如何選擇高品質(zhì)SPD浪涌保護(hù)器

了解了SPD的原理和技術(shù)參數(shù)和選型方法，但是面對市場上形形色色的SPD品牌，相差無幾的參數(shù)，該如何去篩選高品質(zhì)的SPD呢？今天地凱科技就來給大家分析！

作為一個(gè)SPD開發(fā)人員，談一下我的看法。前面提到，選擇SPD時(shí)，有幾個(gè)重要的參數(shù)：

最大持續(xù)工作電壓Uc

放電能力（In、Imax、Iimp等）

電壓保護(hù)水平Up

對于大多數(shù)SPD而言，Uc、Up主要取決于其選擇的元器件，而放電能力，則不僅僅取決于其選擇的元器件，SPD的每一個(gè)部分，都需要能承受放電電流。瞬間的大電流的破壞作用不容小覷，在大的電流沖擊下，SPD內(nèi)部的連接點(diǎn)、焊接點(diǎn)、電阻、TVS等都可能會(huì)爆裂。所以對SPD而言，放電能力是其核心性能。

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當(dāng)然，選擇合理的元器件，也是研發(fā)工作中重要的一環(huán)，不過SPD常用的核心元器件GDT、MOV、TVS技術(shù)都比較成熟，因此在選擇上一般也沒什么困難，選擇有市場知名度的廠家的元器件就好。不少SPD從業(yè)人員、SPD用戶認(rèn)為，SPD沒什么技術(shù)含量，只需選好元器件就可以了，這也是導(dǎo)致市場上SPD品牌眾多、質(zhì)量良莠不齊的原因之一。曾經(jīng)有SPD廠家送樣到防雷測試機(jī)構(gòu)做測試后，樣品四分五裂。而一些進(jìn)口的SPD品牌，在GDT、MOV、TVS之外的金屬放電間隙技術(shù)上具有壟斷地位，其產(chǎn)品從技術(shù)參數(shù)上看，有明顯優(yōu)勢，但價(jià)格不菲。國產(chǎn)SPD品牌，可以說依舊是任重道遠(yuǎn)，也希望國產(chǎn)品牌能踏踏實(shí)實(shí)研究，攻克技術(shù)難關(guān)，而不要去炒作各種概念。

除放電能力之外，還應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注SPD產(chǎn)品自身的安全性能?，F(xiàn)以II類實(shí)驗(yàn)（8/20us）的電源SPD為例，談一談SPD的安全要求。

1．地凱科技開關(guān)型電源SPD需要具備續(xù)流遮斷能力。

前面在介紹GDT工頻續(xù)流問題時(shí)，提到了開關(guān)型SPD和限壓型SPD的概念。開關(guān)型SPD由于工頻續(xù)流的存在，一般只用于N-PE之間（正常情況下，N-PE之間沒有電壓差）。如果開關(guān)型SPD要應(yīng)用在線與零（地）之間，必須具備續(xù)流遮斷能力。而為了防止SPD無法遮斷續(xù)流，還需配置后備保護(hù)裝置。

2．限壓型SPD需要具備熱保護(hù)脫離功能。

由于開關(guān)型SPD續(xù)流遮斷問題，電源SPD大多采用限壓型，其常用的元件為壓敏電阻。壓敏電阻，顧名思義，就是其電阻的大小對電壓極為敏感。當(dāng)電力線電壓低于Uc時(shí)，其為高阻狀態(tài)，近似開路。當(dāng)電涌產(chǎn)生時(shí)，電壓遠(yuǎn)高于Uc，其呈現(xiàn)低阻狀態(tài)，近似短路。當(dāng)電涌消失后，其立刻恢復(fù)到高阻狀態(tài)，不會(huì)有續(xù)流產(chǎn)生。

限壓型SPD雖無續(xù)流問題，但是由于多種原因，會(huì)產(chǎn)生失效，失效狀態(tài)通常有2種：

1） 短路狀態(tài)

