防雷器包括:電源防雷器和信號(hào)防雷器，以及天饋防雷器。防雷器也命名為:避雷器，浪涌保護(hù)器，電涌保護(hù)器，簡稱SPD。在信息時(shí)代，電腦網(wǎng)絡(luò)和通訊設(shè)備越來越精密，而雷電以及大型電氣設(shè)備的瞬間過電壓會(huì)越來越頻繁的通過電源、天線、無線電信號(hào)收發(fā)設(shè)備等線路侵入室內(nèi)電氣設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，造成設(shè)備或元器件損壞，人員傷亡，傳輸或儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)受到干擾或丟失，甚至使電子設(shè)備產(chǎn)生誤動(dòng)作或暫時(shí)癱瘓、系統(tǒng)停頓，數(shù)據(jù)傳輸中斷，局域網(wǎng)乃至廣域網(wǎng)遭到破壞。其危害觸目驚心，間接損失一般遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于直接經(jīng)濟(jì)損失。防雷器就是依據(jù)現(xiàn)代電學(xué)以及其它技術(shù)集成、制造的過電壓和過電流嵌位設(shè)備。

工作原理

防雷器，也叫浪涌保護(hù)器，是一種為各種電子設(shè)備、儀器儀表、通訊線路提供安全防護(hù)的電子裝置。當(dāng)電氣回路或者通信線路中因?yàn)橥饨绲母蓴_突然產(chǎn)生尖峰電流或者電壓時(shí)，浪涌保護(hù)器能在極短的時(shí)間內(nèi)導(dǎo)通分流，從而避免浪涌對(duì)回路中其他設(shè)備的損害。

防雷器基本特點(diǎn)有:

1、保護(hù)通流量大，殘壓極低，響應(yīng)時(shí)間快;

2、采用最新滅弧技術(shù)，徹底避免火災(zāi);

3、采用溫控保護(hù)電路，內(nèi)置熱保護(hù);

4、帶有電源狀態(tài)指示，指示浪涌保護(hù)器工作狀態(tài);

5、結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)，工作穩(wěn)定可靠。

主要分類

防雷器有高壓和低壓防雷器之分，本節(jié)介紹的是低壓配電系統(tǒng)中的防雷器(電涌保護(hù)器SPD)

⒈ 電涌保護(hù)器的種類名目繁多的防雷器在中國的市場上已經(jīng)超過了上百種，如何對(duì)不同品牌、不同型號(hào)的防雷器進(jìn)行分類也許就擺在我們面前。

從組合結(jié)構(gòu)分;現(xiàn)在市場上的避雷器有幾下幾種:

1)間隙類----開放式間隙、密閉式間隙

2)放電管類---開放式放電管密封式放電管

3)壓敏電阻類--單片、多片

4)抑制二極管類

5)壓敏電阻/氣體放電管組合類----簡單組合、復(fù)雜組合

按照其保護(hù)性質(zhì)有可以分為:開路式避雷器、短路式避雷器或開關(guān)型、限壓型;

按照工作狀態(tài)(安裝形式)又可分為:并聯(lián)避雷器和串聯(lián)式避雷器。

⒉ 避雷器的結(jié)構(gòu)及特性

⒉1.1 開放式間隙避雷器

間隙避雷器的工作原理:基于電弧放電技術(shù)，當(dāng)電極間的電壓達(dá)到一定程度時(shí)，擊穿空氣電弧在電極上進(jìn)行爬電。

優(yōu)點(diǎn):放電能力強(qiáng)，通流量大(可以達(dá)到100KA)漏電流小

熱穩(wěn)定性好

缺點(diǎn):殘壓高，反映時(shí)間慢，存在續(xù)流

工藝特點(diǎn):由于金屬電極在放電時(shí)承受較大電流，所以容易造成金屬的升華，使放電腔內(nèi)形成金屬鍍膜影響避雷器的啟動(dòng)和正常使用。放電電極的生產(chǎn)主要還是集中在國外一些避雷器生產(chǎn)企業(yè)，，電極的主要成分是鎢金屬的合金。

