浪涌也叫突波，顧名思義就是超出正常工作電壓的瞬間過電壓。本質(zhì)上講，浪涌是發(fā)生在僅僅幾百萬分之一秒時間內(nèi)的一種劇烈脈沖，?？赡芤鹄擞康脑蛴校褐匦驮O(shè)備、短路、電源切換或大型發(fā)動機(jī)。而含有浪涌阻絕裝置的產(chǎn)品可以有效地吸收突發(fā)的巨大能量，以保護(hù)連接設(shè)備免于受損。
　　浪涌保護(hù)器，也叫防雷器，是一種為各種電子設(shè)備、儀器儀表、通訊線路提供安全防護(hù)的電子裝置。當(dāng)電氣回路或者通信線路中因為外界的干擾突然產(chǎn)生尖峰電流或者電壓時，浪涌保護(hù)器能在極短的時間內(nèi)導(dǎo)通分流，從而避免浪涌對回路中其他設(shè)備的損害。
　　一、電涌保護(hù)器（SPD）工作原理
　　電涌保護(hù)器（Surge protection Device）是電子設(shè)備雷電防護(hù)中*的一種裝置，過去常稱為“避雷器”或“過電壓保護(hù)器”英文簡寫為SPD.電涌保護(hù)器的作用是把竄入電力線、信號傳輸線的瞬時過電壓限制在設(shè)備或系統(tǒng)所能承受的電壓范圍內(nèi)，或?qū)?qiáng)大的雷電流泄流入地，保護(hù)被保護(hù)的設(shè)備或系統(tǒng)不受沖擊而損壞。
　　電涌保護(hù)器的類型和結(jié)構(gòu)按不同的用途有所不同，但它至少應(yīng)包含一個非線性電壓限制元件。用于電涌保護(hù)器的基本元器件有：放電間隙、充氣放電管、壓敏電阻、抑制二極管和扼流線圈等。
　　浪涌保護(hù)器的基本元器件
　　1.放電間隙（又稱保護(hù)間隙）：
　　它一般由暴露在空氣中的兩根相隔一定間隙的金屬棒組成，其中一根金屬棒與所需保護(hù)設(shè)備的電源相線L1或零線（N）相連，另一根金屬棒與接地線（PE）相連接，當(dāng)瞬時過電壓襲來時，間隙被擊穿，把一部分過電壓的電荷引入大地，避免了被保護(hù)設(shè)備上的電壓升高。這種放電間隙的兩金屬棒之間的距離可按需要調(diào)整，結(jié)構(gòu)較簡單，其缺點(diǎn)時滅弧性能差。改進(jìn)型的放電間隙為角型間隙，它的滅弧功能較前者為好，它是靠回路的電動力F作用以及熱氣流的上升作用而使電弧熄滅的。
　　2.氣體放電管：
　　它是由相互離開的一對冷陰板封裝在充有一定的惰性氣體（Ar）的玻璃管或陶瓷管內(nèi)組成的。為了提高放電管的觸發(fā)概率，在放電管內(nèi)還有助觸發(fā)劑。這種充氣放電管有二極型的，也有三極型的，
　　氣體放電管的技術(shù)參數(shù)主要有：直流放電電壓Udc；沖擊放電電壓Up（一般情況下Up≈（2～3）Udc；工頻而授電流In；沖擊而授電流Ip；絕緣電阻R（>109Ω）；極間電容（1-5PF）
　　氣體放電管可在直流和交流條件下使用，其所選用的直流放電電壓Udc分別如下：在直流條件下使用：Udc≥1.8U0（U0為線路正常工作的直流電壓）
　　在交流條件下使用：U dc≥1.44Un（Un為線路正常工作的交流電壓有效值）
　　3.壓敏電阻：
　　它是以ZnO為主要成分的金屬氧化物半導(dǎo)體非線性電阻，當(dāng)作用在其兩端的電壓達(dá)到一定數(shù)值后，電阻對電壓十分敏感。它的工作原理相當(dāng)于多個半導(dǎo)體P-N的串并聯(lián)。壓敏電阻的特點(diǎn)是非線性特性好（I=CUα中的非線性系數(shù)α），通流容量大（～2KA/cm2），常態(tài)泄漏電流?。?0-7～10-6A），殘壓低（取決于壓敏電阻的工作電壓和通流容量），對瞬時過電壓響應(yīng)時間快（～10-8s），無續(xù)流。
　　壓敏電阻的技術(shù)參數(shù)主要有：壓敏電壓（即開關(guān)電壓）UN，參考電壓Ulma；殘壓Ures；殘壓比K（K=Ures/UN）；zui大通流容量Imax；泄漏電流；響應(yīng)時間。
　　壓敏電阻的使用條件有：壓敏電壓：UN≥[（√2×1.2）/0.7]U0（U0為工頻電源額定電壓）
　　zui小參考電壓：Ulma≥（1.8～2）Uac （直流條件下使用）
　　Ulma≥（2.2～2.5）Uac（在交流條件下使用，Uac為交流工作電壓）
　　壓敏電阻的zui大參考電壓應(yīng)由被保護(hù)電子設(shè)備的耐受電壓來確定，應(yīng)使壓敏電阻的殘壓低于被保護(hù)電子設(shè)備的而損電壓水平，即（Ulma）max≤Ub/K，上式中K為殘壓比，Ub為被保護(hù)設(shè)備的而損電壓。
　　4.抑制二極管：
　　抑制二極管具有箝位限壓功能，它是工作在反向擊穿區(qū)，由于它具有箝位電壓低和動作響應(yīng)快的優(yōu)點(diǎn)，特別適合用作多級保護(hù)電路中的zui末幾級保護(hù)元件。抑制二極管在擊穿區(qū)內(nèi)的伏安特性可用下式表示：I=CUα，上式中α為非線性系數(shù)，對于齊納二極管α=7～9，在雪崩二極管α=5～7.
