每年有數十萬起雷擊和過電壓造成的損壞，造成的損失高達數千萬元。過壓保護裝置是電氣裝置綜合保護概念的一部分，可以可靠地防止過壓造成的損壞。

過電壓損壞

過電壓是小于千分之一秒的短暫電壓峰值，超過電氣設備允許的設計工作電壓的許多倍。 此類過電壓事件通常是由雷擊、靜電放電或電網切換操作引起的，并且非常危險。

三級保護

應根據安裝現場的用電負荷選擇保護裝置。這個概念可以實施適合當地條件和個人要求的過電壓和雷電保護措施。

滿足任何要求的正確設備

區分過壓保護裝置的其他特性包括其額定浪涌容量和可實現的保護水平。

1 型避雷器：防止由直接或間接雷擊觸發的過電壓和大電流

2 型避雷器：防止由電氣開關操作觸發的過電壓

3 類浪涌保護裝置：保護電氣負載免受過壓

過壓保護

當系統中的電壓超過其額定電壓時，稱為過電壓。 這種過電壓可能是瞬時的或持續的。 電力系統中產生過電壓的主要原因可以方便地分為兩類，即內部和外部。內部過電壓源于系統本身，而外部過電壓是由于線路上的雷電造成的。

電壓浪涌

定義：電壓浪涌的定義是過電壓的突然上升，它會損壞安裝的電氣設備。線路中的過電壓是由于兩相之間以及相與地之間的電壓升高而發生的。

電壓浪涌的類型

電站中的過電壓可能由內部干擾或大氣噴發引起。根據過電壓的產生，電壓浪涌分為兩類。

內部過壓

當系統中的電壓超過額定電壓時，這種電壓稱為內部過電壓。

外部過電壓

由大氣放電（如靜電放電或雷擊）引起的過電壓稱為外部過電壓。

工業自動化控制柜中的過電壓保護裝置

工業控制柜控制的自動化設施依賴于這些機柜中的組件，即使在功率變化的情況下也能可靠地工作。 這些組件包括本地電源、PLC、數據記錄器、網絡和其他通信設備以及 IO——它們都容易受到電壓浪涌的不利影響。

