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浪涌避雷器（SPD）是保護(hù)電氣電子設(shè)備免受雷電及操作過電壓損害的核心器件。要讓防護(hù)有效，科學(xué)選型很關(guān)鍵，我們需要系統(tǒng)考量一些要素。
在核心選型依據(jù)涉及系統(tǒng)參數(shù)以及防護(hù)需求，就系統(tǒng)參數(shù)來說，電壓等級(jí)會(huì)決定SPD的最大持續(xù)運(yùn)行電壓Uc，這個(gè)數(shù)值必須大于等于系統(tǒng)最大持續(xù)工作電壓乘以1.15。系統(tǒng)類型也有影響，像TNS、TNCS、TT、IT這些制式，會(huì)關(guān)系到SPD的接線方式，比如3+1、4、1+1等。接地電阻則會(huì)影響泄流效率及地電位抬升，一般要求它不超過10Ω，重要場(chǎng)所不能超過4Ω。
再看防護(hù)需求，保護(hù)對(duì)象不同，需要的防護(hù)等級(jí)也不一樣，拿電源進(jìn)線柜、配電柜、精密設(shè)備前端來說，它們就需要I級(jí)、II級(jí)、III級(jí)等不同的防護(hù)等級(jí)。雷電風(fēng)險(xiǎn)方面，我們要根據(jù)建筑物雷擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估來確定SPD的Imax及In，評(píng)估可按GB/T21714.2或IEC62305標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。
關(guān)于電壓保護(hù)水平 Up，核心要求是它必須低于被保護(hù)設(shè)備的耐沖擊電壓，這一點(diǎn)可以查設(shè)備手冊(cè)，拿 IT 設(shè)備來說，通常是 1.5 到 2.5kV。在級(jí)間配合上，前級(jí) SPD 的 Up 要比后級(jí)高 20% 以上，就像 I 級(jí) Up≤4kV，II 級(jí)≤2.5kV，III 級(jí)≤1.8kV 這樣。
通流能力方面，I 級(jí)用在進(jìn)線端，能承受 10/350μs 的雷電流波，其沖擊電流 Iimp≥12.5kA，要是重要建筑，就得≥25kA。II 級(jí)在配電端，承受的是 8/20μs 浪涌電流，最大放電電流 Imax≥40kA（三相）或者 20kA（單相）。III 級(jí)在設(shè)備端，承受復(fù)合波（1.2/50μs+8/20μs），標(biāo)稱放電電流 In 通常選 5 到 20kA。
響應(yīng)時(shí)間 ta 方面，氣體放電管大約是 100ns，壓敏電阻（MOV）大約 25ns，TVS 二極管則小于 1ns。在多級(jí)配合的情況下，后級(jí)需要更快的響應(yīng)速度。
下面來看看類型與技術(shù)特征的表格
| 類型 | 核心材料 | 優(yōu)勢(shì) | 局限 | 典型應(yīng)用 |
|---|---|---|---|---|
| 開關(guān)型 (I級(jí)) | 氣體放電管 | 通流量大(100kA+) | 殘壓較高，續(xù)流問題 | 變壓器/總配電柜進(jìn)線 |
| 限壓型 (II級(jí)) | 壓敏電阻(MOV) | 響應(yīng)快，殘壓低 | 老化失效，漏電流 | 分配電柜、UPS輸入端 |
| 復(fù)合型 (I+II級(jí)) | MOV+放電管 | 兼顧大通流與低殘壓 | 成本高 | 高雷暴區(qū)總進(jìn)線 |
| 精細(xì)保護(hù) (III級(jí)) | TVS/MOV | 極快響應(yīng)，超低殘壓 | 通流能力小 | 服務(wù)器、醫(yī)療設(shè)備前端 |
其次在數(shù)據(jù)中心以及機(jī)房這些場(chǎng)景，我們要選用 “3+1” 電路結(jié)構(gòu)的 SPD，這樣能避免 NPE 過電壓。同時(shí)，SPD 必須帶有遙信觸點(diǎn)，也就是干接點(diǎn)報(bào)警功能，還得有劣化指示。另外，推薦采用熱備份或者冗余并聯(lián)的設(shè)計(jì)。
對(duì)于光伏系統(tǒng)，我們要選擇直流專用的 SPD，其 Uc 要≥1.2× 系統(tǒng)最大開路電壓。而且，這種 SPD 要耐極性反轉(zhuǎn)，具備直流滅弧能力。
信號(hào)線路方面，SPD 要匹配接口類型，像 RJ45、RS485 等，還要匹配傳輸速率。同時(shí)，其插入損耗要≤0.5dB，電容值需滿足信號(hào)完整性要求。
多級(jí)配合時(shí)，我們要保證級(jí)間距離不小于 10 米，這是針對(duì)電纜的情況；要是做不到，就得加裝退耦電感。能量協(xié)調(diào)上，前級(jí)得泄放 90% 以上的浪涌能量才行。
連接的時(shí)候有不少規(guī)范要遵守。接地線長(zhǎng)度不能超過 0.5 米，截面積得在 16mm2 以上，而且得是銅質(zhì)的，總路徑要做成 “V” 型。另外，接地線和電源線不能平行敷設(shè)，兩者之間的距離得大于 30 厘米。
選型總結(jié)可以按五步法來操作。定位置，就是要明確 SPD 安裝在哪個(gè)地方，像 I/II/III 級(jí)保護(hù)區(qū)都有可能。算電壓，得先確定系統(tǒng) Uc 以及設(shè)備耐壓，再據(jù)此選定 Up。選通流，要根據(jù)雷擊風(fēng)險(xiǎn)來挑選 Iimp/Imax/In?？唇Y(jié)構(gòu)，得按照接地系統(tǒng)來選擇 SPD 的電路模式，就 4P、3+1 這些類型來說都有可能用到。強(qiáng)驗(yàn)證，要檢查產(chǎn)品的壽命、認(rèn)證情況，比如 TUV/UL/IEC61643 這些認(rèn)證，還有溫控脫扣功能也不能忽視。
恩彼邁建議優(yōu)先選擇有失效短路模式的 SPD，這樣能避免出現(xiàn)保護(hù)盲區(qū)。同時(shí)，對(duì)于 MOV 型的 SPD，要定期檢測(cè)漏電流，確保它能可靠工作。
