如何选择高品质SPD浪涌保护器
如何选择高品质SPD浪涌保护器
发布日期：2023-05-24 08:23
了解了SPD的原理和技术参数和选型方法，但是面对市场上形形色色的SPD品牌，相差无几的参数，该如何去筛选高品质的SPD呢？今天地凯科技就来给大家分析！
作为一个SPD开发人员，谈一下我的看法。前面提到，选择SPD时，有几个重要的参数：
最大持续工作电压Uc
放电能力（In、Imax、Iimp等）
电压保护水平Up
对于大多数SPD而言，Uc、Up主要取决于其选择的元器件，而放电能力，则不仅仅取决于其选择的元器件，SPD的每一个部分，都需要能承受放电电流。瞬间的大电流的破坏作用不容小觑，在大的电流冲击下，SPD内部的连接点、焊接点、电阻、TVS等都可能会爆裂。所以对SPD而言，放电能力是其核心性能。
当然，选择合理的元器件，也是研发工作中重要的一环，不过SPD常用的核心元器件GDT、MOV、TVS技术都比较成熟，因此在选择上一般也没什么困难，选择有市场知名度的厂家的元器件就好。不少SPD从业人员、SPD用户认为，SPD没什么技术含量，只需选好元器件就可以了，这也是导致市场上SPD品牌众多、质量良莠不齐的原因之一。曾经有SPD厂家送样到防雷测试机构做测试后，样品四分五裂。而一些进口的SPD品牌，在GDT、MOV、TVS之外的金属放电间隙技术上具有垄断地位，其产品从技术参数上看，有明显优势，但价格不菲。国产SPD品牌，可以说依旧是任重道远，也希望国产品牌能踏踏实实研究，攻克技术难关，而不要去炒作各种概念。
除放电能力之外，还应重点关注SPD产品自身的安全性能。现以II类实验（8/20us）的电源SPD为例，谈一谈SPD的安全要求。
1．地凯科技开关型电源SPD需要具备续流遮断能力。
前面在介绍GDT工频续流问题时，提到了开关型SPD和限压型SPD的概念。开关型SPD由于工频续流的存在，一般只用于N-PE之间（正常情况下，N-PE之间没有电压差）。如果开关型SPD要应用在线与零（地）之间，必须具备续流遮断能力。而为了防止SPD无法遮断续流，还需配置后备保护装置。
2．限压型SPD需要具备热保护脱离功能。
由于开关型SPD续流遮断问题，电源SPD大多采用限压型，其常用的元件为压敏电阻。压敏电阻，顾名思义，就是其电阻的大小对电压极为敏感。当电力线电压低于Uc时，其为高阻状态，近似开路。当电涌产生时，电压远高于Uc，其呈现低阻状态，近似短路。当电涌消失后，其立刻恢复到高阻状态，不会有续流产生。
限压型SPD虽无续流问题，但是由于多种原因，会产生失效，失效状态通常有2种：
1） 短路状态
2）可变电阻状态（劣化）
SPD的开路状态被认为是一种安全的状态，当SPD发生以上两种故障状态时，我们需要通过SPD内部和(或)外部脱离机构使SPD进入开路状态，将SPD从回路上切除，避免产生SPD起火、主回路断电等事故。
压敏电阻型SPD，长期被施加电力线电压，由于电网（暂态）过电压以及电涌冲击，其性能会逐步下降，Uc值会慢慢减小，漏电流逐步增大。当流过SPD的电流达到mA级别时，就可以让SPD发热、起火。而mA级电流不足以触发SPD后备保护动作，所以针对这种故障，一般通过SPD内部的热保护脱扣装置动作来使SPD断开，这就是为什么限压型电源SPD都要求设置内部脱离器的原因了。
3．SPD应具有足够大的短路耐受能力
压敏电阻型SPD也可能直接进入短路状态，常见的原因有：
1） 电网暂态过电压（TOV）。高压TOV可能直接将压敏电阻击穿，使SPD短路。
2） SPD受到超过其承受能力的电涌冲击，被击穿短路。
当SPD进入短路状态时，流过SPD的电流很大，可能达到数百甚至数千安培，大电流使得SPD快速发热，这种情况下，SPD内部脱离器无法保证可靠脱离，SPD就已经起火了。为了避免SPD短路故障引起事故，需要给SPD配置后备保护装置。
所以，不论是开关型SPD的续流问题，还是限压型SPD的短路故障问题，都需要我们在使用SPD时，配置后备保护。
但即使配备了后备保护装置，也可能出现以下问题：
1） SPD在后备保护装置断开前就已经引发火灾事故。
2） SPD在短路电流下，内部某处断开，但是脱离器却没有动作（指示）。也就是说SPD已经损坏，但是显示功能正常，这样会导致系统处在无SPD保护状态，下一次雷击时，可能引起设备损坏。
因此，要求SPD需要有足够大的短路耐受能力。SPD的短路耐受能力最好不低于电源系统的预期短路电流，以避免上述2种问题出现。（所谓预期短路电流，也就是说电源系统在出现短路故障后，理论上可以输出的电流大小。因为电源自身存在内阻，其短路电流并不是∞，不同的电源系统其内阻大小不同，其预期短路电流大小也不同）
一些SPD品牌，其短路耐受参数声称可以达到数十kA。用户在使用时，可以了解一下其是SPD自身脱离器（内部脱离器）实现的还是由外部脱离器实现的，因为标准规定在进行短路耐受测试时，允许SPD和外部脱离器一起测试。如果是由外部脱离器实现的，需要注意其对外部脱离器的要求，不能随便选择。
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