在電子設(shè)備高度集成的現(xiàn)代工業(yè)及通信系統(tǒng)中，雷電浪涌已成為威脅設(shè)備安全的首要隱患。信號(hào)防雷器作為抵御瞬態(tài)過電壓的核心組件，其選型與配置直接影響系統(tǒng)可靠性。二合一與三合一信號(hào)防雷器因集成化設(shè)計(jì)備受關(guān)注，但二者在功能定位、應(yīng)用場(chǎng)景上存在顯著差異。地凱科技將深入解析兩類設(shè)備的技術(shù)特性，并提供選型指導(dǎo)與行業(yè)解決方案。

二、二合一與三合一信號(hào)防雷器的技術(shù)差異

1. 功能定義與防護(hù)范圍

二合一信號(hào)防雷器

采用"電源+信號(hào)"雙通道防護(hù)設(shè)計(jì)，集成電源線路（如24V/48V直流供電）與信號(hào)線路（RS485、CAN總線等）的浪涌保護(hù)模塊。典型應(yīng)用場(chǎng)景為監(jiān)控?cái)z像頭、工業(yè)傳感器等需獨(dú)立供電的數(shù)據(jù)采集終端。

三合一信號(hào)防雷器

擴(kuò)展為"電源+信號(hào)+視頻/網(wǎng)絡(luò)"三通道防護(hù)，常見于需同時(shí)處理多類型信號(hào)的場(chǎng)景。例如：安防系統(tǒng)中需保護(hù)攝像機(jī)電源、視頻同軸電纜及控制信號(hào)；工業(yè)PLC系統(tǒng)中防護(hù)供電、以太網(wǎng)及現(xiàn)場(chǎng)總線。

2. 內(nèi)部結(jié)構(gòu)與響應(yīng)特性

二合一結(jié)構(gòu)

內(nèi)置兩級(jí)防護(hù)：第一級(jí)為氣體放電管（GDT）抑制共模浪涌，第二級(jí)TVS二極管處理差模過壓。響應(yīng)時(shí)間≤25ns，通流容量達(dá)20kA（8/20μs）。

三合一結(jié)構(gòu)

增設(shè)專用視頻或網(wǎng)絡(luò)保護(hù)模塊（如RJ45接口SPD），采用高頻變壓器隔離技術(shù)，確保千兆級(jí)帶寬下信號(hào)完整性。部分型號(hào)集成POE供電保護(hù)，滿足IEEE 802.3af/at標(biāo)準(zhǔn)。

二合一信號(hào)防雷器，三合一信號(hào)防雷器，信號(hào)SPD ?
二合一信號(hào)防雷器，三合一信號(hào)防雷器，信號(hào)SPD
二合一信號(hào)防雷器，三合一信號(hào)防雷器，信號(hào)SPD

三、二合一和三合一信號(hào)防雷器選型與安裝規(guī)范

1. 是否需要同時(shí)安裝兩類防雷器？

需根據(jù)系統(tǒng)架構(gòu)決定：

單一設(shè)備防護(hù)：若終端僅需供電與單路信號(hào)（如溫濕度傳感器），選擇二合一即可。

多接口設(shè)備防護(hù)：如網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)需保護(hù)電源、網(wǎng)線、報(bào)警信號(hào)，必須選用三合一。

級(jí)聯(lián)防護(hù)場(chǎng)景：在總控機(jī)房與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備間實(shí)施兩級(jí)防護(hù)時(shí)，機(jī)房主柜安裝三合一（總防護(hù)），現(xiàn)場(chǎng)使用二合一（精細(xì)防護(hù)）。

2. 接線規(guī)范與接地要求

接線順序：遵循"先接地后接線"原則。防雷器接地線應(yīng)短直（長(zhǎng)度＜0.5m），截面積≥4mm2，接地電阻＜4Ω。

接口標(biāo)識(shí)：

二合一：PWR（電源IN/OUT）、SIG（信號(hào)IN/OUT）、GND（接地）。

三合一：增加VIDEO或LAN端口，需按色標(biāo)區(qū)分（如黃色為視頻通道）。

拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：在RS485總線中，防雷器應(yīng)靠近設(shè)備端安裝，總線兩端需加裝終端電阻。

3. 選型關(guān)鍵指標(biāo)