　　抑制二極管的技術(shù)參數(shù)主要有
　?。?）額定擊穿電壓，它是指在反向擊穿電流（常為lma）下的擊穿電壓，這于齊納二極管額定擊穿電壓一般在2.9V～4.7V范圍內(nèi)，而雪崩二極管的額定擊穿電壓常在5.6V～200V范圍內(nèi)。
　?。?）zui大箝位電壓：它是指管子在通過規(guī)定波形的大電流時，其兩端出現(xiàn)的zui高電壓。
　?。?）脈沖功率：它是指在規(guī)定的電流波形（如10/1000μs）下，管子兩端的zui大箝位電壓與管子中電流等值之積。
　?。?）反向變位電壓：它是指管子在反向泄漏區(qū)，其兩端所能施加的zui大電壓，在此電壓下管子不應(yīng)擊穿。此反向變位電壓應(yīng)明顯高于被保護(hù)電子系統(tǒng)的zui高運(yùn)行電壓峰值，也即不能在系統(tǒng)正常運(yùn)行時處于弱導(dǎo)通狀態(tài)。
　?。?）zui大泄漏電流：它是指在反向變位電壓作用下，管子中流過的zui大反向電流。
　?。?）響應(yīng)時間：10-11s
　　5.扼流線圈：扼流線圈是一個以鐵氧體為磁芯的共模干擾抑制器件，它由兩個尺寸相同，匝數(shù)相同的線圈對稱地繞制在同一個鐵氧體環(huán)形磁芯上，形成一個四端器件，要對于共模信號呈現(xiàn)出大電感具有抑制作用，而對于差模信號呈現(xiàn)出很小的漏電感幾乎不起作用。扼流線圈使用在平衡線路中能有效地抑制共模干擾信號（如雷電干擾），而對線路正常傳輸?shù)牟钅Ｐ盘枱o影響。
　　這種扼流線圈在制作時應(yīng)滿足以下要求：
　　1）繞制在線圈磁芯上的導(dǎo)線要相互絕緣，以保證在瞬時過電壓作用下線圈的匝間不發(fā)生擊穿短路。
　　2）當(dāng)線圈流過瞬時大電流時，磁芯不要出現(xiàn)飽和。
　　3）線圈中的磁芯應(yīng)與線圈絕緣，以防止在瞬時過電壓作用下兩者之間發(fā)生擊穿。
　　4）線圈應(yīng)盡可能繞制單層，這樣做可減小線圈的寄生電容，增強(qiáng)線圈對瞬時過電壓的而授能力。
　　6. 1/4波長短路器
　　1/4波長短路器是根據(jù)雷電波的頻譜分析和天饋線的駐波理論所制作的微波信號電涌保護(hù)器，這種保護(hù)器中的金屬短路棒長度是根據(jù)工作信號頻率（如900MHZ或1800MHZ）的1/4波長的大小來確定的。此并聯(lián)的短路棒長度對于該工作信號頻率來說，其阻抗無窮大，相當(dāng)于開路，不影響該信號的傳輸，但對于雷電波來說，由于雷電能量主要分布在n+KHZ以下，此短路棒對于雷電波阻抗很小，相當(dāng)于短路，雷電能量級被泄放入地。
　　由于1/4波長短路棒的直徑一般為幾毫米，因此耐沖擊電流性能好，可達(dá)到30KA（8/20μs）以上，而且殘壓很小，此殘壓主要是由短路棒的自身電感所引起的，其不足之處是工頻帶較窄，帶寬約為2％～20％左右，另一個缺點(diǎn)是不能對天饋設(shè)施加直流偏置，使某些應(yīng)用受到限制。
　　三、SPD的基本電路
　　電涌保護(hù)器的電路根據(jù)不同需要，有不同的形式，其基本元器件就是上面介紹的幾種，一個技術(shù)精通的防雷產(chǎn)品研究工作者，可設(shè)計出五花八門的電路，好似一盒積木可搭出不同的結(jié)構(gòu)圖案。研制出既有效又性能價格比好的產(chǎn)品，是防雷工作者的重任。
　　二、浪涌保護(hù)器（也稱防雷器）的分級防護(hù)
