一、直流 SPD 防雷的必要性
在光伏發電、直流微電網、通信基站和工業直流控制系統中,24V 和 48V 直流供電線路雖然電壓等級不高,但依然面臨著雷擊電磁脈沖(LEMP)和操作過電壓的威脅。直擊雷或附近雷擊會在直流線路上感應出高電壓、大電流浪涌,輕則導致設備誤動作、數據丟失,重則燒毀電源模塊、逆變器或通信設備。因此,為 24V/48V 直流系統配備專用的直流電涌保護器(SPD)至關重要。
二、產品核心參數解讀
- 標稱直流電壓:24V、48V(也兼容 12V、110V 等相鄰等級,本產品針對 24/48V 優化)。
- SPD 類別:C 級(Ⅱ級),通常安裝在樓層配電箱或設備前端,用于分配電級防護。
- 放電電流(8/20μs):最大 40kA(標稱放電電流 In 可選 10kA、20kA, Imax 高達 40kA)。8/20μs 電流波形是模擬雷擊后續電流和操作浪涌的標準波形,40kA 意味著可承受較大能量的浪涌沖擊。
- T2 類:符合 IEC 61643-11 及 GB/T 18802.11 中 T2(Ⅱ級)試驗要求,用于負載側防護。
- 電泳:通常指外殼表面電泳涂裝工藝,具有優異的防腐、耐候和絕緣性能,尤其適合戶外或高濕、鹽霧環境。
三、工作原理與設計特點
直流避雷器內部核心元件多為高能氧化鋅壓敏電阻(MOV)或氣體放電管(GDT)與 MOV 的復合結構。當直流線路上的電壓超過標稱閾值(如 24V 系統約 39V,48V 系統約 75V),MOV 迅速變為低阻態,將浪涌電流泄放至地,同時將殘壓限制在設備可承受的水平。T2 類 40kA 的泄放能力可有效抑制絕大多數感應雷和操作過電壓。
設計上著重考慮:
- 直流滅弧性能:直流電弧無自然過零點,需要改進的遮斷結構。
- 低殘壓:精密壓敏電壓選型,盡量減少對后級設備的沖擊。
- 電泳外殼:美觀、抗腐蝕,可直接安裝在導軌或接線盒內。
- 遙信告警(可選):當 SPD 劣化或失效時輸出干接點信號,便于遠程監控。
- 熱脫扣保護:內置溫度保險,避免 MOV 過熱起火。
四、典型應用場景
- 光伏直流側:組串式逆變器前級、匯流箱后的 24V/48V 輔助電源防雷。
- 通信基站:-48V 直流供電線路的二級防雷,常安裝于直流配電單元(DCDU)附近。
- 直流微網與儲能:BMS 供電線路、直流母線測量回路的浪涌保護。
- 工業自動化:24V DC 傳感器網絡、PLC 電源進線端。
- 戶外監控與交通:電泳外殼和寬溫設計適應硅膠密封或密封箱使用。
五、選型與安裝注意事項
- 電壓匹配:根據系統實際直流電壓選擇對應版本的 SPD,24V 系統用 Un=24V 的產品,不能混用。
- 級間配合:C 級要與前級 B 級和后級插座式 SPD 合理退耦(線纜長度或加裝退耦器)。
- 接線短而直:SPD 兩端連線總長度建議不超過 0.5m,以降低感應電感,保證殘壓抑制效果。
- 接地可靠:接地線需夠充分短、截面積達標(一般 ≥6mm2 銅線)。
- 后備保護:SPD 前方應串接類似 gG 或專用直流熔斷器/斷路器,以防 SPD 短路失效影響主回路。
- 巡視與維護:定期檢查狀態窗口,及時更換未備色指示飄紅的已經保護器件。
六、
針對 24V/48V 直流系統的 C 級 40kA T2 類電泳浪涌保護器,是分布式直流供電和通信局站不容或缺的詩外防線。其良好的電泳涂裝適應 harsh 戶外環境,40kA(8/20μs)泄放能力足以弭除中級直擊和 Inductionl 浪涌威脅。科學的級間配合與垂翼高度決定終端得惠“削至蹄谷”。讓護增電波鎮泊同儲方在詩先更早進入長效平臺,是安裝端適配的益德便器民之一款徑濟御技盾。