一种高性能电源电涌保护器的设计

作者：黄克俭 1 ，邳莹 2 ，戴争鸣 3 ，刘克稳 1 ，黄丁诚 2

（1.中国气象局气象干部培训学院湖北分院；2.湖北省防雷中心，湖北；3.武汉强宝科技有限公司）

全文发表在《电子设计工程》2024.4

摘要：以金属氧化物压敏电阻为主要保护元件的电涌保护器（SPD）广泛应用于低压配电系统，为提高狭窄或孤立区域的低压配电线路雷电防护能力，设计了一种高性能电源 SPD。该产品利用现行各非线性元件的特点，采用多器件、多通道组合成的一体化拓朴电路，分别对雷电进行有序吸收与释放，以达到工作稳定、通流量大、残压低的性能。该产品残压与通流能力的试验结果表明，相比于Uc为 385、420 V 的SPD，其残压分别下降百分之三十以上和百分之四十以上，最大通流能力可达110 kA。

关键词：电涌保护器；金属氧化物压敏电阻；低残压；有序吸收与释放

在低压配电系统的雷电防护中，金属氧化物压敏电阻（MOV）应用最多[1- 7] 。采用压敏电压过低的MOV ，影响其工作的稳定性，采用压敏电压较高的MOV，又会对 SPD 的电压保护水平产生影响[8]。因此，在低压配电系统中一般采用多级电源 SPD 防护，各级之间需满足一定的距离要求[9-14]。然而，对于狭窄或孤立区域的低压配电线路防护（如移动基站、高山或孤岛雷达或气象站等）无法设置多级 SPD，且这些地方一般多为雷电活动频繁区域。单独设置一级SPD 无法同时满足通流量大、残压低且响应时间快的要求。为此，设计了一种工作稳定、通流量大且残压低的高性能电源 SPD，以满足狭窄或孤立区域的电源系统防护要求。

自然界中的雷电不可能消失

人类对技术进步的向往和冲动也不可能终止

技术进步带来的潜在威胁

只能靠技术的继续进步来解决