每年有数十万起雷击和过电压造成的损坏，造成的损失高达数千万元。过压保护装置是电气装置综合保护概念的一部分，可以可靠地防止过压造成的损坏。

过电压损坏

过电压是小于千分之一秒的短暂电压峰值，超过电气设备允许的设计工作电压的许多倍。 此类过电压事件通常是由雷击、静电放电或电网切换操作引起的，并且非常危险。

三级保护

应根据安装现场的用电负荷选择保护装置。这个概念可以实施适合当地条件和个人要求的过电压和雷电保护措施。

满足任何要求的正确设备

区分过压保护装置的其他特性包括其额定浪涌容量和可实现的保护水平。

1 型避雷器：防止由直接或间接雷击触发的过电压和大电流

2 型避雷器：防止由电气开关操作触发的过电压

3 类浪涌保护装置：保护电气负载免受过压

过压保护

当系统中的电压超过其额定电压时，称为过电压。 这种过电压可能是瞬时的或持续的。 电力系统中产生过电压的主要原因可以方便地分为两类，即内部和外部。内部过电压源于系统本身，而外部过电压是由于线路上的雷电造成的。

电压浪涌

定义：电压浪涌的定义是过电压的突然上升，它会损坏安装的电气设备。线路中的过电压是由于两相之间以及相与地之间的电压升高而发生的。

电压浪涌的类型

电站中的过电压可能由内部干扰或大气喷发引起。根据过电压的产生，电压浪涌分为两类。

内部过压

当系统中的电压超过额定电压时，这种电压称为内部过电压。

外部过电压

由大气放电（如静电放电或雷击）引起的过电压称为外部过电压。

工业自动化控制柜中的过电压保护装置

工业控制柜控制的自动化设施依赖于这些机柜中的组件，即使在功率变化的情况下也能可靠地工作。 这些组件包括本地电源、PLC、数据记录器、网络和其他通信设备以及 IO——它们都容易受到电压浪涌的不利影响。

