在防雷行业中,很多用户对浪涌保护器(SPD)存在一个误区:认为安装了SPD就等于“防雷万无一失”。事实上,SPD并不能阻止雷击发生,它的作用是在雷电能量已经进入系统后,对过电压进行限制并将浪涌电流快速泄放至接地系统。
一、地凯科技SPD浪涌保护器到底能做什么?
SPD(Surge Protective Device)本质上是一种限压与泄流装置。
正常运行时,SPD处于高阻状态,不参与电路工作;当雷电过电压或操作过电压出现时,SPD迅速转变为低阻状态,将浪涌电流引向接地系统,并将设备两端电压限制在安全范围内。
SPD的主要作用包括:
限制瞬态过电压;
泄放雷电流;
降低设备端残压;
保护电子设备绝缘;
减少因雷击导致的停机和数据丢失。
对于现代建筑中的PLC控制器、服务器、监控设备、光伏逆变器、储能系统、充电桩、电梯控制系统等电子设备而言,SPD已经成为不可缺少的基础保护措施。
二、SPD不能做什么?
SPD虽然重要,但并非万能。
不能阻止雷电发生
雷电属于自然放电现象,SPD无法改变雷电路径,也不能消除雷云放电。
不能代替避雷针
避雷针负责接闪,引下线负责导流,接地系统负责散流,而SPD负责限制进入线路的过电压。
三者属于不同防护层次。
不能代替断路器或熔断器
SPD主要应对微秒级浪涌,而断路器负责过载和短路保护,两者保护对象完全不同。
接地不良时无法发挥作用
SPD泄放的雷电流最终必须进入接地系统。
如果接地电阻过大、接地线过长或接地系统损坏,即使安装再高等级SPD,其保护效果也会大幅下降。
三、真实电气系统中的雷电涌从哪里进入?
实际工程统计表明,大量设备损坏并非来自直接雷击,而是来自感应雷和线路侵入波。
雷电能量通常通过以下几条路径进入系统:
电源线路侵入
最常见的路径。
雷击架空线路、变压器或附近区域后,浪涌沿着:
L线(相线)
N线(中性线)
PE线(保护地线)
进入建筑配电系统。
约70%以上的设备雷害与电源线路有关。
网络线路侵入
包括:
RJ45网络
光电转换设备
通信线路侵入
包括:
RS232
CAN总线
电话线
工业自动化系统中尤为常见。
视频同轴线路侵入
监控摄像机遭雷击损坏,大多来自:
同轴视频线
天馈线路
而不是摄像机本身。
接地系统反击
雷电流流经接地网时产生地电位升高(GPR)。
不同设备之间形成瞬时电位差,从而导致绝缘击穿。
这类故障在石化、变电站和数据中心较为典型。
地电位反击往往被忽视。雷电流经接地装置入地时,如果接地电阻过大或接地网均压效果不好,地电位会瞬间抬高数万伏,
通过共用接地系统反击到设备上。设备外壳与信号线之间形成巨大电位差,直接击穿内部电路。
四、地凯科技应该部署哪些类型的SPD?
完整防雷体系必须遵循“分级防护、逐级泄流”原则。
一级保护(T1级SPD)
安装位置:
建筑总配电柜
变压器低压侧
电源进线端
主要作用:
承受直击雷或大能量雷电流冲击。
典型试验波形:
10/350μs。
二级保护(T2级SPD)
安装位置:
楼层配电箱
动力柜
光伏汇流箱
储能交流柜
主要作用:
进一步降低残压,吸收感应雷能量。
典型试验波形:
8/20μs。
三级保护(T3级SPD)
安装位置:
精密设备前端
UPS输出端
服务器机柜
PLC控制柜
主要作用:
将设备端电压进一步限制到安全范围。
典型试验波形:
1.2/50μs。
信号SPD
针对弱电系统配置:
RJ45网络SPD
RS485信号SPD
视频信号SPD
同轴天馈SPD
电话线路SPD,实现电源与信号线路同步防护。
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