在現(xiàn)代工業(yè)、電力、通信及建筑設(shè)施中，雷電及電涌干擾已成為影響系統(tǒng)安全與設(shè)備壽命的關(guān)鍵隱患。為了有效應(yīng)對(duì)這些瞬態(tài)高能沖擊，防雷浪涌保護(hù)器(Surge Protective Device，簡(jiǎn)稱(chēng) SPD)成為電氣系統(tǒng)中不可或缺的保護(hù)裝置。尤其在 “數(shù)字化 + 智能化” 趨勢(shì)下，SPD 的技術(shù)進(jìn)化和復(fù)合型浪涌保護(hù)器的廣泛應(yīng)用，已成為行業(yè)安全建設(shè)的重要方向。

防雷浪涌保護(hù)器的作用

防雷浪涌保護(hù)器主要用于限制瞬時(shí)過(guò)電壓(如雷擊、電網(wǎng)操作引起的電涌)對(duì)電子設(shè)備和電力系統(tǒng)的沖擊，具備以下幾個(gè)核心作用。

雷電能量釋放緩沖：當(dāng)雷擊或遠(yuǎn)端雷電感應(yīng)波侵入電網(wǎng)，SPD 可快速導(dǎo)通，將高能浪涌泄放至接地系統(tǒng)，從而降低進(jìn)入設(shè)備端的過(guò)電壓值。直擊雷的強(qiáng)大電流能夠瞬間產(chǎn)生極高的電壓，可能直接摧毀電氣設(shè)備。即使是感應(yīng)雷，通過(guò)電磁感應(yīng)在電力線(xiàn)路中產(chǎn)生的電涌，也會(huì)對(duì)設(shè)備造成嚴(yán)重?fù)p害。防雷浪涌保護(hù)器能夠在極短的時(shí)間內(nèi)，將這些強(qiáng)大的能量引導(dǎo)至大地，避免設(shè)備承受過(guò)高的電壓。

過(guò)壓抑制保護(hù)功能：對(duì)于由電力系統(tǒng)切換、開(kāi)關(guān)動(dòng)作等引發(fā)的內(nèi)部浪涌(操作過(guò)電壓)，SPD 同樣可以吸收其能量，防止損壞精密設(shè)備。在電力系統(tǒng)中，開(kāi)關(guān)的閉合與斷開(kāi)、大型設(shè)備的啟動(dòng)與停止等操作，都會(huì)導(dǎo)致電路中的電壓瞬間發(fā)生變化，產(chǎn)生操作過(guò)電壓。這些過(guò)電壓雖然持續(xù)時(shí)間較短，但幅值可能很高，對(duì)一些對(duì)電壓波動(dòng)敏感的精密電子設(shè)備，如計(jì)算機(jī)、服務(wù)器、通信設(shè)備等，可能造成元件損壞、數(shù)據(jù)丟失等問(wèn)題。防雷浪涌保護(hù)器能夠及時(shí)感知這些過(guò)電壓，并通過(guò)自身的工作機(jī)制將多余的能量吸收或轉(zhuǎn)移，確保設(shè)備工作電壓處于安全范圍。

保障電氣系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行：在電力系統(tǒng)中，SPD 的存在可有效減少因電涌引起的系統(tǒng)誤動(dòng)作、電氣設(shè)備損壞和通信中斷，提高運(yùn)行穩(wěn)定性。電涌可能會(huì)干擾電力系統(tǒng)的正?？刂菩盘?hào)，導(dǎo)致設(shè)備誤動(dòng)作，例如電機(jī)意外啟停、繼電器誤跳閘等，這不僅會(huì)影響生產(chǎn)流程，還可能引發(fā)安全事故。在通信系統(tǒng)中，電涌可能導(dǎo)致通信線(xiàn)路中斷、信號(hào)干擾，影響數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性和穩(wěn)定性。防雷浪涌保護(hù)器通過(guò)抑制電涌，保障了電力系統(tǒng)和通信系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，減少了因電涌導(dǎo)致的故障發(fā)生率，降低了維護(hù)

