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环保型SPD电涌保护器的开发与制造 霍显贵／创奇科技有限公司技术中心 1 雷电灾害与过电压危害 电涌保护器采用了一种非线性特征的压敏电阻，在 雷电是自然界中一种瞬间放电现象，同时伴随着雷 正常情况下，电涌保护器处在极高的电阻状态，漏电流 声，有高电流，高电压，变化快，放电时间短及辐射强 几乎为零，保证电源系统正常供电。当电源系统出现上 等特征。雷电灾害是联合国公布的最严重的十种自然灾 述过电压时，电涌保护器立即在纳秒级的时间内迅速导 害之一。全球每天大约发生800万次雷电，每年因雷击 通，将该过电压幅值限制在设备的安全工作范围内。同 造成的人员伤亡超过万人；因雷电引起的火灾，造成大 时，把过电压的能量释放掉。随后，保护器又迅速地变 量建筑物、电力设施和电子通信设备损坏等，造成经济 为高电阻状态，因此不影响电源系统的正常供电。 损失约50亿～100亿美元。我国雷电最严重的地区为长 1990年以后，国内只有少数的工厂生产额定放电 江以南各省市，尤其是沿海各省市、地区更为严重，雷 流，。值较小的电涌保护器产品(简称SPD)，在通信、 暴日平均在80天以上。 科研和军事工程等重要项目上采用。1995年以后，德、 雷电的灾害和破坏力极大，仅靠外部防雷(避雷针 法、英及美等国产品纷纷进入中国市场，在重要部门、 等)是不够的，雷电波会直接或间接地通过电磁感应侵 工程中使用。2000年前后，国内有许多工厂开始生产 入各电气通道和金属管道(如电源线、信号线和金属管 SPD产品，都是小规模生产。近几年来，国内生产工 道等)，由此产生的雷电流、过电压和电涌电压，对电 厂、生产规模及产品数量发展很快，每年都在大幅度 气设备和通信系统产生很大的危害，轻则损坏线路，重 增长，主要生产厂集中在乐清柳市，其次是上海、北 见0破坏电器设备，使系统瘫痪，造成难以估量的损失。 京和广州等地。 强大的雷电流将导致室内电位的提高，使设备与地之间 产生很高的电压，此电压将损坏相应的设备。迅速变化 3 SPD电涌保护器的标准化 的雷电流，会在电气环路和双股导线上感应产生高电压 按照我国的技术政策，编制新的国家标准时，有 导致系统的绝缘被破坏。电力系统的各种操作能在电力 IEC标准的，应等效采用IEC标准，如现有标准修订时， 线路上产生操作过电压，一些电气设备的开关操作、供 也采用新的IEC标准。因此，我国新编的SPD国家标准， 电系统的电感性和电容性负载，短路跳闸等都会在电源 与IEC61643是等同的；同时在《建筑物防雷设计规范》 线路中产生过电压(电涌电压)，其脉冲电压可达到线 修订中，则列入了IEC的防雷电磁脉冲和防雷等内容。 电压的3～5倍，从而对用电设备产生危害。 由于我国各地区和各行业存在不同的雷害酷度和技术要 求，因此，允许使用他们自己的行业标准。 2 SPD电涌和作用保护器的原理 进入21世纪，信息产业作为国民经济支柱产业之 压配电系统的电涌保护器(SPD)》第12部分：选择和 一，并以信息化带动工业化为发展目标，目前计算机电 使用导则。 子系统和网络的应用已普及各行业、各部门乃至家庭， 2)GB】8802，1—2002《低压配电系统的电涌保 数量与日俱增。确保信息网络的安全，减少损失，用以 护器》。 限制和防止瞬时过电压和释放电涌电流的电器，在平 时的工作中称谓“浪涌保护器”、“电涌保护器”和“防 雷设计规范》。 雷器”等。 4)DL／T620—1997((交流电气装置的过电压保护 和绝缘配合》。 5 SPD电涌保护器的关键元件和材料选用 5)YD5098—2001《通信局雷电过电压保护工程5．1底座壳体与模块壳体 设计规范))。