電壓匹配：工作電壓需高于系統(tǒng)最大持續(xù)電壓20%。例如24V系統(tǒng)選30V防雷器。

帶寬要求：視頻防雷器需滿足6MHz（模擬）或100MHz（數(shù)字）帶寬，網(wǎng)絡(luò)SPD需支持Cat6以上標(biāo)準(zhǔn)。

環(huán)境等級(jí)：依據(jù)IEC 61643-21，C2級(jí)（中等風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域）需選擇20kA通流容量，D1級(jí)（高風(fēng)險(xiǎn)）需40kA。

是否需要安裝這兩種信號(hào)防雷器，取決于具體的應(yīng)用需求和系統(tǒng)復(fù)雜性。如果一個(gè)系統(tǒng)中包含多條不同性質(zhì)的信號(hào)線，且系統(tǒng)需求較為復(fù)雜，則可能需要同時(shí)安裝二合一和三合一信號(hào)防雷器。例如，二合一防雷器可以用于保護(hù)電力信號(hào)線，而三合一防雷器則可以用于保護(hù)通信和數(shù)據(jù)線。

但如果系統(tǒng)設(shè)計(jì)較為簡(jiǎn)單，僅需保護(hù)兩種信號(hào)線，那么僅安裝二合一信號(hào)防雷器便可滿足需求。正確的做法是根據(jù)實(shí)際情況、信號(hào)線路的類型以及保護(hù)需求來確定安裝方案。

二合一信號(hào)防雷器，三合一信號(hào)防雷器，信號(hào)SPD 二合一信號(hào)防雷器，三合一信號(hào)防雷器，信號(hào)SPD 二合一信號(hào)防雷器，三合一信號(hào)防雷器，信號(hào)SPD

四、地凱科技二合一和三合一信號(hào)防雷器行業(yè)應(yīng)用解決方案

1. 智慧城市安防系統(tǒng)

需求痛點(diǎn)：攝像機(jī)易受感應(yīng)雷擊導(dǎo)致視頻丟幀、IP模塊損壞。

方案配置：

前端：三合一防雷器（防護(hù)12V DC電源、HD-TVI視頻、報(bào)警IO）

機(jī)房：機(jī)架式三合一SPD（千兆網(wǎng)絡(luò)、POE供電、RS422控制）

案例效果：某地平安工程部署后，雷擊故障率下降92%。

2. 工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（IIoT）

應(yīng)用場(chǎng)景：PLC控制柜與現(xiàn)場(chǎng)儀表間通信。

防護(hù)設(shè)計(jì)：

控制柜入口：三合一SPD（220V AC電源、Profinet、4-20mA模擬量）

現(xiàn)場(chǎng)端：二合一SPD（24V DC供電+RS485 Modbus）

實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)：在石化廠區(qū)應(yīng)用后，EMC測(cè)試?yán)擞靠箶_度達(dá)IEC 61000-4-5 Level 4。

3. 新能源充電樁

防護(hù)難點(diǎn)：直流快充樁面臨10kV雷擊浪涌與負(fù)載切換過壓。

定制方案：

交流側(cè)：三合一SPD（380V AC+CAN通信+射頻識(shí)別）

直流側(cè)：二合一SPD（200-1000V DC+CCS充電通信）

合規(guī)認(rèn)證：通過GB/T 18487.1-2015電動(dòng)汽車充電標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試。

五、中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與認(rèn)證體系

GB/T 18802.21-2016

規(guī)定信號(hào)防雷器的性能測(cè)試方法，包括1.2/50μs電壓波、8/20μs電流波試驗(yàn)。

GB 50343-2012

建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范，明確SPD分級(jí)安裝原則：第一級(jí)（入口處）限壓型，第二級(jí)（分配電柜）限流型。

YD/T 1542-2016

通信局站防雷接地標(biāo)準(zhǔn)，要求光端機(jī)、基站設(shè)備必須配置三合一防雷器，電源線路殘壓＜1kV。

CQC認(rèn)證

中國(guó)質(zhì)量認(rèn)證中心對(duì)防雷器實(shí)施CQC自愿認(rèn)證，測(cè)試項(xiàng)目包括熱穩(wěn)定性、失效模式驗(yàn)證。

地凱科技二合一與三合一信號(hào)防雷器的選擇本質(zhì)上是系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與成本優(yōu)化的平衡。在5G、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等新基建領(lǐng)域，推薦采用三合一防雷器構(gòu)建多維度防護(hù)體系；而對(duì)于分布式物聯(lián)節(jié)點(diǎn)，二合一方案更具經(jīng)濟(jì)性。實(shí)施中需嚴(yán)格遵循"等電位連接"、"多級(jí)配合"原則，確保防護(hù)效能最大化。

審核編輯 黃宇