系統防雷器介紹

在太陽能光伏發電系統和風光互補供電系統中，由于光照和風能都是隨著環境不斷變化的，因此系統所發出的電能極其不穩定，并且由于太陽能光伏發電系統和風光互補供電系統屬于離網型發電系統，大多都安裝與野外，如果遇到雷雨天氣，極易被閃電所產生的電弧所影響，系統會產生幾倍于安全界限的電壓電流；因此在太陽能光伏發電系統和風光互補供電系統中都需要加入相對應的浪涌保護器。

浪涌保護器（Surgeprotection Device）又稱防雷器，是電子設備雷電防護中不可缺少的安全裝置。它作用是把竄入電力線、信號傳輸線的瞬時過電壓限制在設備或系統所能承受的電壓范圍內，并將強大的沖擊電流泄入到地下，從而設備或系統不受沖擊電涌的損壞。

1.防雷過程

當電路受到外來雷擊電涌沖擊、雷擊電磁感應或者操作過電壓時，浪涌保護器會吸收多余的雷電流，并且對地放電。在常見的浪涌保護器中，都有一個稱為金屬氧化物變阻器（MOV）即壓敏電阻，它由氧化鋅為主體，添加多種金屬氧化物，通過電子陶瓷工藝制成多晶半導體陶瓷元件，用來轉移多余的電壓。作為核心元器件，它決定著一個浪涌保護器的好壞。

壓敏電阻由三部分組成：中間是一根金屬氧化物材料，由兩個半導體連接著電源和地線。這些半導體具有隨著電壓變化而改變的可變電阻。當電壓低于某個特定值時，壓敏電阻中電阻很高，浪涌保護器不工作。反之，當電壓超過該特定值時，電子運動會發生變化，半導體電阻會大幅降低，電路導通，吸收過電流對地放電。

2.分類防護

在配電系統中，浪涌的在系統內外都會出現。根據統計，系統外的浪涌主要來自于雷電和其它系統的沖擊，約占20%；系統內的浪涌主要來自于系統內部用電負荷的沖擊，約占 80%。

2.1開關型浪涌保護器

系統外的浪涌是屬于直接雷，具有很高的瞬時峰值，電壓可以在幾微秒內上升到2萬伏，就像炸彈爆炸，瞬間就能破壞內部電子元器件。為了應對這種情況，我們可以采用開關型浪涌保護器，當沖擊電壓達到一定值時，SPD的電阻突然下降變為低阻值，使得電流從SPD通過。它可以抑制正弦波峰值電壓上固定值以外的浪涌，對系統外部產生的高能量脈沖型浪涌非常有效。

2.2限壓型浪涌保護器

系統內的浪涌屬于感應雷，它的波形就像海浪，一重一重涌過來，雖然幾千伏的電壓峰值沒有外部浪涌高，但是多次的沖擊造成的破壞也是當仁不讓。根據這種特點，我們一般采用限壓型浪涌保護器。當沒有浪涌出現時，SPD呈高阻狀態；隨著沖擊電流的逐步提高，SPD的電阻持續下降，使電涌轉而從浪涌保護器通過。浪涌抑制包絡隨著正弦波的變化而變化，它對內部產生的振蕩型浪涌最為有效。

2.3混合型浪涌保護器

當然，單獨的開關型浪涌保護器和限壓型浪涌保護器都具有一定的局限性，無法應對復雜的實際情況。而科佳電氣耗時3年獨立研發的混合型浪涌保護器則把兩者的優點結合了起來，它由開關型元件和限壓型元件混合組成，根據是施加的沖擊電壓特性不同，混合型SPD有時呈現開關型SPD的特性，有時呈現限壓型SPD的特性，有時同時呈現兩種特性。這種浪涌保護器對于電源系統和信號系統的后續防雷保護、戶內精細保護具有很好的效果。

工作原理圖

結語

在科技高度發達的今天，各種電子設備已經完全融入到了我們的生產生活中，高度集成化的精密電子元器件對電流更加敏感，更易受到浪涌的損壞。小到家用電腦，大到企業自動化生產設備，浪涌保護器已經成為了社會上不可或缺的雷電防護設備。

審核編輯黃宇