工控網(wǎng)首頁
>

應(yīng)用設(shè)計

>

浪涌保護器與信號浪涌保護器的綜合應(yīng)用方案

浪涌保護器與信號浪涌保護器的綜合應(yīng)用方案

2026/9/16 16:15:29

在建筑配電、工業(yè)控制、通信機房、數(shù)據(jù)中心等系統(tǒng)中,浪涌保護器(SPD)主要承擔(dān)電源線路過電壓、過電流的泄放與限制;信號浪涌保護器則針對通信、控制、測量等端口,避免雷電感應(yīng)或操作過電壓進入電子設(shè)備。兩者保護對象不同,安裝位置、參數(shù)和接線方式也不能混用。

一、電源SPD和信號SPD分別安裝在哪里?

電源SPD主要部署在電源線路的雷電防護區(qū)(LPZ)邊界及重要設(shè)備供電端。建筑物進線總配電箱通常作為第一級保護位置;分配電箱、樓層配電箱作為后續(xù)保護位置;UPS、服務(wù)器、PLC控制柜、精密電子設(shè)備等前端,可根據(jù)保護距離和設(shè)備耐壓要求設(shè)置末端SPD。

GB 50057-2010明確提出,戶外線路進入建筑物處的SPD應(yīng)結(jié)合雷電防護要求確定;靠近設(shè)備處可采用Ⅱ級或Ⅲ級試驗SPD。標(biāo)準(zhǔn)條文說明還指出,當(dāng)SPD與設(shè)備距離過大時,線路上的振蕩和感應(yīng)電壓會使設(shè)備端電壓進一步升高,因此SPD應(yīng)根據(jù)保護距離合理分級配置。

信號SPD則安裝在信號線路進入建筑物、機房、控制柜或被保護設(shè)備的端口處,尤其適合安裝在LPZ雷電防護區(qū)邊界。GB 50343-2012要求,信號線路SPD應(yīng)根據(jù)線路工作頻率、傳輸速率、帶寬、工作電壓、接口形式和特性阻抗選擇,并要求其安裝位置與設(shè)備耐沖擊電壓相匹配。

因此,電源SPD保護的是“供電通道”,信號SPD保護的是“數(shù)據(jù)、控制和測量通道”,實際工程中二者應(yīng)協(xié)同配置。

二、SPD參數(shù)如何選型?

電源SPD首先看系統(tǒng)電壓和接地制式,再確定最大持續(xù)運行電壓Uc、標(biāo)稱放電電流In、最大放電電流Imax、沖擊電流Iimp以及電壓保護水平Up。

按照GB/T 18802.11-2020,低壓電源SPD的產(chǎn)品性能和試驗要求具有明確標(biāo)準(zhǔn)依據(jù),該標(biāo)準(zhǔn)自2021年7月1日起實施,現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)體系中已替代GB/T 18802.1-2011。

工程選型可遵循:

總進線及雷電流可能較大的位置:重點關(guān)注T1類SPD和Iimp能力;

分配電系統(tǒng):通常采用T2類SPD,重點比較In、Imax和Up;

末端精密設(shè)備:可配置T3類保護,重點控制Up并實現(xiàn)與前級SPD的能量配合。

不能簡單以“kA越大越好”作為選型標(biāo)準(zhǔn),還必須考慮系統(tǒng)最大工作電壓、短路電流、SPD前級保護裝置及上下級能量配合。

三、信號SPD怎么選?

信號SPD的核心不是單純追求放電電流,而是既能泄放浪涌,又不能明顯影響正常信號傳輸。

模擬量系統(tǒng),如4~20mA、0~10V,應(yīng)重點核對額定工作電壓、Uc、Up、插入損耗、線路阻抗和信號精度;數(shù)字信號如RS485、RS232、CAN、DI/DO、工業(yè)總線,則需要進一步匹配通信速率、接口形式、差模/共模保護方式和特性阻抗。

網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)則應(yīng)根據(jù)RJ45、PoE、100M/1000M以太網(wǎng)等接口和傳輸帶寬選擇相應(yīng)產(chǎn)品。GB 50343-2012明確要求信號SPD具有較小的插入損耗、分布電容,并與線路的縱向平衡、近端串?dāng)_等指標(biāo)適配;同時規(guī)定Uc應(yīng)高于線路最大工作電壓,Up應(yīng)低于被保護設(shè)備的耐沖擊電壓額定值Uw。

四、兩類SPD如何正確接線?