2）可變電阻狀態(tài)（劣化）

SPD的開路狀態(tài)被認(rèn)為是一種安全的狀態(tài)，當(dāng)SPD發(fā)生以上兩種故障狀態(tài)時(shí)，我們需要通過SPD內(nèi)部和(或)外部脫離機(jī)構(gòu)使SPD進(jìn)入開路狀態(tài)，將SPD從回路上切除，避免產(chǎn)生SPD起火、主回路斷電等事故。

壓敏電阻型SPD，長期被施加電力線電壓，由于電網(wǎng)（暫態(tài)）過電壓以及電涌沖擊，其性能會(huì)逐步下降，Uc值會(huì)慢慢減小，漏電流逐步增大。當(dāng)流過SPD的電流達(dá)到mA級別時(shí)，就可以讓SPD發(fā)熱、起火。而mA級電流不足以觸發(fā)SPD后備保護(hù)動(dòng)作，所以針對這種故障，一般通過SPD內(nèi)部的熱保護(hù)脫扣裝置動(dòng)作來使SPD斷開，這就是為什么限壓型電源SPD都要求設(shè)置內(nèi)部脫離器的原因了。

3．SPD應(yīng)具有足夠大的短路耐受能力

壓敏電阻型SPD也可能直接進(jìn)入短路狀態(tài)，常見的原因有：

1） 電網(wǎng)暫態(tài)過電壓（TOV）。高壓TOV可能直接將壓敏電阻擊穿，使SPD短路。

2） SPD受到超過其承受能力的電涌沖擊，被擊穿短路。

當(dāng)SPD進(jìn)入短路狀態(tài)時(shí)，流過SPD的電流很大，可能達(dá)到數(shù)百甚至數(shù)千安培，大電流使得SPD快速發(fā)熱，這種情況下，SPD內(nèi)部脫離器無法保證可靠脫離，SPD就已經(jīng)起火了。為了避免SPD短路故障引起事故，需要給SPD配置后備保護(hù)裝置。

所以，不論是開關(guān)型SPD的續(xù)流問題，還是限壓型SPD的短路故障問題，都需要我們在使用SPD時(shí)，配置后備保護(hù)。

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但即使配備了后備保護(hù)裝置，也可能出現(xiàn)以下問題：

1） SPD在后備保護(hù)裝置斷開前就已經(jīng)引發(fā)火災(zāi)事故。

2） SPD在短路電流下，內(nèi)部某處斷開，但是脫離器卻沒有動(dòng)作（指示）。也就是說SPD已經(jīng)損壞，但是顯示功能正常，這樣會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)處在無SPD保護(hù)狀態(tài)，下一次雷擊時(shí)，可能引起設(shè)備損壞。

因此，要求SPD需要有足夠大的短路耐受能力。SPD的短路耐受能力最好不低于電源系統(tǒng)的預(yù)期短路電流，以避免上述2種問題出現(xiàn)。（所謂預(yù)期短路電流，也就是說電源系統(tǒng)在出現(xiàn)短路故障后，理論上可以輸出的電流大小。因?yàn)殡娫醋陨泶嬖趦?nèi)阻，其短路電流并不是∞，不同的電源系統(tǒng)其內(nèi)阻大小不同，其預(yù)期短路電流大小也不同）

一些SPD品牌，其短路耐受參數(shù)聲稱可以達(dá)到數(shù)十kA。用戶在使用時(shí)，可以了解一下其是SPD自身脫離器（內(nèi)部脫離器）實(shí)現(xiàn)的還是由外部脫離器實(shí)現(xiàn)的，因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)規(guī)定在進(jìn)行短路耐受測試時(shí)，允許SPD和外部脫離器一起測試。如果是由外部脫離器實(shí)現(xiàn)的，需要注意其對外部脫離器的要求，不能隨便選擇。

審核編輯黃宇