电涌保护器基本知识与检测技术

电涌保护器的原理及应用一、电涌保护器的概述电涌保护器是一种用于保护电气设备免受电涌损伤的装置。

在电力系统中，突然发生的电压暂升（过电压）和电流暂增（过电流）会对设备产生不可逆转的损害，因此电涌保护器的作用就是通过快速响应和吸收这些过电压和过电流，保护设备的正常运行。

二、电涌保护器的工作原理电涌保护器的工作原理主要依靠电压限制和能量吸收来达到保护设备的目的。

1. 电压限制电涌保护器内部通常包含一个电压限制器（varistor）或气体放电管（gas discharge tube），当电压超过限定电压时，这些器件会迅速导通，使电涌能量通过保护器而不是被设备吸收。

限流电阻和电容器等元件也会用于限制电流。

2. 能量吸收电涌保护器还包括一个用于吸收电涌能量的元件。

当电压超过限定电压时，保护器内的放电器件导通后，电涌能量会被吸收，并通过放电路径释放，以保护设备免遭损害。

三、电涌保护器的应用领域电涌保护器广泛应用于电力系统、通信设备、计算机设备、工业控制系统等领域。

以下是一些常见的应用场景：•电力系统：在电力输配电网的高压侧和低压侧，电涌保护器被广泛使用来保护变压器、发电机、电缆和电气设备等。

•通信设备：在通信设备中，电涌保护器常用于保护电话交换机、传输设备和通信设备免受雷击和电磁脉冲干扰。

•计算机设备：大型计算机房内的各种计算机设备和服务器通常都装备了电涌保护器，以防止电涌损害硬件设备。

•工业控制系统：在工业生产过程中，各种工业控制设备对电涌非常敏感，需要使用电涌保护器来保护这些设备免被电涌损坏。

四、电涌保护器的选择和安装注意事项在选择和安装电涌保护器时，应注意以下几个方面：1.了解设备的额定电压和电流等参数，在选择电涌保护器时，要确保其限制电压适合设备的工作电压范围。

2.根据设备的敏感度和保护要求，选择适合的电涌保护器类型，如单相、三相、整流型、非整流型等。

3.电涌保护器的安装位置应尽量靠近设备，以便快速响应电压暂升或电流暂增，并且应遵循安全规范和厂家的安装要求。

电涌保护器的检测黄克俭2006年6月于武汉1、什么是电涌保护器2、电涌保护器的检测1.1 电涌保护器的定义1.2 电涌保护器的原理1.3 电涌保护器的分类1.4 电涌保护器的主要技术参数1.1 电涌保护器的定义是一种保护电器。

英文：Surge protective device，简写:SPD目的在于限制瞬态过电压和分走电涌电流的器件，它至少含有一非线性元件。

电涌保护器的一些不同的叫法：电压限制器、过电压保护器、电流放电器、避雷器、防雷器、浪涌保护器等。

是利用某些物质或元器件的电阻非线性特性，来限制瞬态过电压和分走电涌电流，以达到保护用电设备的目的。

1.2 电涌保护器的原理如图1:线性电阻与非线性电阻的伏安特性线性电阻的伏安特性 限压型非线性电阻的伏安特性 开关型非线性电阻的伏安特性 常用的非线性元件开关型:放电间隙、放电管限压型:压敏电阻（阀片Sic 、ZnO 、MOV ）、瞬态抑制二极管（TVS ）、固体放电管。

传输线分流型SPD 的原理高通滤波（用于高频信号） 低通滤波（电源系统）1.3 电涌保护器的分类按性质分类：开关型、限压型、组合型 I点I I 启接收机用 电 设 备按用途分类：电源、信号和天馈按外型分类：模块式、箱式按接线端口分类：一端口、二端口按接线方式分类（低压电源）：“3+1”模式、“4+0”模式图2 二端口(串联SPD ）TT 系统中采用“4+0”保护模式接线方式TT 系统中采用“3+1”保护模式接线方式Li PE PE PEPEA L L L按测试实验等级分类Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类试验等级的电涌保护器 Ⅰ级分类实验：用标称放电电流In 、1.2/50us 冲击和最大冲击电流Iimp 做的试验；Ⅱ级分类实验：用标称放电电流In 、1.2/50us 冲击和最大冲击电流Imax 做的试验；Ⅲ级分类实验：用混合波（1.2/50us 、8/20us ）做的试验。

