原始的电涌保护器羊角形间隙,出现于19世纪末期,用于架空输电线路,防止雷击损坏设备绝缘而造成停电。20世纪20年代,出现了铝浪涌保护器,氧化膜浪涌保护器和丸式浪涌保护器。30年代出现了管式浪涌保护器。50年代出现了碳化硅防雷器。70年代又出现了金属氧化物浪涌保护器。现代高压浪涌保护器,不仅用于限制电力系统中因雷电引起的过电压,也用于限制因系统操作产生的过电压。1992年以来,以德、法为代表的工控标准35mm导轨卡接式可拔插SPD防雷模块,开始大规模引进到中国,稍后以美、英为代表的一体化箱式电源防雷组合也进入了中国。
电涌保护器的电路根据不同需要,有不同的形式,其基本元器件就是上面介绍的几种,一个技术精通的防雷产品研究工作者,可设计出五花八门的电路,好似一盒积木可搭出不同的结构图案。根据电路系统的区别,主要的SPD电路有单相、TN-C、TN-S三种。第四级及以上根据被保护设备的耐压等级,假如两级防雷就可以做到限制电压低于设备的耐压水平,就只需要做两级保护,假如设备的耐压水平较低,可能需要四级甚至更多级的保护。第四级保护其雷电通流容量不应低于5KA。
2.8标称放电电流In用来划分SPD等级,具有8/20u s或10/350u s模拟雷电流冲击波的放电电流。Imax= 2~ 3 In。2.9持续工作电流Ic在大持续工作电压U c下保护模式过的电流,实际上是各保护元件及与其并联的内部辅助电路流过的电流之和。为避免过电流保护设备或其它保护设备(如RCD)不必要动作,Ic值的选择非常有用。在正常状态下,Ic应不会造成任何人身安全危害(非直接接触)或设备故障(如RCD)。一般情况下对RCD, Ic应小于额定残压电流值( I△n)的1/3.2.10以上是选择SPD时所要考虑的几种主要的参数,可以通过图1来具体比较几种电压之间的关系:图1Up Un和Uc相关曲线
电涌保护器的作用:电涌保护器实际就是压敏电阻,具有高通低阻的特性。当 电网在不超过较大持续运行电压的情况下运行时,两个电极之间呈高阻状态。如果电网因雷击或者操作过电压使两个电极之间的电压超过点火电压时,间隙被击穿, 通过弧光放电将过电压能量释放。冲击波过后,电弧将被由分弧片和灭弧室组成的灭弧系统熄灭,恢复到高阻状态用以保护系统。电涌保护器前断路器或熔断器作用:电涌保护器本身如果出现故障,会出现长时间接通状态,造成电源/系统短路,此时就需要前端的断路器或熔断器及时切断接地回路,保证回路正常工作。