一、專業(yè)術(shù)語(yǔ)：

浪涌保護(hù)器（也稱電涌保護(hù)器） surge protective device，簡(jiǎn)稱SPD

用于限制由線路侵入設(shè)備的浪涌過(guò)電壓及分流浪涌過(guò)電流的裝置，它至少應(yīng)包含一個(gè)非線性電壓限制元件。

電源浪涌保護(hù)器 lightning protector used in low-voltage power circuits

用于限制由電源饋線侵入電源設(shè)備的浪涌過(guò)電壓及過(guò)電流的SPD。

并聯(lián)型浪涌保護(hù)器 parallel lightning protector 

與被防護(hù)電路并聯(lián)的SPD。并聯(lián)SPD可以有分離的輸入和輸出端子，但在輸入和輸出端子間沒(méi)有串聯(lián)阻抗。

電壓開(kāi)關(guān)型SPD voltage switching type SPD

沒(méi)有浪涌時(shí)具有高阻抗，有浪涌電壓時(shí)能立即轉(zhuǎn)變成低阻抗的SPD。電壓開(kāi)關(guān)型SPD常用的元件有放電間隙、氣體放電管、閘流管（硅可控整流器）和三端雙向可控硅開(kāi)關(guān)元件。這類SPD有時(shí)也稱作“短路型SPD”。

電壓限制型SPD voltage limiting type SPD

沒(méi)有浪涌時(shí)具有高阻抗，但是隨著浪涌電流和電壓的上升，其阻抗將持續(xù)地減小的SPD．常用的非線性元件是：壓敏電阻和抑制二極管。這類SPD有時(shí)也稱作“鉗位型SPD”。

復(fù)合型SPD combination SPD

由電壓開(kāi)關(guān)型元件和電壓限制型元件組成的SPD。其特性隨所加電壓的特性可以表現(xiàn)為電壓開(kāi)關(guān)型、電壓限制型或兩者皆有。

保護(hù)模式 modes of protection

用于描述SPD在線路中的連接方式。

在交流配電系統(tǒng)中分為相對(duì)相、相對(duì)地、相對(duì)中、中對(duì)地及其組合。

在直流配電系統(tǒng)中分為正對(duì)負(fù)、正對(duì)地、負(fù)對(duì)地及其組合。

最大連續(xù)工作電壓Uc maximum continuous operating voltage Uc

可以連續(xù)施加在SPD上的交流電壓有效值和直流電壓最大值。

沖擊放電電壓Uimp spark over voltage with voltage impulse Uimp

在SPD的輸入端子間或輸入端子與接地端子間施加1kV/μs的沖擊電壓時(shí)，SPD發(fā)生放電時(shí)刻的峰值電壓。

標(biāo)稱導(dǎo)通電壓Un nominal conductive voltage Un

在施加恒定1mA直流電流時(shí)，不含串聯(lián)間隙的SPD線路端子和公共接地端子間的放電電壓。含串聯(lián)間隙的SPD，在增加直流電壓時(shí)若發(fā)生放電，將直流電流調(diào)整到lmA時(shí)SPD的端電壓。

標(biāo)稱放電電流In nominal discharge current In

SPD不發(fā)生實(shí)質(zhì)性破壞而能通過(guò)規(guī)定次數(shù)、規(guī)定波形的最大限度的沖擊電流峰值。又稱沖擊通流容量。本標(biāo)準(zhǔn)中，電流波形為8/20μs。

最大放電電流Imax maximum discharge current Imax

SPD不發(fā)生實(shí)質(zhì)性破壞而能通過(guò)電流波形為8/20μs的電流波1次沖擊的電流極限值。又稱極限沖擊通流容量。它應(yīng)是標(biāo)稱放電電流In的2倍以上。