電源SPD原則上采用并聯(lián)接入方式:L、N分別接入SPD對應(yīng)端子,PE端接入保護接地系統(tǒng)。連接導(dǎo)線應(yīng)盡量短、直,減少彎折和環(huán)路面積,使雷電流快速泄放。工程設(shè)計不能只看SPD本體參數(shù),還必須控制連接線長度和布線方式。

信號SPD則根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)采用串聯(lián)式或并聯(lián)式保護結(jié)構(gòu)。串聯(lián)型產(chǎn)品需要將信號線路“進線端—SPD—出線端”正確連接,輸入、輸出方向不能接反;保護接地端或等電位端必須可靠連接PE。對于屏蔽信號線,還應(yīng)結(jié)合系統(tǒng)屏蔽和等電位連接方案實施,避免因錯誤接地產(chǎn)生新的干擾。

GB/T 21714.4-2015針對建筑物內(nèi)電氣和電子系統(tǒng)的雷電電磁脈沖防護,對防護措施的設(shè)計、安裝、檢驗、維護和測試提供技術(shù)依據(jù)。

五、不同行業(yè)浪涌保護器如何配置?

數(shù)據(jù)中心:總配電柜配置T1/T2級電源SPD,機房分配電和機柜側(cè)配置后級SPD;同時對網(wǎng)口、服務(wù)器通信接口、監(jiān)控線路部署網(wǎng)絡(luò)和信號SPD。

工業(yè)自動化:MCC、PLC柜、DCS柜采用分級電源SPD;4~20mA、0~10V模擬量配置低電容信號SPD;RS485、CAN及工業(yè)總線配置匹配通信速率的數(shù)字信號SPD。

石油化工及能源行業(yè):重點保護控制系統(tǒng)、儀表回路、遠(yuǎn)程I/O和通信接口,可根據(jù)現(xiàn)場接地方式選擇隔離型或?qū)S眯盘?/span>SPD,并加強等電位連接。

軌道交通、通信基站:電源側(cè)配置分級SPD,通信側(cè)根據(jù)射頻、以太網(wǎng)、RS485等不同接口分別選型;天饋線路SPD還必須考慮工作頻率、功率、連接器形式和特性阻抗。GB 50343-2012對此已有明確選型原則。

六、工程實施應(yīng)遵循哪些標(biāo)準(zhǔn)?

電源SPD產(chǎn)品及試驗主要依據(jù)GB/T 18802.11-2020;建筑物防雷工程重點參考GB 50057-2010;建筑物內(nèi)電氣電子系統(tǒng)雷電防護參考GB/T 21714.4-2015;電子信息系統(tǒng)防雷和信號線路SPD配置參考GB 50343-2012;設(shè)備浪涌抗擾度試驗則執(zhí)行現(xiàn)行GB/T 17626.5-2019。

需要特別注意,國家標(biāo)準(zhǔn)處于持續(xù)修訂過程中。截至2026年9月,GB/T 21714.3-2026已于2026年7月30日發(fā)布,將于2027年2月1日實施并替代GB/T 21714.3-2015;工程項目應(yīng)按照項目實施日期和適用范圍采用相應(yīng)版本。

 

審核編輯(
王靜
)
投訴建議

提交

查看更多評論
其他資訊

查看更多

雷擊計數(shù)器技術(shù)選型與工程部署要點

景區(qū)智能防雷與在線雷電預(yù)警監(jiān)測系統(tǒng)的綜合部署方案

后備保護器分級參數(shù)、部署邏輯與選型適配

風(fēng)電機組防雷擊與浪涌保護系統(tǒng)部署技術(shù)方案

建筑群、景區(qū)與石化園區(qū)構(gòu)建智能雷電預(yù)警