过压保护装置

过电压（在系统中）一相导体和大地之间或相导体之间的任何电压，其峰值超过国际电工词汇（IEV 604-03-09）中设备定义的高电压的相应峰值。

对电气装置的影响

雷电尤其会损坏电气和电子系统：住宅和工业场所中的变压器，电表和电器。

修复雷击造成的损坏的成本非常高。

雷击影响

闪电是一种高频电气现象，会导致所有导电物品，尤其是电缆和设备上的过电压。

雷电波的表征

对现象的分析允许定义雷电流和电压波的类型。

保护建筑物免受雷击的系统必须包括：

保护建筑物免受直接雷击；

防止电气设备遭受直接和间接的雷击。

建筑防护系统

建筑物保护系统的作用是防止其遭受直接雷击。

该系统包括：

捕获装置：防雷系统；

引下线，用于将雷电流传输到地面；

“鱼尾纹”地线连接在一起；

所有金属框架（等电位连接）和地线之间的链接。

当雷电流在导体中流动时，如果导体与附近的接地框架之间出现电位差，则后者可能会造成破坏性的闪络。

避雷针（简单杆或带有触发系统）

避雷针是放置在建筑物顶部的金属捕获。它由一根或多根导体（通常是铜条）接地。

这些电线在要保护的结构上方伸展。它们用于保护特殊结构：火箭发射区、军事应用和高压架空线保护。

带网状笼的避雷针（法拉第笼）

这种保护包括在建筑物周围对称地放置许多引下线/胶带。

这种类型的防雷系统用于高度暴露的建筑物，其中包含非常敏感的装置。

建筑保护对电气装置设备的影响

建筑物保护系统释放的 50% 的雷电流会回升到电气装置的接地网络中。 帧的电位上升经常超过各种网络（低压、电信、视频电缆等）中导体的绝缘耐受能力。

此外，通过引下线的电流会在电气装置中产生感应过电压。

防雷-电气安装保护系统

电气装置保护系统的主要目标是将过电压限制在设备可接受的值。

电气安装保护系统包括：

一个或多个SPD，具体取决于建筑物的配置；

等电位联结：外露导电部件的金属网。

地凯科技浪涌保护器+电涌保护器（SPD）

电涌保护设备（SPD）用于电源网络，网络以及通信和自动控制总线。

电涌保护设备（SPD）是电气安装保护系统的组成部分。

该设备并联在它必须保护的负载的电源电路上。也可用于各级供电网络。

这是常用和有效的过电压保护类型。

SPD 旨在限制来自大气的瞬态过电压并将电流波转移到大地，从而将这种过电压的幅度限制在对电气装置和电气开关设备和控制装置无害的值。

SPD 必须始终安装在电气装置的起点。

SPD的位置和类型

在安装开始时要安装的SPD的类型取决于是否存在防雷系统。 如果建筑物装有防雷系统（根据IEC 62305），则应安装1型SPD。

对于在安装的引入端安装的SPD，IEC 60364安装标准为以下2个特征规定了最小值：

额定放电电流In = 5 kA（8/20）µs；

电压保护等级UP（在我n）<2.5 kV。

要安装的其他SPD的数量取决于：

场地的大小和安装连接导体的难度在大型站点上，必须在每个子配电柜的输入端安装 SPD。

将要保护的敏感负载与输入端保护设备分开的距离。当负载位于距进线端保护装置10米以上的位置时，有必要在敏感负载附近提供额外的精细保护。 波浪反射现象从10米开始增加，请参见雷电波的传播

暴露的风险。在非常暴露的位置的情况下，输入端SPD不能同时确保雷电流的高流量和足够低的电压保护水平。特别地，类型1 SPD通常伴随有类型2 SPD。

保护分布式级别

SPD 的多个保护级别允许在多个 SPD 之间分配能量：

类型1：当建筑物在安装的入口端安装了防雷系统时，会吸收大量能量；

类型2：吸收残余过电压；

类型3：必要时，对非常靠近负载的最敏感设备提供“精细”保护。

根据安装特性的SPD的共同特性

选择1型SPD

脉冲电流Iimp

冲击电流 IIMP

在没有国家规定或具体规定要保护的建筑物类型的情况下：冲击电流 IIMP 根据 IEC 12.5-10-350，每个分支至少应为 60364 kA（5/534 µs 波）。

有规定的地方：

标准 IEC 62305-2 定义了 4 个级别：I、II、III 和 IV

选择2型SPD

大放电电流Imax

大放电电流Imax是根据相对于建筑物位置的估计暴露水平定义的。

安装电涌保护器

电涌保护器的连接

SPD 与负载的连接应尽可能短，以降低被保护设备端子上的电压保护水平（安装）。

到网络和接地端子的SPD连接的总长度不应超过50厘米。

导体截面积

建议的最小导体横截面考虑到：

提供的正常服务：雷电流波在大电压降（50 cm 规则）下的流动。 注意：与 50 Hz 的应用不同，雷电现象属于高频，导体横截面的增加并不会大大降低其高频阻抗。

导体承受的短路电流：在大保护系统切断时间期间，导体必须承受短路电流。

电涌保护器的布线规则

1规则

首先要遵守的规则是，网络（通过外部SCPD）与接地端子块之间的SPD连接的长度不应超过50厘米。

2规则

受保护的馈线的导体：

应连接至外部SCPD或SPD的端子；

应与污染的引入导体物理隔离。

3规则

进线馈线相线、中性线和保护 (PE) 导线应并排运行，以减少回路表面。

4规则

SPD的输入导体应远离受保护的输出导体，以免被耦合污染。

5规则

电缆应固定在外壳的金属部件（如果有）上，以最小化框架回路的表面，从而受益于针对EM干扰的屏蔽作用。在所有情况下，必须检查配电盘和外壳的框架是否通过非常短的连接接地。最后，如果使用屏蔽电缆，应避免使用大长度，因为它们会降低屏蔽效率。

光伏应用浪涌保护器

出于各种原因，电气设备中可能会发生过电压。

原因可能是：

配电网由于雷击或进行的任何工作。

雷击（在附近或建筑物和光伏装置上，或在雷电导体上）。

闪电引起的电场变化。

像所有室外建筑物一样，光伏装置也容易遭受雷击的风险，雷击风险因地区而异。 预防和系统和设备应到位。

等电位联结保护

首先要采用的保护措施是介质（导体），以确保PV装置的所有导电部件之间的等电位连接。

目的是将所有接地导体和金属部件连接在一起，从而在已安装系统的所有点上产生相等的电势。

通过电涌保护装置（SPD）进行保护

SPD 对于保护 AC/DC 逆变器、监控设备和 PV 模块等敏感电气设备以及由 230 VAC 配电网络供电的其他敏感设备尤为重要。