殘壓Ures residual voltage Ures

放電電流通過(guò)SPD時(shí)，SPD規(guī)定端子間出現(xiàn)的電壓峰值。

限制電壓U1 measured limiting voltage U1

施加規(guī)定幅值、規(guī)定波形的沖擊波時(shí)，在SPD規(guī)定端子間測(cè)得的電壓峰值。限制電壓是殘壓的特例。

電壓保護(hù)水平（voltage protection level，Up）

表征電源SPD電涌抑制能力的一個(gè)參數(shù)。它從規(guī)定的優(yōu)選值系列中選取。

交流續(xù)流 following current

含并聯(lián)間隙的電源SPD被浪涌過(guò)電壓擊穿放電，浪涌過(guò)電壓消失后電源SPD并聯(lián)間隙仍讓來(lái)自饋電回路的交流電流流通的現(xiàn)象叫交流續(xù)流。

漏電流I1 leakage current I1

并聯(lián)型電源SPD在施加75％的標(biāo)稱導(dǎo)通電壓Un時(shí)，流過(guò)電源SPD的電流。

二、基礎(chǔ)知識(shí)

浪涌保護(hù)器的分類及特性

n 按用途分：

電源SPD，

信號(hào)SPD，

天饋線SPD。有的把它也并入信號(hào)SPD。

n 按其結(jié)構(gòu)原理和動(dòng)作特性分

電壓限制型，

電壓開(kāi)關(guān)型，

復(fù)合型。

n 按安裝方式分

固定式

插拔式，

移動(dòng)式（SPD裝在電源插座或插板中）。這種分類與原理結(jié)構(gòu)和用途無(wú)關(guān)。

n  SPD按其端口分

一端口

二端口。

浪涌保護(hù)器的功能

n SPD的功能是通過(guò)泄放電涌電流來(lái)限制電涌電壓。

n SPD主要是用來(lái)限制雷電引起的瞬態(tài)過(guò)電壓，即雷電電涌，也可限制大部分的操作電涌。

n 雷電電涌可以沿電源或信號(hào)進(jìn)線侵入，可以由于雷擊時(shí)地電位升高反擊而來(lái)，可以由于雷擊建筑物本身或附近的磁場(chǎng)感應(yīng)而在電纜和環(huán)路中產(chǎn)生。因此，即使有了良好的避雷針、引下線和接地裝置，也并非不要SPD，因?yàn)楸芾揍槦o(wú)法防止雷電感應(yīng)和電涌沿線侵入，實(shí)際的接地裝置難以防止反擊。

浪涌保護(hù)器能否限制操作過(guò)電壓(電涌)? 

n 大部分操作過(guò)電壓(電涌)的電壓峰值不高（多數(shù)在3kV左右，很少會(huì)超過(guò)6kV），能量沒(méi)有雷電電涌大。所以，能夠限制雷電電涌的SPD，一般都能限制大部分操作過(guò)電壓(電涌)。

n 但是在靠近電氣設(shè)備操作十分頻繁的地點(diǎn)（如電梯控制中心和有電容補(bǔ)償?shù)哪妇€），應(yīng)該提高其最大持續(xù)運(yùn)行電壓，至少要求Uc 〉1.45Uo。

浪涌保護(hù)器的Ⅰ級(jí)分類試驗(yàn)、Ⅱ級(jí)分類試驗(yàn)和Ⅲ級(jí)分類試驗(yàn)

n SPD的Ⅰ級(jí)分類試驗(yàn)是用標(biāo)稱放電電流In先做預(yù)處理試驗(yàn)(施加15次)、然后用最大沖擊電流Iimp(施加1次)進(jìn)行試驗(yàn)。沖擊放電電流試驗(yàn)時(shí)不僅要求10/350波形，而且標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定電流包含的電荷量應(yīng)為Q= 0.5Ipeak(其中電荷量Q單位為庫(kù)侖（C），Iimp的峰值是Ipeak單位為千安（kA）)。而且Q應(yīng)在10ms內(nèi)通過(guò)。在沖擊試驗(yàn)的同時(shí)還施加相當(dāng)與最大持續(xù)運(yùn)行電壓的工頻電壓。

n Ⅱ級(jí)分類試驗(yàn)也先用標(biāo)稱放電電流In先做預(yù)處理試驗(yàn)(施加15次)，然后再用最大放電電流Imax(施加1次)進(jìn)行試驗(yàn)。與沖擊試驗(yàn)同時(shí)還施加工頻電壓。

