；信号线路SPD则安装在信号传输线路中，一般在设备前端，用来保护后续设备，防止雷电波从信号线路涌入损伤设备，如低频信号SPD、高频信号SPD、天馈SPD等。
3 浪涌保护器SPD的安装以及选用
3.1 安装浪涌保护器SPD
原则上，浪涌保护器应该安装在各防雷区界面处，并且最好靠近建筑物入口及被保护设备进行安装。当浪涌保护器安装在界面附近的被保护设备处时，达到该设备的线路应当能够承受所发生的浪涌电压以及电流，并且线路的金属保护层或者屏蔽层应该首先在界面处做一次等电位联接。
对于室外所引来的线路，浪涌保护器的安装应该靠近屏蔽线路末端，并且需要满足被保护区域的防雷要求。如果浪涌保护器距离被保护的设备较远时，浪涌保护器的电压保护水平加上其两端引线的感应电压不足以保护设备时，那么就应该在被保护设备处装设浪涌保护器。
3.2 选择浪涌保护器
在选择浪涌保护器时，需要注意线路是否屏蔽，保证设备之间的电压保护水平，以及被保护设备的电压及浪涌保护器的连结线的导体界面等等，做到根据不同情况来选择不同型号、形式的浪涌保护器。
首先，在雷电流通过时，浪涌保护器必须预期能承受。在建筑物进线处和其它防雷区界面处的最大浪涌电压，应与所属系统的基本绝缘水平和设备允许地最大浪涌电压保持协调一致。为了使最大的浪涌电压足够低，他两端的引线应当做到最短，总和不超过0.5m。
其次，当被保护设备与电源进线端的浪涌保护器之间距离较远（大于30m）时，或者SPD的电压保护水平up加上其两端引线的感应电压以及反射波效应不足以保护敏感设备，这些情况下应该在被保护设备处安装第二级SPD，其标称放电电流不应该小于8/20μS 5kA。
第三，当在整体线路上多处了安装SPD时，电压开关型SPD和限压型SPD之间的线路长度不应该小于5m。
第四，为避免SPD因各处原因损坏情况的发生，每级SPD必须设置熔丝或者断路器保护。
第五，当保护设备的线路出现了屏蔽时，SPD应该靠近屏蔽线路末端进行安装。
4 浪涌保护器SPD在低压电源系统中的安装及接线
如总电源进线配电柜内、配电变压器的低压侧主配电柜内、引出至本建筑物防直击雷装置保护范围之外的电源线路的配电箱内；如引出至本建筑物防直击雷装置的保护范围以内的屋顶风机、屋顶广告照明的电源配电箱内。
电源进线处，当安装的浪涌保护器电压保护水平叠加上他两端引线的感应电压不能够保护该配电箱供电设备时，应当在该级配电箱上安装符合Ⅱ级分类试验的SPD，例如楼层配电箱、计算机中心、电信机房、电梯控制室 、有线电视机房、楼宇自控室、保安监控中心、消防中心、工业自控室、变频设备控制室、医院手术室、监护室及装有电子医疗设备的场所的配电箱内。
针对需要将瞬态过电压控制到特定水平的设备（尤其是信息系统设备），应当考虑在这一设备前安装符合Ⅲ级分类试验的SPD，例如计算机设备、信息设备、电子设备及控制设备前或最近的插座箱内。
5 浪涌保护器安装注意事项
首先，第一级保护的SPD必须靠近建筑物入户线的总等电位连接端子处，第二级与第三级保护的SPD必须尽量靠近被保护设备安装；浪涌保护器接到等电位连接的导线要尽量短且直，以避免导线的阻抗和感抗产生附加的过电压。
其次，已被保护线路和没有被保护电路（包括接地线），不可以近距離地平行布放，其布放必须达到一定的空间距离或者通过屏蔽装置对其进行隔离，目的是防止从没有保护的线路向已保护的线路感应雷电浪涌电压；SPD的接地线还必须和设备接地或者系统保护接地可靠连接，连接线直径必须能够满足接地线的最小截面要求。
第三，SPD连接线应该选用多股铜绞线，不应选用单股铜芯线，目的是便于雷电流泄放。如果SPD安装在配电箱内，那么配电箱的接地排必须有大于16mm2的铜导线与接地系统相连接。
第四，在爆炸危险场所使用的SPD应具有防爆功能。
第五，处于限电压SPD和开关型SPD之间的线路，长度不应该小于10m；限压型SPD之间线路的长度则不应该小于5m。当安装距离没有达到要求时，可以利用专门的退耦器件。
