按保护对象分为三类:
- 电源 SPD:
- I 级分类试验(10/350μs 波形,用于直击雷防护,In≥12.5kA)
- II 级分类试验(8/20μs 波形,用于感应雷防护,In≥5kA)
- 信号 SPD:适配 RJ45、BNC、RS485 等接口,检测插入损耗(≤0.5dB)、回波损耗(≥20dB)。
- 天馈 SPD:用于无线通信基站,检测驻波比(≤1.5)、最大持续运行电压(Uc≥1.25 倍系统电压)。
依据 GB/T 18802.1-2022《低压电涌保护器》:
检测项目 | 合格指标 | 检测仪器 |
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压敏电压(U1mA) | 标称值 ±10% 以内 | 高精度直流源(如 Keithley 2400) |
漏电流(Il) | MOA 型≤20μA,MOV 型≤50μA | 微安表(分辨率 0.1μA) |
通流容量(In) | 实测值≥标称值的 95% | 冲击电流发生器(如 HAEFELY TRC100) |
响应时间 | ≤25ns(信号 SPD) | 示波器(带宽≥1GHz) |
外观与安装检查
- 目视检查:外壳裂纹、端子锈蚀、劣化指示灯(红色为失效)。
- 安装规范性:SPD 与被保护设备间距≤10m(电源 SPD)/≤5m(信号 SPD),接地线径符合要求(相线截面积 16mm² 时,接地线≥16mm²)。
性能参数测试
- 压敏电压测试:施加 1mA 直流电流,记录电压值,偏差超过 ±10% 需更换(如标称 385V 的 SPD,实测<346V 或>424V 判定失效)。
- 漏电流测试:施加 75% U1mA 电压,持续 60s,电流值随时间上升超 10% 或>20μA,表明 MOV 芯片老化。
- 通流容量试验:对 I 级 SPD 施加 10/350μs 波形冲击电流(30 次额定电流循环),试验后漏电流增幅>50% 判定为失效。
失效模式分析
- 短路失效:多因过电压幅值超过 SPD 最大箝位电压,导致 MOV 芯片击穿,表现为保险丝熔断或脱离器动作。
- 开路失效:长期漏电流偏大引发热老化,需通过漏电流周期性检测提前识别。
合作实验室(如上海市防雷中心实验室)配备全套 SPD 检测设备:
- 电源 SPD 测试平台:支持 10/350μs、8/20μs 等全波形冲击试验,最大输出电流 100kA。
- 信号 SPD 网络分析仪:可测试 10MHz-10GHz 频段 SPD 插入损耗、回波损耗,满足 5G 基站信号防护检测需求。
- 自动化检测系统:通过 LabVIEW 软件实现参数自动采集与报告生成,检测效率提升 40%,数据重复性误差<1%。
某分布式光伏项目检测发现直流侧 SPD 漏电流普遍超标(平均 35μA),原因为光伏阵列长期在高温环境下运行,导致 SPD 老化加速。百检团队建议更换为耐候型 SPD(Uc=1500V,Il≤10μA),并将检测周期缩短至每年 2 次,有效降低雷击损坏风险。