　　由于雷擊的能量是非常巨大的，需要通過分級泄放的方法，將雷擊能量逐步泄放到大地。*級防雷器可以對于直接雷擊電流進(jìn)行泄放，或者當(dāng)電源傳輸線路遭受直接雷擊時傳導(dǎo)的巨大能量進(jìn)行泄放，對于有可能發(fā)生直接雷擊的地方，必須進(jìn)行CLASS—I的防雷。第二級防雷器是針對前級防雷器的殘余電壓以及區(qū)內(nèi)感應(yīng)雷擊的防護(hù)設(shè)備，對于前級發(fā)生較大雷擊能量吸收時，仍有一部分對設(shè)備或第三級防雷器而言是相當(dāng)巨大的能量會傳導(dǎo)過來，需要第二級防雷器進(jìn)一步吸收。同時，經(jīng)過*級防雷器的傳輸線路也會感應(yīng)雷擊電磁脈沖輻射LEMP，當(dāng)線路足夠長感應(yīng)雷的能量就變得足夠大，需要第二級防雷器進(jìn)一步對雷擊能量實(shí)施泄放。第三級防雷器是對LEMP和通過第二級防雷器的殘余雷擊能量進(jìn)行保護(hù)。
　　1、*級保護(hù)
　　目的是防止浪涌電壓直接從LPZ0區(qū)傳導(dǎo)進(jìn)入LPZ1區(qū)，將數(shù)萬至數(shù)十萬伏的浪涌電壓限制到2500—3000V。
　　入戶電力變壓器低壓側(cè)安裝的電源防雷器作為*級保護(hù)時應(yīng)為三相電壓開關(guān)型電源防雷器，其雷電通流量不應(yīng)低于60KA。該級電源防雷器應(yīng)是連接在用戶供電系統(tǒng)入口進(jìn)線各相和大地之間的大容量電源防雷器。一般要求該級電源防雷器具備每相100KA以上的zui大沖擊容量，要求的限制電壓小于1500V，稱之為CLASS I級電源防雷器。這些電磁防雷器是專為承受雷電和感應(yīng)雷擊的大電流以及吸引高能量浪涌而設(shè)計的，可將大量的浪涌電流分流到大地。它們僅提供限制電壓（沖擊電流流過電源防雷器時，線路上出現(xiàn)的zui大電壓稱為限制電壓）為中等級別的保護(hù)，因為CLASS I級保護(hù)器主要是對大浪涌電流進(jìn)行吸收，僅靠它們是不能*保護(hù)供電系統(tǒng)內(nèi)部的敏感用電設(shè)備的。
　　*級電源防雷器可防范10/350μs、100KA的雷電波，達(dá)到IEC規(guī)定的zui高防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)。其技術(shù)參考為：雷電通流量大于或等于100KA（10/350μs）；殘壓值不大于2.5KV；響應(yīng)時間小于或等于100ns。
　　2、第二級防護(hù)
　　目的是進(jìn)一步將通過*級防雷器的殘余浪涌電壓的值限制到1500—2000V，對LPZ1—LPZ2實(shí)施等電位連接。
　　分配電柜線路輸出的電源防雷器作為第二級保護(hù)時應(yīng)為限壓型電源防雷器，其雷電流容量不應(yīng)低于20KA，應(yīng)安裝在向重要或敏感用電設(shè)備供電的分路配電處。這些電源防雷器對于通過了用戶供電入口處浪涌放電器的剩余浪涌能量進(jìn)行更完善的吸收，對于瞬態(tài)過電壓具有*的抑制作用。該處使用的電源防雷器要求的zui大沖擊容量為每相45kA以上，要求的限制電壓應(yīng)小于1200V，稱之為CLASS II級電源防雷器。一般用戶供電系統(tǒng)做到第二級保護(hù)就可以達(dá)到用電設(shè)備運(yùn)行的要求了
　　第二級電源防雷器采用C類保護(hù)器進(jìn)行相—中、相—地以及中—地的全模式保護(hù)，主要技術(shù)參數(shù)為：雷電通流容量大于或等于40KA(8/20μs)；殘壓峰值不大于1000V；響應(yīng)時間不大于25ns。
　　3、第三級保護(hù)
　　目的是zui終保護(hù)設(shè)備的手段，將殘余浪涌電壓的值降低到1000V以內(nèi)，使浪涌的能量有致?lián)p壞設(shè)備。