工程應(yīng)用:該種結(jié)構(gòu)的避雷器主要應(yīng)用在電源系統(tǒng)做B級(jí)避雷器使用。但由于避雷器自身的原因容易引起火災(zāi)，避雷器動(dòng)作后(飛出)脫離配電盤等事故。根據(jù)型號(hào)的不同適合與各種配電制式。

工程安裝時(shí)一定要考慮安裝距離，避免引起不必要的損失和事故。

⒉1.2 密閉式間隙避雷器

現(xiàn)在國內(nèi)市場有一種多層石墨間隙避雷器，這種避雷器主要利用的是多層間隙連續(xù)放電，每層放電間隙相互絕緣，這種疊層技術(shù)不僅解決了續(xù)流問題而且是逐層放電，無形中增大了產(chǎn)品自身的通流能力。

優(yōu)點(diǎn):放電電流大 測試最大50KA(實(shí)際測量值)漏電流小

無續(xù)流 無電弧外瀉 熱穩(wěn)定性好

缺點(diǎn):殘壓高，反映時(shí)間慢

工藝特點(diǎn):石墨為主要材料，產(chǎn)品內(nèi)采用全銅包被解決了避雷器在放電時(shí)的散熱問題，不存在后續(xù)電流問題，最大的特點(diǎn)是沒有電弧的產(chǎn)生，且殘壓與開放式間隙避雷器比較要低很多。

工程應(yīng)用:該種避雷器應(yīng)用在各種B、C類場合，與開放式間隙比較不用考慮電弧問題。根據(jù)型號(hào)的不同該種產(chǎn)品適合與各種配電制式。

⒉2 放電管類避雷器， 開放式放電管避雷器

開放式放電管避雷器，實(shí)質(zhì)與開放式間隙避雷器是一樣的產(chǎn)品，都屬于空氣放電器。但是與間隙放電器比較它的通流能力就降了一個(gè)等級(jí)。

優(yōu)點(diǎn):體積小 通流能力強(qiáng)(10-15KA) 漏電流小 無電弧噴瀉

缺點(diǎn):殘壓較高 有續(xù)流 產(chǎn)品一致性差反映時(shí)間慢

⒉2.2 密閉式氣體放電管

密閉式氣體放電管也叫惰性氣體放電管，主要是內(nèi)部充盈了惰性氣體，放電方式是氣體放電，靠擊穿氣體來起到一次性瀉放電流的目的。一般有2極和3極兩種結(jié)構(gòu)。外型與上圖相似。優(yōu)點(diǎn):體積小(氣體管可以很小)通流量大 無電弧

缺點(diǎn):產(chǎn)品一致性差(啟動(dòng)電壓、殘壓)有續(xù)流殘壓較高

工藝特點(diǎn):空氣放電管還是屬于開放式產(chǎn)品，在工作時(shí)不保證絕對(duì)沒有點(diǎn)火花從排壓孔噴出，氣體放電管是密封結(jié)構(gòu)，一般有2極和3極良種結(jié)構(gòu)形式，一般3極有熱保護(hù)裝置(短路裝置)，在放電管工作時(shí)溫度超過了一定范圍，短路裝置啟動(dòng)使放電管整體導(dǎo)通。防止溫度過高造成放電管內(nèi)氣壓生高器件爆裂。工程應(yīng)用:一般空氣放電管現(xiàn)在很少應(yīng)用，而氣體放電管現(xiàn)今被廣泛的應(yīng)用在信號(hào)防雷器上。型號(hào)的不同也有在電源避雷器上使用

3.1 單片壓敏電阻避雷器

單片壓敏電阻避雷器是80年代由日本最先發(fā)明使用。直到現(xiàn)在，單片敏電阻的使用率也是避雷器中最高的。壓敏電阻避雷器的工作原理是利用了壓敏電阻的非線性特點(diǎn)。當(dāng)電壓沒有波動(dòng)時(shí)氧化鋅呈高阻態(tài)，當(dāng)電壓出現(xiàn)波動(dòng)達(dá)到壓敏電阻的啟動(dòng)電壓時(shí)壓敏電阻迅速呈現(xiàn)低阻態(tài)，將電壓限制在一定范圍內(nèi)。

