浪涌保护器原理分析
浪涌保护器原理分析
随着相关设备对防雷要求的日益严格,安装浪涌保护器浪涌保护器 (Surge Protection Device, SPD)抑制线路上的浪涌和瞬时过电压、泄放线路上的过电流成为现代防雷技术的重要环节之一。
随着电子技术的高速发展,个人PC机、大中型计算机及相关信息设备的大量应用,使建筑物防雷击电磁脉冲(过电压)愈来愈受到大家的重视,由此,越来越多的过电压保护产品投入市场,浪涌保护器SPD(Surge Protective Device)也逐渐为人们所熟悉。
1 雷电的特性防雷包括外部防雷和内部防雷。外部防雷以避雷针(带、网、线)、引下线、接地装置为主,其主要的功能是为了确保建筑物本体免受直击雷的侵袭,将可能击中建筑物的雷电通过避雷针(带、网、线)、引下线等泄放入大地。内部防雷包括防雷电感电感应、线路浪涌、地电位反击、雷电波入侵以及电磁与静电感应的措施。其基本方法是采用等电位联结,包括直接连接和通过SPD间接连接,使金属体、设备线路与大地形成一个有条件的等电位体,将因雷击和其他浪涌引起的内部设施分流和感应的雷电流或浪涌电流泄放入大地,从而保护建筑物内人员和设备的安全。能产生电感作用的元件统称为电感原件，常常直接简称为电感。电感器在电子制作中虽然使用得不是很多，但它们在电路中同样重要。我们认为电感器和电容器一样，也是一种储能元件，它能把电能转变为磁场能，并在磁场中储存能量。 [全文] 雷电的特点是电压上升非常快(10μs
以内),峰值电压高(数万至数百万伏),电流大(几十至几百千安),维持时间较短(几十至几百微秒),传输速度快(以光速传播),能量非常巨大,是浪涌电压中最具破坏力的一种。 2 浪涌保护器的分类SPD是电子设备雷电防护中不可缺少的一种装置,其作用是把窜入电力线、信号传输线的瞬时过电压限制在设备或系统所能承受的电压范围内,或将强大的雷电流泄流入地,保护被保护的设备或系统不受冲击。 2. 1 按工作原理分类按其工作原理分类, SPD可以分为电压开关开关型、限压型及组合型。开关是最常见的电子元件，功能就是电路的接通和断开。接通则电流可以通过，反之电流无法通过。在各种电子设备、家用电器中都可以见到开关。 [全文] (1)电压开关型SPD。在没有瞬时过电压时呈现高阻抗,一旦响应雷电瞬时过电压,其阻抗就突变为低阻抗,允许雷电流通过,也被称为“短路开关型SPD”。(2)限压型SPD。当没有瞬时过电压时,为高阻抗,但随电涌电流和电压的增加,其阻抗会不断减小,其电流电压特性为强烈非线性,有时被称为“钳压型SPD”。(3)组合型SPD。由电压开关型组件和限压型组件组合而成,可以显示为电压开关型或限压型或两者兼有的特性,这决定于所加电压的特性。 2. 2 按用途分类按其用途分类, SPD可以分为电源电源线路SPD和信号线路SPD两种。电源是向电子设备提供功率的装置，也称电源供应器，它提供计算机中所有部件所需要的电能。
2. 2. 1 电源线路SPD 由于雷击的能量是非常巨大的,需要
通过分级泄放的方法,将雷击能量逐步泄放到大地。在直击雷非防护区(LPZ0A)或在直击雷防护区(LPZ0B)与第一防护区(LPZ1)交界处,安装通过Ⅰ级分类试验的浪涌保护器或限压型浪涌保护器作为第一级保护,对直击雷电流进行泄放,或者当电源传输线路遭受直接雷击时,将传导的巨大能量进行泄放。在第一防护区之后的各分区(包含LPZ1区)交界处安装限压型浪涌保护器,作为二、三级或更高等级保护。第二级保护器是针对前级保护器的残余电压以及区内感应雷击的防护设备,在前级发生较大雷击能量吸收时,仍有一部分对设备或第三级保护器而言是相当巨大的能量,会传导过来,需要第二级保护器进一步吸收。同时,经过第一级防雷器防雷器的传输线路也会感应雷击电磁脉冲辐射。当线路足够长时,感应雷的能量就变得足够大,需要第二级保护器进一步对雷击能量实施泄放。第三级保护器对通过第二级保护器的残余雷击能量进行保护。根据被保护设备的耐压等级,假如两级防雷就可以做到限制电压低于设备的耐压水平,就只需要做两级保护;假如设备的耐压水平较低,可能需要四级甚至更多级的保护。防雷器又称等电位连接器、过电压保护器、浪涌抑制器、突波吸收器、防雷保安器等，用于电源线防护的防雷器称为电源防雷器。鉴于目前的雷电致损特点，雷电防护尤其在防雷整改中，基于防雷器防护方案是最简单、经济的雷电防护解决方案。 [全文] 选择SPD,首先需要了解一些参数及其工作原理。(1) 10/350μs波是模拟直击雷的波形,波形能量大; 8/20μs波是模拟雷电感应和雷电传导的波形。(2)标称放电电流In是指流过SPD、8/20μs电流波的峰值
电流。(3)最大放电电流Imax又称为最大通流量,指使用8/20μs电流波冲击SPD一次能承受的最大放电电流。(4)最大持续耐压Uc(rms)指可连续施加在SPD上的最大交流电压有效值或直流电压。(5)残压Ur指在额定放电电流In下的残压值。(6)保护电压Up表征SPD限制接线端子端子间的电压特性参数,其值可从优选值的列表中选取,应大于限制电压的最高值。端子通常指由铜材等冲制而成的连接器接触件。端子是连接电气线路的常用元件，主要在器件与组件、组件与机柜、系统与子系统之间起电连接和信号传递的作用，并且尽量保持系统与系统之间不发生信号失真和能量损失的变化。
(7)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。电源线路的SPD参数选择如表1所示。表1 电源线路SPD参数选择
防护级别SPD类型波形/μs通流/kA安装位置保护水平Up/kV 第一级电压开关型10/350 >15总配电处<2. 5第一级限压型8/20 60总配电处<2. 5第二级限压型8/20 20~40分配电处(楼层配电处) <1. 8第三级限压型8/20 5~10设备前端(机房配电处) <1. 2按照规范要求,电源第一级SPD安装在建筑物电气装置的电源进线处。一般情况下,应选择电压开关型SPD,但如果该处电源线路全部有良好的屏蔽(如穿金属管、埋地)进入,则可以选用限压型SPD。电压开关型SPD 与限压型SPD之间的线路长度不宜小于10 m,限压型SPD之间的线路长度不宜小于5 m。如果小于规定的长度,则应在两级SPD之间串联
