在現代工業(yè)、電力、通信及建筑設施中，雷電及電涌干擾已成為影響系統(tǒng)安全與設備壽命的關鍵隱患。為了有效應對這些瞬態(tài)高能沖擊，防雷浪涌保護器(Surge Protective Device，簡稱 SPD)成為電氣系統(tǒng)中不可或缺的保護裝置。尤其在 “數字化 + 智能化” 趨勢下，SPD 的技術進化和復合型浪涌保護器的廣泛應用，已成為行業(yè)安全建設的重要方向。

防雷浪涌保護器的作用

防雷浪涌保護器主要用于限制瞬時過電壓(如雷擊、電網操作引起的電涌)對電子設備和電力系統(tǒng)的沖擊，具備以下幾個核心作用。

雷電能量釋放緩沖：當雷擊或遠端雷電感應波侵入電網，SPD 可快速導通，將高能浪涌泄放至接地系統(tǒng)，從而降低進入設備端的過電壓值。直擊雷的強大電流能夠瞬間產生極高的電壓，可能直接摧毀電氣設備。即使是感應雷，通過電磁感應在電力線路中產生的電涌，也會對設備造成嚴重損害。防雷浪涌保護器能夠在極短的時間內，將這些強大的能量引導至大地，避免設備承受過高的電壓。

過壓抑制保護功能：對于由電力系統(tǒng)切換、開關動作等引發(fā)的內部浪涌(操作過電壓)，SPD 同樣可以吸收其能量，防止損壞精密設備。在電力系統(tǒng)中，開關的閉合與斷開、大型設備的啟動與停止等操作，都會導致電路中的電壓瞬間發(fā)生變化，產生操作過電壓。這些過電壓雖然持續(xù)時間較短，但幅值可能很高，對一些對電壓波動敏感的精密電子設備，如計算機、服務器、通信設備等，可能造成元件損壞、數據丟失等問題。防雷浪涌保護器能夠及時感知這些過電壓，并通過自身的工作機制將多余的能量吸收或轉移，確保設備工作電壓處于安全范圍。

保障電氣系統(tǒng)連續(xù)運行：在電力系統(tǒng)中，SPD 的存在可有效減少因電涌引起的系統(tǒng)誤動作、電氣設備損壞和通信中斷，提高運行穩(wěn)定性。電涌可能會干擾電力系統(tǒng)的正?？刂菩盘?，導致設備誤動作，例如電機意外啟停、繼電器誤跳閘等，這不僅會影響生產流程，還可能引發(fā)安全事故。在通信系統(tǒng)中，電涌可能導致通信線路中斷、信號干擾，影響數據傳輸的準確性和穩(wěn)定性。防雷浪涌保護器通過抑制電涌，保障了電力系統(tǒng)和通信系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，減少了因電涌導致的故障發(fā)生率，降低了維護

成本和生損失。

復合型浪涌保護器(Composite SPD)的特點

復合型浪涌保護器是指內部集成多種抑制器件(如壓敏電阻、氣體放電管、放電間隙、TVS 二極管等)于一體的保護器件，兼具不同類型 SPD 的優(yōu)勢，具備寬范圍保護能力。

多級保護功能合一：傳統(tǒng)防雷系統(tǒng)往往采用多級保護(一級粗保護、二級細保護)，而復合型 SPD 則集這幾種功能于一體，簡化系統(tǒng)設計。一級保護通常需要應對直擊雷或強大的感應雷產生的大電流沖擊，主要目的是泄放大部分能量，降低后續(xù)設備承受的電壓幅值。二級保護則側重于對經過一級保護后仍殘留的較小能量浪涌以及操作過電壓等進行精細防護，確保進入設備的電壓完全在安全范圍內。復合型 SPD 通過合理組合多種保護器件，使其能夠在一個裝置內完成從大能量泄放到精細電壓限制的全過程，減少了系統(tǒng)中所需的保護裝置數量，降低了安裝空間和成本，同時也減少了因多個裝置之間的配合問題可能導致的保護漏洞。產響應速度快：內部器件協同工作，可快速響應納秒級浪涌，適用于對響應時間要求極高的場所。在一些對實時性要求極高的電子設備和系統(tǒng)中，如高速數據傳輸設備、精密醫(yī)療設備、軍事電子裝備等，瞬間的電壓波動都可能導致嚴重后果。例如，在高速數據傳輸過程中，納秒級的電涌可能會使數據傳輸出現錯誤，導致信息丟失或系統(tǒng)故障。復合型 SPD 內部的各種器件能夠相互配合，當檢測到浪涌電壓時，能夠在極短的時間內做出響應，迅速啟動保護機制，將浪涌電壓限制在安全范圍內，滿足這些對響應速度苛刻的應用場景的需求。

