0引言

目前，防雷市场上使用在第一级的SPD，有相当一部分是开关型SPD。尽管开关型SPD有通流能力大、残压低和使用寿命长等优点，但是由于开关型SPD存在后续电流和点火电压过高等问题，易出现燃烧、爆炸和不动作等事故和问题，特别是在通信行业造成了许多不良影响。由于开关型SPD存在续流问题，所以许多行业(特别是通信行业)对开关型SPD都采取了一些限制使用措施。但是，我们通过近一年的时间，对开关型SPD的元器件、关键电路进行了研究和改进，发现通过对元器件的更新和对SPD的电路改进，可以使开关型SPD做到在低压电源系统使用，当发生雷击响应时无续流产生，并且通过试验验证。本文将通过相关的技术要点和试验数据对开关型SPD在低压配电系统运用的问题进行探讨。

1满足开关型SPD在低压配电系统中使用的

必备条件

开关型SPD要能够在低压电源系统安全运行，首先要选择满足运行技术条件的核心元器件。目前市场上使用的开关型SPD主要元器件有三种：大通流陶瓷气体放电管、金属间隙、石墨间隙。

(1)采用大通流陶瓷气体放电管制作的开关型SPD，由于放电管的弧光压降比较低，一般都无法切断续流。尽管有人采用多个放电管串联，提高弧光压降，目前也只在150V左右，这样，对于交流系统在电压过零点的时候，是可以切断续流的。但是，如果是直流系统，则续流还是无法切断。图1是放电管在线冲击的电网波形图：

从图1可以看出，当放电管动作时，由于续流无法切断，造成空开跳闸。

　　(2)采用空气间隙制作的开关型SPD，电极是采用特殊金属材料制作的，将两个电极的中间距离调整一个适当值，当电极两端的电压达到某个电压值时，电极间的空气发生击穿，使高压通过弧光放电把过电压泄放到大地。SPD尽管采用了磁吹的方式进行灭弧处理，这种方式只有在电源容量比较小、电源内阻大的情况下才能够灭弧。但该SPD一般都安装在电源的第一级，由于电源的能量很大，SPD一般都会产生很大的续流，有时甚至会向外喷火，易造成爆炸和燃烧事故。在线冲击的电网波形也如图1所示。

(3)采用石墨间隙制作的开关型SPD是在绝缘壳体内嵌入多层石墨电极，在石墨电极之间隔出空气间隙，从两端引出金属电极制作的间隙SPD。石墨间隙SPD具有通流能力较强、启动电压低(≤2000V)、残压低、无续流等特点。石墨间隙SPD虽然具备上述的优点，但对石墨电极的加工制作的工艺要求很高，如果处理不好，当承受较大雷电流冲击时，将会发生石墨电极断裂和石墨层脱落的现象，造成SPD炸裂或短路，发生SPD失效和电源短路事故。另外，SPD空气间隙的击穿电压也会随着环境温度的变化而发生改变。在线冲击的电网波形也如图1所示。

从上面三组试验情况来看，除了材料自身原因外，造成电网事故的主要原因就是SPD动作以后，由于弧光电压比较低，致使工频电流通过SPD对地泄放，发生SPD的燃烧、爆炸和电网跳闸等事故。因此，我们可以这样认为：开关型SPD要想在低压配电系统中使用，就必须解决SPD的续流问题，而解决续流的关键，就是如何提高SPD的弧光电压。然而，提高弧光电压的关键就是看所选用的元器件自身能否满足技术要求。

　2开关型SPD的元器件选择
　　
既然确定了元器件是实现开关型防雷器无续流的关键，我们不妨从元器件的选择入手。目前我们与国内放电管制造商经过近一年的时间，设计研发了一种新型放电管-叠层放电管，该产品采用特殊工艺制造，是在一个封闭磁环内同时加工成三个气体放电管，具有通流能力强(8/20μs波形100kA，10/350μs波形50kA)、弧光低压高(≥350V)、电气性能稳定等特点。通过大量试验和分析，我们可以看到以下结果：

通过对叠层放电管实施8/20μs波形50-100kA，10/350μs波形25-50kA(国家检测中心)冲击试验。在科通实验室用8/20μs波形试验台进行50kA、100kA冲击，经过5次25kA、2次50kA冲击后；国家防雷产品检测中心用10/350波形试验台进行25kA、50kA冲击，经过5次25kA、2次50kA冲击后，叠层放电管没有发生炸裂和短路的现象。由此可见，叠层放电管在通流能力方面是可以满足设计要求的。下面是冲击试验的波形图：