加装去耦电感。由于SPD的最大浪涌电压为其保护电压Up+UL(SPD两端引线的感应电压),因此为使SPD最大的电涌电压足够低,其两端的引线应最短,一般不超过0. 5 m。SPD安装在线路中,当有过电压或过电流出现时, SPD将对地导通,实现对地分流,从而达到间接等电位的目的。对于不同的接地系统, SPD的接线方法不一样,一般有对地法和N-PE法两种保护,如图1所示。除TT系统SPD安装在剩余电流保护器的电源侧必须用N-PE法以外,一般均使用对地法。
图1 SPD接线图 2. 2. 2 信号线路SPD 随着信息系统的广泛应用,由于网络线路多,电子设备的耐压水平低,雷击对信息系统的危害越来越大。雷电对信息系统的危害主要是雷击电磁脉冲造成的,包括沿线路传导的雷电过电压波、雷电流在接地线产生的高电位反击、雷击电磁场磁场的静电感应和电磁感应。对电磁脉冲的防护措施有拦截、分流、等电位联结、屏蔽、接地、合理布线等。在信号线路上安装SPD是信息系统防电磁脉冲的一个重要措施,它可以同时起到拦截、分流、等电位联结的作用。信号线路SPD应连接在被保护设备的信号端口上。其输出端与被保护设备的端口相连,有串接和并接之分(见图2),一般是串联安装在信号线路上。因此,在选择信号SPD 时,应选用插入损耗较小的SPD。电流、运动电荷、磁体或变化电场周围空间存在的一种特殊形态的物质。由于磁体的磁性来源于电流，电流是电荷的运动，因而概括地说，磁场是由运动电荷或变化电场产生的。磁场的基本特征是能对其中的运动电荷施加作用力，磁场对电流、对磁体的作用力或力矩皆源于此。
图2 信号SPD的安装连接限压型电涌保护器电涌保护器产品的核心元件为氧化锌压敏电阻电阻 (MOV)。其失效后电涌保护器有可能出现两类故障状况,一类是热击穿造成L-N/PE线间接地短路,其电流值可使后备过电流保护元件动作;另一类是由于接地故障电流小,过流保护元件不动作,MOV因发热起火,因此必须在位于电涌保护器外部的前端装设后备保护元件。其作用是当电涌保护器不能切断工频短路电流时,过电流保护电器动作,把电涌保护器从并联线路中断开,使电涌保护器不会引起过热而导致火灾、爆炸等事故,同时可保证电源的持续供电。电涌保护器surge protective device (SPD) 指目的在于限制瞬态过电压和分走电涌电流的器件。它至少含有一个非线性元件，过去常称为“避雷器”或“过电压保护器”。
电阻，物质对电流的阻碍作用就叫该物质的电阻。电阻小的物质称为电导体，简称导体。电阻大的物质称为电绝缘体，简称绝缘体。正确、合理地选用后备保护元件,直接关系到系统及电涌保护器的安全性和可靠性。后备保护元件与SPD配合后,应可保护在额定电涌电流作用时后备保护元件不动作,保证电涌电流的正常泄放,同时其作用在支路上的残压Ur低于用电设备的保护水平Up,以保证系统及用电设备安全。目前多数SPD产品选择熔断器、微型断路器断路器做其后备保护,其额定电流的选择可参照表2。断路器又叫空气开关，是一种很基本的低压电器，断路器具有过载、短路和欠电压保护功能，能保护线路和电源的能力。它可用来分配电能，不频繁地启动异步电动机，对电源线路及电动机等实行保护，当它们发生严重的
过载或者短路及欠压等故障时能自动切断电路，其功能相当于熔断器式开关与过欠热继电器等的组合。而且在分断故障电流后一般不需要变更零部件，一获得了广泛的应用。表2 额定电流
4 结语SPD的应用范围主要是电子信息系统中低压供配电系统的电源保护和电子信息系统的信号传输线路保护。前者是为了抑制由电源线路进入的雷击电磁脉冲干扰,后者是为了抑制由信号线路进入的雷击电磁脉冲干扰。两者的保护对象都是电子信息系统的设备、器件。由于这些设备、器件主要是微电子结构,在相同雷击电磁脉冲下,比供配电设备要脆弱得多,在较小的过电压下很容易将微电子结构的设备、器件损坏。
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浪涌保护器工作原理
以下是电源系统SPD选择的要点： 1、根据被保护线路制式，例如：单相220V、三相220/380V TNC/TNS/TT等，选择合适制式SPD 2、根据被保护设备的耐冲击电压水平，选择SPD的电压保护水平Up。一般终端设备的耐冲击电压1.5kV，具体可参照GB 50343-5 4。Up值小于其耐冲击电压即可。 3、根据线路引入方式，有无因直击雷击中而传到雷电流的风险，选择一 级或者二级SPD。一级SPD是有雷电流泄放参数的10/350波形的。 4、根据GB 50057-里的分流计算，计算线路所需的泄放电流强度，选择合 适放电能力的SPD，需要SPD标称放电电流参数大于线路的分流电涌电流即可。 至于型号，不同厂家型号不一，没什么参考价值。建议选择知名品牌，现 在防雷市场鱼龙混杂，不要贪图便宜而使用劣质产品。 浪涌保护器设计原理、特性、运用范畴 设计原理 在最常见的浪涌保护器中，都有一个称为金属氧化物变阻器（Metal Oxide Varistor，MOV）的元件，用来转移多余的电压。如下图所示，MOV将火线和地 线连接在一起。 MOV由三部分组成：中间是一根金属氧化物材料，由两个半导体连接着电 源和地线。 这些半导体具有随着电压变化而改变的可变电阻。当电压低于某个特定值时，半导体中的电子运动将产生极高的电阻。反之，当电压超过该特定值时， 电子运动会发生变化，半导体电阻会大幅降低。如果电压正常，MOV会闲在一旁。而当电压过高时，MOV可以传导大量电流，消除多余的电压。随着多余的 电流经MOV转移到地线，火线电压会恢复正常，从而导致MOV的电阻再次迅速增大。按照这种方式，MOV仅转移电涌电流，同时允许标准电流继续为与浪涌
浪涌保护器的选型及使用
浪涌保护器的选型及使用 由于电气类和电子元件的高损耗，浪涌保护（浪涌保护器或SPD）在风能行业中过电压保护过程中越来越普遍。 风机停机的代价是非常高的，只有在不得不停机的情况下，才能停机。随着风机型号的增大而当其电力系统崩溃带来的损失也不断增大，因此为了免受过电压造成损失而实施保护措施的需求也随之增高。业主对浪涌保护器的需求越来越普遍。这意味着开发商和风机制造商必须确保系统符合现行法律规定及现代风力发电机组可靠性的要求。为了推动这项工作，国际电工委员会出版了低压用电分配系统浪涌保护设备选择和使用的标准。（IEC61643 低电压保护设备：第十二章是关于低压用电分配系统的浪涌保护器的选择和应用原理）该标准是一个应用及配置指南，对评估浪涌保护重要性非常有用，该标准同时也给风机浪涌保护设备的安装和尺寸测量提供指导规范。 应用指南 该标准可作为设计手册，并阐述了很多选型和设计时要考虑的相关问题。该标准也说明了选择过电压保护设备的各种问题。标准的第一部分详述了浪涌保护的基本原理和选择浪涌保护器时的各种相关参数（第3、4和5节）。简述之后就是应用指南，一步步介绍在选型前怎样评估应用程序（第6.1节）。下图是评估中最重要问题的概览：
