电源浪涌保护器的演化发展与未来创新方向
时间：2023-02-08阅读量319
随着科学信息技术和城市经济的发展，感应雷、电磁脉冲和雷电波浸入所造成的危害大大增加。一般建筑物的外部防雷措施只能预防直击雷，而强大的电磁场产生的感应雷和脉冲电压却能潜入室内危及电路上的设备。
如今通讯网络、电脑仪器和各类用电设备越来越精密化，而雷电以及大型电气设备的瞬间过电压会越来越频繁的通过电源、天线、无线电信号收发设备等线路侵入，从而造成设备或元器件损坏，人员伤亡，传输或储存的数据受到干扰或丢失，甚至使电子设备产生误动作或暂时瘫痪、系统停顿，数据传输中断，局域网乃至广域网遭到破坏。其危害触目惊心，间接损失一般远远大于直接经济损失。
因此，在进行防雷系统方案建设时，需要同等重视外部防雷和内部防雷。本篇内容将以内部防雷中涉及到的一个重要产品——电源浪涌保护器（SPD）为主，详细阐述其演化发展历史、发展现状及未来创新趋势。
电源浪涌保护器又叫电源防雷器/避雷器，简称SPD，适用于交流50/60HZ，额定电压220V/380V的TT、TN-S、TN-C、IT等供电系统及工厂低压动力和控制系统，对间接雷电和直接雷电影响或其他瞬时过电压的浪涌进行保护，主要适用于住宅，第三产业及工矿企业等领域浪涌保护要求。
早在1749年，美国科学家本杰明·富兰克林的风筝实验及其后于1753年避雷针的公布揭开了人类对抗雷电的历史。1873年麦克斯韦发表的科学名著《电磁理论》系统、阐述了电磁场理论，之后伴随电磁理论的应用和普及，针对电磁脉冲的防护也正式纳入防雷范畴，直接雷防护和电磁脉冲防护构成雷电电磁脉冲防护整体并一直沿用。最原始的电涌保护器羊角形间隙，出现于19世纪末期，用于架空输电线路，防止雷击损坏设备绝缘而造成停电。20世纪20年代，出现了铝浪涌保护器，氧化膜浪涌保护器和丸式浪涌保护器。30年代出现了管式浪涌保护器。50年代出现了碳化硅防雷器。70年代又出现了金属氧化物浪涌保护器。现代高压浪涌保护器，不仅用于限制电力系统中因雷电引起的过电压，也用于限制因系统操作产生的过电压。
而在国内，专业防雷工程行业和技术起步较晚，80、90年代的防雷产品和技术依赖于国外引进，如以德、法工控标准为代表的35mm导轨卡接式可拔插SPD防雷模块和一体化箱式电源防雷组合产品均是在90年代初被引入。进入千禧年后，随着国内技术的发展，开始诞生了一批像同为（TOWE）科技这样的专业化防雷企业，同时，国家先后颁布了两大防雷通用标准，GB 50057-1994《建筑物防雷设计规范》（2000年修订）和GB 50343-2004《建筑物电子信息系统防雷技术规范》，至此，国内的防雷技术才日渐趋于成熟。
浪涌保护器的类型和结构按不同的用途有所不同，但它至少应包含一个非线性电压限制元件。用于浪涌保护器的基本元器件有：放电间隙、充气放电管、压敏电阻、抑制二极管和扼流线圈等。在正常情况下，浪涌保护器处于极高的电阻状态，漏流几乎为零，从而保证电源系统正常供电。当电源系统出现浪涌过压时，电源浪涌保护器立即在纳秒级的时间内导通，将过电压的幅值限值在设备的安全工作范围内，同时将浪涌能量入地释放掉。随后，浪涌保护器又迅速变为高阻状态，从而不影响正常供电。
依据IEC 1312-1-1995（LPZ）的概念，当电气线路穿过两防雷区交界处时要安装浪涌保护器，根据设备的不同位置和耐压水平，可将保护级别分为三级或更多，但保护器必须很好的配合，以便按照它们耐能量的能力在各浪涌保护器之间分配可接受的承受值和原始的闪电威胁值有效地减至需要保护的设备的耐电涌能力。在实际的工作中，一般都将电源浪涌保护器设在总配电房、各楼层的配电箱中及被保护设备前端，以取得优良的防护效果。
在经历多年发展之后，我国电源浪涌保护器保护水平得到了大幅提高，优秀防雷企业研发的产品品质可媲美外资品牌。随着信息技术的日益更新，浪涌保护器开始向集成化、精细化、智能化、定制化方向发展，产品也开始有了更多样化功能。此外，由于数据中心、石油化工、国防军事等行业对SPD产品的门槛要求较高，技术升级、新材料运用与产品使用寿命将会成为未来行业发展和技术升级的方向。
同为（TOWE）科技作为国内防雷行业知名品牌，拥有21年发展历史，曾参与过奥运会、世博会等众多国内重大项目的建设与配套服务，具有国家级防雷工程专业设计与施工甲级资质，产品和服务遍布各行业，多年来为超过百万用户提供过专业系统的综合雷电防护解决方案。2022年底，同为（TOWE）推出远程智能遥信防雷配电箱产品，将各个浪涌保护器的遥信端子接口与智能采集卡相连接，通过RS485/232、以太网数据端口上传至电脑云平台，通过联网让用户实时精准监测每个浪涌保护器的工作情况。
随着人们对感应雷、雷电电磁脉冲危害认识的逐步提高，并且对防雷装置概念的更新，雷电监测产品和服务势必得到更广泛深入的推广应用。将防雷工作从被动变为主动，进一步保证低压配电设备的安全、稳定运行，保障我们的生活、工作与生产活动。
