防雷浪涌保護(hù)器的作用和類型指南

1．什么是 SPD浪涌保護(hù)器？

地凱防雷SPD浪涌保護(hù)器是防止雷擊導(dǎo)致故障的避雷器和浪涌保護(hù)設(shè)備。 廣泛用于電源浪涌對(duì)策的變阻器在通電超過(guò)規(guī)格的雷電浪涌電流、超過(guò)最大容許電路電壓的過(guò)電壓、過(guò)電流時(shí)，會(huì)進(jìn)入短路故障模式，存在冒煙起火的潛在風(fēng)險(xiǎn)。

根據(jù)GB 18802.1-2011 《低壓電涌 保護(hù)器（SPD） 第1部分：低壓配電系統(tǒng)的電涌保護(hù)器 性能要求和試驗(yàn)方法》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的要求。SPD 故障時(shí)的安全性規(guī)范得到了增強(qiáng)，因?yàn)?SPD 必須具有一種機(jī)制（隔離功能），該機(jī)制可在 SPD 因雷電浪涌電流或過(guò)壓過(guò)電流而導(dǎo)致短路故障之前安全地與主系統(tǒng)分離，從而隔斷電路保護(hù)電器等設(shè)備的安全。

2. 電源 SPD 的類型

地凱防雷電源 SPD 分為以下 I 類、II 類和 III 類：

可安裝在電力引入口，可應(yīng)對(duì)直擊雷電電流的I類測(cè)試對(duì)應(yīng)產(chǎn)品

可安裝在配電盤和控制面板上，可應(yīng)對(duì)感應(yīng)雷電的雷電流，支持II類測(cè)試

可內(nèi)置設(shè)備，通過(guò)同時(shí)規(guī)定施加電壓波形（1.2/50μs）和短路電流波形（8/20μs）的組合波形進(jìn)行III類試驗(yàn)

此外，作為 SPD 故障時(shí)性能的分離功能類型，以及故障時(shí)可以從 SPD 顯示窗口確認(rèn)的分離顯示功能，以及 SPD 故障時(shí)通知報(bào)警的分離觸點(diǎn)功能，通過(guò)結(jié)合 SPD 報(bào)警觸點(diǎn)信號(hào)線中的保護(hù)裝置報(bào)警。

3.如何使用電源浪涌保護(hù)器

機(jī)床、激光加工機(jī)、機(jī)器人、半導(dǎo)體制造設(shè)備、安裝機(jī)、伺服放大器等工業(yè)設(shè)備，外部支持II類或III類電源的SPD，如圖1所示，可以通過(guò)連接來(lái)采取措施。

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對(duì)于海外客戶，必須選擇符合 UL/cUL、IEC/EN 等的海外安全標(biāo)準(zhǔn)。 此外，對(duì)于美國(guó)工業(yè)設(shè)備，美國(guó)工業(yè)設(shè)備的電氣標(biāo)準(zhǔn) NFPA79 2018 財(cái)年版本已更新，要求具有安全控制電路的工業(yè)設(shè)備安裝 SPD。 特別是，對(duì)于未內(nèi)置于工業(yè)設(shè)備的控制面板，使用 UL1449（SPD 部件標(biāo)準(zhǔn)）中定義的類型 2（UL-Listed）或 UL-Recognized（UL 識(shí)別）的 SPD 已成為一項(xiàng)要求。

4. 通過(guò)電路板安裝實(shí)現(xiàn)交流電源的 SPD 類型

電路板安裝中的電源 SPD 主要由壓敏電阻 （MOV） 組成。 在接地之間，氣體放電管 （GDT） 通常與 MOV 結(jié)合使用。

5.通過(guò)電路板安裝使用交流電源浪涌保護(hù)器

空調(diào)、冰箱、洗衣機(jī)和室外 LED 照明等電子設(shè)備中交流電源的雷電浪涌對(duì)策，如洗衣機(jī)和室外 LED 照明，通過(guò)將 MOV 和 GDT 串聯(lián)到地面 （L-G） 中，可以保護(hù)高浪涌電壓，如地面到地面 15kV。