选择安装浪涌保护器时，首先要考虑电网的设计（例如：TN-S系统，TT系统，IT 系统等）。浪涌保护器的安装位置也要考虑，它的放置位置与被保护设备间的距离要合适。如果浪涌保护器放置得离被保护设备太远了，那就不能确保被保护设备得到有效保护；如果太近了，设备和浪涌保护器之间会产生振荡波，而这样，即使设备被认为是被保护的，会在被保护设备上产生巨大的过电压。 仅因为正确安装浪涌保护器是个简单问题，导致许多浪涌保护器安装位置设计不合理。安装浪涌保护器时，首先确保它被放置在被保护设备的入口处；第二要正确安装浪涌保护器的接地线；第三连接浪涌保护器的电缆要尽可能的短。根据此标准（一般来说），连接电缆的电感一般是1μH/m左右。所以设计该系统时，记得连接电缆要包含火线和接地线。
浪涌保护器的安装
浪涌保护器的有关知识和安装 电涌保护器（SPD）工作原理和结构 电涌保护器（Surge protection Device）是电子设备雷电防护中不可缺少的一种装置，过去常称为“避雷器”或“过电压保护器”英文简写为SPD.电涌保护器的作用是把窜入电力线、信号传输线的瞬时过电压限制在设备或系统所能承受的电压范围内，或将强大的雷电流泄流入地，保护被保护的设备或系统不受冲击而损坏。 电涌保护器的类型和结构按不同的用途有所不同，但它至少应包含一个非线性电压限制元件。用于电涌保护器的基本元器件有：放电间隙、充气放电管、压敏电阻、抑制二极管和扼流线圈等。 一、SPD的分类 1、按工作原理分： 1.开关型：其工作原理是当没有瞬时过电压时呈现为高阻抗，但一旦响应雷电瞬时过电压时，其阻抗就突变为低值，允许雷电流通过。用作此类装置时器件有：放电间隙、气体放电管、闸流晶体管等。 2.限压型：其工作原理是当没有瞬时过电压时为高阻扰，但随电涌电流和电压的增加其阻抗会不断减小，其电流电压特性为强烈非线性。用作此类装置的器件有：氧化锌、压敏电阻、抑制二极管、雪崩二极管等。 3.分流型或扼流型 分流型：与被保护的设备并联，对雷电脉冲呈现为低阻抗，而对正常工作频率呈现为高阻抗。 扼流型：与被保护的设备串联，对雷电脉冲呈现为高阻抗，而对正常的工作频率呈现为低阻抗。 用作此类装置的器件有：扼流线圈、高通滤波器、低通滤波器、1/4波长短路器等。按用途分： （1）电源保护器：交流电源保护器、直流电源保护器、开关电源保护器等。 （2）信号保护器：低频信号保护器、高频信号保护器、天馈保护器等。 二、SPD的基本元器件及其工作原理 1.放电间隙（又称保护间隙）： 它一般由暴露在空气中的两根相隔一定间隙的金属棒组成，其中一根金属棒与所需保护设备的电源相线L1或零线（N）相连，另一根金属棒与接地线（PE）相连接，当瞬时过电压袭来时，间隙被击穿，把一部分过电压的电荷引入大地，避免了被保护设备上的电压升高。这种放电间隙的两金属棒之间的距离可按需要调整，结构较简单，其缺点时灭弧性能差。改进型的放电间隙为角型间隙，它的灭弧功能较前者为好，它是靠回路的电动力F作用以及热气流的上升作用而使电弧熄灭的。 2.气体放电管： 它是由相互离开的一对冷阴板封装在充有一定的惰性气体（Ar）的玻璃管或陶瓷管内组成的。为了提高放电管的触发概率，在放电管内还有助触发剂。这种充气放电管有二极型的，也有三极型的，
电涌保护器(SPD)工作原理和结构
编订：__________________ 审核：__________________ 单位：__________________ 电涌保护器（SPD）工作 原理和结构 Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑
文件编号：KG-AO-8242-61 电涌保护器（SPD）工作原理和结构 使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行 具体的部署，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或 活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 电涌保护器(SurgeprotectionDevice)是电子设备雷电防护中不可缺少的一种装置，过去常称为“避雷器”或“过电压保护器”英文简写为SPD。电涌保护器的作用是把窜入电力线、信号传输线的瞬时过电压限制在设备或系统所能承受的电压范围内，或将强大的雷电流泄流入地，保护被保护的设备或系统不受冲击而损坏。 电涌保护器的类型和结构按不同的用途有所不同，但它至少应包含一个非线性电压限制元件。用于电涌保护器的基本元器件有：放电间隙、充气放电管、压敏电阻、抑制二极管和扼流线圈等。 一、SPD的分类： 1、按工作原理分： （1）．开关型：其工作原理是当没有瞬时过电压
浪涌保护器的安装
欢迎阅读 浪涌保护器的有关知识和安装 电涌保护器（SPD ）工作原理和结构 电涌保护器（SurgeprotectionDevice ）是电子设备雷电防护中不可缺少的一种装置，过去常称为“避雷器”或“过电压保护器”英文简写为SPD.电涌保护器的作用是把窜入电力线、信号传输线的瞬时过电压限制在设备或系统所能承受的电压范围内，或将强大的雷电流泄流入地，保护被保护的设备或系统不受冲击而损坏。 11.2.3.（1.过电压袭来时，间隙被击穿，把一部分过电压的电荷引入大地，避免了被保护设备上的电压升高。这种放电间隙的两金属棒之间的距离可按需要调整，结构较简单，其缺点时灭弧性能差。改进型的放电间隙为角型间隙，它的灭弧功能较前者为好，它是靠回路的电动力F 作用以及热气流的上升作用而使电弧熄灭的。 2.气体放电管： 它是由相互离开的一对冷阴板封装在充有一定的惰性气体（Ar ）的玻璃管或陶瓷管内组成的。为了提高放电管的触发概率，在放电管内还有助触发剂。这种充气放电管有二极型的，也有三极型的，