成本和生損失。

復(fù)合型浪涌保護(hù)器(Composite SPD)的特點(diǎn)

復(fù)合型浪涌保護(hù)器是指內(nèi)部集成多種抑制器件(如壓敏電阻、氣體放電管、放電間隙、TVS 二極管等)于一體的保護(hù)器件，兼具不同類(lèi)型 SPD 的優(yōu)勢(shì)，具備寬范圍保護(hù)能力。

多級(jí)保護(hù)功能合一：傳統(tǒng)防雷系統(tǒng)往往采用多級(jí)保護(hù)(一級(jí)粗保護(hù)、二級(jí)細(xì)保護(hù))，而復(fù)合型 SPD 則集這幾種功能于一體，簡(jiǎn)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)。一級(jí)保護(hù)通常需要應(yīng)對(duì)直擊雷或強(qiáng)大的感應(yīng)雷產(chǎn)生的大電流沖擊，主要目的是泄放大部分能量，降低后續(xù)設(shè)備承受的電壓幅值。二級(jí)保護(hù)則側(cè)重于對(duì)經(jīng)過(guò)一級(jí)保護(hù)后仍殘留的較小能量浪涌以及操作過(guò)電壓等進(jìn)行精細(xì)防護(hù)，確保進(jìn)入設(shè)備的電壓完全在安全范圍內(nèi)。復(fù)合型 SPD 通過(guò)合理組合多種保護(hù)器件，使其能夠在一個(gè)裝置內(nèi)完成從大能量泄放到精細(xì)電壓限制的全過(guò)程，減少了系統(tǒng)中所需的保護(hù)裝置數(shù)量，降低了安裝空間和成本，同時(shí)也減少了因多個(gè)裝置之間的配合問(wèn)題可能導(dǎo)致的保護(hù)漏洞。產(chǎn)響應(yīng)速度快：內(nèi)部器件協(xié)同工作，可快速響應(yīng)納秒級(jí)浪涌，適用于對(duì)響應(yīng)時(shí)間要求極高的場(chǎng)所。在一些對(duì)實(shí)時(shí)性要求極高的電子設(shè)備和系統(tǒng)中，如高速數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備、精密醫(yī)療設(shè)備、軍事電子裝備等，瞬間的電壓波動(dòng)都可能導(dǎo)致嚴(yán)重后果。例如，在高速數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中，納秒級(jí)的電涌可能會(huì)使數(shù)據(jù)傳輸出現(xiàn)錯(cuò)誤，導(dǎo)致信息丟失或系統(tǒng)故障。復(fù)合型 SPD 內(nèi)部的各種器件能夠相互配合，當(dāng)檢測(cè)到浪涌電壓時(shí)，能夠在極短的時(shí)間內(nèi)做出響應(yīng)，迅速啟動(dòng)保護(hù)機(jī)制，將浪涌電壓限制在安全范圍內(nèi)，滿(mǎn)足這些對(duì)響應(yīng)速度苛刻的應(yīng)用場(chǎng)景的需求。

能量分散能力強(qiáng)：具備較高的沖擊電流承受能力(Iimp 可達(dá) 12.5～25kA)，同時(shí)兼具電壓限制和能量吸收功能。雷電產(chǎn)生的浪涌電流具有幅值高、持續(xù)時(shí)間短的特點(diǎn)，對(duì)保護(hù)器件的沖擊耐受能力提出了極高要求。復(fù)合型 SPD 通過(guò)采用大通流容量的氣體放電管等器件來(lái)泄放大電流，同時(shí)利用壓敏電阻、TVS 二極管等進(jìn)行電壓限制和剩余能量吸收。在遭受雷擊時(shí)，它能夠先通過(guò)氣體放電管將大部分雷電流引導(dǎo)至接地系統(tǒng)，然后利用壓敏電阻等進(jìn)一步鉗制殘壓，確保設(shè)備端的電壓不會(huì)超過(guò)安全閾值，有效保護(hù)設(shè)備免受高能量浪涌的損害。

