一文带你看懂浪涌保护器SPD！

今天和大家初步了解一下一种基本且常见的防雷装置——浪涌保护器，也叫SPD。

浪涌保护器（SPD）是一种用于限制瞬态过电压和泄放浪涌电流的装置，保护电气设备免受雷击或电力系统瞬变等损害。简单来说就是，泄放瞬间高电压的装置，避免电子设备被瞬时高压电损坏。

浪涌保护器起源于19世纪末的羊角形间隙，最初用于架空输电线路防雷。20年代出现铝、氧化膜、丸式浪涌保护器；30年代管式浪涌保护器；50年代碳化硅防雷器，70年代金属氧化物浪涌保护器（以压敏电阻为代表）出现，不仅用于限制雷电过电压，也用于限制系统操作产生的过电压。1992年以来，以德、法为代表的工控标准35mm导轨卡接式可拔插SPD防雷模块大规模引入中国，随后美、英的一体化箱式电源防雷组合也进入中国，形成了当前主流的浪涌保护体系。

它广泛用于电力系统、通信基站、工业自动化、数据中心、民用建筑、交通运输、新能源系统、石油化工、医疗设备、安防监控、智能楼宇等场合。简单来说，有电力系统的地方都适用。

浪涌保护器按照用途来区分，大体上可分为两类：

一、电源线路SPD：

用于交流/直流电源系统，按冲击试验分为I级（防直击雷）、II级（防感应雷）和III级（终端保护）。例如I级用于主配电柜，II级用于分支配电箱，III级用于插座或设备端口。

电源线路SPD十分常见，但只有在不同的电力系统等级中匹配合适的浪涌保护器（SPD），才能起到保护作用。浪涌保护器的选型需综合考虑防护等级、电气参数、系统匹配及环境因素，一般来说按“分级防护+参数适配”原则选择。

确定防护等级（按安装位置）

一级防护（Type 1/T1）：用于建筑物总配电箱或电源入口，抵御直击雷/高能浪涌。需满足10/350μs波形冲击试验，冲击电流（Iimp）≥12.5kA（高风险场所如通信基站需≥25kA），电压保护水平（Up）≤1.5kV。

二级防护（Type 2/T2）：用于楼层配电箱或设备前端，钳制残余浪涌。需满足8/20μs波形冲击试验，标称放电电流（In）≥20kA（工业场景需≥40kA），最大放电电流（Imax）≥40kA，Up≤1.7kV。

三级防护（Type 3/T3）：用于终端设备（如精密仪器、IT设备），提供精细保护。需满足1.2/50μs+8/20μs组合波试验，Imax≤20kA，Up≤1.2kV（精密设备需更低）。

关键参数匹配：

最大持续工作电压（Uc）：需高于系统最高运行电压（如380V三相系统选≥440V，单相220V系统选≥275V）。直流系统Uc约为额定电压的1.5倍。

通流容量（In/Imax/Iimp）：根据安装位置和雷击风险选择（一级防护需高Iimp，二级需高Imax）。例如家用场景In=5–20kA，工业场景In≥20kA。

电压保护水平（Up）：必须低于被保护设备的耐冲击电压（如IT设备Up＜1.5kV，精密设备Up≤1.2kV）。Up越低保护越好，但需避免误动作。

响应时间（tA）：一般≤25ns，精密设备选≤10ns。

另外还应考虑其他方面的因素例如：

电网类型：TT/TN-S系统推荐“3+1”或“4P”配置，TN-C系统推荐“3P”配置5916。

环境因素：户外选IP65防护等级，高温/低温环境选宽温型（-40°C～+85°C），潮湿环境需防锈蚀设计5812。

信号线路：需匹配传输速率（如千兆以太网≥100MHz）、接口类型（如RJ45/M12）、插入损耗（＜0.5dB理想）

此外，在实际的安装中，我们是要求浪涌保护器（SPD）搭配后备保护器(SCB)安装的。因为SPD在泄放雷电流后可能失效（短路/热击穿），若无SCB会引发火灾或系统短路；SCB能在SPD异常时快速切断故障电流，隔离故障SPD，保障主回路供电连续性。而且国际标准IEC 61643-11及国标GB/T 18802.11均强制要求SPD必须配备专用SCB。

安装时，将SCB串联安装于SPD前端，即电源进线→SCB→SPD→负载。同时连接线尽量短直（长度≤0.5m），减少引线电感；接地线≥16mm²铜线，相线/中性线≥6mm²铜线。原则上每个SPD均需单独配套SCB（避免共用），多级SPD（I级+II级）需逐级单独保护。

二、信号线路SPD：

用于电信及信号网络（如数据线、通信线路），提供串接限流或并联分流保护。

信号线路SPD通过气体放电管、压敏电阻等非线性元件将浪涌电压钳位至安全水平，工作频率覆盖直流至超高频段。其核心功能是防御瞬态过电压和浪涌电流对精密电子设备的损害，当信号线路产生瞬时高压脉冲时，SPD能快速响应（纳秒级），将过电压疏导至接地系统，同时将线路电压限制在设备可承受的安全范围内。

与电源用SPD相比，信号用SPD传送的是信息而非能量，其次它工作频率范围广，从直流到超高频段；而且工作电压较电源用SPD更低；同时更加关注传输性能考核，不能影响信号传输。由于电路阻抗高，浪涌电流/电压量值通常较小。

信号线路SPD的类型按多种维度分类，可分为以下几种：

按试验波形：雷电流SPD（10/350波）和浪涌SPD（组合波和8/20波）

按传输信号类型：音频线路、视频线路、高频线路、数据线用SPD

按安装位置：固定连接装置中、插头/插座中、设备输入口SPD

按应用场合：通信网络、现场总线、测量/控制、馈线接口SPD

安装信号线路SPD时需注意，安装时需确保接地路径最短且位于被保护设备端口入口处，接地线长度不超过0.5米且截面积≥4mm²，机房接地电阻需≤4Ω并通过铜排实现等电位连接。

无论是哪一种SPD，都是帮助减少财产损失的重要装置，只有合理应用，防患于未然，才是上上策。