在電子設(shè)備日益精密、系統(tǒng)互聯(lián)愈發(fā)復(fù)雜的今天，雷電電磁脈沖（LEMP）帶來(lái)的瞬態(tài)過(guò)電壓威脅已成為關(guān)鍵挑戰(zhàn)。防雷器作為電氣與電子系統(tǒng)的“守護(hù)神”，其中二合一與三合一防雷器憑借其集成化設(shè)計(jì)，在特定場(chǎng)景下展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢(shì)。深入理解它們的區(qū)別并正確應(yīng)用，是構(gòu)建可靠防護(hù)體系的基礎(chǔ)。

一、核心區(qū)別：防護(hù)范圍與設(shè)計(jì)定位

二合一防雷器 (2-in-1 SPD)

防護(hù)對(duì)象：電源線路 + 信號(hào)/控制線路。

典型構(gòu)成：

一個(gè)電源浪涌保護(hù)模塊（通常為MOV或GDT組合）。

一個(gè)信號(hào)/控制線路浪涌保護(hù)模塊（通常為GDT、TVS或半導(dǎo)體放電管）。

設(shè)計(jì)目標(biāo)： 為同時(shí)需要電源供電和信號(hào)傳輸/控制的單臺(tái)設(shè)備提供一體化的基礎(chǔ)防護(hù)。它將兩種最基礎(chǔ)的防護(hù)需求集成在一個(gè)緊湊外殼內(nèi)。

常見接口： 電源輸入/輸出端子（如接線端子或電源插頭插座）+ 信號(hào)輸入/輸出端子（如RJ45、接線端子、同軸接口等）。

典型應(yīng)用設(shè)備： 網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)（PoE供電）、工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)傳感器/變送器（如溫濕度傳感器、壓力變送器）、樓宇對(duì)講門口機(jī)、部分安防報(bào)警探測(cè)器等。

三合一防雷器 (3-in-1 SPD)

防護(hù)對(duì)象： 電源線路 + 信號(hào)/控制線路 + 視頻線路。

典型構(gòu)成：

一個(gè)電源浪涌保護(hù)模塊。

一個(gè)信號(hào)/控制線路浪涌保護(hù)模塊。

一個(gè)視頻線路浪涌保護(hù)模塊（通常為GDT、TVS或?qū)Ｓ靡曨lSPD芯片，需考慮阻抗匹配和帶寬）。

設(shè)計(jì)目標(biāo)： 為同時(shí)需要電源供電、信號(hào)傳輸/控制以及視頻傳輸?shù)膯闻_(tái)設(shè)備提供全面的、一體化的浪涌防護(hù)。它是二合一防雷器的擴(kuò)展，專門應(yīng)對(duì)視頻監(jiān)控等場(chǎng)景的核心需求。

常見接口： 電源輸入/輸出端子 + 信號(hào)輸入/輸出端子 + 視頻輸入/輸出端子（最常見的是BNC接口，用于模擬視頻；也有用于網(wǎng)絡(luò)視頻的RJ45接口）。

典型應(yīng)用設(shè)備： 室外監(jiān)控?cái)z像機(jī)（模擬攝像機(jī)、網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)）是絕對(duì)主力應(yīng)用對(duì)象。其他可能包括視頻會(huì)議終端、帶視頻輸出的工業(yè)HMI面板等。

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二、地凱科技信號(hào)二合一和三合一防雷器行業(yè)應(yīng)用解決方案詳解

智慧城市 & 安防監(jiān)控 (核心應(yīng)用領(lǐng)域)

挑戰(zhàn)： 大量室外攝像機(jī)暴露在直擊雷和感應(yīng)雷威脅下，需同時(shí)保護(hù)電源（220V AC或PoE）、控制信號(hào)（RS485/RS232用于云臺(tái)控制）、視頻信號(hào)（模擬CVBS或網(wǎng)絡(luò)視頻）。

解決方案：

模擬攝像機(jī)： 三合一防雷器是標(biāo)配。保護(hù)220V AC電源、RS485控制信號(hào)、模擬視頻信號(hào) (BNC)。安裝在攝像機(jī)立桿下端或設(shè)備箱內(nèi)，靠近攝像機(jī)側(cè)。

網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī) (PoE供電)：

方案一 (二合一)： 使用PoE二合一防雷器。保護(hù)PoE供電線路（同時(shí)承載電源和數(shù)據(jù)）和額外的控制信號(hào)線路（如RS485）。適用于僅需PoE供電和簡(jiǎn)單控制信號(hào)的球機(jī)或固定槍機(jī)。