A L L L低压电源系统电涌保护器的分类（进口产品）分A、B、C、D四种等级：A级，用于低压架空线路浪涌避雷器。

电涌保护器(SPD) 的测试参数信息产业部邮电设计院金山石宇海李跃进摘要：了解电涌保护器（SPD ）的测试参数是掌握SPD 防雷水平和产品品质的基础，对于测试参数满足通信局（站）雷电防护设计要求的SPD ，则该产品可以最大限度地保障通信系统的安全运行，否则将会对通信系统造成危害。

目前通信系统防雷已经成为通信防护领域最重要的内容之一，而在通信系统的雷电防护工程中合理地选择高质量和高可靠性的SPD 则是至关重要的，那么如何衡量SPD 的防雷水平和产品品质？目前主要是通过依据现行有效的测试标准，对SPD 产品的各个技术参数和指标一一进行测试，通过测试获得其科学、公正和有效的测试数据及结果。

而防雷工程设计人员则要依据这些测试数据和结果进行雷电防护工程设计。

可见要想合理和有效地选用SPD 产品，必须首先准确地了解SPD 的测试参数。

目前在我国通信防雷领域中所采用SPD 产品的主要测试参数有：•限压型SPD 标称导通电压和漏电流参数；•开关型SPD 的斜角波测试参数（100/V 、1kV/ m s ）；•限压型SPD 的标称放电电压和通流容量测试参数（8/20 m s ）；•开关型SPD 的标称放电电压和通流容量测试参数（10/350 m s ）；•残压及限制电压的测试参数；•点火电压的测试参数；•混合波测试参数。

图 1 的波形可定义如下：•视在头时间t f ：为雷电波冲击电流波峰值的10% 到90%( 见图1) 间的时间间隔的 1.25 倍；•视在原点O 1 ：为雷电波冲击电流峰值10% 和90% 两点画一直线与时间坐标轴的相交点。

•视在半峰值时间t t ：为从雷电波冲击电流视在原点O 1 到电流降到半峰值时刻之间的时间间隔；雷电波冲击电流测试，主要用于雷电浪涌保护器的冲击通流容量及其残压的测试，测试这两个参数的意义、要求及定义如下：1.1 标称放电电流和通流容量标称放电电流和通流容量是衡量雷电浪涌保护器允许通过雷电流水平的参数，也是工程设计人员选择防雷器的重要依据之一。

电涌保护器的检测黄克俭2006年6月于武汉1、什么是电涌保护器2、电涌保护器的检测1.1 电涌保护器的定义1.2 电涌保护器的原理1.3 电涌保护器的分类1.4 电涌保护器的主要技术参数1.1 电涌保护器的定义是一种保护电器。

英文：Surge protective device，简写:SPD目的在于限制瞬态过电压和分走电涌电流的器件，它至少含有一非线性元件。

电涌保护器的一些不同的叫法：电压限制器、过电压保护器、电流放电器、避雷器、防雷器、浪涌保护器等。

是利用某些物质或元器件的电阻非线性特性，来限制瞬态过电压和分走电涌电流，以达到保护用电设备的目的。

1.2 电涌保护器的原理如图1:线性电阻与非线性电阻的伏安特性线性电阻的伏安特性 限压型非线性电阻的伏安特性 开关型非线性电阻的伏安特性常用的非线性元件开关型:放电间隙、放电管限压型:压敏电阻（阀片Sic 、ZnO 、MOV ）、瞬态抑制二极管（TVS ）、固体放电管。

传输线分流型SPD 的原理高通滤波（用于高频信号） 低通滤波（电源系统）1.3 电涌保护器的分类按性质分类：开关型、限压型、组合型按用途分类：电源、信号和天馈按外型分类：模块式、箱式I点I I 启接收机用 电 设 备按接线端口分类：一端口、二端口按接线方式分类（低压电源）：“3+1”模式、“4+0”模式图2 二端口(串联SPD ）TT 系统中采用“4+0”保护模式接线方式TT 系统中采用“3+1”保护模式接线方式Li PE PE PEPEA L L L按测试实验等级分类Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类试验等级的电涌保护器 Ⅰ级分类实验：用标称放电电流In 、1.2/50us 冲击和最大冲击电流Iimp 做的试验；Ⅱ级分类实验：用标称放电电流In 、1.2/50us 冲击和最大冲击电流Imax 做的试验；Ⅲ级分类实验：用混合波（1.2/50us 、8/20us ）做的试验。

