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1、电源通道SPD的参数选择摘 要 介绍了SPD的基本功能后,阐述SPD的电压保护水平、通流容量、最大持续运行电压三个主要参数的重要性、基本概念、术语、相关标准和选择方法。可作为电气、电子设备电源侧电涌保护设计的基础。关键词 防雷保护 电压保护水平通流容量最大持续运行电压引言由于信息系统应用越来越广泛和各种设备的现代化程度的不断提高,防雷工程已从过去以人身安全和建筑物本体结构的防护扩展到建筑物内设备的保护,从而电涌保护得到了更普遍的重视。电涌保护的主要对象是以微电子芯片为基础和计算机技术为核心的各种信息设备(计算机系统、通信系统、控制系统和精密测量系统),以大功率
2、电子器件为基础的电力电子设备(变流器,变频器,UPS等),以及包含信息模块和电力电子模块的传统电气设备(如智能开关柜)等。这些设备可通称为电气、电子设备。近年来,电涌保护成为建筑电气设计的新内容,国内外电涌保护器产品（简称SPD）大量使用,电涌保护工程公司大量涌现。与此同时,有关SPD及其应用的国际、国内和行业标准陆续制订出来,各防雷主管部门正在加强对电涌保护的管理。但是在电涌保护工程中还有许多问题不清楚或不明确,各项标准之间并不完全一致,甚至术语也不相同。我国的电涌保护工程业务量极大,但毕竟开展时间不长，这就使得上述问题的解决有待深入研究和实践。但是认真消化
3、有关标准,准确掌握基本参数,也是一个必要的基础。电涌保护设计的基本问题一是电涌保护器的基本参数选择,二是电涌保护器的布局。本文主要阐述第一个基本问题。SPD的基本功能是通过泄放电涌电流、限制过电压从而达到保护设备的目的。SPD设计主要针对雷电浪涌,兼能限制电源系统内部发生的大部分操作浪涌,因为实测显示绝大多数情况下操作过电压不高,能量小于雷电浪涌。SPD不能削减和长时间承受暂态过电压。对于雷电涌,SPD能限制雷击电磁脉冲以各种方式(如地电位反击、沿线侵入、雷电感应等)的侵袭。下面就SPD的分类和电压保护水平、通流容量、最大持续运行电压三个主要参数展开介绍。1过
4、电压过电压有多种多样,其中常见的有雷电过电压、系统过电压和地电位反击过电压.1.1 雷电过电压1.1.1 直击雷雷云之间、雷云对地面的建筑物或其他物体,对其放电所产生的电击称之为直接雷击.雷击过电压的能量有时非常强,雷电的放电电流一般为20kA～40kA,雷电流在闪击中直接进入金属管道或供电线路时,它们沿着金属管道或供电线路可以传送到很远的地方.除了沿管道或供电线路产生电或热效应,破坏其机械和电气连接外,还会危及有关操作和使用人员的安全.1.1.2 感应雷雷云放电时,对设备、线路或其他物体的静电感应和电磁感应所引起的过电压称之为雷电感应或感应雷击.带有大量负电
5、荷的雷云所产生的电场E将会在架空明线上感应出被电场束缚的正电荷.雷云间、雷云对地放电时,云层中的负电荷在一瞬间消失了(严格说是大大减弱),那么,线路上感应出的这些被束缚的正电荷也就在一瞬间失去了束缚,在电势能的作用下,这些正电荷将沿着线路产生大电流冲击,从而对电气设备产生不同程度的影响.雷击发生的交变电磁场,其能量将感应于线路并最终作用到设备上(由于避雷针的存在,建筑物上落雷机会反倒增加,内部设备遭感应雷危害的机会和程度一般来说是增加了),对用电设备造成极大危害.感应雷虽然没有直击雷猛烈,但其发生的几率比直击雷高得多.据统计,80%雷击事故是由感应雷引起.直击
6、雷只发生在雷云对地闪击时才会对地面造成灾害,感应雷则不论雷云对地闪击或者雷云对雷云之间的闪击,都可能发生并造成灾害.此外,直击雷一次能袭击一个小范围的目标,而一次雷闪击可以在较大的范围内多个小局部同时产生感应雷过电压,并且,这种感应过电压可以通过电力线、电话线等传输到很远,至使雷害范围扩大.1.2 系统过电压由于系统参数变化而引起的电磁能转化或传递所造成的电压升高称为系统过电压.当电流在导体上流动时,会产生磁场,储存能量,电流截面积越大,导线越长,存储能量越大,所以,当大型负载(特别是电感性负载)电气设备开关时,便会产生瞬时过电压.系统过电压有工频过电压、操作
7、过电压、谐振过电压之分.一般防系统过电压是通过电容、电感、继电器和电涌保护器等措施.1.3 地电位反击 雷击大地或接闪器、引下线和接地体等防雷装置,引起地电位上升而波及附近的电子设备,对设备产生反击,损害设备对地的绝缘.2电源SPD分类建筑物防雷设计规范第6.4.11条中提到了电压开关型SPD、限压型SPD，是按SPD的结构原理和动作特性分类的。2.1开关型SPD其核心保护元件是各种开关型器件，如开放的空气间隙、封闭的气体放电管。开关型器件是非线形器件，伏安特性不连续，在小电压时基本上为开路状态，电压高到一定程度时两极间的电阻突然降低，转化为导通状态。常见的
8、电压开关型SPD是间隙型。其伏安特性可
