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1. 浪涌保护器（SPD）的定义与作用

浪涌保护器（SPD）是为电子设备、仪器仪表、通讯线路等给予防护的电子装置。其作用是限制瞬态过电压，将电涌电流泄放到地，保护系统及设备免受雷电或电涌的破坏。

2. 浪涌保护器的组成、原理和分类

2.1 组成
浪涌保护器的基本组成元件包括：

• 放电间隙
• 充气放电管
• 压敏电阻（MOV）
• 抑制二极管（TVS）
• 扼流线圈

2.2 工作原理
当雷电或电涌冲击窜入电力线或信号线时，SPD会将过电压限制在设备所能承受的范围内，同时将强大电流泄放到地，防止设备受损。

2.3 分类
根据工作原理，SPD分为：

• 电压开关型SPD： 过电压时瞬间导通，典型元件包括放电间隙和气体放电管。
• 限压型SPD： 顺利获得非线性特性将电压限制在安全范围内，常见元件为压敏电阻和抑制二极管。
• 组合型SPD： 同时具备开关型和限压型特点，能给予更全面的保护。

3. 浪涌保护器的主要性能参数

1. 电压保护水平（Up）：

   • 反映SPD限制接线端电压的能力。
   • Up应大于设备最高承受电压，但尽可能接近其耐压极限。

2. 标称放电电流（In）：

   • 表示SPD在8/20µs波形下的电流峰值，通常用于Ⅱ类试验。

3. 冲击电流（Iimp）：

   • 用于I类试验，典型波形为10/350µs，参数包括电流峰值、比能量和电荷量。

4. 雷电防护等级划分与风险评估：

   • 根据电子系统的重要性、使用性质、设备价值以及雷击风险等级，确定防护等级。

4. 浪涌保护器的选择

4.1 选型原则

1. 根据防护等级：

   • 一级保护（I类）：用于建筑物入户处，能承受10/350µs的冲击电流。
   • 二级保护（II类）：用于配电箱位置，承受8/20µs波形的电流。
   • 三级保护（III类）：用于设备终端，给予精细保护。

2. 参数匹配：

   • 根据系统电压、雷电防护等级、设备耐压等选择合适的Up、In和Iimp。
   • 确保SPD的Up小于设备耐冲击电压额定值Uw的80%，并留有20%裕量。

3. 特殊要求：

   • 满足当地防雷部门的特殊要求，确保设计合规。

4.2 安装位置

• 第一级SPD安装在建筑物入户处，靠近总等电位连接处。
• 第二级和第三级SPD安装在配电箱及设备附近，形成多级防护结构。

4.3 耐冲击额定值的选择

• 强电机房、一级负荷设备需特别注意SPD的选型，确保SPD能匹配所处位置的雷电冲击等级要求。

5. 浪涌保护器的安装规定与注意事项

5.1 连接导线要求

• SPD的连接导线应尽量短直，总长度不超过0.5m，以减少连接线电感影响。
• 确保有效电压保护水平Up小于设备耐压额定值Uw。

5.2 多级保护设计

• 当第一级SPD与设备间线路过长时，应在设备附近增设SPD。
• 多级SPD应精确匹配安装位置和数量，使雷电流合理分配并引导入地，确保保护效果。

5.3 SPD与其他设备配合

• 与RCD配合： 防止人身触电事故。
• 与过电流保护器配合： 提高供电系统的陆续在性和安全性。

5.4 防雷区匹配

• 若SPD安装在电力线穿越防雷区的界面处，SPD数量应与防雷区的数量相匹配。

5.5 其他特殊情况

• 若建筑物无防雷直击装置，应增加屏蔽措施，如安装避雷网。
• 设备间无屏蔽保护时，需设置感应电压保护措施，确保浪涌电压在设备允许范围内。

浪涌保护器的正确设置和安装对电子系统的防雷安全起着关键作用。在设计过程中，需根据雷电防护等级、设备耐压要求，合理选择SPD的性能参数及安装位置。顺利获得多级保护设计、精确匹配安装、缩短连接线长度等方法，可有效降低雷电或电涌风险，确保设备及系统的安全稳定运行。