气体放电管的技术参数主要有：直流放电电压Udc；冲击放电电压Up（一般情况下Up≈（2～3）Udc；工频而授电流In；冲击而授电流Ip；绝缘电阻R（>109Ω）；极间电容（1-5PF） 气体放电管可在直流和交流条件下使用，其所选用的直流放电电压Udc分别如下：在直流条件下使用：Udc≥1.8U0（U0为线路正常工作的直流电压） 在交流条件下使用：Udc≥1.44Un（Un为线路正常工作的交流电压有效值） 3.压敏电阻： 它是以ZnO为主要成分的金属氧化物半导体非线性电阻，当作用在其两端的电压达到一定数值后，电阻对电压十分敏感。它的工作原理相当于多个半导体P-N的串并联。压 ， ； Ub 4. 9 （ （ （ （4）反向变位电压：它是指管子在反向泄漏区，其两端所能施加的最大电压，在此电压下管子不应击穿。此反向变位电压应明显高于被保护电子系统的最高运行电压峰值，也即不能在系统正常运行时处于弱导通状态。 （5）最大泄漏电流：它是指在反向变位电压作用下，管子中流过的最大反向电流。（6）响应时间：10-11s 5.扼流线圈：扼流线圈是一个以铁氧体为磁芯的共模干扰抑制器件，它由两个尺寸相同，匝数相同的线圈对称地绕制在同一个铁氧体环形磁芯上，形成一个四端器件，要对于共模信号呈现出大电感具有抑制作用，而对于差模信号呈现出很小的漏电感几乎不起作
浪涌保护器工作原理
以下是电源系统SPD选择的要点： 欧阳学文 1、根据被保护线路制式，例如：单相220V、三相 220/380V TNC/TNS/TT等，选择合适制式SPD 2、根据被保护设备的耐冲击电压水平，选择SPD的电压保护水平Up。一般终端设备的耐冲击电压1.5kV，具体可参照GB 503435.4。Up值小于其耐冲击电压即可。 3、根据线路引入方式，有无因直击雷击中而传到雷电流的风险，选择一级或者二级SPD。一级SPD是有雷电流泄放参数的10/350波形的。 4、根据GB 500576.3.4里的分流计算，计算线路所需的泄放电流强度，选择合适放电能力的SPD，需要SPD标称放电电流参数大于线路的分流电涌电流即可。 至于型号，不同厂家型号不一，没什么参考价值。建议选择知名品牌，现在防雷市场鱼龙混杂，不要贪图便宜而使用劣质产品。 浪涌保护器设计原理、特性、运用范畴 设计原理
在最常见的浪涌保护器中，都有一个称为金属氧化物变阻器（Metal Oxide Varistor，MOV）的元件，用来转移多余的电压。如下图所示，MOV将火线和地线连接在一起。MOV由三部分组成：中间是一根金属氧化物材料，由两个半导体连接着电源和地线。 这些半导体具有随着电压变化而改变的可变电阻。当电压低于某个特定值时，半导体中的电子运动将产生极高的电阻。反之，当电压超过该特定值时，电子运动会发生变化，半导体电阻会大幅降低。如果电压正常，MOV会闲在一旁。而当电压过高时，MOV可以传导大量电流，消除多余的电压。随着多余的电流经MOV转移到地线，火线电压会恢复正常，从而导致MOV的电阻再次迅速增大。按照这种方式，MOV仅转移电涌电流，同时允许标准电流继续为与浪涌保护器连接的设备供电。打个比方说，MOV的作用就类似一个压敏阀门，只有在压力过高时才会打开。 另一种常见的浪涌保护装置是气体放电管。这些气体放电管的作用与MOV相同——它们将多余的电流从火线转移到地线，通过在两根电线之间使用惰性气体作为导体实现
电涌保护器设备工作原理
电涌保护器(Surge protection Device)是电子设备雷电防护中不可缺少的一种装置，过去常称为“避雷器”或“过电压保护器”英文简写为SPD。电涌保护器的作用是把窜入电力线、信号传输线的瞬时过电压限制在设备或系统所能承受的电压范围内，或将强大的雷电流泄流入地，保护被保护的设备或系统不受冲击而损坏。 电涌保护器的类型和结构按不同的用途有所不同，但它至少应包含一个非线性电压限制元件。用于电涌保护器的基本元器件有：放电间隙、充气放电管、压敏电阻、抑制二极管和扼流线圈等。 一、SPD的分类： 1、按工作原理分： 1．开关型：其工作原理是当没有瞬时过电压时呈现为高阻抗，但一旦响应雷电瞬时过电压时，其阻抗就突变为低值，允许雷电流通过。用作此类装置时器件有：放电间隙、气体放电管、闸流晶体管等。 2．限压型：其工作原理是当没有瞬时过电压时为高阻扰，但随电涌电流和电压的增加其阻抗会不断减小，其电流电压特性为强烈非线性。用作此类装置的器件有：氧化锌、压敏电阻、抑制二极管、雪崩二极管等。 3．分流型或扼流型 分流型：与被保护的设备并联，对雷电脉冲呈现为低阻抗，而对正常工作频率呈现为高阻抗。 扼流型：与被保护的设备串联，对雷电脉冲呈现为高阻抗，而对正常的工作频率呈现为低阻抗。 用作此类装置的器件有：扼流线圈、高通滤波器、低通滤波器、1/4波长短路器等。 按用途分：(1)电源保护器：交流电源保护器、直流电源保护器、开关电源保护器等。 (2)信号保护器：低频信号保护器、高频信号保护器、天馈保护器等。 二、SPD的基本元器件及其工作原理： 1．放电间隙(又称保护间隙)： 它一般由暴露在空气中的两根相隔一定间隙的金属棒组成(如图15a)，其中一根金属棒与所需保护设备的电源相线L1或零线（N）相连，另一根金属棒与接地线(PE)相连接，当瞬时过电压袭来时，间隙被击穿，把一部分过电压的电荷引入大地，避免了被保护设备上的电压升高。这种放电间隙的两金属棒之间的距离可按需要调整，结构较简单，其缺点时灭弧性能差。改进型的放电间隙为角型间隙，它的灭弧功能较前者为好，它是*回路的电动力F 作用以及热气流的上升作用而使电弧熄灭的。 2．气体放电管： 它是由相互离开的一对冷阴板封装在充有一定的惰性气体(Ar)的玻璃管或陶瓷管内组成的。为了提高放电管的触发概率，在放电管内还有助触发剂。这种充气放电管有二极型的，也有三极型的， 气体放电管的技术参数主要有：直流放电电压Udc;冲击放电电压Up(一般情况下Up≈(2～3)Udc;工频而授电流In;冲击而授电流Ip；绝缘电阻R(>109Ω)；极间电容(1-5PF) 气体放电管可在直流和交流条件下使用，其所选用的直流放电电压Udc分别如下：在直流条件下使用：Udc≥1.8U0（U0为线路正常工作的直流电压） 在交流条件下使用：U dc≥1.44Un(Un为线路正常工作的交流电压有效值) 3．压敏电阻： 它是以ZnO为主要成分的金属氧化物半导体非线性电阻，当作用在其两端的电压达到一定数值后，电阻对电压十分敏感。它的工作原理相当于多个半导体P-N的串并联。压敏电阻的特点是非线性特性好（I=CUα中的非线性系数α），通流容量大（～2KA/cm2），常
浪涌保护器的设计选型(新)
