基于浪涌保护器(SPD)保护原理分析与应用.pdfVIP

质量技术

基于浪涌保护器（SPD）保护原理

分析与应用

张威

摘要：本文通过对浪涌保护器原理的分析，并结合医院现有的情况，保障了医院用电的安全可靠运行。特

别是在珠海地区，雷暴天气比较频繁，且处于亚热带季风气候，其雷电流强度比广东全省平均水平偏高，一年

中约有1/6是雷暴天气，并伴随有雷击、闪电、强风、强降水天气。每年4~9月，其月均雷暴日数都超过5天，

最高可达13.1天。基于此，通过对浪涌保护器原理的分析，将对保障医院防止雷击起到非常重要的作用。

关键词：电涌保护器；常用波形；冲击电流；防雷区

浪涌保护器（SPD）也称为电涌保护器，是一种非线中部地区平均约40~50天，长江以南至北纬23度大部分

性保护装置，用于限制电力系统中的瞬态电压高电压并传地区属中度雷暴区；北纬23度以南的大部分地区，包括

导电流引泄放电，保护耐压水平等级低的电气设备或电子广东、广西和福建，雷暴时间多数在80天以下，属于雷

系统免受雷电电磁脉冲或开关过电压的影响[1]。随着人工电危害严重的地区。

智能及信息系统（如通信、计算机网络等）的迅速发展，

大量电子信息设备出现并流行起来。这样的系统和设备通二、雷击过电压防护

常是昂贵的，且在行业内发挥重要的作用，它们的工作电闪电放电可能发生在云层之间或云层内部，以及云层

压和电阻电压水平都很低，容易受到雷电电磁脉冲的破坏。与地面之间；此外，许多大容量电气设备使用引起的内部

因此，浪涌防护器可以应用于浪涌防护。特别在医院设备浪涌对供电系统的影响，以及对雷电和浪涌的防护已成为

中，如高端设备（如核磁共振、CT），应更加注意保护，人们关注的焦点[4]。云层和地面之间的闪电放电由一次或

以避免雷电和雷电电磁脉冲造成的损坏。几次单独的雷击组成，每次雷击都携带大量高振幅、短持

续时间的电流。雷击穿产生时，通常会通过信号传输线路、

雷电的危害性配电线路等途径，从室外侵入建筑内部，或者穿过建筑结

雷电是常见的自然现象，其不仅会对人身安全造成危构中的钢筋，引发电磁感应现象，最终导致线路终端设备

险，而且对电气及电子设备，特别是电子设备具有巨大的的损坏。此外，当建筑物附近的地面直接被闪电击中时，

破坏作用。我国幅员辽阔，地形地貌复杂多样，雷电活动虽然只发生在某一点，但也会在较大范围内产生电磁感应。

频繁，由于地形及气候等原因造成的雷电灾害范围很广[2]。如果雷电电流很大，建筑物内的电子设备可能会受到直接

随着科学技术的不断进步，各类电气设备对雷电的灵敏度击雷点1公里范围内的影响。建筑物被雷电导通通常有四

越来越高。主要从电力和建筑等传统领域延伸到几乎所有种方式：（1）配电线路被击穿导通，（2）信号线路被击穿

行业，尤其与高科技紧密相关的领域，如互联网、数据中导通，（3）雷电击穿反击导致过电压，（4）感应雷电导致

心和医院，雷电灾害带来的经济损失和危害随之增加。因过电压。为了防止雷电对建筑物的危害，我们需要采取防

此，我们必须不断强化对雷电的认识，进而提高对雷电灾雷安全措施，例如实施雷电过电压保护系统，主要考虑以

害的防御能力[3]。中国地域辽阔，其中雷电多发地区大部下几个方面：

分位于北温带和亚热带。然而，雷暴天数因海拔和气候条（1）浪涌保护器能够将来自不同区域的雷击电流分流

件等因素而异（雷暴天数是指一年中该地区听到雷声的天至大地，有效防止其通过室外架空线路、电话线、信号线

数）。我国西北地区雷暴日数不足20天，属于雷暴少、雷等电缆进入，并避免雷电电流进入建筑物内部而引发电磁

电危害相对较轻的地区；东北地区平均约30天，华北和感应；

产品可靠性报告2023年第11期

月173

质量技术

（2）防止建筑物本体