復(fù)合型 SPD 與其他類(lèi)型 SPD 的區(qū)別

與開(kāi)關(guān)型 SPD 的區(qū)別：開(kāi)關(guān)型 SPD 以氣體放電管(GDT)為核心，利用氣體電離導(dǎo)電原理泄放雷電流，常用于 T1 級(jí)防雷，雖電涌泄放強(qiáng)且無(wú)漏電流，但泄能后易引發(fā)工頻續(xù)流，可能致使主回路故障。復(fù)合型 SPD 采用 MOV 與石墨間隙(GDT)串聯(lián)組合，融合二者優(yōu)勢(shì)，兼具大通流量、低殘壓，有效解決續(xù)流和漏電流問(wèn)題。開(kāi)關(guān)型 SPD 在檢測(cè)到浪涌電壓時(shí)，通過(guò)氣體放電管內(nèi)氣體的電離形成導(dǎo)電通道，將雷電流迅速泄放至大地。然而，在泄放完雷電流后，由于氣體放電管的特性，可能會(huì)在工頻電壓下繼續(xù)保持導(dǎo)通狀態(tài)，形成工頻續(xù)流，這可能會(huì)導(dǎo)致主回路熔斷器熔斷或其他設(shè)備損壞。復(fù)合型 SPD 則通過(guò)將壓敏電阻與氣體放電管串聯(lián)，在正常工作電壓下，壓敏電阻呈現(xiàn)高阻狀態(tài)，幾乎沒(méi)有電流通過(guò)，避免了漏電流問(wèn)題;在遭受浪涌時(shí)，氣體放電管先導(dǎo)通泄放大電流，隨后壓敏電阻迅速動(dòng)作，限制殘壓，并在浪涌過(guò)后迅速恢復(fù)高阻狀態(tài)，有效防止了工頻續(xù)流的產(chǎn)生。

與限壓型 SPD 的區(qū)別：限壓型 SPD 依靠壓敏電阻(MOV)芯片的非線(xiàn)性伏安特性限壓，響應(yīng)快、鉗位佳，卻存在漏電流大、易老化弊端，單獨(dú)使用難以滿(mǎn)足全面防雷需求。復(fù)合型 SPD 克服了這些弊端，既無(wú)續(xù)流，也無(wú)漏電流，能夠直接保護(hù)終端設(shè)備。限壓型 SPD 中的壓敏電阻在正常工作電壓下電阻很大，當(dāng)電壓超過(guò)其閾值時(shí)，電阻迅速降低，將浪涌電流引入大地，同時(shí)將電壓鉗位在一定范圍內(nèi)。但是，由于壓敏電阻的特性，即使在正常工作電壓下，也會(huì)有微小的漏電流通過(guò)，長(zhǎng)期運(yùn)行可能導(dǎo)致壓敏電阻發(fā)熱、老化，甚至損壞。復(fù)合型 SPD 通過(guò)合理的電路設(shè)計(jì)和器件組合，避免了限壓型 SPD 的這些問(wèn)題，不僅能夠提供可靠的防雷保護(hù)，還具有更長(zhǎng)的使用壽命和更高的穩(wěn)定性。

復(fù)合型 SPD 憑借其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，廣泛用于智能樓宇、數(shù)據(jù)中心、新能源、電信基站等高集成度場(chǎng)所，是現(xiàn)代防雷技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵趨勢(shì)。在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)根據(jù)具體的電氣系統(tǒng)需求、設(shè)備特性以及環(huán)境因素等，合理選擇合適類(lèi)型的防雷浪涌保護(hù)器，以確保電氣設(shè)備和系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。