低压电源系统电涌保护器的分类（进口产品）分A 、B 、C 、D 四种等级：A 级，用于低压架空线路浪涌避雷器。

简介：电涌保护器(Surge protection Device)是电子设备雷电防护中不可缺少的一种装置。

电涌保护器的作用是把窜入电力线、信号传输线的瞬时过电压限制在设备或系统所能承受的电压范围内，或将强大的雷电流泄流入地，保护被保护的设备或系统不受冲击而损坏。

关键字：电涌保护器防雷信号传输电涌保护器(Surge protection Device)是电子设备雷电防护中不可缺少的一种装置，过去常称为“避雷器”或“过电压保护器”英文简写为SPD。

电涌保护器的作用是把窜入电力线、信号传输线的瞬时过电压限制在设备或系统所能承受的电压范围内，或将强大的雷电流泄流入地，保护被保护的设备或系统不受冲击而损坏。

电涌保护器的类型和结构按不同的用途有所不同，但它至少应包含一个非线性电压限制元件。

用于电涌保护器的基本元器件有：放电间隙、充气放电管、压敏电阻、抑制二极管和扼流线圈等。

一、SPD的分类：1．按工作原理分：（1）开关型：其工作原理是当没有瞬时过电压时呈现为高阻抗，但一旦响应雷电瞬时过电压时，其阻抗就突变为低值，允许雷电流通过。

用作此类装置时器件有：放电间隙、气体放电管、闸流晶体管等。

（2）限压型：其工作原理是当没有瞬时过电压时为高阻扰，但随电涌电流和电压的增加其阻抗会不断减小，其电流电压特性为强烈非线性。

用作此类装置的器件有：氧化锌、压敏电阻、抑制二极管、雪崩二极管等。

（3）分流型或扼流型分流型：与被保护的设备并联，对雷电脉冲呈现为低阻抗，而对正常工作频率呈现为高阻抗。

扼流型：与被保护的设备串联，对雷电脉冲呈现为高阻抗，而对正常的工作频率呈现为低阻抗。

用作此类装置的器件有：扼流线圈、高通滤波器、低通滤波器、1/4波长短路器等。

2．按用途分：（1）电源保护器：交流电源保护器、直流电源保护器、开关电源保护器等。

（2）信号保护器：低频信号保护器、高频信号保护器、天馈保护器等。

二、SPD的基本元器件及其工作原理：1．放电间隙(又称保护间隙)：它一般由暴露在空气中的两根相隔一定间隙的金属棒组成，其中一根金属棒与所需保护设备的电源相线L1或零线（N）相连，另一根金属棒与接地线(PE)相连接，当瞬时过电压袭来时，间隙被击穿，把一部分过电压的电荷引入大地，避免了被保护设备上的电压升高。

电气系统中电涌保护器的检测及技术参数分析摘要：雷电产生于强对流天气（雷暴）之中，是伴有闪电和雷鸣的放电现象，具有电流强度大、电压值高、强电磁辐射等特征。

随着我国经济水平的不断提高，信息技术得以快速发展，智能化设备越来越多的应用到各行各业以及民用家庭中，而雷电引起的危害也显著增加，产生的社会影响也越来越大，对电气以及电子设备的保护也越来越引起人们的重视，因此为了将雷电造成的损失降低，除应做好建筑物的外部防雷措施以外，还应做好内部防雷措施，包括屏蔽、等电位联结、合理布线以及装设电涌保护器。

本文主要分析电气系统中电涌保护器的检测及技术参数分析。

关键词：电气系统；电涌保护器；防雷引言在防雷检测工作中，对电涌保护器的检测是防雷检测中的一个工作重点，对检测中已经存在安全隐患的电涌保护器应及时给受检单位提出并要求受检单位及时整改，防止造成更大的经济损失。