方案二 (三合一)： 使用網(wǎng)絡(luò)三合一防雷器。保護(hù)PoE供電線路（電源+數(shù)據(jù)）、額外的控制信號(hào)線路（RS485）以及為模擬輸出接口（如果攝像機(jī)有）提供防護(hù)。適用于復(fù)雜功能攝像機(jī)。

關(guān)鍵點(diǎn)： 前端攝像機(jī)防護(hù)是整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)防雷的重中之重。三合一或針對(duì)性的二合一是保障攝像頭存活率和視頻質(zhì)量穩(wěn)定性的關(guān)鍵。

智能交通系統(tǒng) (ITS)

挑戰(zhàn)： 電子警察、卡口、交通信號(hào)燈、可變情報(bào)板（VMS）、路側(cè)單元（RSU）等設(shè)備位于道路旁，雷擊風(fēng)險(xiǎn)高。設(shè)備通常需要電源、多種通信（光纖轉(zhuǎn)換器、4G/5G、RS232/485）、有時(shí)還有視頻（如電子警察抓拍）。

解決方案：

電子警察/卡口攝像機(jī)： 與安防監(jiān)控類似，三合一防雷器（電源+控制信號(hào)+視頻）是主流選擇。

交通信號(hào)控制機(jī)/機(jī)柜： 在機(jī)柜內(nèi)為主電源進(jìn)線安裝一級(jí)或二級(jí)電源SPD。為引出的信號(hào)燈電源線（到燈桿）安裝電源SPD。為通信線路（如連接中心或相鄰機(jī)柜的RS485、以太網(wǎng)）安裝信號(hào)SPD。通常不直接使用二合一/三合一，而是獨(dú)立模塊組合。

可變情報(bào)板 (VMS)： 在顯示屏控制器端或機(jī)柜內(nèi)，為主電源安裝電源SPD，為通信線路（光纖、GPRS/4G、RS232/485）安裝對(duì)應(yīng)的信號(hào)SPD。若VMS控制器與顯示單元分離且有視頻線連接，則需考慮視頻SPD。

路側(cè)單元 (RSU)： 通常需要電源和多種通信（以太網(wǎng)、RS232/485、CAN等）。根據(jù)具體接口，可選擇在機(jī)箱內(nèi)安裝組合式SPD（電源+對(duì)應(yīng)信號(hào)SPD），或采用定制化的多合一防護(hù)模塊。二合一是常見基礎(chǔ)配置。

關(guān)鍵點(diǎn)： ITS設(shè)備昂貴且關(guān)乎公共安全，需分層級(jí)防護(hù)（電源入口、設(shè)備前端）。二合一/三合一主要應(yīng)用在設(shè)備前端接口。

新能源發(fā)電 (光伏、風(fēng)電)

挑戰(zhàn)： 電站地處空曠區(qū)域，易遭雷擊。需要保護(hù)直流側(cè)（PV組件至逆變器）、交流側(cè)（逆變器輸出至電網(wǎng)）、以及關(guān)鍵的監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集（SCADA）信號(hào)。

解決方案：

組串逆變器/微型逆變器直流側(cè)： 在逆變器直流輸入端安裝光伏專用直流SPD (Type II)。此為獨(dú)立電源SPD。

組串式逆變器交流側(cè)： 在逆變器交流輸出端安裝交流電源SPD (Type II)。此為獨(dú)立電源SPD。

數(shù)據(jù)采集器/通訊柜： 為通訊設(shè)備電源（通常為AC 220V或DC 24V/48V）安裝對(duì)應(yīng)的電源SPD。為關(guān)鍵的信號(hào)/通信線路（如連接逆變器、環(huán)境監(jiān)測(cè)儀的RS485、連接遠(yuǎn)程監(jiān)控中心的4G/光纖以太網(wǎng)）安裝信號(hào)SPD。在通訊柜內(nèi)，常使用組合方案（電源SPD模塊 + 信號(hào)SPD模塊）。

應(yīng)用二合一/三合一場(chǎng)景： 位于室外遠(yuǎn)端的風(fēng)機(jī)/光伏板環(huán)境監(jiān)測(cè)傳感器（如輻照儀、風(fēng)速風(fēng)向儀）。這類傳感器通常需要工作電源（DC或AC）和信號(hào)輸出（RS485/4-20mA）。為其安裝二合一防雷器（電源+信號(hào)）是有效且經(jīng)濟(jì)的方案，直接保護(hù)傳感器本體。

工業(yè)自動(dòng)化與過(guò)程控制

挑戰(zhàn)： PLC、DCS、現(xiàn)場(chǎng)儀表（壓力、溫度、流量變送器、閥門定位器）分布在工廠各處，連接線路長(zhǎng)，易受感應(yīng)雷和操作過(guò)電壓影響。防護(hù)關(guān)乎生產(chǎn)連續(xù)性與安全性。