過壓保護裝置

過電壓（在系統中）一相導體和大地之間或相導體之間的任何電壓，其峰值超過國際電工詞匯（IEV 604-03-09）中設備定義的高電壓的相應峰值。

對電氣裝置的影響

雷電尤其會損壞電氣和電子系統：住宅和工業場所中的變壓器，電表和電器。

修復雷擊造成的損壞的成本非常高。

雷擊影響

閃電是一種高頻電氣現象，會導致所有導電物品，尤其是電纜和設備上的過電壓。

雷電波的表征

對現象的分析允許定義雷電流和電壓波的類型。

保護建筑物免受雷擊的系統必須包括：

保護建筑物免受直接雷擊；

防止電氣設備遭受直接和間接的雷擊。

建筑防護系統

建筑物保護系統的作用是防止其遭受直接雷擊。

該系統包括：

捕獲裝置：防雷系統；

引下線，用于將雷電流傳輸到地面；

“魚尾紋"地線連接在一起；

所有金屬框架（等電位連接）和地線之間的鏈接。

當雷電流在導體中流動時，如果導體與附近的接地框架之間出現電位差，則后者可能會造成破壞性的閃絡。

避雷針（簡單桿或帶有觸發系統）

避雷針是放置在建筑物頂部的金屬捕獲。它由一根或多根導體（通常是銅條）接地。

這些電線在要保護的結構上方伸展。它們用于保護特殊結構：火箭發射區、軍事應用和高壓架空線保護。

帶網狀籠的避雷針（法拉第籠）

這種保護包括在建筑物周圍對稱地放置許多引下線/膠帶。

這種類型的防雷系統用于高度暴露的建筑物，其中包含非常敏感的裝置。

建筑保護對電氣裝置設備的影響

建筑物保護系統釋放的 50% 的雷電流會回升到電氣裝置的接地網絡中。 幀的電位上升經常超過各種網絡（低壓、電信、視頻電纜等）中導體的絕緣耐受能力。

此外，通過引下線的電流會在電氣裝置中產生感應過電壓。

防雷-電氣安裝保護系統

電氣裝置保護系統的主要目標是將過電壓限制在設備可接受的值。

電氣安裝保護系統包括：

一個或多個SPD，具體取決于建筑物的配置；

等電位聯結：外露導電部件的金屬網。

地凱科技浪涌保護器+電涌保護器（SPD）

電涌保護設備（SPD）用于電源網絡，網絡以及通信和自動控制總線。

電涌保護設備（SPD）是電氣安裝保護系統的組成部分。

該設備并聯在它必須保護的負載的電源電路上。也可用于各級供電網絡。

這是常用和有效的過電壓保護類型。

SPD 旨在限制來自大氣的瞬態過電壓并將電流波轉移到大地，從而將這種過電壓的幅度限制在對電氣裝置和電氣開關設備和控制裝置無害的值。

SPD 必須始終安裝在電氣裝置的起點。

SPD的位置和類型

在安裝開始時要安裝的SPD的類型取決于是否存在防雷系統。 如果建筑物裝有防雷系統（根據IEC 62305），則應安裝1型SPD。

對于在安裝的引入端安裝的SPD，IEC 60364安裝標準為以下2個特征規定了最小值：

額定放電電流In = 5 kA（8/20）µs；

電壓保護等級UP（在我n）<2.5 kV。

要安裝的其他SPD的數量取決于：

場地的大小和安裝連接導體的難度在大型站點上，必須在每個子配電柜的輸入端安裝 SPD。

將要保護的敏感負載與輸入端保護設備分開的距離。當負載位于距進線端保護裝置10米以上的位置時，有必要在敏感負載附近提供額外的精細保護。 波浪反射現象從10米開始增加，請參見雷電波的傳播

暴露的風險。在非常暴露的位置的情況下，輸入端SPD不能同時確保雷電流的高流量和足夠低的電壓保護水平。特別地，類型1 SPD通常伴隨有類型2 SPD。

保護分布式級別

SPD 的多個保護級別允許在多個 SPD 之間分配能量：

類型1：當建筑物在安裝的入口端安裝了防雷系統時，會吸收大量能量；

類型2：吸收殘余過電壓；

類型3：必要時，對非常靠近負載的最敏感設備提供“精細"保護。

根據安裝特性的SPD的共同特性

選擇1型SPD

脈沖電流Iimp

沖擊電流 IIMP

在沒有國家規定或具體規定要保護的建筑物類型的情況下：沖擊電流 IIMP 根據 IEC 12.5-10-350，每個分支至少應為 60364 kA（5/534 µs 波）。

有規定的地方：

標準 IEC 62305-2 定義了 4 個級別：I、II、III 和 IV

選擇2型SPD

大放電電流Imax

大放電電流Imax是根據相對于建筑物位置的估計暴露水平定義的。

安裝電涌保護器

電涌保護器的連接

SPD 與負載的連接應盡可能短，以降低被保護設備端子上的電壓保護水平（安裝）。

到網絡和接地端子的SPD連接的總長度不應超過50厘米。

導體截面積

建議的最小導體橫截面考慮到：

提供的正常服務：雷電流波在大電壓降（50 cm 規則）下的流動。 注意：與 50 Hz 的應用不同，雷電現象屬于高頻，導體橫截面的增加并不會大大降低其高頻阻抗。

導體承受的短路電流：在大保護系統切斷時間期間，導體必須承受短路電流。

電涌保護器的布線規則

1規則

首先要遵守的規則是，網絡（通過外部SCPD）與接地端子塊之間的SPD連接的長度不應超過50厘米。

2規則

受保護的饋線的導體：

應連接至外部SCPD或SPD的端子；

應與污染的引入導體物理隔離。

3規則

進線饋線相線、中性線和保護 (PE) 導線應并排運行，以減少回路表面。

4規則

SPD的輸入導體應遠離受保護的輸出導體，以免被耦合污染。

5規則

電纜應固定在外殼的金屬部件（如果有）上，以最小化框架回路的表面，從而受益于針對EM干擾的屏蔽作用。在所有情況下，必須檢查配電盤和外殼的框架是否通過非常短的連接接地。最后，如果使用屏蔽電纜，應避免使用大長度，因為它們會降低屏蔽效率。

光伏應用浪涌保護器

出于各種原因，電氣設備中可能會發生過電壓。

原因可能是：

配電網由于雷擊或進行的任何工作。

雷擊（在附近或建筑物和光伏裝置上，或在雷電導體上）。

閃電引起的電場變化。

像所有室外建筑物一樣，光伏裝置也容易遭受雷擊的風險，雷擊風險因地區而異。 預防和系統和設備應到位。

等電位聯結保護

首先要采用的保護措施是介質（導體），以確保PV裝置的所有導電部件之間的等電位連接。

目的是將所有接地導體和金屬部件連接在一起，從而在已安裝系統的所有點上產生相等的電勢。

通過電涌保護裝置（SPD）進行保護

SPD 對于保護 AC/DC 逆變器、監控設備和 PV 模塊等敏感電氣設備以及由 230 VAC 配電網絡供電的其他敏感設備尤為重要。