1、电涌保护器（SPD）的类别①开关型SPD：为间隙放电型器件，当无电涌时，SPD呈现出高阻的状态，当有电涌电压出现时，SPD就突然呈现低阻抗的特性；其雷电能量泻放能力大，主要作用是泄放雷电能量，并且具有不连续的电压、电流特性。

②限压型SPD：当无电涌时，SPD呈现出高阻的状态，但随着雷电流的侵入，其电涌的电压和电流的增加，SPD的阻抗则连续变小，最后呈现出+低阻抗的状态。

该SPD为氧化锌压敏电阻器件，它泻放雷电能量的能力小，但其对过电压抑制能力好，因为具有连续的电压、电流特性，使用该SPD的主要作用是限制过电压。

③组合型SPD：由限压型元件和开关型元件组合而成，它的特性可分别表现为开关型SPD或限压型SPD特性，或者两种SPD特性都有。

在建筑物入口处，即电源第一级防护部分，应选用开关型电涌保护器来泄放雷电能量，在电源第二级防护区及后级线路应选用限压型电涌保护器，该SPD能限制因前级雷电能量泻放后，而在后级线路产生的高过电压。

开关型电涌保护器和限压型电涌保护器需配合使用，才能保证配电线路中各级设备的安全。

电涌保护器标准分析
电涌保护器是一种电气电子产品，它有着重要的地位和作用，其主要作用是通过抑制较大的电涌和高压脉冲，减少对其他电气设备的损坏和损耗。

基本上，它具有阻止电流泄漏、抑制电涌和降压等多种功能，是电器安全运行中非常重要的一环。

二、涌保护器的标准
电涌保护器的标准分为国家标准和国际标准。

国家标准的内容主要包括电涌保护器的技术要求、性能指标、试验条件、特性要求等内容，它们都要求确保电涌保护器能够具有良好的功能性和可靠性。

国际标准是相对比较全面的，它既包含国家标准的内容，也将质量要求、可靠性要求等纳入其中，以防止电气设备的损坏和损失。

三、涌保护器的类型
电涌保护器可以分为电阻型、压敏电阻型、气体型、熔断器型和二极管型等五大类。

每种类型的电涌保护器都有其特色，需要根据应用场合的需求来确定最适合的选择。

四、涌保护器的检测
电涌保护器在安装之前，以及安装之后在使用前，都必须进行一定程度的检测。

这些检测要求包括电涌保护器的外形尺寸检测、电气安全性检测、保护功能检测等，以确保其能够在极端情况下有效防护电源和电气设备，确保用电安全。

五、涌保护器的应用
电涌保护器的应用非常广泛，它们既可以用于家用电器的保护，
也可以用于工业现场及其他特殊场合的保护。

此外，在特殊环境中，还可以结合其他电气设备，构成智能电涌防护系统，以减轻电磁污染对人体和电气设备的影响，提高电气设备的使用寿命和可靠性。

总之，电涌保护器具有防止电流泄漏、抑制电涌和减压等众多功能，是电气安全运行中不可或缺的一环。

由于其专业性和重要性，电涌保护器的质量要求非常严格，符合国家及国际标准的电涌保护器，才能够提供有效的防护。

浪涌保护器（防雷器）科普知识电涌保护器SPD也称为电涌放电器,所有用于特定目的的电涌保护器实际上都是一种快速开关，并且电涌保护器在一定的电压范围内被激活。

激活后，浪涌保护器的抑制元件将从高阻抗状态断开，L极将变为低电阻状态。

通过这种方式，可以排出电子设备中的局部能量浪涌电流。

在整个雷电过程中，电涌保护器将在极点上保持相对恒定的电压。

该电压可确保浪涌保护器始终开启，并且可以安全地将浪涌电流释放到大地。

换句话说，电涌保护器可保护敏感的电子设备免受雷电事件、公共电网开关活动、功率因数校正过程以及内部和外部短期活动产生的其他能量的影响。

应用闪电对人身安全有明显的威胁，对各种设备构成潜在威胁。

电涌对设备的损害不仅限于直接交流电涌保护器T2SLP40-275-1S+1雷击。

近距离雷击对敏感的现代电子设备构成巨大威胁;另一方面，雷云之间的距离和放电中的雷电活动会在电源和信号回路中产生强烈的浪涌电流，使正常流量设备正常。

