雷擊和雷電浪涌是電力系統(tǒng)和通信設(shè)備安全的重要威脅。雷電釋放的巨大能量可以通過建筑物或電網(wǎng)侵入設(shè)備，導致設(shè)備損壞、數(shù)據(jù)丟失，甚至引發(fā)火災等嚴重后果。為防止這種情況發(fā)生，浪涌保護器（Surge Protection Device, SPD）成為一種重要的保護措施。地凱科技將詳細探討浪涌保護器在預防雷擊和雷電浪涌中的作用與原理，并介紹其在各行業(yè)中的應用解決方案，結(jié)合相關(guān)的國家標準，以保證設(shè)備和系統(tǒng)的安全運行。

一、浪涌保護器的基本原理與作用

1 浪涌保護器的工作原理

浪涌保護器的核心功能是限制過電壓，使其不超過設(shè)備的耐壓水平，并將瞬態(tài)高電壓引至接地系統(tǒng)，從而保護電氣設(shè)備免受過電壓損害。其原理基于非線性電壓器件的應用，主要包括以下兩類常用的元件：

壓敏電阻（MOV）：壓敏電阻在正常工作電壓下表現(xiàn)為高阻狀態(tài)，一旦電壓超出設(shè)定值，電阻迅速下降，形成短路，將過電壓釋放到地。

氣體放電管（GDT）：在電壓過高時，氣體放電管內(nèi)的氣體電離導通，釋放浪涌電流。 當電壓恢復正常時，浪涌保護器恢復到高阻狀態(tài)，以確保電路的穩(wěn)定運行。

2 浪涌保護器的主要作用

1.防止雷電浪涌損壞設(shè)備：雷電通過電網(wǎng)侵入建筑物內(nèi)部的電氣設(shè)備時，會引發(fā)瞬態(tài)過電壓，浪涌保護器可以快速響應，將多余電壓轉(zhuǎn)移到接地系統(tǒng)，保護設(shè)備免受損壞。

2.降低系統(tǒng)停機風險：設(shè)備因雷擊導致?lián)p壞會直接影響生產(chǎn)過程，尤其是關(guān)鍵領(lǐng)域如工業(yè)控制系統(tǒng)、通信設(shè)備和數(shù)據(jù)中心，浪涌保護器可大幅降低系統(tǒng)因雷電浪涌而停機的風險。

3.減少經(jīng)濟損失：設(shè)備受雷電浪涌影響而損壞會帶來高昂的維修費用和停工損失，安裝浪涌保護器可以有效避免這些經(jīng)濟損失。

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二、地凱科技浪涌保護器防止雷電浪涌的行業(yè)應用解決方案

浪涌保護器廣泛應用于多個行業(yè)中，針對不同場景具有不同的配置與方案，以保障系統(tǒng)安全。

1數(shù)據(jù)中心的浪涌保護

行業(yè)背景：數(shù)據(jù)中心作為現(xiàn)代信息社會的基礎(chǔ)設(shè)施，存儲和處理著大量的數(shù)據(jù)信息。雷擊浪涌會通過電力線和數(shù)據(jù)線侵入，造成服務器損壞或數(shù)據(jù)丟失，帶來不可估量的損失。

應用解決方案：在電力供應入口處安裝一級浪涌保護器，用來抵擋大部分雷電浪涌能量。 在各配電柜處安裝二級浪涌保護器，進一步降低過電壓對設(shè)備的影響。

在服務器機架內(nèi)部安裝三級浪涌保護器，針對精密設(shè)備提供最后的防護，確保系統(tǒng)的高可靠性。相關(guān)國家標準：GB 50174-2017《數(shù)據(jù)中心設(shè)計規(guī)范》中明確要求，在電力供應入口及信息傳輸設(shè)備周圍安裝相應級別的浪涌保護器，以防止雷電對信息系統(tǒng)的干擾。

2工業(yè)控制系統(tǒng)的浪涌保護

行業(yè)背景：工業(yè)控制系統(tǒng)涉及多個自動化流程，通常使用敏感的電子設(shè)備和傳感器。這些設(shè)備對電壓波動和浪涌非常敏感，雷擊浪涌不僅會導致設(shè)備損壞，還會中斷整個生產(chǎn)流程。