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GDT 通過(guò)使用 AC 耐壓測(cè)試兼容 GDT，因?yàn)樾孤╇娏鬏^小，在電源設(shè)備的交流電壓測(cè)試中，它具有無(wú)需拆下浪涌對(duì)策元件即可應(yīng)對(duì)的優(yōu)點(diǎn)。

然而，另一方面，由于GDT + MOV的雷電浪涌抑制電壓增加，有必要通過(guò)雷電浪涌測(cè)試驗(yàn)證確認(rèn)對(duì)后續(xù)電路沒(méi)有影響。

如果交流電源設(shè)備需要 CE 認(rèn)證或其他海外安全標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證，則必須使用 IEC/EN 標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證產(chǎn)品進(jìn)行 MOV 和 GDT。

在基板設(shè)計(jì)過(guò)程中，放置在電源線的入口處，最好盡可能短，以便盡可能縮短到接地線 （FG） 的圖案路徑長(zhǎng)度，在 SPD 周圍放置距離而不接近半導(dǎo)體部件和控制電路。 當(dāng)雷涌電流流動(dòng)的圖案路徑長(zhǎng)度較長(zhǎng)時(shí)，當(dāng)半導(dǎo)體元件和控制電路靠近外圍時(shí)，瞬時(shí)發(fā)出強(qiáng)電磁波，使大電流通電，半導(dǎo)體元件的破壞和故障是導(dǎo)致因素，因此需要注意。

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什么是地凱防雷通信和信號(hào)線 SPD浪涌保護(hù)器？

通信和信號(hào)線有多種類型，連接形式、通信線路數(shù)量以及與通信線路電壓和通信速度相匹配的雷電浪涌對(duì)策產(chǎn)品（以下簡(jiǎn)稱SPD）需要選擇。

通信和信號(hào)SPD的類型

（1） LAN SPD

對(duì)于LAN線路的雷電浪涌對(duì)策，選擇LAN用SPD。 LAN 用SPD有需要接地的放流型LAN用SPD和不需要接地的絕緣型LAN用SPD這2種。

出于安全目的，網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的監(jiān)控?cái)z像機(jī)安裝增加，并且 LAN 線路的使用頻率增加，可通過(guò) PoE（以太網(wǎng)供電）或 PoE Plus 供電，PoE/PoE PLUS 原則上選擇用于放流 LAN 的 SPD。 絕緣 LAN SPD 不能用于在 PoE/PoE Plus 中隔離電源。

對(duì)于連接到 PC 的不支持 PoE 的 LAN 線路，在隔離 LAN SPD 中使用是有效的。 兩者都可以支持 10BASE-T、100BASE-T 和 1000BASE-T。

如果連接網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)和監(jiān)控中心的 LAN 線路距離較長(zhǎng)，則通過(guò)連接 LAN SPD 來(lái)防止兩側(cè)受保護(hù)設(shè)備的最新保護(hù)是有效的。

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（2） RS-485 通信 SPD、觸點(diǎn)信號(hào) SPD、LED 調(diào)光信號(hào) SPD

2 線 RS-485 通信線路選擇 485 通信 SPD。 對(duì)于觸點(diǎn)信號(hào)線和 LED 調(diào)光信號(hào)線，選擇與線路電壓對(duì)應(yīng)的信號(hào) SPD。

（3） 同軸 SPD浪涌保護(hù)器

對(duì)于 HD-SDI 攝像機(jī)和模擬高清攝像機(jī)（如 HD-SDI 攝像機(jī)或 HD-TVI），即使在高清圖像質(zhì)量和黑暗環(huán)境中也能監(jiān)控，則視頻同軸、觸點(diǎn)信號(hào)線、電源線和電纜在室外布線，因此很容易受到感應(yīng)雷電浪涌的損壞。

在這種情況下，攝像機(jī)側(cè)和監(jiān)控中心側(cè)分別連接同軸 SPD、信號(hào) SPD 和電源 SPD，以防止雷電浪涌。 用于監(jiān)控?cái)z像機(jī)同軸的同軸SPD 在 BNC 連接器中具有阻抗 75 Ω 的特性，并且需要寬頻段，以免影響 HD-SDI 方法的高質(zhì)量信號(hào)。 此外，同軸 SPD 中還有一個(gè)連接到天線的 SPD。

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審核編輯黃宇