在現代電氣系統中，雷電浪涌是導致設備損壞、系統故障、數據丟失甚至人身傷害的重要威脅。地凱防雷SPD（Surge Protective Device，浪涌保護器）作為防止雷電感應、電源切換等瞬時過電壓影響的核心器件，廣泛應用于各類工業、民用、通信、交通、能源等行業系統中。為了實現科學、高效和安全的SPD部署，必須深入了解SPD的核心技術要點，如工頻續流、能量協調、雷電防護等級與防護分區，并結合不同行業的特殊環境條件，進行精準的選型與安裝。

一、什么是工頻續流？

工頻續流（Power Frequency Follow Current）是指當SPD動作導通之后，因其兩端電壓低于系統電源電壓，從而引起工頻交流電源電流持續流過SPD的現象。

1. 形成原因：

當SPD內部的放電元件（如壓敏電阻、氣體放電管等）動作，將雷電浪涌引流入地時，如果此時SPD兩端電壓明顯低于系統供電電壓，就會引起工頻電源電流流經SPD，這種電流稱為工頻續流。

2. 危害性：

燒毀SPD器件：工頻續流往往持續時間較長，熱量積聚易引發保護器熱擊穿。

誤動作斷電：SPD未及時熄弧時可能造成保護開關跳閘。

系統安全隱患：對整個供電系統穩定性造成干擾。

3. 解決方式：

選擇具備工頻續流熄滅能力（If*的SPD產品，優選帶有自動恢復或限流設計的產品；

與合適的后備保護器（SCB/MCB）匹配使用；

符合GB/T 18802.1-2023及IEC 61643-11標準規定。

二、什么是能量協調（Energy Coordination）？

能量協調是指在同一系統內，多個不同級別SPD之間合理分擔雷電沖擊能量，避免上級SPD過載或下級SPD因能量過大被擊穿的過程。

1. 協調的必要性：

雷電沖擊波進入配電系統后，通常先通過一級保護器；

如果上、下級SPD參數搭配不合理，可能造成能量過載轉移或保護死區；

在多級保護中需實現“分級分壓、各盡其職”。

2. 協調原則：

電壓協調：下一級SPD的Uc應明顯小于上一級；

殘壓協調：上級SPD的殘壓應遠高于下一級SPD的啟動電壓；

距離協調：級間建議間距不小于10米，如不足需加限流元件；

能量協調測試：可根據IEC 61643-12開展實際驗證。

3. 常用協調方式：

T1類+T2類，T2類+T3類，分級選型+限流電感

大容量MOV，小容量MOV+TVS，串聯配置+保險熔斷器

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三、地凱科技SPD浪涌保護器的雷電防護等級劃分

SPD按照其承受雷電沖擊能力和應用場所，通常分為三級防護等級：

1. 一級保護（T1級）

安裝位置：建筑物總配電箱或LPZ0B與LPZ1之間；

測試電流：10/350μs雷電波；

參數要求：

Iimp（雷電沖擊電流）≥12.5kA/相；

Up ≤ 2.5kV；

特點：具備承受雷電直擊電流的能力。

2. 二級保護（T2級）

安裝位置：分配電箱、樓層分支箱；

測試電流：8/20μs組合波；

參數要求：

In（標稱放電電流）5~20kA；

Up ≤ 1.5kV；

作用：進一步衰減雷電能量，保護電子設備前端。

3. 三級保護（T3級）

安裝位置：終端設備前，如機房插座；

測試波形：1.2/50μs沖擊電壓波；

參數要求：

Up ≤ 1.2kV；

作用：抑制殘余浪涌，保護精密儀器。

四、雷電防護分區（LPZ）劃分與SPD部署關系

雷電防護區（Lightning Protection Zones，LPZ）是依據雷電電磁脈沖（LEMP）對建筑物各區域的影響程度進行劃分的。

1. LPZ分區定義：

LPZ 0A：直接雷擊區 直擊+輻射+感應，外部防雷系統+等電位

LPZ 0B：非直接雷擊，但有感應，電磁感應主導，T1 SPD（總進線處）

LPZ 1：雷電能量已衰減，較小感應與殘壓，T2 SPD（樓層箱）

LPZ 2~n：局部電子區，最低擾動區，T3 SPD（終端設備）

2. 分區設計與接地要求：

每個LPZ區應通過SPD或屏蔽措施與上一級分區隔離；

防雷等電位連接必須跨區設置；

進入每個分區的導線均應引入SPD保護。

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五、地凱科技不同行業領域SPD選型與接地安裝注意事項

1. 通信基站

特點：大量弱電設備，塔頂有引雷風險；

建議：

塔基安裝T1級SPD（Iimp≥25kA）；

機房內需T2+T3級配合；

接地≤4Ω，設置獨立等電位母排。

2. 工業控制與PLC系統

特點：設備密集、PLC易受損；

建議：

一級保護電源總進線安裝Iimp≥12.5kA SPD；

控制柜內部使用T2 SPD（Up≤1.5kV）；

對PLC通信口配置RJ45/RS485信號SPD。

3. 機房與服務器

特點：數據中心對電壓擾動極為敏感；

建議：

采用三級保護；

精密配電單元（PDU）內安裝T3 SPD（Up≤1.2kV）；

多點接地方式，接地≤1Ω。

4. 光伏與新能源系統

特點：直流系統，雷擊頻發；

建議：

光伏匯流箱端安裝DC SPD（Uc≥1.2倍系統電壓）；

并網逆變器交流側用T2 SPD；

SPD需具備高直流耐壓（>1000Vdc）和高浪涌能力。

5. 城市軌道交通/高鐵

特點：雷擊感應干擾導致通信中斷；

建議：

供電系統采用T1+T2組合SPD；

信號系統配置多級屏蔽+信號SPD（1KA-5KA）；

接地設計采用專用軌道地極網，電阻≤0.5Ω。

地凱科技SPD浪涌保護器作為保障系統設備電氣安全的重要元件，其科學合理的選型與安裝，不僅需要了解工頻續流、能量協調等專業技術細節，還必須結合實際的雷電防護區劃與行業特殊需求開展部署。通過“分級保護、分區協調、精密接地”的設計原則，可以在不同領域中實現有效雷擊浪涌防護，為數字化、智能化時代的基礎設施安全運行保駕護航。

審核編輯 黃宇