Leave Your Message
如何正确选择浪涌保护器(SPD)。
消息
新闻类别
    专题新闻

    如何正确选择浪涌保护器(SPD)。

    2025-04-17

    photo-1.png

    浪涌保护器可以分为多少类?

    1型 (电压开关型)

    • 功能:
      主要用于释放直接或感应雷击产生的大电流(10/350μs波形)。
      通常应用于建筑物的主配电入口(从 LPZ0 到 LPZ1 的过渡区)。
    • 工作原理:

    正常状态下阻抗高: 

    当没有浪涌时,SPD 保持高阻抗状态,不会影响电路。
    触发时阻抗低:

    当浪涌电压超过阈值(例如 4kV)时,内部气体放电管 (GDT) 或火花隙会击穿,形成低阻抗路径,瞬间释放数十千安的电流。
    后续电弧熄灭: 浪涌消散后,GDT 通过其自恢复功能恢复到高阻抗状态。

    • 核心组件:

    气体放电管(GDT):通过惰性气体的电离导电。
    火花隙:通过空气击穿放电,具有强大的电流处理能力(可超过 100kA)。

    类型 2 (限压型)

    • 功能:

    防止感应雷击和开关过电压(8/20μs波形)。

    用于配电盘。

    • 工作原理:

    非线性阻抗特性: 

    当浪涌电压上升时,内部压敏电阻(MOV)阻抗急剧下降,将电压钳位到安全水平(例如,Up ≤ 1.5kV)。

    连续放电: 

    MOV 可以反复释放中等电流(20-40kA),但高电流可能会降低其性能。

     

    • 核心组件:

    金属氧化物压敏电阻(MOV):由氧化锌(ZnO)颗粒组成,是一种电压敏感半导体器件。

    3 型(综合防护或精细防护)

    • 功能

    快速响应:采用响应时间≤1ns的TVS二极管或MOV+TVS组合。

    超低钳位电压(例如,Up ≤ 0.8kV),确保敏感设备的安全。

    核心组件:

    瞬态电压抑制(TVS)二极管:利用 PN 结雪崩效应实现极快的响应速度,但电流处理能力有限(

    选择合适的浪涌保护器(SPD)至关重要。在不同的情况下应该如何选择?

    1.定义保护要求

    1.1 识别浪涌源

    直接雷击(例如,建筑物被雷击中):  需要 1 型 SPD(10/350μs 波形)。

    感应雷击或开关过电压(例如,电网波动、设备启动/关闭): 需要 2 型或 3 型 SPD(8/20μs 波形)。

    1.2 确定保护区(LPZ)

    LPZ0 → LPZ1 区域(例如,主电源输入):

     1 型或 1+2 型混合型 SPD。

    LPZ1 → LPZ2 区域(例如,楼层配电盘):

    2 型 SPD。

    LPZ2 → LPZ3 区域(例如,设备前端):

    3 型或精密 SPD。

    2.关键参数选择

    2.1最大连续工作电压(Uc)

    2.1.1 必须高于系统的额定电压(例如,对于 385V 系统,选择 Uc ≥ 385V)。

    2.2.2 考虑网格波动(±10~20%)。

    2.2电压保护等级(上)

    2.2.1 降低电压可提供更好的保护,但必须与被保护设备的耐压相匹配。

    2.2.2 一般规则:Up ≤ 设备耐压的 80%(例如,如果设备可以承受 2.5kV,则选择 Up ≤ 2.0kV)。

    2.3. 电流处理能力(I/Imax)

    • 类型 1:输入 ≥ 12.5kA(10/350μs 波形)。
    • 类型 2:主配电盘:Imax ≥ 40kA (8/20μs)。

    子配电盘:Imax ≥ 20kA (8/20μs)。

    • 类型 3:输入电流 ≥ 5kA(组合波)。

    2.4 响应时间

    标准SPD:≤25ns。

    对于精密设备,选择速度更快的选项(例如,TVS 二极管,≤1ns)。

    3.按应用场景选择

    3.1电源系统

    3.1.1 主配电盘:1+2 型混合式 SPD(例如,Imax = 100kA,Up ≤ 2.5kV)。

    3.1.2 子配电盘:2 型 SPD(例如,Imax = 40kA,Up ≤ 1.8kV)。

    3.1.3 设备端:3 型或插座式 SPD(例如,Up ≤ 1.2kV)。

    3.2 信号/通信线路

    3.2.1 使用专用信号 SPD,匹配接口类型(例如,RJ45、RS485)。

    注意传输速率和插入损耗(如果您使用的是千兆网络,请选择高频兼容型号)。

    3.3 光伏/直流系统

    选择 Uc ≥ 1.2 × 系统最大电压的直流浪涌保护器。