解決方案：

控制系統(tǒng)柜 (PLC/DCS)： 主電源進(jìn)線安裝電源SPD (Type II)。為I/O模塊連接的現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)總線（如Profibus DP、Modbus RTU RS485）安裝總線型信號(hào)SPD。為以太網(wǎng)通信（連接HMI、SCADA）安裝以太網(wǎng)SPD。通常為獨(dú)立模塊組合。

現(xiàn)場(chǎng)儀表：

二線制儀表 (4-20mA)： 在儀表端或安全柵端安裝為4-20mA回路設(shè)計(jì)的專用信號(hào)SPD。保護(hù)儀表和控制系統(tǒng)輸入卡。

需要獨(dú)立電源的儀表/執(zhí)行機(jī)構(gòu)： 對(duì)于安裝在現(xiàn)場(chǎng)且同時(shí)需要工作電源（24VDC或220VAC）和信號(hào)（RS485、以太網(wǎng)）的智能儀表或閥門，在其接線盒內(nèi)安裝二合一防雷器（電源+信號(hào)）是最直接有效的防護(hù)手段。

關(guān)鍵點(diǎn)： 工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境復(fù)雜，需考慮防爆、防護(hù)等級(jí)（IP）要求。二合一防雷器在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備端的應(yīng)用非常普遍且必要。

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三、地凱科技二合一和三合一浪涌保護(hù)器選型與使用關(guān)鍵指南

明確防護(hù)需求： 這是根本！仔細(xì)分析目標(biāo)設(shè)備需要保護(hù)哪些線路：

只有電源和信號(hào)/控制線 -> 二合一防雷器。

有電源、信號(hào)/控制線，還有視頻線-> 三合一防雷器。

只有電源-> 專用電源SPD。

只有信號(hào) -> 專用信號(hào)SPD。

匹配電氣參數(shù)：

電壓等級(jí)： 電源SPD模塊的Uc（最大持續(xù)運(yùn)行電壓）必須大于線路正常工作電壓（考慮波動(dòng)）。信號(hào)/視頻SPD的工作電壓需匹配線路信號(hào)電平。

電流/功率： 電源SPD需滿足設(shè)備工作電流要求（特別是PoE二合一）。

信號(hào)類型與速率： 信號(hào)/視頻SPD必須兼容信號(hào)類型（RS485、以太網(wǎng)、模擬視頻、SDI等）并滿足其帶寬/數(shù)據(jù)傳輸速率要求，避免信號(hào)衰減或失真。網(wǎng)絡(luò)視頻防護(hù)需選擇支持相應(yīng)速率（如百兆、千兆）的SPD。

性能等級(jí) (In / Imax / Iimp)：

根據(jù)安裝位置（LPZ0-1邊界需更高等級(jí)）和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，選擇滿足IEC 61643或GB/T 18802系列標(biāo)準(zhǔn)要求的通流容量（In / Imax / Iimp）和電壓保護(hù)水平（Up）。

接口與安裝方式：

確保防雷器的輸入/輸出接口類型（端子排、插頭、BNC、RJ45等）與現(xiàn)場(chǎng)線纜匹配。

選擇適合現(xiàn)場(chǎng)安裝環(huán)境的外殼（防護(hù)等級(jí)IP、防爆要求）和安裝方式（導(dǎo)軌式、螺絲固定等）。

正確安裝 (至關(guān)重要！)：

靠近被保護(hù)設(shè)備： 盡可能安裝在設(shè)備進(jìn)線端口處（< 0.5米），縮短設(shè)備與SPD間的導(dǎo)線長(zhǎng)度。

良好接地： 防雷器的接地端子必須用短而粗的導(dǎo)線（建議≥6mm2，長(zhǎng)度<0.5米）連接到等電位接地端子排或接地網(wǎng)。接地不良是防護(hù)失效的最常見原因！

接線規(guī)范： 所有線路（相線、中性線、PE線、信號(hào)線）應(yīng)正確接入對(duì)應(yīng)端子，避免接反。輸入/輸出不可接反。

狀態(tài)指示與維護(hù)： 選用帶遙信或可視狀態(tài)指示（如窗口色標(biāo)）的防雷器，便于巡檢和維護(hù)更換。

地凱科技二合一與三合一防雷器是面向現(xiàn)代多接口電子設(shè)備“貼身防護(hù)”的利器，其核心價(jià)值在于集成化、便捷性和針對(duì)性。二合一專注于電源與信號(hào)/控制的雙重防護(hù)，而三合一則在此基礎(chǔ)上增加了對(duì)視頻線路的關(guān)鍵保護(hù)。

審核編輯 黃宇