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雷電電磁脈沖（LEMP）和操作過電壓會對敏感的電子信息系統(tǒng)產(chǎn)生危害，因此應(yīng)該采取合理有效的LEMP防護(hù)措施以避免建筑物內(nèi)部的電氣和電子信息系統(tǒng)失效，除了在防雷區(qū)邊界采用空間屏蔽、內(nèi)部線纜屏蔽外，還需要設(shè)置能量協(xié)調(diào)配合的浪涌保護(hù)器。今天小編就帶大家了解一下浪涌保護(hù)器的能量配合過程、浪涌保護(hù)器能量配合的作用和選擇要點(diǎn)。

1.浪涌保護(hù)器的能量配合過程

根據(jù)GB50343《建筑物電子信息技術(shù)防雷技術(shù)規(guī)范》第5.4.3 10款所示：

① 兩個(gè)限壓型SPD配合時(shí)，他們的伏安特性都是連續(xù)的（例如 MOV或抑制二極管)。

當(dāng)兩個(gè)限壓型SPD標(biāo)稱導(dǎo)通電壓(Un)相同且能量配合正確時(shí),由于線路自身電感或串聯(lián)去耦元件LDE的阻流作用,輸入的浪涌上升達(dá)到SPD1啟動電壓并使之導(dǎo)通時(shí)，SPD2不可能同時(shí)導(dǎo)通。

只有當(dāng)浪涌電壓繼續(xù)上升，流過SPD1的電流增大，使SPD1的殘壓上升，SPD2兩端電壓隨之上升達(dá)到SPD2的啟動電壓時(shí)，SPD2才導(dǎo)通。只要通過各SPD的浪涌能量都不超過各自的耐受能力，就實(shí)現(xiàn)了浪涌保護(hù)器的能量配合。

② 開關(guān)型SPD1和限壓型SPD2配合時(shí)，SPD1的伏安特性不連續(xù)（例如火花間隙(SG)、氣體放電管(GDT)，半導(dǎo)體閘流管、可控硅整流器、三端雙向可控硅開關(guān)元件等)，后續(xù)SPD2的伏安特性連續(xù)。

圖14說明了這兩種浪涌保護(hù)器的能量配合的基本原則。當(dāng)浪涌輸入時(shí)，由于SPD1 (SG)的觸發(fā)電壓較高，SPD2將首先達(dá)到啟動電壓而導(dǎo)通。隨著浪涌電壓繼續(xù)上升，流過SPD2的電流增大，使SPD2的兩端電壓U2(殘壓)上升，當(dāng)SPD1的兩端電壓U1(等于SPD2兩端的殘壓U2與去耦元件兩端動態(tài)壓降UDE之和)超過SG的動態(tài)火花放電電壓USPARK，即U1=U2+UDE≥USPARK時(shí)，SG就會點(diǎn)火導(dǎo)通。

只要通過SPD2的浪涌電流能量未超出其耐受能力之前SG觸發(fā)導(dǎo)通，就實(shí)現(xiàn)了浪涌保護(hù)器的能量配合。否則，沒實(shí)現(xiàn)能量配合。這一切取決于MOV的特性和入侵的浪涌電流的陡度、幅度和去耦元件的大小。此外，這種配合還通過SPD1的開關(guān)特性，縮短10/350ps的初始沖擊電流的半值時(shí)間，大大減小了后續(xù)SPD的負(fù)荷。值得注意的是，SPD1點(diǎn)火導(dǎo)通之前，SPD2將承受全部雷電流。

2.浪涌保護(hù)器的能量配合作用

浪涌保護(hù)器的能量配合,為了避免雷電和操作過電壓引起的浪涌通過配電線路損害電子設(shè)備，按照IEC防雷分區(qū)的觀點(diǎn)，通常在配電線穿越防雷分區(qū)（LPZ）交界處安裝浪涌保護(hù)器（SPD），如GB50343《電子信息系統(tǒng)技術(shù)防雷規(guī)范》P131圖12所示：

浪涌保護(hù)器的能量配合，當(dāng)線路穿越多個(gè)防雷區(qū)域，宜在每個(gè)區(qū)域交界處安裝一個(gè)電源SPD，按照能量逐級泄放原理，選擇合適的SPD，以便把雷電流導(dǎo)引入地，使雷電流的過電壓減少到受保護(hù)設(shè)備的耐壓值耐受能力，避免設(shè)備損壞。

3.浪涌保護(hù)器的能量配合選擇要點(diǎn)

根據(jù)GB50343《建筑物電子信息防雷技術(shù)規(guī)范》規(guī)定：普通SPD要達(dá)到能量配合必須遵守以下規(guī)范：

① 前級SPD1的泄流能力應(yīng)比后級SPD2大得多，即通流量大得多（比如SPD1應(yīng)泄放%80以上的雷電流）

② 去耦元件可采用集中元件，也可利用兩級SPD之間連接導(dǎo)線的分布電感；

③ 終端一級的被保護(hù)設(shè)備電壓應(yīng)小于被保護(hù)設(shè)備電壓。

隨著防雷技術(shù)的發(fā)展，杭州易造科技有限公司研發(fā)生產(chǎn)了具有能量自動協(xié)調(diào)配合功能的浪涌保護(hù)器，解決了不同等級浪涌保護(hù)器的能量配合問題，在浪涌保護(hù)器選型、安裝時(shí)變得更為簡便，無需加裝退耦裝置。易造科技獨(dú)有的YZ集成技術(shù)，是目前防雷行業(yè)的前沿科技，目前被大量地應(yīng)用在軌道交通、石油化工等行業(yè)。

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