运行并缩短设备的使用寿命。

由于接地电阻的存在，雷电流流过大地，从而产生高电压。

这种高电压不仅危及电子设备，而且由于步进电压而危及人的生命。

浪涌，顾名思义是超过正常工作电压的瞬态过电压。

从本质上讲，电涌保护器是一种在短短几百万分之一秒内发生的猛脉冲，并可能导致浪涌：重型设备、短路、电源开关或大型发动机。

含有避雷器的产品可以有效吸收突然爆发的能量，以保护连接的设备免受损坏。

电涌保护器，也称为避雷器，是为各种电子设备、仪器和通信线路提供安全保护的电子设备。

当由于外部干扰在电路或通信线路中突然产生电流或电压时，电涌保护器可以在很短的时间内进行分流，从而避免浪涌损坏电路中的其他设备。

基本功能电涌保护器流量大，残余电压低，响应时间快；采用最新的灭弧技术，彻底避免火灾；内置热保护的温控保护电路；带有电源状态指示，指示电涌保护器的工作状态；结构严谨，工作稳定可靠。

术语1、空气终端系统电涌保护器用于直接接受或承受雷击的金属物体和金属结构,例如避雷针,防雷带（线）,防雷网等。

电涌保护器(Surge protection Device)是电子设备雷电防护中不可缺少的一种装置，过去常称为“避雷器”或“过电压保护器”英文简写为SPD。

电涌保护器的作用是把窜入电力线、信号传输线的瞬时过电压限制在设备或系统所能承受的电压范围内，或将强大的雷电流泄流入地，保护被保护的设备或系统不受冲击而损坏。

电涌保护器的类型和结构按不同的用途有所不同，但它至少应包含一个非线性电压限制元件。

用于电涌保护器的基本元器件有：放电间隙、充气放电管、压敏电阻、抑制二极管和扼流线圈等。

一、SPD的分类：1、按工作原理分：1．开关型：其工作原理是当没有瞬时过电压时呈现为高阻抗，但一旦响应雷电瞬时过电压时，其阻抗就突变为低值，允许雷电流通过。

用作此类装置时器件有：放电间隙、气体放电管、闸流晶体管等。

2．限压型：其工作原理是当没有瞬时过电压时为高阻扰，但随电涌电流和电压的增加其阻抗会不断减小，其电流电压特性为强烈非线性。

用作此类装置的器件有：氧化锌、压敏电阻、抑制二极管、雪崩二极管等。

3．分流型或扼流型分流型：与被保护的设备并联，对雷电脉冲呈现为低阻抗，而对正常工作频率呈现为高阻抗。

扼流型：与被保护的设备串联，对雷电脉冲呈现为高阻抗，而对正常的工作频率呈现为低阻抗。

用作此类装置的器件有：扼流线圈、高通滤波器、低通滤波器、1/4波长短路器等。

按用途分：(1)电源保护器：交流电源保护器、直流电源保护器、开关电源保护器等。

(2)信号保护器：低频信号保护器、高频信号保护器、天馈保护器等。

二、SPD的基本元器件及其工作原理：1．放电间隙(又称保护间隙)：它一般由暴露在空气中的两根相隔一定间隙的金属棒组成(如图15a)，其中一根金属棒与所需保护设备的电源相线L1或零线（N）相连，另一根金属棒与接地线(PE)相连接，当瞬时过电压袭来时，间隙被击穿，把一部分过电压的电荷引入大地，避免了被保护设备上的电压升高。

这种放电间隙的两金属棒之间的距离可按需要调整，结构较简单，其缺点时灭弧性能差。

技术创新198 2015年4期防雷SPD(电涌保护器)检测技术概述林鹏1吴小鹏2李俊3庄亮4吴陈凡11.福州市防雷中心，福建福州 3500142.平潭县气象局，福建福州 3504003.永泰县气象局，福建福州 3507004.永安市气象局，福建福州 366000摘要：防雷SPD(电涌保护器)随着各种电子设备在日常生活中拓展应用，也逐渐在雷电防护领域愈发受到重视，本文依据作者多年一线防雷检测经验及结合相关技术规范要求，总结出专门针对SPD(电涌保护器)的相关检测内容并予以概述整理。