3.2 多片壓敏電阻避雷器

由于單片壓敏電阻的通流量一直不夠理想(一般單片壓敏電阻最大放電電流在20KA8/20uS)，在這種前提下多片組合壓敏電阻避雷器產(chǎn)生，多片壓敏電阻組合避雷器主要是解決了單片壓敏電阻的通流量較小，不能滿足B級(jí)場合的使用。多片壓敏電阻的產(chǎn)生從根本上解決了壓敏電阻通流量的問題。

優(yōu)點(diǎn):通流容量大，殘壓較低，反應(yīng)時(shí)間較快(≤25ns)，

無跟隨電流(續(xù)流)

缺點(diǎn):漏電流較大，老化速度快。熱穩(wěn)定一般

工藝特點(diǎn):多數(shù)采用積木結(jié)構(gòu)。

工程應(yīng)用:根據(jù)結(jié)構(gòu)不同，壓敏電阻避雷器廣泛的應(yīng)用在B、C、D級(jí)以及信號(hào)避雷器。但是應(yīng)解決的問題是工程中有個(gè)別產(chǎn)品存在燃燒現(xiàn)象，所以在產(chǎn)品選型時(shí)應(yīng)注意廠家使用的外殼材料。

⒉4 抑制二極管類防雷器

抑制二極管類防雷產(chǎn)品主要是網(wǎng)絡(luò)等信號(hào)避雷產(chǎn)品中大量的應(yīng)用，主要采用的器件有P*KE(雪崩管)等系列等產(chǎn)品。工作原理是基于PN結(jié)反向擊穿保護(hù)。

優(yōu)點(diǎn):殘壓低 動(dòng)作精度高 反應(yīng)時(shí)間快無續(xù)流 體積小

缺點(diǎn):通流量小2.5 壓敏電阻/氣體放電管組合類

⒉5.1 簡單組合避雷器

組合式避雷器典型結(jié)構(gòu)是N-PE結(jié)構(gòu)形式，這種避雷器與單一結(jié)構(gòu)的避雷器相比，綜合了兩種不同產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)，而減少了單一器件的缺點(diǎn)。

優(yōu)點(diǎn):通流量大 反應(yīng)時(shí)間快

缺點(diǎn):殘壓相對(duì)較高

工程應(yīng)用:僅在N-PE制式使用的避雷器，適合電壓波動(dòng)率較大地區(qū)使用。

⒉5.2 復(fù)雜型組合式避雷器

這種避雷器充分發(fā)揮各種元器件的優(yōu)點(diǎn)，在結(jié)構(gòu)上一般使用數(shù)量較多的壓敏電阻和氣體放電管。這種結(jié)構(gòu)的避雷器一般具有較高的通流能力，且殘壓較低。行業(yè)內(nèi)也稱這種結(jié)構(gòu)的避雷器為一體化避雷器。

優(yōu)點(diǎn):通流量大 反映時(shí)間快 殘壓低無續(xù)流 熱穩(wěn)定性好

缺點(diǎn):無聲音報(bào)警 無計(jì)數(shù)器

工藝特點(diǎn):一體化避雷器的電路結(jié)構(gòu)緊湊，充分發(fā)揮了氧化鋅電阻反映時(shí)間快的特點(diǎn)，有結(jié)合了氣體放電管具有較高通流能力的優(yōu)點(diǎn)。在電路上避雷器使用了較多的氧化鋅電阻來提高整體避雷器的通流能力，用氣體放電管作為備用放電通道?；谶@種完善的電路結(jié)構(gòu)使避雷器的使用壽命大大提高。

工程應(yīng)用:

一體化避雷器根據(jù)型號(hào)的不同廣泛應(yīng)用與B、C、D各種安裝環(huán)境。由于是一體化設(shè)計(jì)，所以更適合在不具備安裝距離的場合使用。(IEC規(guī)定B、C、D模塊化避雷器三級(jí)間的最短距離在10M以上)。