電源浪涌保護(hù)器（Surge protection Device），簡(jiǎn)寫為SPD，適用于交流50/60Hz，額定工作電壓220V/380V的TT、TN-S、TN-C、IT等供電系統(tǒng)及工廠低壓動(dòng)力和控制系統(tǒng)，對(duì)間接雷電和直接雷電影響或其他瞬時(shí)過電壓的浪涌進(jìn)行保護(hù)，主要適用于住宅，第三產(chǎn)業(yè)及工礦企業(yè)等領(lǐng)域浪涌保護(hù)要求，具有相對(duì)相，相對(duì)地，相對(duì)中線，中線對(duì)地及其組合等保護(hù)模式。

同為科技（TOWE）作為我國雷電防護(hù)行業(yè)知名企業(yè)，有著22年行業(yè)經(jīng)驗(yàn)，在雷電防護(hù)領(lǐng)域擁有具備國際水準(zhǔn)的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)產(chǎn)品，已獲多項(xiàng)國家專利，致力于為客戶提供多種技術(shù)先進(jìn)、安全可靠的防雷產(chǎn)品及服務(wù)，產(chǎn)品主要有電源電涌保護(hù)器、信號(hào)電涌保護(hù)器、工業(yè)控制及風(fēng)電光伏電涌保護(hù)器、避雷針與接地系統(tǒng)產(chǎn)品，二十二年來為超過百萬用戶提供過專業(yè)系統(tǒng)的綜合雷電防護(hù)解決方案。

在現(xiàn)代社會(huì)，SPD已然是電子設(shè)備雷電防護(hù)中不可缺少的一種裝置，其作用是把竄入電力線、信號(hào)傳輸線的瞬時(shí)過電壓限制在設(shè)備或系統(tǒng)所能承受的電壓范圍內(nèi)，或?qū)?qiáng)大的雷電流泄流入地，保護(hù)被保護(hù)的設(shè)備或系統(tǒng)不受沖擊而損壞。一般而言，SPD的基本結(jié)構(gòu)包括：放電間限、充氣放電管、壓敏電阻、抑制二極管和扼流線圈等。

（1）放電間隙(又稱保護(hù)間隙)：一般由暴露在空氣中的兩根相隔一定間隙的金屬棒組成，其中一根金屬棒與所需保護(hù)設(shè)備的電源相線L1或零線（N）相連，另一根金屬棒與接地線(PE)相連接，當(dāng)瞬時(shí)過電壓襲來時(shí)，間隙被擊穿，把一部分過電壓的電荷引入大地，避免了被保護(hù)設(shè)備上的電壓升高。這種放電間隙的兩金屬棒之間的距離可按需要調(diào)整，結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，其缺點(diǎn)時(shí)滅弧性能差。改進(jìn)型的放電間隙為角型間隙，它的滅弧功能較前者為好，它是靠回路的電動(dòng)力F作用以及熱氣流的上升作用而使電弧熄滅的。

（2）氣體放電管：由相互離開的一對(duì)冷陰板封裝在充有一定的惰性氣體(Ar)的玻璃管或陶瓷管內(nèi)組成的。為了提高放電管的觸發(fā)概率，在放電管內(nèi)還有助觸發(fā)劑。這種充氣放電管有二極型的，也有三極型的，氣體放電管的技術(shù)參數(shù)主要有：直流放電電壓Udc;沖擊放電電壓Up(一般情況下Up≈(2～3)Udc;工頻而授電流In;沖擊而授電流Ip；絕緣電阻R(>109Ω)；極間電容(1-5PF)

氣體放電管可在直流和交流條件下使用，其所選用的直流放電電壓Udc分別如下：在直流條件下使用：Udc≥1.8U0（U0為線路正常工作的直流電壓）在交流條件下使用：U dc≥1.44Un（Un為線路正常工作的交流電壓有效值）

（3）壓敏電阻：是以ZnO為主要成分的金屬氧化物半導(dǎo)體非線性電阻，當(dāng)作用在其兩端的電壓達(dá)到一定數(shù)值后，電阻對(duì)電壓十分敏感。它的工作原理相當(dāng)于多個(gè)半導(dǎo)體P-N的串并聯(lián)。壓敏電阻的特點(diǎn)是非線性特性好（I=CUα中的非線性系數(shù)α），通流容量大（～2KA/cm2），常態(tài)泄漏電流?。?0-7～10-6A），殘壓低（取決于壓敏電阻的工作電壓和通流容量），對(duì)瞬時(shí)過電壓響應(yīng)時(shí)間快（～10-8s），無續(xù)流。

壓敏電阻的技術(shù)參數(shù)主要有：壓敏電壓（即開關(guān)電壓）UN，參考電壓Ulma；殘壓Ures；殘壓比K(K=Ures/UN)；最大通流容量Imax；泄漏電流；響應(yīng)時(shí)間。壓敏電阻的使用條件有：壓敏電壓：UN≥[（√2×1.2）/0.7]U0（U0為工頻電源額定電壓）最小參考電壓：Ulma≥（1.8～2）Uac (直流條件下使用)Ulma≥（2.2～2.5）Uac（在交流條件下使用，Uac為交流工作電壓）

壓敏電阻的最大參考電壓應(yīng)由被保護(hù)電子設(shè)備的耐受電壓來確定，應(yīng)使壓敏電阻的殘壓低于被保護(hù)電子設(shè)備的而損電壓水平，即(Ulma)max≤Ub/K，上式中K為殘壓比，Ub為被保護(hù)設(shè)備的而損電壓。

