電涌保護(hù)器

電涌保護(hù)器（surge protection device）簡(jiǎn)稱SPD，是一種限制瞬態(tài)過(guò)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(hù)儀表不受雷電電涌電流的沖擊，提供雷電防護(hù)的有效措施之一。

經(jīng)常會(huì)有人問(wèn)電涌保護(hù)器SPD是如何防護(hù)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(hào)SPD

產(chǎn)品需符合GB/T 18802.21 / IEC 61643.21《低壓電涌保護(hù)器第21部分:電信和信號(hào)網(wǎng)絡(luò)的電涌保護(hù)器(SPD)—性能要求和試驗(yàn)方法》標(biāo)準(zhǔn)要求。

工作原理

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

通過(guò)選擇適當(dāng)耦合元件(電感或電阻)參數(shù)使線路設(shè)計(jì)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(dá)到壓敏電阻（MOV）的擊穿電壓，這時(shí)MOV開(kāi)始放電。

同樣，隨著放電電流進(jìn)一步增加使其在L1上的壓降加上MOV擊穿電壓達(dá)到氣體放電管（GDT）的動(dòng)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(hù)器(SPD)第1部分:低壓配電系統(tǒng)的電涌保護(hù)器性能要求和試驗(yàn)方法》標(biāo)準(zhǔn)。

工作原理

當(dāng)電網(wǎng)由于雷擊出現(xiàn)瞬時(shí)脈沖電涌時(shí)，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(guò)被保護(hù)線路時(shí)，絕大部分的雷電流會(huì)通過(guò)SPD泄入大地，少量殘余雷電流仍然會(huì)到達(dá)被保護(hù)設(shè)備，但能量小，被保護(hù)設(shè)備可承受。

溫馨提示

電源SPD應(yīng)用于配電系統(tǒng)每個(gè)雷電分區(qū)的入口處，而信號(hào)SPD應(yīng)用于后續(xù)防護(hù)區(qū)的機(jī)房?jī)?nèi)。

拓展知識(shí)在國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)以及國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中劃分防雷分區(qū)的目的是為了在電涌到達(dá)終端設(shè)備造成損害之前，逐級(jí)地減少它至無(wú)害的水平，從而起到有效的保護(hù)作用。

建筑物的整個(gè)保護(hù)空間被分為 幾個(gè)防雷分區(qū)（Lightning Protection Zones 簡(jiǎn)稱 LPZs）。在線路由一個(gè)分區(qū)進(jìn)入到另一個(gè)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(hù)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(hù)區(qū)（LPZ0A）：電磁場(chǎng)沒(méi)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(hù)區(qū)（LPZ0B）：電磁場(chǎng)沒(méi)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(hù)區(qū)。

第一防護(hù)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(hù)區(qū)（LPZ0B）減小，電磁場(chǎng)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(hù)區(qū)（LPZ2）：進(jìn)一步減小所導(dǎo)引的雷電流或電磁場(chǎng)而引人的后續(xù)防護(hù)區(qū)。（例如鋼筋水泥框架結(jié)構(gòu)建筑物內(nèi)部的屏蔽機(jī)房?jī)?nèi)部）。

后續(xù)防護(hù)區(qū)（LPZn+1）：需要進(jìn)一步減小雷電電磁脈沖，以保護(hù)敏感度水平高的設(shè)備的后續(xù)防護(hù)區(qū)。（例如屏蔽機(jī)房?jī)?nèi)的金屬機(jī)柜和控制臺(tái)內(nèi)部）。

圖 建筑物雷電防護(hù)分區(qū)（LPZ）示意圖