（1）考察建筑物所处地理位置及供电进线方式 首先要了解建筑物的环境及供电进线是架空或埋地，目的是选择浪涌保护器的通流容量。 推荐选择第一级浪涌保护器的最大通流量应大于以下标准值： 高山站（架空进线）：100KA（8/20μs）或12.5KA（10/350μs） 郊区（架空进线）：60KA（8/20μs）或12.5KA（10/350μs） 城市内（埋地进线）：40KA（8/20μs） 第二级浪涌保护器的最大通流量应选择大于20~40KA（8/20μs）； 第三级浪涌保护器要求的最大通流容量应大于10~20KA（8/20μs）。 （2）检查建筑物内供电系统的类别 ?单相、三相及直流供电系统 在220V单相供电系统中，只需选用两片保护模块组合。如FRD-20-2A，FRD-40-2A。在380V三相供电系统中，则需根据不同的供电接地系统选择三片或四片保护模块组合。在直流供电系统中，需要根据直流电压值来选择浪涌保护器，浪涌保护器的最大持续工作电压（Uc）值在直流电压值的1.5倍~2.2倍之间选取。一般只需选用两片保护模块组合，如FRD-20-2A-DC（48），FRD-40-2A-DC（48）。
首先要搞清楚防雷器用在什么地方，按照GB18802.1三级防雷保护原理，电源和设备所需要的保护措施被分为三个等级。在建筑物进线柜安装第一级防雷器，选择相对通流容量大的T1级电源防雷器，波形为10/350us，冲击放电电流Iimp为12.5kA~50kA；然后在下属的区域配电箱处安装二级电源防雷器，波形8/20us，最大放电电流为Imax为40KA，最后在设备前端安装三级电源防雷器，波形为8/20us，最大放电电流20kA。 其次是供电系统的类别，建筑物内的供电系统是单相供电还是三相供电，单相供电系统需要选择2P电源防雷器，TT系统选择3P+1的电源防雷器，TN-C三相四线系统选择3P 电源防雷器，TN-S三相五线系统选择4P电源防雷器。 下面是防雷器的几个重要参数： （1）标称电压Un：被保护系统的额定电压，在信息技术系统中此参数表明了应该选用的保护器的类型，它标出交流或直流电压的有效值。 （2）最大持续工作电压Uc：长久施加在保护器的指定端，而不引起保护器特性变化和激活保护元件的最大电压值。 （3）标称通流容量In：给保护器施加波形为8/20μs的标准雷电波冲击10次时，保护器所耐受的最大冲击电流峰值。 （4）最大放电电流Imax：给保护器施加波形8/20μs的标准雷电波冲击1次时，保护器所耐受的最大冲击电流峰值。 （5）冲击放电电流Iimp：给保护器施加波形10/350μs的标准雷电波冲击1次时，保护器所耐受的最大冲击电流峰值。 （6）电压保护级别Up：保护器在下列测试中的最大值：1KV/μs斜率的跳火电压；额定放电电流的残压。
浪涌保护器原理分析
浪涌保护器原理分析 随着相关设备对防雷要求的日益严格,安装浪涌保护器浪涌保护器 (Surge Protection Device, SPD)抑制线路上的浪涌和瞬时过电压、泄放线路上的过电流成为现代防雷技术的重要环节之一。 随着电子技术的高速发展,个人PC机、大中型计算机及相关信息设备的大量应用,使建筑物防雷击电磁脉冲(过电压)愈来愈受到大家的重视,由此,越来越多的过电压保护产品投入市场,浪涌保护器SPD(Surge Protective Device)也逐渐为人们所熟悉。 1 雷电的特性防雷包括外部防雷和内部防雷。外部防雷以避雷针(带、网、线)、引下线、接地装置为主,其主要的功能是为了确保建筑物本体免受直击雷的侵袭,将可能击中建筑物的雷电通过避雷针(带、网、线)、引下线等泄放入大地。内部防雷包括防雷电感电感应、线路浪涌、地电位反击、雷电波入侵以及电磁与静电感应的措施。其基本方法是采用等电位联结,包括直接连接和通过SPD间接连接,使金属体、设备线路与大地形成一个有条件的等电位体,将因雷击和其他浪涌引起的内部设施分流和感应的雷电流或浪涌电流泄放入大地,从而保护建筑物内人员和设备的安全。能产生电感作用的元件统称为电感原件，常常直接简称为电感。电感器在电子制作中虽然使用得不是很多，但它们在电路中同样重要。我们认为电感器和电容器一样，也是一种储能元件，它能把电能转变为磁场能，并在磁场中储存能量。 [全文] 雷电的特点是电压上升非常快(10μs
以内),峰值电压高(数万至数百万伏),电流大(几十至几百千安),维持时间较短(几十至几百微秒),传输速度快(以光速传播),能量非常巨大,是浪涌电压中最具破坏力的一种。 2 浪涌保护器的分类SPD是电子设备雷电防护中不可缺少的一种装置,其作用是把窜入电力线、信号传输线的瞬时过电压限制在设备或系统所能承受的电压范围内,或将强大的雷电流泄流入地,保护被保护的设备或系统不受冲击。 2. 1 按工作原理分类按其工作原理分类, SPD可以分为电压开关开关型、限压型及组合型。开关是最常见的电子元件，功能就是电路的接通和断开。接通则电流可以通过，反之电流无法通过。在各种电子设备、家用电器中都可以见到开关。 [全文] (1)电压开关型SPD。在没有瞬时过电压时呈现高阻抗,一旦响应雷电瞬时过电压,其阻抗就突变为低阻抗,允许雷电流通过,也被称为“短路开关型SPD”。(2)限压型SPD。当没有瞬时过电压时,为高阻抗,但随电涌电流和电压的增加,其阻抗会不断减小,其电流电压特性为强烈非线性,有时被称为“钳压型SPD”。(3)组合型SPD。由电压开关型组件和限压型组件组合而成,可以显示为电压开关型或限压型或两者兼有的特性,这决定于所加电压的特性。 2. 2 按用途分类按其用途分类, SPD可以分为电源电源线路SPD和信号线路SPD两种。电源是向电子设备提供功率的装置，也称电源供应器，它提供计算机中所有部件所需要的电能。 2. 2. 1 电源线路SPD 由于雷击的能量是非常巨大的,需要
浪涌保护器的工作原理