第六，当设有信息系统的建筑物需要加装SPD保护时，如果该建筑物没有装设防直击雷装置与不处于其他建筑物或者物体的保护范围之内时，应该按照第三类防雷建筑采取防直击雷的措施。当发生要考虑屏蔽情况时，防直击雷接闪器应该采用避雷网。
6 结束语
正确了解SPD技术参数的选择，根据不同的配电系统来安装SPD，SPD的参数必须与被保护设备相匹配，选择技术性能比较高的产品，必定能制定出一套节约经济并具有实效的低压配电系统防雷保护方案，使其充分发挥SPD的作用，最终实现对建筑物内电子设备的有效保护，来保证所保护的设备的安全、可靠地运行。
参考文献
[1] GB50057-94（2010年版）.建筑物防雷设计规范
[2] GB50343—2004.建筑物电子信息系统防雷技术规范
【关键词】浪涌保护器 工作原理安装
随着各类信息设备、精密仪器、电子计算机、数据网络设备的应用越来越广泛，这类设备工作电压低、耐压水平低、抗干扰能力低、敏感性高，因而极易受到雷击电磁脉冲的危害。而一般建筑物内电子设备使用的交流电源大都通常是由供电线路从户外交流电网引入的。当雷击于电网附近或直击于电网时，能够在线路上产生过电压波，过电压波沿线路传播进入室内，通过电源系统侵入电子设备，从而造成电子设备的损坏。针对电源线路，利用浪涌保护器进行等电位连接，对直击雷、雷电感应等引起的配电线路的浪涌电压电流能起到钳压和泄流以及暂态均压的作用，进而确保建筑物内部电子设备的安全。
1 浪涌保护器SPD工作原理
浪涌保护器（Surge protection Device）英文简写为SPD，在电子设备雷电防护中，是不可缺少的一种装置，过去常称为“过电压保护器”。浪涌保护器能把窜入电力线、信号传输线的瞬时过电压控制在设备或者系统所能够承受的电压范围内，或者将强大的雷电流泄流入地，最终保护被保护的设备或者系统不受到冲击而导致损坏。
2 浪涌保护器SPD的分类
第一，按工作原理分类，浪涌保护器可以被分为电压开关型、限压型以及组合型：电压开关型是在没有瞬时过电压时呈现出高阻抗，一旦响应雷电瞬时过电压，其阻抗就会突变为低阻抗，即允许雷电流通过，也被定名为“短路开关型SPD”；限压型是在没有瞬时过电压时，为高阻抗，但是随浪涌电流和电压的增加，他的阻抗也会不断地减小，其电流电压的特性为强烈非线性，有时被定名为“钳压型SPD”；组合型就是由电压开关型组件和限压型组件组合而形成，能显示为电压开关型或者限压型或者两者兼有的特性，这取决于所加电压的特性。需要强调的是电压开关型SPD主要泄放的是10/350μs电流波，限压型SPD主要泄放的是8/20μs电流波。
第二，按用途分类，浪涌保护器可以分为电源线路SPD和信号线路SPD：电源线路SPD的作用是在最短时间内将被保护线路连入等电位系统中，使设备各端口等电位，同时将电路上因雷击而产生的大量脉冲能量短路或经低阻抗放到大地，降低设备各端口的电位，从而保护电路上的设备，如交流电源SPD、直流电源SPD、开关电源SPD等；信号线路SPD则安装在信号传输线路中，一般在设备前端，用来保护后续设备，防止雷电波从信号线路涌入损伤设备，如低频信号SPD、高频信号SPD、天馈SPD等。
3 浪涌保护器SPD的安装以及选用
3.1 安装浪涌保护器SPD
原则上，浪涌保护器应该安装在各防雷区界面处，并且最好靠近建筑物入口及被保护设备进行安装。当浪涌保护器安装在界面附近的被保护设备处时，达到该设备的线路应当能够承受所发生的浪涌电压以及电流，并且线路的金属保护层或者屏蔽层应该首先在界面处做一次等电位联接。
对于室外所引来的线路，浪涌保护器的安装应该靠近屏蔽线路末端，并且需要满足被保护区域的防雷要求。如果浪涌保护器距离被保护的设备较远时，浪涌保护器的电压保护水平加上其两端引线的感应电压不足以保护设备时，那么就应该在被保护设备处装设浪涌保护器。