能量分散能力強：具備較高的沖擊電流承受能力(Iimp 可達 12.5～25kA)，同時兼具電壓限制和能量吸收功能。雷電產生的浪涌電流具有幅值高、持續(xù)時間短的特點，對保護器件的沖擊耐受能力提出了極高要求。復合型 SPD 通過采用大通流容量的氣體放電管等器件來泄放大電流，同時利用壓敏電阻、TVS 二極管等進行電壓限制和剩余能量吸收。在遭受雷擊時，它能夠先通過氣體放電管將大部分雷電流引導至接地系統(tǒng)，然后利用壓敏電阻等進一步鉗制殘壓，確保設備端的電壓不會超過安全閾值，有效保護設備免受高能量浪涌的損害。

復合型 SPD 與其他類型 SPD 的區(qū)別

與開關型 SPD 的區(qū)別：開關型 SPD 以氣體放電管(GDT)為核心，利用氣體電離導電原理泄放雷電流，常用于 T1 級防雷，雖電涌泄放強且無漏電流，但泄能后易引發(fā)工頻續(xù)流，可能致使主回路故障。復合型 SPD 采用 MOV 與石墨間隙(GDT)串聯組合，融合二者優(yōu)勢，兼具大通流量、低殘壓，有效解決續(xù)流和漏電流問題。開關型 SPD 在檢測到浪涌電壓時，通過氣體放電管內氣體的電離形成導電通道，將雷電流迅速泄放至大地。然而，在泄放完雷電流后，由于氣體放電管的特性，可能會在工頻電壓下繼續(xù)保持導通狀態(tài)，形成工頻續(xù)流，這可能會導致主回路熔斷器熔斷或其他設備損壞。復合型 SPD 則通過將壓敏電阻與氣體放電管串聯，在正常工作電壓下，壓敏電阻呈現高阻狀態(tài)，幾乎沒有電流通過，避免了漏電流問題;在遭受浪涌時，氣體放電管先導通泄放大電流，隨后壓敏電阻迅速動作，限制殘壓，并在浪涌過后迅速恢復高阻狀態(tài)，有效防止了工頻續(xù)流的產生。

與限壓型 SPD 的區(qū)別：限壓型 SPD 依靠壓敏電阻(MOV)芯片的非線性伏安特性限壓，響應快、鉗位佳，卻存在漏電流大、易老化弊端，單獨使用難以滿足全面防雷需求。復合型 SPD 克服了這些弊端，既無續(xù)流，也無漏電流，能夠直接保護終端設備。限壓型 SPD 中的壓敏電阻在正常工作電壓下電阻很大，當電壓超過其閾值時，電阻迅速降低，將浪涌電流引入大地，同時將電壓鉗位在一定范圍內。但是，由于壓敏電阻的特性，即使在正常工作電壓下，也會有微小的漏電流通過，長期運行可能導致壓敏電阻發(fā)熱、老化，甚至損壞。復合型 SPD 通過合理的電路設計和器件組合，避免了限壓型 SPD 的這些問題，不僅能夠提供可靠的防雷保護，還具有更長的使用壽命和更高的穩(wěn)定性。

復合型 SPD 憑借其獨特的優(yōu)勢，廣泛用于智能樓宇、數據中心、新能源、電信基站等高集成度場所，是現代防雷技術發(fā)展的關鍵趨勢。在實際應用中，應根據具體的電氣系統(tǒng)需求、設備特性以及環(huán)境因素等，合理選擇合適類型的防雷浪涌保護器，以確保電氣設備和系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。