浪涌保护器的工作原理 随着微电子技术的长足进步，个人ＰＣ、各类中型、大型及超大型计算机、大型程控交换机的运用越来越普及。由于这类电子设备内部有大量的对过电压十分敏感的大规模或超大规模集成电路，从而使由过电压造成的损失越来越大。针对这种现状，《建筑物防雷设计规范》ＧＢ５００５７－９４（２０００年版）中加入了第六章——防雷击电磁脉冲的内容。根据这一要求，一些生产厂家也推出了相应的过电压保护产品，也就是我们现在常说的浪涌保护器（ＳｕｒｇｅＰｒｏｔｅｃｔｉｖｅＤｅｖｉｃｅＳＰＤ）。要保护电气和电子系统重要的是在电磁兼容性保护区内设置一套包括全部有源导线在内的完整的等电位联结系统。不同种类的过电压保护装置中放电元器件的物理特性在实际应用中既有优点，亦有缺点，因此采用多种元件组合的保护电路运用得更为广泛。 但是，能满足具有当代技术水平的，能传导１０／３５０μｓ脉冲电流的雷击电流放电器，用于二次配电的可插式浪涌保护器，电器电源保护装置直到电源滤波器所有技术要求的产品系列却是极为少见的。同样这种产品系列应该包括适用于所有的电路，即除电源外，还应包括用于测量、控制、调节技术电路和电子数据处理传输电路以及适用于无线和有线通讯的放电器，以便客户使用。 本文将对目前常用的几种浪涌保护产品做简单的介绍并对其特性及适用场合做简略分析。 １、等电位联结系统 过电压保护的基本原理是在瞬态过电压发生的瞬间（微秒或纳秒级），在被保护区域内的所有金属部件之间应实现一个等电位。“等电位是用连接导线或过电压保护器将处在需要防雷的空间内的防雷装置、建筑物的金属构架、金属装置、外来的导体物、电气和电讯装置等连接起来。”（《建筑物防雷设计规范条文说明》）（ＧＢ５００５７－９４）。“等电位联结的目的在于减小需要防雷的空间内各金属部件和各系统之间的电位差”（ＩＥＣ１３１２３．４）。《建筑物防雷设计规范》（ＧＢ５００５７－９４）中规定：“第３．１．２条装有防雷装置的建筑物，在防雷装置与其他设施和建筑物内人员无法隔离的情况下，应采取等电位联结。”在建立这个等电位联结网络时，应注意使相互之间必须进行信息交换的电器和电子设备与等电位联结带之间的连接导线保持最短距离。 根据感应定理，电感量越大，瞬变电流在电路中产生的电压越高；（Ｕ＝Ｌ·ｄｉ／ｄｔ）电感量大小主要和导线的长度有关，与导线截面关系不大。因此，应使接地导线尽可能的短。多条导线的并联连接可显著地降低电位补偿系统的电感量。为了将这两条付诸实践，理论上可以把应与等电位联结装置连在一起的所有电路和设备连在同一块金属板上。基于金属板的构想在补装等电位联结系统时可采用线状、星状或网状结构。设计新的设备时原则上应只采用网状的等电位联结系统。 ２、将电源线路与等电位联结系统连接 所谓瞬变电压或瞬变电流意味着其存在时间仅为微秒或毫微秒。浪涌保护的基本原理是：在瞬态过电压存在的极短时间内，在被保护区域内的所有导电部件之间建立起一个等电位。这种导电部件也包括电路中的电源线。人们需要响应速度快于微秒的元件，对于静电放电甚至要快于毫微秒。这种元件能够在极短的时间间隔内，将非常强大直到高达数倍于十千安的电流导出。在预期的雷击情况下按１０／３５０μｓ脉冲计算，电流高达５０ｋＡ。通过完备的等电位联结装置，可以在极短的时间内形成一个等电位岛，这个等电位岛对于远处的电位差甚至可高达数十万伏。但重要的是，在需要保护的区域内，所有导电部件都可认为具有接近相等或绝对相等的电位，而不存在显著的电位差。 ３、浪涌保护器的安装及其作用 浪涌保护电器元件从响应特性来看，有软硬之分。属于硬响应特性的放电元件有气体放电管和放电间隙型放电器，二者要么是基于斩弧技术（Ａｒｃ－ｃｈｏｐｐｉｎｇ）的角型火花隙，要么是同轴放电火花隙。属于软响应特性的放电元件有压敏电阻和抑制二极管。所有这些元件的区别在于放电能力、响应特性以及残余电压。由于这些元件各有优缺点，人们将其组合成特殊保护电路，以扬长避短。在民用建筑领域中常用的浪涌保护器主要为放电间隙型放电器和压敏电阻型放电器。 闪电电流和闪电后续电流需要放电性能极强的放电器。为了将闪电电流通过等电位联结系统导入接地
浪涌保护器
浪涌保护器（SPD）的基本原理及应用 河北建设集团张海军 摘要：本文主要介绍SPD的基本原理、分类与应用。 关键词：SPD；基本原理：分类；应用 1 引言 电涌保护器(Surge Protective Device，SPD)又称浪涌保护器，是用于带电系统中限制瞬态过电压和导引泄放电涌电流的非线性防护器件，用以保护耐压水平低的电器或电子系统免遭雷击及雷击电磁脉冲或操作过电压的损害。近年来，电子信息系统(如电视、电话、通信、计算机网络等)发展迅猛，电子信息设备大量涌现和普及。这类系统和设备往往比较昂贵和重要，其工作电压、耐压水平很低，极易受到雷电电磁脉冲的危害，为此需采用SPD做过电压保护。 由于各国遵循的标准不一样，产品的规格没有统一，参数的标识也各自有侧重，远不如其他电气产品规范，这就给设计选型带来很大不便。在工程设计中，常见品牌按产地划分主要可分为国产产品、欧洲产品和美洲产品。国产产品参数设置较乱，规格多样，残压较高。规范产品的型号设置有的仿欧洲产品，有的遵循国标定参数，大部分产品都标注In与Imax。由于国产产品对应用场所要求较低，建筑物等级不高，设备耐压值大，所以一些参数要求可适当放松。 欧洲产品一般标注最大放电电流，产品型号也是根据这个参数设定的。例如欧洲某着名品牌XXX65、XXX40，其中数值65、40就
是Imax。但我国标准明确规定要用标称放电电流In来进行选型，这是目前在工程设计中遇到的一个尴尬情况。经查该产品资料，XX65的In值不超过20 kA，XX40的In值不超过15 kA。如果依照GB50343建议值，这两种产品只能用于设备末端三级保护，但在实际设计中，却装在了一、二级上，这明显与国家标准的选型参数不符，且残压较高，普通型号一般超过1 200 V，一旦接线环境不好，很容易突破设备耐压值。一般欧系产品Uc值较小，且投机取巧标注线电压，因此在选型时，较容易出现误导。 2 SPD概述 2.1 SPD的工作原理 电涌保护器适用于220/380V低压电源保护，是一种非线性元件，根据IEC标准规定，电涌保护器是主要抑制传导过来的线路过电压和过电流的装置。电涌保护器起到保护作用，基本要求是必须承受预期通过的雷电电流，并且通过电涌最大钳压，有效熄灭在雷电流通过后产生的工频续流，把窜入电力线、信号传输线的瞬时过电压限制在设备或系统所能承受的电压范围内，或将强大的雷电流泄流入地，保护被保护的设备或系统不受冲击而损坏。 电涌保护器的类型和结构按不同的用途有所不同，但至少包含一个非线性电压限制元件。常用电涌保护器有MOV（Metal Oxide Varistor）同气体放电管等。电涌包含强大的能量因此不能被阻止。基于这种原因，保护敏感电气设备免受电涌损坏的策略是把电涌从设备分流后流入大地。
浪涌保护器内部原理图【浪涌保护器工作原理】