（4）抑制二極管：具有箝位限壓功能，它是工作在反向擊穿區(qū)，由于它具有箝位電壓低和動(dòng)作響應(yīng)快的優(yōu)點(diǎn)，特別適合用作多級(jí)保護(hù)電路中的最末幾級(jí)保護(hù)元件。抑制二極管在擊穿區(qū)內(nèi)的伏安特性可用下式表示：I=CUα，上式中α為非線性系數(shù)，對(duì)于齊納二極管α=7～9，在雪崩二極管α=5～7。

抑制二極管的技術(shù)參數(shù)主要有：·額定擊穿電壓，它是指在指定反向擊穿電流（常為lma）下的擊穿電壓，這于齊納二極管額定擊穿電壓一般在2.9V～4.7V范圍內(nèi)，而雪崩二極管的額定擊穿電壓常在5.6V～200V范圍內(nèi)?！ぷ畲篌槲浑妷海核侵腹茏釉谕ㄟ^規(guī)定波形的大電流時(shí)，其兩端出現(xiàn)的最高電壓?！っ}沖功率：它是指在規(guī)定的電流波形（如10/1000μs）下，管子兩端的最大箝位電壓與管子中電流等值之積。

·反向變位電壓：它是指管子在反向泄漏區(qū)，其兩端所能施加的最大電壓，在此電壓下管子不應(yīng)擊穿。此反向變位電壓應(yīng)明顯高于被保護(hù)電子系統(tǒng)的最高運(yùn)行電壓峰值，也即不能在系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)處于弱導(dǎo)通狀態(tài)。·最大泄漏電流：它是指在反向變位電壓作用下，管子中流過的最大反向電流。·響應(yīng)時(shí)間：10～11s。

（5）扼流線圈：扼流線圈是一個(gè)以鐵氧體為磁芯的共模干擾抑制器件，它由兩個(gè)尺寸相同，匝數(shù)相同的線圈對(duì)稱地繞制在同一個(gè)鐵氧體環(huán)形磁芯上，形成一個(gè)四端器件，要對(duì)于共模信號(hào)呈現(xiàn)出大電感具有抑制作用，而對(duì)于差模信號(hào)呈現(xiàn)出很小的漏電感幾乎不起作用。扼流線圈使用在平衡線路中能有效地抑制共模干擾信號(hào)（如雷電干擾），而對(duì)線路正常傳輸?shù)牟钅Ｐ盘?hào)無影響。

這種扼流線圈在制作時(shí)應(yīng)滿足以下要求：·繞制在線圈磁芯上的導(dǎo)線要相互絕緣，以保證在瞬時(shí)過電壓作用下線圈的匝間不發(fā)生擊穿短路。·當(dāng)線圈流過瞬時(shí)大電流時(shí)，磁芯不要出現(xiàn)飽和?！ぞ€圈中的磁芯應(yīng)與線圈絕緣，以防止在瞬時(shí)過電壓作用下兩者之間發(fā)生擊穿?！ぞ€圈應(yīng)盡可能繞制單層，這樣做可減小線圈的寄生電容，增強(qiáng)線圈對(duì)瞬時(shí)過電壓的而授能力。

2.SPD的工作原理

電源浪涌保護(hù)器分為防爆箱式和模塊式兩種。均采用了一種非線性特性極好的壓敏電阻。在正常情況下，浪涌保護(hù)器處于極高的電阻狀態(tài)，漏流幾乎為零，從而保證電源系統(tǒng)正常供電。當(dāng)電源系統(tǒng)出現(xiàn)浪涌過壓時(shí)，電源浪涌保護(hù)器立即在納秒級(jí)的時(shí)間內(nèi)導(dǎo)通，將過電壓的幅值限值在設(shè)備的安全工作范圍內(nèi)，同時(shí)將浪涌能量入地釋放掉。隨后，浪涌保護(hù)器又迅速變?yōu)楦咦锠顟B(tài)，從而不影響正常供電。

在電源浪涌保護(hù)器的等級(jí)劃分上，從級(jí)別上分三個(gè)等級(jí)：第一級(jí)可以對(duì)于直接雷擊電流進(jìn)行泄放，或者當(dāng)電源傳輸線路遭受直接雷擊時(shí)傳導(dǎo)的巨大能量進(jìn)行泄放，第一級(jí)保護(hù)時(shí)應(yīng)為三相電壓開關(guān)型電源防雷器，其雷電通流量不應(yīng)低于60KA。一般用于總配電。

第二級(jí)目的是進(jìn)一步將通過第一級(jí)防雷器的殘余浪涌電壓的值限制到1500—2000V，對(duì)LPZ1—LPZ2實(shí)施等電位連接。分配電柜線路輸出的電源防雷器作為第二級(jí)保護(hù)時(shí)應(yīng)為限壓型電源防雷器，其雷電流容量不應(yīng)低于20KA。第三級(jí)目的是最終保護(hù)設(shè)備的手段，將殘余浪涌電壓的值降低到1000V以內(nèi)。作為第三級(jí)保護(hù)時(shí)應(yīng)為串聯(lián)式限壓型電源防雷器，其雷電通流容量不應(yīng)低于10KA。一般用于終端配電設(shè)備。

不同的配電系統(tǒng)應(yīng)該選擇相應(yīng)浪涌保護(hù)器，可分TN（TN-S，TN-C，TN-C-S），IT，TT?？傊擞勘Ｗo(hù)器連接到電子設(shè)備中是非常有必要的。電腦、電子儀器、實(shí)驗(yàn)儀器等現(xiàn)代用電設(shè)備的內(nèi)部元器件是非常精密與復(fù)雜的，它們對(duì)于浪涌也特別的敏感。浪涌是電力系統(tǒng)中固有的一種現(xiàn)象，因此，浪涌保護(hù)器在日常生活與工作中是必不可少的。