應用解決方案：在工業(yè)控制中心的電源入口處安裝一級浪涌保護器，承受高能量浪涌。

針對PLC、變頻器、傳感器等設(shè)備，安裝二級浪涌保護器，降低中壓波動。在控制柜的各個模塊處增加三級浪涌保護器，保證設(shè)備的安全和正常工作。

相關(guān)國家標準：GB/T 17626.5-2008《電磁兼容 試驗和測量技術(shù) 浪涌(沖擊)抗擾度試驗》規(guī)定了浪涌保護器在工業(yè)環(huán)境中的抗浪涌要求。

3通信基站的浪涌保護

行業(yè)背景：通信基站通常建在空曠區(qū)域，易受雷擊影響。雷電浪涌通過天饋系統(tǒng)和電力系統(tǒng)進入基站，可能會損壞通信設(shè)備，甚至導致整個基站停機，影響通信網(wǎng)絡的正常運行。

應用解決方案：在通信基站的電力供應入口處安裝一級浪涌保護器，防止高能雷電浪涌進入基站。在基站的天饋系統(tǒng)上安裝信號線浪涌保護器，防止雷電通過天線線路進入設(shè)備。

在基站設(shè)備內(nèi)為核心通信設(shè)備安裝三級浪涌保護器，保障通信設(shè)備的穩(wěn)定性和安全性。

相關(guān)國家標準：GB 50343-2012《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》要求通信基站等電子信息系統(tǒng)必須配置符合相關(guān)標準的浪涌保護器，以保障通信網(wǎng)絡的安全運行。

4光伏發(fā)電系統(tǒng)的浪涌保護

行業(yè)背景：光伏發(fā)電系統(tǒng)廣泛分布在戶外，容易受到雷擊的威脅，尤其是直流側(cè)與逆變器側(cè)的設(shè)備對浪涌非常敏感，任何損壞都會導致系統(tǒng)停機或大幅降低發(fā)電效率。應用解決方案： 在光伏發(fā)電系統(tǒng)的直流輸入側(cè)安裝直流浪涌保護器，防止雷電通過太陽能板的導線侵入系統(tǒng)。 在逆變器側(cè)安裝交流浪涌保護器，保護逆變器設(shè)備免受交流側(cè)過電壓的影響。

在監(jiān)控系統(tǒng)和數(shù)據(jù)傳輸線路上安裝信號浪涌保護器，保證系統(tǒng)的監(jiān)控和遠程通信功能不受雷電浪涌干擾。相關(guān)國家標準：GB/T 29321-2012《光伏發(fā)電系統(tǒng)接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》強調(diào)了光伏系統(tǒng)中浪涌保護器的使用規(guī)范，以防止雷擊和電網(wǎng)過電壓對設(shè)備造成的損害。

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三、相關(guān)國家標準與規(guī)范浪涌保護器的使用和安裝涉及多項國家標準

以下是一些重要的標準和規(guī)范：GB 50057-2010《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》：規(guī)定了建筑物防雷及浪涌保護的基本設(shè)計原則和要求，適用于各類建筑物及相關(guān)設(shè)施的防雷設(shè)計。

GB/T 18802.1-2011《低壓配電系統(tǒng)的電涌保護器（SPD）第一部分：性能要求和試驗方法》：該標準規(guī)定了浪涌保護器在低壓配電系統(tǒng)中的性能和測試要求。GB 50343-2012《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》：詳細規(guī)定了電子信息系統(tǒng)中浪涌保護器的使用要求，包括設(shè)備保護等級、安裝位置及接地設(shè)計等。

地凱科技浪涌保護器作為防止雷擊和雷電浪涌的重要設(shè)備，廣泛應用于多個行業(yè)，為電力系統(tǒng)和電子設(shè)備提供有效的保護。通過不同級別的浪涌保護器配置，結(jié)合國家標準的要求，可以最大限度地降低雷電對設(shè)備的損害，確保系統(tǒng)的安全運行。無論是數(shù)據(jù)中心、工業(yè)控制系統(tǒng)還是光伏發(fā)電系統(tǒng)，合理的浪涌保護方案都是保障設(shè)備穩(wěn)定性和安全性的關(guān)鍵。

審核編輯 黃宇