电源浪涌保护器的参数选择及线路保护

浪涌保护器(Surgeprotectivedevice,SpD),也称电涌保护器、避雷器等，它的用途是保证电子设备免受浪涌过电压(雷电过电压、操作过电压等)的破坏，既不影响设备的正常工作，又将浪涌过电压限制在相应设备的耐压等级范围内，目的在于限制瞬态过电压和分走电涌电流，也是等电位连接的一种方法。

在实验中，以电压波形保持不变，升高电压，每个电压可以获得一个击穿时间，以电压为纵轴，时间为横轴，可以画出伏秒特性，由此得知，为了保证SpD能够在全时域范围内保护设备不受浪涌过电压的破坏，它的冲击伏秒特性必须在用电器冲击伏秒特性的下方，这是选择SpD的原则，也是SpD生产厂家必须供应的保证。

1SpD的分类，按使用非线性元件的特性来分

1.1电压开关型SpD

常用的非线性元件有放电间隙、气体放电管等，它具有大通流容量(标称通流电流和最大通流电流)的特点，特别适用于易遭受直接雷击部位的雷电过电压保护(即LpZ0A区)。

1.2电压限制型SpD

常用的非线性元件有氧化锌压敏电阻、瞬态抑制二极管等，是大量常用的过电压保护器，一般适用于室内(即LpZ0B、LpZ1、LpZ2区)。

1.3组合型SpD

由电压开关型元件和限压型元件混合使用，随着施加的冲击电压特性不同，SpD有时会呈现开关型SpD特性，有时呈现限压型SpD特性，有时同时呈现两种特性。

2表征SpD的重要技术参数选择

2.1保护模式

SpD可连接在L(相线)、N(中性线)、pE(保护线)间，如L2L、L2N、L2pE、N2pE,这些连接方式与供电系统的接地型式有关。

2.2最大持续工作电压Uc

可能持续加于SpD两端的最大方均根电压或直流电压，其值等于SpD本身的额定电压。

IEC6036452534中提出，在TT系统中，当SpD设在漏电流保护器(RCD)的电源侧时，Uc≥1.1Uo;当SpD设在漏电流保护器的负荷侧时，Uc≥1.5Uo.

在TN系统和IT系统中，Uc≥1.1Uo.Uc的选择要考虑到当地电网的水平波动及用户用电的具体情况，不是一味取大值为好，因为Uc取大，整个压敏器件启动电压也高，浪涌电压将对设备出现危害。国际标准有一系列的优选值，与当地电网水平有关。

2.3雷电通流量Imax

一般在LpZ0与LpZ1区交界处选用10/350us波形、每相通流量≥10KA的SpD安装，在LpZ1与LpZ2区交界处选用8/20us波形，每相通流量≥5KA的SpD安装。由于10/350us波形的能量比8/20us的大20倍，其电流相应大5倍，假如要用8/20us波形的SpD代替，其雷电通流量相应要大5倍。

2.4保护水平Up

该值应比在SpD端子测得的最大限制电压大，与设备的耐压Uw一致(1.2UpUw),可以从一系列的参考值中选取(如0108、0109、1、1.2、1.5、1.8、2、8、10KV等)。目前国标当中较好的Up有800V、900V.

2.5漏电流

并联型SpD要求漏电流30uA(公安部要求20uA),串联型SpD要求漏电流01.mA.

2.6启动电压Uas

过去认为启动电压即标称压敏电压，实际上通过SpD的电流可能远大于测试电流1mA,这时不能不考虑已经抬高的残压对设备保护的影响。从压敏电压到启动电压的时间(即SpD的响应时间)比较长，约为100ns.启动电压越高则残压也越高，越低则压敏电阻易老化。其值不应大于被保护设备的绝缘水平。

2.7残压Ures

是真正加在被保护设备端口的电压。残压越低越好，应小于被保护设备耐冲击过电压额定值。见表1:

表1220/380V三相系统各种设备耐冲击过电压额定值Uw

2.8标称放电电流In

用来划分SpD等级，具有8/20us或10/350us模拟雷电流冲击波的放电电流。Imax=2~3In。

2.9持续工作电流Ic

在最大持续工作电压Uc下保护模式上流过的电流，实际上是各保护元件及与其并联的内部辅助电路流过的电流之和。为防止过电流保护设备或其它保护设备(如RCD)不必要动作，Ic值的选择非常有用。在正常状态下，Ic应不会造成任何人身安全危害(非直接接触)或设备故障(如RCD)。一般情况下对RCD,Ic应小于额定残压电流值(I△n)的1/3.