浪涌保护器内部原理图【浪涌保护器工作原理】 1、在配置计算机系统时，您可能购买的一个标准元件将是浪涌 保护器。浪涌保护器的大部分设计都能提供一个非常明显的功能——允许多个元件共用一个电源插座。因为计算机系统是由各种不同 的元件组成的，所以浪涌保护器确实是一个非常有用的装置。 但是带有浪涌保护器的电源板的另一个功能——保护计算机中电子设备免受电源浪涌的损害——要重要得多。在本文中，我们将了 解浪涌保护器（也称为浪涌抑制器），揭示其作用、适用情况和工 作效果。此外，我们还将介绍它能提供何种水平的保护，为什么即 使您使用了优质浪涌保护器，也可能得不到需要的所有保护。 2、浪涌基本知识 浪涌保护器系统的主要作用是保护电子设备免受“浪涌”的损害。因此，如果您想知道浪涌保护器的作用，就需要弄清楚两个问题： 什么是浪涌？电子设备为什么需要它们的保护？ 电涌或瞬变电压是指电压在电能流动的过程中大幅超过其额定水平。在美国，一般家庭和办公环境配线的标准电压是120伏。如果 电压超过了120伏，就会产生问题，而浪涌保护器有助于防止该问 题损坏计算机。 为了澄清这一问题，了解一些有关电压的知识会很有帮助。电压是一种表示电势能差额的度量单位。电流能够从一点流到另一点， 是因为电线一端的电势能比另一端的电势能大。这与水在压力下流 出水管的原理相似——水管一端的高压推动着水流向压力较低的区域。因此，您可以将电压看作是电压力的度量单位。 我们稍后将了解到，有各种因素可以引起电压的短暂上升。 当电压增加持续三毫微秒（十亿分之一秒）或更长时间时，被称为浪涌。当电压增加仅持续一毫微秒或两毫微秒时，被称为尖峰。
浪涌保护器前端是否该用熔断器
浪涌保护器前端是否该用熔断器？ 看见很多电器厂安装浪涌时，前端都要加装熔断器，问其原因答案都是说保护浪涌开关。据我所知，浪涌工作原理是，当雷击进入电网时，浪涌瞬间短路充当旁路泄流，让高压电流分流。如果，此时前端熔断器被击穿处于开路状态，浪涌岂不是成了摆设？不知各位老师的看法如何？ 浪涌保护器为什么要加熔断器? 1，防止因雷击而产生的工频续流（针对放电间隙型器件）对SPD 及其线路的损坏。2，方便维护更换SPD。 3，防止因SPD老化（如mov器件的漏流增大）而造成线路故障SPD前端熔断器应根据避雷器厂家的参数安装。 如厂家没有规定，一般选用原则： 根据（浪涌保护器的最大保险丝强度A）和（所接入配电线路最大供电电流B）来确定（开关或熔断器的断路电流C）。
确定方法： 当：B大于A时C小于等于A 当：B等于A时C小于A或不安装C 当：B小于A时C大于等于A 注：避雷器（SPD） 关于避雷器（SPD）能耗指标的问题 1.SPD 只有在浪涌的情况下才动作，在正常的情况下相当于绝缘体，消耗的功率在1W左右，这个在应用的情况下是影像不大的。 2.避雷器没有能耗指标参数。 因为mov（压敏）型有漏电流，应该消耗电能。 三相SPD是安装于L,N与PE之间的所以计算如下：
单模块：P＝UI×cosφ=220×30×0.000001=0.0066瓦U是电压，相电流，cosφ取1。三个模块：P＝3×UI×cosφ=3×220×30×0.000001=0.0198瓦 MOV 在标称持续工作电压下流过阀片的电流称为漏电流。按国家标准应小于30μA。冲击前后的变化率应小于200％。 另外，间隙型SPD，没有漏电流。应该不耗能。
电涌保护器(SPD)工作原理及结构
电涌保护器（SPD)工作原理及结构 电涌保护器（Ｓurge protectioｎＤeviｃe）是电子设备雷电防护中不可缺少的一种装置，过去常称为"避雷器"或"过电压保护器"英文简写为SＰD。电涌保护器的作用是把窜入电力线、信号传输线的瞬时过电压限制在设备或系统所能承受的电压范围内,或将强大的雷电流泄流入地,保护被保护的设备或系统不受冲击而损坏。 电涌保护器的类型和结构按不同的用途有所不同,但它至少应包含一个非线性电压限制元件。用于电涌保护器的基本元器件有：放电间隙、充气放电管、压敏电阻、抑制二极管和扼流线圈等。 一、SＰD的分类： 1、按工作原理分： 1．开关型：其工作原理是当没有瞬时过电压时呈现为高阻抗，但一旦响应雷电瞬时过电压时,其阻抗就突变为低值，允许雷电流通过。用作此类装置时器件有:放电间隙、气体放电管、闸流晶体管等。 2.限压型：其工作原理是当没有瞬时过电压时为高阻扰,但随电涌电流和电压的增加其阻抗会不断减小，其电流电压特性为强烈非线性。用作此类装置的器件有：氧化锌、压敏电阻、抑制二极管、雪崩二极管等。 3.分流型或扼流型 分流型：与被保护的设备并联，对雷电脉冲呈现为低阻抗,而对正常工作频率呈现为高阻抗。 扼流型：与被保护的设备串联，对雷电脉冲呈现为高阻抗,而对正常的工作频率呈现为低阻抗。 用作此类装置的器件有：扼流线圈、高通滤波器、低通滤波器、1/4波长短路器等。 按用途分:(1)电源保护器：交流电源保护器、直流电源保护器、开关电源保护器等。 (2)信号保护器：低频信号保护器、高频信号保护器、天馈保护器等。
二、SPＤ的基本元器件及其工作原理： 1．放电间隙(又称保护间隙): 它一般由暴露在空气中的两根相隔一定间隙的金属棒组成(如图１5a),其中一根金属棒与所需保护设备的电源相线L１或零线（N)相连，另一根金属棒与接地线(PE)相连接,当瞬时过电压袭来时,间隙被击穿,把一部分过电压的电荷引入大地，避免了被保护设备上的电压升高。这种放电间隙的两金属棒之间的距离可按需要调整,结构较简单,其缺点时灭弧性能差。改进型的放电间隙为角型间隙，它的灭弧功能较前者为好,它是靠回路的电动力F作用以及热气流的上升作用而使电弧熄灭的。 2.气体放电管： 它是由相互离开的一对冷阴板封装在充有一定的惰性气体(Ar)的玻璃管或陶瓷管内组成的。为了提高放电管的触发概率,在放电管内还有助触发剂。这种充气放电管有二极型的,也有三极型的, 气体放电管的技术参数主要有：直流放电电压Udｃ;冲击放电电压Up(一般情况下Up≈(2～3)Udｃ;工频而授电流In;冲击而授电流Ip；绝缘电阻R（>１0９Ω);极间电容（１-５PF) 气体放电管可在直流和交流条件下使用,其所选用的直流放电电压Udc分别如下：在直流条件下使用：Uｄc≥1.8U0（U０为线路正常工作的直流电压) 在交流条件下使用:U dc≥1.4４Un(Ｕn为线路正常工作的交流电压有效值) 3．压敏电阻: 它是以ZnO为主要成分的金属氧化物半导体非线性电阻,当作用在其两端的电压达到一定数值后，电阻对电压十分敏感。它的工作原理相当于多个半导体P－N 的串并联。压敏电阻的特点是非线性特性好（I=CUα中的非线性系数α）,通流容量大(～2KＡ/cm２）,常态泄漏电流小(1０-７～10-６Ａ）,残压低(取决于压敏电阻的工作电压和通流容量)，对瞬时过电压响应时间快(～1０－8ｓ)，无续流。压敏电阻的技术参数主要有:压敏电压(即开关电压）ＵN，参考电压Ulmａ;残压Ures；残压比K(Ｋ＝Ures／UN)；最大通流容量Imax;泄漏电流;响应时间。 压敏电阻的使用条件有：压敏电压:UＮ≥［（√２×1.2）/０．7]U0（U0为工频