n Ⅲ級(jí)分類試驗(yàn)用復(fù)合波發(fā)生器進(jìn)行試驗(yàn)。復(fù)合波發(fā)生器能對(duì)開(kāi)路電路施加1.2/50μs波形沖擊電壓，對(duì)短路電路施加8/20μs波形沖擊電流。實(shí)際被試SPD的電壓、電流幅值及其波形由上述沖擊發(fā)生器及被試SPD的(非線性)阻抗而定。復(fù)合波發(fā)生器的開(kāi)路電壓峰值Uoc和短路電流峰值Isc之比取為2Ω：該比值定義為發(fā)生器輸出虛擬阻抗Zf 。與沖擊試驗(yàn)同時(shí)還施加工頻電壓。

什么是浪涌保護(hù)器的保護(hù)模式?

n 保護(hù)模式是指的是一組SPD中的各個(gè)模塊和被保護(hù)線路/設(shè)備端子如何連接：連在相線對(duì)地線，相線對(duì)中線或中線對(duì)地線之間，還是連在相線對(duì)相線之間 

n 保護(hù)模式分為：

o 共模模式

– 指模塊接在相與地、中與地之間，三相3~4個(gè)模塊。

o 差模模式

– 指模塊接在相與中之間或相與相之間。

o 全保護(hù)模式

– 指既有共模模式又有差模模式。通常所說(shuō)全保護(hù)模式需三相7個(gè)模塊，不包括相間模塊。

o “3+1”模式

– 三個(gè)相對(duì)中模塊是差模模塊，一個(gè)中對(duì)地模塊可歸之于共模模式。在“3+1”接法里各相對(duì)地保護(hù)是由差模模塊和間隙模塊共同實(shí)現(xiàn) 

防雷分區(qū)

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)部劃分為不同的防雷分區(qū)。

n LPZ0A區(qū) – 本防雷分區(qū)內(nèi)的各物體都易遭受直接雷擊，因而可能傳導(dǎo)全部的雷電流。本區(qū)內(nèi)的雷電電磁脈沖強(qiáng)度無(wú)衰減（例如建筑物外部不在避雷針保護(hù)范圍內(nèi)的部分）。 

n LPZ0B區(qū)– 本防雷分區(qū)內(nèi)的各物體不易遭受直接雷擊，但本區(qū)內(nèi)的雷電電磁脈沖強(qiáng)度無(wú)衰減（例如建筑物外部，但在避雷針保護(hù)范圍以內(nèi)的部分）。 

n LPZ1區(qū) -   本防雷分區(qū)內(nèi)的各物體不可能遭受直接雷擊，流經(jīng)各導(dǎo)體的電流比LPZ0B區(qū)更小，本區(qū)內(nèi)的電磁場(chǎng)強(qiáng)度可能衰減，這取決于建筑物的屏蔽措施。（例如鋼筋水泥框架結(jié)構(gòu)建筑物內(nèi)部）。

n  LPZ2區(qū) -   本防雷分區(qū)內(nèi)的各物體不可能遭受直接雷擊，流經(jīng)各導(dǎo)體的電流比LPZ1區(qū)更小，本區(qū)內(nèi)的電磁場(chǎng)強(qiáng)度可能衰減，這取決于建筑物的屏蔽措施。（例如建筑物內(nèi)部的屏蔽機(jī)房?jī)?nèi)部）。 

n LPZn+1后續(xù)防雷區(qū)-  當(dāng)需要進(jìn)一步減小流入的電流和電磁場(chǎng)強(qiáng)度時(shí)，應(yīng)增設(shè)后續(xù)防雷區(qū)，并按照需要保護(hù)的對(duì)象所要求的安置環(huán)境選擇后續(xù)防雷區(qū)的要求條件。（例如屏蔽機(jī)房?jī)?nèi)的金屬機(jī)柜和控制臺(tái)內(nèi)部）。

雷電保護(hù)級(jí)別分類

GB50057-2000《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定雷電保護(hù)級(jí)別分為四級(jí)：