从浪涌保护器原理和用途来区分信号SPD和电源SPD

经常会有人问浪涌保护器SPD是如何防护雷电的?常规而言,浪涌保护器一般分为信号浪涌保护器和电源浪涌保护器两类,搞清这两大常用浪涌保护器工作原理就可以啦!

信号浪涌保护器需符合GB/T 18802.21 / IEC 61643.21《低压电涌保护器 第21部分: 电信和信号网络的电涌保护器(SPD)—性能要求和试验方法》标准要求。

当电涌电压加在信号浪涌保护器保护电路的输入端时,响应速度最快的瞬态抑制二极管(TVS)首先动作;通过选择适当耦合元件(电感或电阻)参数使线路设计为在瞬态抑制二极管可能损坏之前,随着放电电流的增加使其在L2上产生的压降加上在TVS上的压降达到压敏电阻(MOV)的击穿电压,这时MOV开始放电;同样,随着放电电流进一步增加使其在L1上的压降加上MOV击穿电压达到气体放电管(GDT)的动作电压,最终由GDT释放更大的电涌电流。

电源浪涌保护器需符合GB 18802.1 / IEC 61643.1《低压电涌保护器(SPD) 第1部分: 低压配电系统的电涌保护器性能要求和试验方法》标准。

当电网由于雷击出现瞬时脉冲电涌时,电源浪涌保护器在纳秒内导通,将雷电电涌瞬间泄放到大地,从而不影响用户设备的供电;当雷电流通过被保护线路时,绝大部分的雷电流会通过SPD泄入大地,少量残余雷电流仍然会到达被保护设备,但能量小,被保护设备可承受。

电源浪涌保护器应用于配电系统每个雷电分区的入口处,而信号浪涌保护器应用于后续防护区的机房内。

在国际标准以及国家标准中划分防雷分区的目的是为了在电涌到达终端设备造成损害之前,逐级地减少它至无害的水平,从而起到有效的保护作用。建筑物的整个保护空间被分为 几个防雷分区(Lightning Protection Zones 简称 LPZs)。在线路由一个分区进入到另一个分区的地方安装SPD,按照不同分区的具体要求安装相应的 SPD。

根据建筑物及电气系统等相关防雷规范规定,防雷分区的划分是将需要保护和控制雷电电磁脉冲环境的建筑物,从外部到内部划分为:

①直击雷非防护区(LPZ0A):电磁场没有衰减,各类物体都可能遭到直接雷击,属完全暴露的不设防区。

②直击雷防护区(LPZ0B):电磁场没有衰减,各类物体很少遭受直接雷击,属充分暴露的直击雷防护区。

③第一防护区(LPZ1):由于建筑物的屏蔽措施,流经各类导体的雷电流比直击雷防护区(LPZ0B)减小,电磁场得到了初步的衰减,各类物体不可能遭 受直接雷击。(例如钢筋水泥框架结构建筑物的内部)。

④第二防护区(LPZ2):进一步减小所导引的雷电流或电磁场而引人的后续防护区。(例如钢筋水泥框架结构建筑物内部的屏蔽机房内部)。

⑤后续防护区(LPZn+1):需要进一步减小雷电电磁脉冲,以保护敏感度水平高的设备的后续防护区。(例如屏蔽机房内的金属机柜和控制台内部)。