浪涌保护器参数指南：浪涌保护器行业选型方案
浪涌保护器（SPD）是一种用于限制瞬态过电压和泄放浪涌电流的器件，可有效降低电子设备在雷击、电源故障等情况下受到的损害。其主要作用是当系统发生浪涌时，将过电压、过电流泄放到大地，从而保护设备和人身安全。然而浪涌保护器选择是电气应用中十分复杂的一个问题，其中涉及到系统接地形式、暴露程度、防雷分区、电缆长度、级间保护、保护点短路电流大小、分流回路数等方面。本文将围绕浪涌保护器的参数、选型和应用等方面进行全面的介绍。
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浪涌保护器的参数主要有以下几个：
最大持续运行电压（Uc）：指可持续加于SPD保护模式的最大均方根电压（有效值）或直流电压。它实际上是SPD的额定电压。Uc值与SPD产品的使用寿命、电压保护水平有关。如果Uc值选择偏高，虽然能延长产品的使用寿命，但其残压也相应提高，对被保护对象是不利的。
标称放电电流（In）：流过电涌保护器8/20μs电流波的峰值电流。在SPD的相关标准中，规定了一系列的In值，某一型号SPD设计制造时的目标是要达到某一等级，就选用In系列中相应的In值进行试验，试验合格后，该SPD的In值就可以确定为选中的值。
最大放电电流（Imax）：流过浪涌保护器8/20μs电流波的峰值电流。该参数从定义上与标称放电电流（In)相同，但SPD标准在给出In系列值的同时，也给出了Imax系列值，且同一等级中Imax>In。某一SPD采用某一等级的In并通过了试验，并不能保证该SPD选用同一等级的Imax通过试验。因此尽管In和Imax都是8/20μs电流波的峰值，但是在试验时所采用的电流波的峰值和通过电流的次数是不一样的。
冲击电流（Iimp）：冲击电流指通过10/350μs雷电流波的能力，包含两个参数：幅值电流Ipeak和电荷量Q。该参数用于SPD做Ⅰ级试验。
电压保护水平（Up）：电压保护水平又称残压，指SPD动作后，SPD中流过规定波形的幅值的电流时，其两端的电压。该参数用于对被保护设备的冲击耐压的保护。其值需低于被保护设备的冲击耐压。
浪涌保护器的选型
在选型浪涌保护器时，需要考虑到不同的应用环境和要求。首先需要确定需要保护的设备类型和电路类型，然后根据其电压等级、安装位置和工作原理等因素，选择合适的浪涌保护器。同时需要考虑到浪涌保护器的额定电流、响应时间、容量等参数，确保浪涌保护器能够满足实际需求。具体的选型步骤如下：
确定浪涌保护器的安装位置和级别：根据GB50057-2010《建筑物防雷设计规范》和GB50343-2012《建筑物电子信息系统防雷技术规范》，浪涌保护器分为Ⅰ级、Ⅱ级和Ⅲ级，分别对应于电源引入的总配电箱、分支配电箱和终端设备处。一般建议采用分级配置，即在总配电箱处安装Ⅰ级浪涌保护器，用于承受雷电直击或感应雷电流，其冲击电流Iimp应≥12.5kA；在分支配电箱处安装Ⅱ级浪涌保护器，用于泄放残余的雷电流，其最大放电电流Imax应≥40kA；在终端设备处安装Ⅲ级浪涌保护器，用于限制设备端的残余电压，其电压保护水平Up应≤1.5kV。
确定浪涌保护器的最大持续运行电压Uc：浪涌保护器的最大持续运行电压Uc应不小于其安装处的供电电压，且考虑到电压偏差和谐波的影响，应适当提高Uc值。一般情况下，对于单相220V或三相380V的交流系统，建议选择Uc为275V~385V的浪涌保护器；对于其他特殊的电压等级，如480V、690V等，应选择相应的Uc值。
确定浪涌保护器的通流容量：浪涌保护器的通流容量包括冲击电流Iimp、标称放电电流In和最大放电电流Imax，它们反映了浪涌保护器的承受能力和使用寿命。一般情况下，通流容量越大，浪涌保护器的性能越好，但也会增加成本。因此，应根据实际的防雷需求和经济效益，选择合适的通流容量。一般建议，Ⅰ级浪涌保护器的Iimp应≥25kA，Ⅱ级浪涌保护器的Imax应≥60kA，Ⅲ级浪涌保护器的In应≥20kA。
确定浪涌保护器的保护模式和接线方式：浪涌保护器的保护模式指的是浪涌保护器在电路中的连接方式，常见的有L-N、L-PE、N-PE、L-N-PE等，分别对应于火线-零线、火线-地线、零线-地线、火线-零线-地线等保护。浪涌保护器的接线方式指的是浪涌保护器的安装形式，常见的有并联式、串联式、混联式等。一般情况下，建议选择并联式的浪涌保护器，因为它不会影响正常的供电，且易于更换。浪涌保护器的保护模式和接线方式应根据系统的接地形式、电源类型、电缆长度等因素确定，以保证浪涌保护器的有效工作。一般建议，对于TN-S系统，应选择L-N、L-PE、N-PE三种保护模式；对于TT系统，应选择L-N-PE一体式保护模式；对于IT系统，应选择L-PE保护模式。
确定浪涌保护器的电压保护水平Up：浪涌保护器的电压保护水平Up是指浪涌保护器动作后，其两端的电压，它反映了浪涌保护器对被保护设备的保护效果。Up值越小，保护效果越好，但也会增加浪涌保护器的损耗和故障率。因此，应根据被保护设备的冲击耐压水平，选择合适的Up值。一般建议，Ⅰ级浪涌保护器的Up应≤4kV，Ⅱ级浪涌保护器的Up应≤2.5kV，Ⅲ级浪涌保护器的Up应≤1.5kV。
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浪涌保护器的行业应用
浪涌保护器广泛应用于各个行业，如电力、通信、交通、医护、教育、安防等，为各类电子设备提供可靠的防雷保护。在不同的行业应用中，浪涌保护器的配置和安装要注意以下几点：
根据行业特点和防雷需求，选择合适的浪涌保护器类型和规格。例如，对于电力行业，应选择专用的电力浪涌保护器，如交流电源浪涌保护器、直流电源浪涌保护器、信号浪涌保护器等，根据电压等级、电流容量、保护模式等因素，选择合适的浪涌保护器产品。
根据行业标准和规范，合理布置浪涌保护器的安装位置和数量。例如，对于通信行业，应遵循GB50311-2017《通信建筑物防雷设计规范》，在通信机房的进线端、分配端、设备端等位置，安装相应级别的浪涌保护器，以形成完整的防雷保护体系。
根据行业环境和条件，选择合适的浪涌保护器的安装方式和接线方式。例如，对于交通行业，应考虑到路灯、信号灯、监控摄像头等设备的分散性和暴露性，选择适合户外安装的浪涌保护器，采用并联式或混联式的接线方式，以减少线路阻抗和泄放电阻，提高保护效果。
根据行业实际和要求，定期检查和维护浪涌保护器的工作状态和性能。例如，对于医护行业，应重视浪涌保护器对医疗设备的保护作用，定期检查浪涌保护器的工作指示灯、遥信输出、故障报警等功能，及时更换损坏或老化的浪涌保护器，以保证医疗设备的正常运行和人员的安全。
审核编辑 黄宇
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