一、電涌保護(hù)器的功能與適用場景

電涌保護(hù)器（Surge Protective Device，簡稱SPD）是一種用于限制瞬態(tài)過電壓和泄放電涌電流的保護(hù)電器。其核心作用是將竄入電力線、信號傳輸線的瞬時(shí)過電壓限制在設(shè)備或系統(tǒng)所能承受的電壓范圍內(nèi)，或?qū)?qiáng)大的雷電流泄流入地，保護(hù)被保護(hù)設(shè)備或系統(tǒng)不受沖擊而損壞。SPD至少包含一個(gè)用于限制電涌電壓和泄放電涌電流的非線性元件。

以下情況必須安裝電涌保護(hù)器：建筑物電源引入的總配電箱處；配電線路分配電箱、電子設(shè)備機(jī)房配電箱等后續(xù)防護(hù)區(qū)交界處；靠近敏感末端設(shè)備的位置，如機(jī)房、通信設(shè)備、電氣控制器等。此外，依據(jù)GB 50057-2010《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》的雷電防護(hù)分區(qū)（LPZ）劃分，在LPZ0B與LPZ1交界處需安裝I類SPD，在LPZ1與LPZ2交界處需安裝II類或III類SPD。

SPD浪涌保護(hù)器到底有什么作用？

SPD通常采用壓敏電阻（MOV）、放電間隙或復(fù)合型非線性元件。當(dāng)線路處于正常工作電壓時(shí)，SPD保持高阻；雷電或開關(guān)動(dòng)作引起的電涌到來時(shí)，SPD迅速轉(zhuǎn)入低阻狀態(tài)，將過量能量通過保護(hù)導(dǎo)體泄放，從而把設(shè)備端過電壓限制在允許范圍內(nèi)。

SPD選型不能只看“Imax越大越好”，至少應(yīng)綜合考慮最大持續(xù)工作電壓Uc、沖擊電流Iimp、標(biāo)稱放電電流In、電壓保護(hù)水平Up、系統(tǒng)接地形式、預(yù)期短路電流以及設(shè)備耐沖擊電壓Uw。GB/T 18802.11-2020列出了Iimp、In、Up和Uc等參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)選值，例如I類試驗(yàn)Iimp包含12.5kA、20kA、25kA等等級，II類試驗(yàn)In包含5kA、10kA、20kA等等級，Uc則有230V、275V、320V、385V等優(yōu)選值，最終應(yīng)結(jié)合具體系統(tǒng)確定。

二、哪些情況下需要安裝地凱科技浪涌保護(hù)器SPD？

當(dāng)建筑物供電線路可能受到直擊雷、雷電感應(yīng)或附近雷擊產(chǎn)生的電涌影響，以及系統(tǒng)內(nèi)部存在變壓器投切、電動(dòng)機(jī)啟停、斷路器動(dòng)作等操作過電壓風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，都應(yīng)根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)和設(shè)備重要程度配置SPD

對于建筑物防雷工程，GB 50057-2010對電源線路進(jìn)入建筑物后的SPD配置作出了明確要求。在規(guī)定的防雷場景下，總配電箱等部位需要設(shè)置相應(yīng)等級的SPD；規(guī)范還規(guī)定，在相關(guān)情況下，I級試驗(yàn)SPD每一保護(hù)模式?jīng)_擊電流無法確定時(shí)，可按不小于12.5kA考慮，電壓保護(hù)水平應(yīng)滿足相應(yīng)限值要求。

實(shí)際工程通常采用分級保護(hù)思路：建筑物電源入口承擔(dān)較高能量的雷電電涌，后級配電箱繼續(xù)降低殘余過電壓，重要電子設(shè)備前再設(shè)置終端SPD。GB/T 18802.12-2024也明確將SPD安裝位置、保護(hù)距離、級間配合、連接導(dǎo)線長度及設(shè)備耐壓等作為選型的重要因素。