关键词：防雷；SPD(电涌保护器)；检测中图分类号：TM862 文献标识码：A 文章编号：1671-5780(2015)04-0198-021 引言雷电电涌是近年来由于精密设备的不断应用扩展而引起人们极大重视的一种雷电危害形式。

最常见的电子设备危害常常不是由于直接雷击引起的，而是由于雷击发生时在电源和通讯线路中感应的电流电涌而产生的。

SPD(电涌保护器)是雷电防护中针对闪电感应及闪电电涌的一种重要有效手段，而根据历年雷击灾害统计数据，闪电感应及闪电电涌引起的雷击事故（电气电子设备损坏或故障等）占了事故法的绝大部分。

故笔者结合自己多年一线现场检测经验，将SPD 做了相应的汇总和归纳。

2 SPD(电涌保护器)简介2.1 电压开关型电涌保护器无电涌时为高阻抗，当出现电压电涌时突变为低阻抗。

通常采用放电间隙、充气放电管、硅可控整流器或三端双向可控硅元件做这类电涌保护器的组件。

这类电涌保护器也称“克罗巴型”电涌保护器。

2.2 限压型电涌保护器无电涌出现时为高阻抗，随着电涌电流和电压增加，阻抗跟着连续变小。

通常采用压敏电阻、抑制二极管做这类电涌保护器的组件。

2.3 组合型电涌保护器由电压开关型元件和限压型元件组合而成的电涌保护器，其特性随所加电压的特性可以表现为电压开关型、限压型或两者皆有。

3 SPD(电涌保护器)检测内容3.1 SPD(电涌保护器)安装位置确认SPD(电涌保护器)安设位置，与经过技术评价（图审）的配电系统图进行对照，确认安装位置是否按设计实施，防止错装、漏装等现象发生。

电涌保护器的检测黄克俭2006年6月于武汉1、什么是电涌保护器2、电涌保护器的检测1.1 电涌保护器的定义1.2 电涌保护器的原理1.3 电涌保护器的分类1.4 电涌保护器的主要技术参数1.1 电涌保护器的定义是一种保护电器。

英文：Surge protective device，简写:SPD目的在于限制瞬态过电压和分走电涌电流的器件，它至少含有一非线性元件。

电涌保护器的一些不同的叫法：电压限制器、过电压保护器、电流放电器、避雷器、防雷器、浪涌保护器等。

是利用某些物质或元器件的电阻非线性特性，来限制瞬态过电压和分走电涌电流，以达到保护用电设备的目的。

1.2 电涌保护器的原理如图1:线性电阻与非线性电阻的伏安特性线性电阻的伏安特性 限压型非线性电阻的伏安特性 开关型非线性电阻的伏安特性常用的非线性元件开关型:放电间隙、放电管限压型:压敏电阻（阀片Sic 、ZnO 、MOV ）、瞬态抑制二极管（TVS ）、固体放电管。

传输线分流型SPD 的原理高通滤波（用于高频信号） 低通滤波（电源系统）1.3 电涌保护器的分类按性质分类：开关型、限压型、组合型 I点I I 启接收机用 电 设 备按用途分类：电源、信号和天馈按外型分类：模块式、箱式按接线端口分类：一端口、二端口按接线方式分类（低压电源）：“3+1”模式、“4+0”模式图2 二端口(串联SPD ）TT 系统中采用“4+0”保护模式接线方式TT 系统中采用“3+1”保护模式接线方式Li PE PE PEPEA L L L按测试实验等级分类Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类试验等级的电涌保护器 Ⅰ级分类实验：用标称放电电流In 、1.2/50us 冲击和最大冲击电流Iimp 做的试验；Ⅱ级分类实验：用标称放电电流In 、1.2/50us 冲击和最大冲击电流Imax 做的试验；Ⅲ级分类实验：用混合波（1.2/50us 、8/20us ）做的试验。

低压电源系统电涌保护器的分类（进口产品）分A 、B 、C 、D 四种等级：A L L LA级，用于低压架空线路浪涌避雷器。