3.2 选择浪涌保护器
在选择浪涌保护器时，需要注意线路是否屏蔽，保证设备之间的电压保护水平，以及被保护设备的电压及浪涌保护器的连结线的导体界面等等，做到根据不同情况来选择不同型号、形式的浪涌保护器。
首先，在雷电流通过时，浪涌保护器必须预期能承受。在建筑物进线处和其它防雷区界面处的最大浪涌电压，应与所属系统的基本绝缘水平和设备允许地最大浪涌电压保持协调一致。为了使最大的浪涌电压足够低，他两端的引线应当做到最短，总和不超过0.5m。
其次，当被保护设备与电源进线端的浪涌保护器之间距离较远（大于30m）时，或者SPD的电压保护水平up加上其两端引线的感应电压以及反射波效应不足以保护敏感设备，这些情况下应该在被保护设备处安装第二级SPD，其标称放电电流不应该小于8/20μS 5kA。
第三，当在整体线路上多处了安装SPD时，电压开关型SPD和限压型SPD之间的线路长度不应该小于5m。
第四，为避免SPD因各处原因损坏情况的发生，每级SPD必须设置熔丝或者断路器保护。
第五，当保护设备的线路出现了屏蔽时，SPD应该靠近屏蔽线路末端进行安装。
4 浪涌保护器SPD在低压电源系统中的安装及接线
如总电源进线配电柜内、配电变压器的低压侧主配电柜内、引出至本建筑物防直击雷装置保护范围之外的电源线路的配电箱内；如引出至本建筑物防直击雷装置的保护范围以内的屋顶风机、屋顶广告照明的电源配电箱内。
电源进线处，当安装的浪涌保护器电压保护水平叠加上他两端引线的感应电压不能够保护该配电箱供电设备时，应当在该级配电箱上安装符合Ⅱ级分类试验的SPD，例如楼层配电箱、计算机中心、电信机房、电梯控制室 、有线电视机房、楼宇自控室、保安监控中心、消防中心、工业自控室、变频设备控制室、医院手术室、监护室及装有电子医疗设备的场所的配电箱内。
针对需要将瞬态过电压控制到特定水平的设备（尤其是信息系统设备），应当考虑在这一设备前安装符合Ⅲ级分类试验的SPD，例如计算机设备、信息设备、电子设备及控制设备前或最近的插座箱内。
5 浪涌保护器安装注意事项
首先，第一级保护的SPD必须靠近建筑物入户线的总等电位连接端子处，第二级与第三级保护的SPD必须尽量靠近被保护设备安装；浪涌保护器接到等电位连接的导线要尽量短且直，以避免导线的阻抗和感抗产生附加的过电压。
其次，已被保护线路和没有被保护电路（包括接地线），不可以近距離地平行布放，其布放必须达到一定的空间距离或者通过屏蔽装置对其进行隔离，目的是防止从没有保护的线路向已保护的线路感应雷电浪涌电压；SPD的接地线还必须和设备接地或者系统保护接地可靠连接，连接线直径必须能够满足接地线的最小截面要求。
第三，SPD连接线应该选用多股铜绞线，不应选用单股铜芯线，目的是便于雷电流泄放。如果SPD安装在配电箱内，那么配电箱的接地排必须有大于16mm2的铜导线与接地系统相连接。
第四，在爆炸危险场所使用的SPD应具有防爆功能。
第五，处于限电压SPD和开关型SPD之间的线路，长度不应该小于10m；限压型SPD之间线路的长度则不应该小于5m。当安装距离没有达到要求时，可以利用专门的退耦器件。
第六，当设有信息系统的建筑物需要加装SPD保护时，如果该建筑物没有装设防直击雷装置与不处于其他建筑物或者物体的保护范围之内时，应该按照第三类防雷建筑采取防直击雷的措施。当发生要考虑屏蔽情况时，防直击雷接闪器应该采用避雷网。
6 结束语
正确了解SPD技术参数的选择，根据不同的配电系统来安装SPD，SPD的参数必须与被保护设备相匹配，选择技术性能比较高的产品，必定能制定出一套节约经济并具有实效的低压配电系统防雷保护方案，使其充分发挥SPD的作用，最终实现对建筑物内电子设备的有效保护，来保证所保护的设备的安全、可靠地运行。
参考文献
[1] GB50057-94（2010年版）.建筑物防雷设计规范
[2] GB50343—2004.建筑物电子信息系统防雷技术规范