三、過電壓有哪些類型？SPD是不是都能保護(hù)？

從低壓電源系統(tǒng)的防護(hù)角度，主要應(yīng)區(qū)分三類：

1. 雷電過電壓。

由直擊雷、附近雷擊或雷電電磁感應(yīng)形成，持續(xù)時(shí)間短、能量和峰值可能很高，是SPD重點(diǎn)防護(hù)對象。

2. 操作過電壓。

由電網(wǎng)及設(shè)備的開合操作、變壓器和電動(dòng)機(jī)投切、故障切除等產(chǎn)生，同樣屬于瞬態(tài)過電壓，SPD可以針對其特性進(jìn)行限制。

3. 暫時(shí)過電壓（TOV）。

通常屬于工頻或接近工頻條件下持續(xù)時(shí)間相對較長的異常電壓，例如中性線故障、電網(wǎng)故障等。這類過電壓不能簡單等同于雷電浪涌，SPD并不是所有TOV故障的根本解決手段。SPD必須具備與系統(tǒng)異常電壓相適應(yīng)的Uc和失效安全能力，嚴(yán)重情況下還需要依靠過電流保護(hù)、系統(tǒng)故障保護(hù)及電網(wǎng)電壓治理共同解決。

因此，SPD主要用于瞬態(tài)過電壓防護(hù)，而不能代替穩(wěn)壓裝置、繼電保護(hù)或電網(wǎng)故障保護(hù)。

四、技交流SPD如何正確選型？

首先確定系統(tǒng)電壓和接地型式，包括TN-C、TN-S、TN-C-S、TT、IT等，再確定SPD保護(hù)模式和極數(shù)。SPD的Uc不能低于系統(tǒng)長期可能出現(xiàn)的最大工作電壓，否則容易因工頻電壓長期作用而加速老化。

其次根據(jù)安裝位置確定試驗(yàn)等級。建筑物電源入口或雷電流可能直接分流進(jìn)入的位置，應(yīng)重點(diǎn)考慮I類試驗(yàn)SPD及Iimp；配電分區(qū)和設(shè)備前端則根據(jù)電涌環(huán)境選擇II類或III類SPD。GB/T 18802.12-2024強(qiáng)調(diào)，SPD不僅要滿足自身通流能力，還應(yīng)與安裝點(diǎn)預(yù)期短路電流、上級保護(hù)裝置以及前后級SPD進(jìn)行協(xié)調(diào)。

再次校核Up與設(shè)備Uw的匹配。SPD的實(shí)際保護(hù)效果不能只看產(chǎn)品銘牌上的Up，還要考慮連接導(dǎo)線產(chǎn)生的附加電壓。GB 50057-2010及相關(guān)防雷標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)調(diào)SPD連接線應(yīng)盡量短、直，以降低感抗造成的殘余電壓。規(guī)范資料中，對于電子設(shè)備等保護(hù)還采用了0.5m、10m等長度控制原則，用于判斷保護(hù)效果和追加SPD的必要性。

五、SPD浪涌保護(hù)器如何正確接地？

SPD必須可靠連接到建筑物的保護(hù)接地系統(tǒng)或等電位連接系統(tǒng)，不能隨意單獨(dú)打一個(gè)所謂“防雷地”后與建筑物其他接地系統(tǒng)完全隔離。

安裝時(shí)應(yīng)重點(diǎn)做到三點(diǎn)：第一，SPD的PE連接線盡量短直，避免盤繞、急轉(zhuǎn)彎；第二，相線、中性線和PE線的連接路徑應(yīng)合理，盡量縮短整個(gè)保護(hù)回路；第三，SPD所在配電箱應(yīng)具備可靠的保護(hù)接地和等電位連接條件。

GB 50057-2010規(guī)定，連接SPD的導(dǎo)體截面應(yīng)按其試驗(yàn)類別和防雷要求確定。例如電氣系統(tǒng)I級試驗(yàn)SPD連接導(dǎo)體的最小截面應(yīng)按規(guī)范表5.1.2選取，不能直接套用某個(gè)固定“通用線徑”替代設(shè)計(jì)計(jì)算。此外，SPD本身并不是通過“接地電阻越小就一定防護(hù)越好”來實(shí)現(xiàn)保護(hù)。防雷接地、保護(hù)接地、功能接地和等電位連接應(yīng)根據(jù)整個(gè)建筑物接地系統(tǒng)統(tǒng)一設(shè)計(jì)。