SPD的接线方式 电涌保护器的工作原理
SPD的接线方式电涌保护器的工作原理 1 电子信息系统的防雷保护电子信息系统电磁兼容能力较差，抗雷击电磁脉冲所产生的过电压和过电流能力较弱。雷电所造成的损坏已经成为了信息技术应用和发展的拦路虎。逐渐被广大的工程技术人员所关注。虽然也采取了各种保护措施。但结果却不尽如人意。一些措施的确取得了较好的防护效果。在一定程度上保证了电子信息系统在雷电过程中的安全：而另一些措施非但没有起到保护作用，相反，却造成了更大的损害，究其原因无外乎是采取的方式和措施的问题。即对于不同的保护对象、保护的重点，应采取的保护方法和防护措施是不一样的，甚至在接线的方式上也大有文章，若不能正确地分析和合理地应用，则往往是事倍功半。 通常，防雷保护的对象是建筑物，重点是防直击雷。方法主要是在建筑物上装设避雷针和避雷带（网）；而电子信息系统的保护对象却足组成电子信息系统的设施。其防雷的重点是感应过电压和感应过电流。方法是根据抗雷击电磁脉冲的防护标准而进行的系统的全面设计，这两者是完全不同的概念，不可混淆。更不能相互取代或兼顾。 在现代建筑物中，尤其是有较多的电子信息设备的建筑物。其防雷措施一定要从建筑物防雷与电子信息系统防雷两方面统一考虑，防雷装置的设置和设计原则，应按国家标准《建筑物防雷设计规范》（GB 50057—94，2000年版）、《建筑物电子信息系统防雷技术规范》（GB 50343—2004）执行。 而建筑物雷击电磁脉冲的防护措施。则相对较为复杂。雷击电磁脉冲是由于雷电对大地的放电。 作用在相邻近的导体上所产生的感应过电压和感应过电流，有的过电压甚至可以达到几千伏特，它们可以通过电源线、控制线或信号线以及各种保护（金属）管、槽、支架和管道等的传输，最终加载到系统设备上。造成系统设备的损坏。所以目前对于雷击电磁脉冲的防护，主要是在传输通道上做文章，采用隔离、屏蔽、滤波和钳位的方法以及通过等电位联结、接地等措施，将雷击电磁脉冲和感应过电压、感应过电流消除在系统设备的外围，在电子信息的电源系统中加装各种类型的电涌保护器（SPD）就是一种行之有效的防护措施。 2 电涌保护器的工作原理电涌保护器是一个非线性元件，其工作原理如图1所示。它的工作取决于施加在它两端的电压U和触发电压以值的大小，当U<％时，SPD的电阻值很高，只有很小的漏电电流通过；当U≥矽，时，SPD的电阻值急剧下降。瞬间泄放加在此上的过电压。使电压突降；待恢复到U ( 安全管理 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 电涌保护器工作原理和结构(通 用版) Safety management is an important part of production management. Safety and production are in the implementation process 电涌保护器工作原理和结构(通用版) 电涌保护器(SurgeprotectionDevice)是电子设备雷电防护中不可缺少的一种装置，过去常称为“避雷器”或“过电压保护器”英文简写为SPD。电涌保护器的作用是把窜入电力线、信号传输线的瞬时过电压限制在设备或系统所能承受的电压范围内，或将强大的雷电流泄流入地，保护被保护的设备或系统不受冲击而损坏。 电涌保护器的类型和结构按不同的用途有所不同，但它至少应包含一个非线性电压限制元件。用于电涌保护器的基本元器件有：放电间隙、充气放电管、压敏电阻、抑制二极管和扼流线圈等。 一、SPD的分类： 1、按工作原理分： （1）．开关型：其工作原理是当没有瞬时过电压时呈现为高阻抗，但一旦响应雷电瞬时过电压时，其阻抗就突变为低值，允许雷电流通过。用作此类装置时器件有：放电间隙、气体放电管、闸流 晶体管等。 （2）．限压型：其工作原理是当没有瞬时过电压时为高阻扰，但随电涌电流和电压的增加其阻抗会不断减小，其电流电压特性为强烈非线性。用作此类装置的器件有：氧化锌、压敏电阻、抑制二极管、雪崩二极管等。 （3）．分流型或扼流型 分流型：与被保护的设备并联，对雷电脉冲呈现为低阻抗，而对正常工作频率呈现为高阻抗。 扼流型：与被保护的设备串联，对雷电脉冲呈现为高阻抗，而对正常的工作频率呈现为低阻抗。 用作此类装置的器件有：扼流线圈、高通滤波器、低通滤波器、1/4波长短路器等。 按用途分：(1)电源保护器：交流电源保护器、直流电源保护器、开关电源保护器等。 (2)信号保护器：低频信号保护器、高频信号保护器、天馈保护器等。 电涌保护器的组成及工作原理： 组成电涌保护器的主要器件有金属氧化可变电阻（MOV）、硅雪崩二极管（SAD）或TRANSORB二极管、气体放电管等。 MOV是一种有效的电涌抑制器件，主要用来防止对设备的灾难性破坏，但它需要响应时间，这意味着在门限电路发生作用前，可能有非常短暂的尖峰电流进入设备。因而单纯采用MOV设计的电涌保护器不适合保护含有微处理器的敏感设备。目前市场上有90%的电涌保护器采用这种设计。 带滤波的门限设计是将MOV 和电磁干扰/射频干扰（EMI/RFI）滤波器结合起来。EMI/RFI滤波器对电涌的高次谐波非常有效。 硅雪崩二极管（SAD）或TRANSORB 二极管的响应速度比MOV快，对电涌反应非常灵敏，但这种元件的最大容量也比中等规格的MOV容量还小得多。 气体放电管的响应时间长，但它能吸收大量的电涌，设计中一般把它作为抑制交流冲击电流的“最后一道”措施，防止前级没有滤掉的电涌的进入。 大多数其它公司的电涌保护器采用单种器件（MOV），MOV本身的局限性使这样的电涌保护器无法对宽带电涌（高次谐波）起作用，而且MOV的使用寿命也是有限的。 MEM的产品采用混合电路设计，即在一种设计中组合不同的元件对付不同类型的电涌。通进组合发挥每个器件的最佳特性，克服各自的缺陷。见图3。 图3：混合电路设计 针对元器件受电涌冲击性能衰退，使用寿命有限的问题，MEM电涌保护器采用IT专利设计，将所有的器件用特殊的胶状物封装起来。 这种封装设计的好处是： 在元器件损坏前就把电涌产生的热快速转移； 绝缘强度高，可放置更多的器件，减小体积，降低可测限制电压； 保护元器件抗击振动和恶劣环境的影响。 实验室实验试证明可无限延长产品寿命。这也是MEM电涌保护器性能优异，保用期长达20年的秘密所在。电涌保护器工作原理和结构(通用版)
电涌保护器的组成及工作原理