　　在電子信息設(shè)備交流電源進(jìn)線端安裝的電源防雷器作為第三級保護(hù)時應(yīng)為串聯(lián)式限壓型電源防雷器，其雷電通流容量不應(yīng)低于10KA。
　　zui后的防線可在用電設(shè)備內(nèi)部電源部分采用一個內(nèi)置式的電源防雷器，以達(dá)到*消除微小的瞬態(tài)過電壓的目的。該處使用的電源防雷器要求的zui大沖擊容量為每相20KA或更低一些，要求的限制電壓應(yīng)小于1000V。對于一些特別重要或特別敏感的電子設(shè)備具備第三級保護(hù)是必要的，同時也可以保護(hù)用電設(shè)備免受系統(tǒng)內(nèi)部產(chǎn)生的瞬態(tài)過電壓影響。
　　對于微波通信設(shè)備、移動機(jī)站通信設(shè)備及雷達(dá)設(shè)備等使用的整流電源，宜視其工作電壓的保護(hù)需要分別選用工作電壓適配的直流電源防雷器作為末級保護(hù)。
　　4、根據(jù)被保護(hù)設(shè)備的耐壓等級，假如兩級防雷就可以做到限制電壓低于設(shè)備的耐壓水平，就只需要做兩級保護(hù)，假如設(shè)備的耐壓水平較低，可能需要四級甚至更多級的保護(hù)。第四級保護(hù)其雷電通流容量不應(yīng)低于5KA。
　　三、浪涌保護(hù)器的分類：
　　1、按工作原理分：
　　1．開關(guān)型：其工作原理是當(dāng)沒有瞬時過電壓時呈現(xiàn)為高阻抗，但一旦響應(yīng)雷電瞬時過電壓時，其阻抗就突變?yōu)榈椭?，允許雷電流通過。用作此類裝置時器件有：放電間隙、氣體放電管、閘流晶體管等。
　　2．限壓型：其工作原理是當(dāng)沒有瞬時過電壓時為高阻擾，但隨電涌電流和電壓的增加其阻抗會不斷減小，其電流電壓特性為強(qiáng)烈非線性。用作此類裝置的器件有：氧化鋅、壓敏電阻、抑制二極管、雪崩二極管等。
　　3．分流型或扼流型
　　分流型：與被保護(hù)的設(shè)備并聯(lián)，對雷電脈沖呈現(xiàn)為低阻抗，而對正常工作頻率呈現(xiàn)為高阻抗。
　　扼流型：與被保護(hù)的設(shè)備串聯(lián)，對雷電脈沖呈現(xiàn)為高阻抗，而對正常的工作頻率呈現(xiàn)為低阻抗。
　　用作此類裝置的器件有：扼流線圈、高通濾波器、低通濾波器、1/4波長短路器等。
　　按用途分：(1)電源保護(hù)器：交流電源保護(hù)器、直流電源保護(hù)器、開關(guān)電源保護(hù)器等。
　　(2)信號保護(hù)器：低頻信號保護(hù)器、高頻信號保護(hù)器、天饋保護(hù)器等。
　　安裝方法
　　1)鉆孔：在選好的施工場地開挖直徑600mm×600mm垂直地面的圓坑，在坑里鉆出直徑130mm×3100mm垂直地面的孔洞。
　　2)配制填充料
　　（1）在容積大于150升的容器內(nèi)放入50Kg淡水（井水、自來水均可）；
　　（2）加入高能填充料，攪拌至糊狀。
　　3)將電解離子接地極從包裝中取出，檢查產(chǎn)品是否完整。
　　4)拆開地極兩端及中間的密封膠帶；
　　5)將四分之一配制好的填充料填入孔洞底部；
　　6)將接植入孔洞中，接地極頂部與圓坑的底部平齊；
　　7) 接好引出線；引出線采用不小于35mm的多股銅線或不小于40mm×4mm的鍍鋅扁鋼，引出線與接地極體實(shí)行壓接，接點(diǎn)防腐處理。
　　8)將填充料填在接地極周圍至接地極頂端100mm時止，測量接地電阻，達(dá)到要求后，用土填蓋在接地極周圍。
　　9) 當(dāng)一套接地極達(dá)不到接地電阻要求時，可用兩套或多套并聯(lián)使用，接地極與接地極之間的間隔不宜小于5m。
　　四、浪涌保護(hù)器品牌