数据中心电涌保护器的分类和技术指标

引言

数据中心的供电，是一个低压配电的综合系统，其防雷方案也是综合性的，既需要考虑直击雷的防护，也需要考虑感应雷的防护。在感应雷的防护措施中，安装电涌保护器是一条非常重要的防护措施。

在安装电涌保护器之前，有必要了解什么是电涌保护器以及电涌保护器的技术指标，搞清楚这些内容有助于电涌保护器的选型和应用。

电涌保护器的定义

电涌保护器，顾名思义，是消除或削减电涌危害的一种电器。标准的说法是，用于限制瞬态过电压和泄放电涌电流的电器，它至少包含一非线性的元件。英文简称SPD。

非线性元件，在电源系统中，使用比较多的有间隙类元器件和氧化锌压敏电阻；其他的非线性元器件，如半导体类元件，如TVS，由于耐冲击电流比较小，一般电源中使用较少。

电涌保护器的分类

电涌保护器都有哪些类型呢，依据不同的分类标准，电涌保护器可以分为不同的类型。

1.按电涌保护器的组成元件动作特性划分，可以分为电压开关型、电压钳位型和复合型

电压开关型，没有电涌时具有高阻抗，当对电涌电压响应时能突变成低阻抗的SPD。

电压钳位型，没有电涌时具有高阻抗，但是随着电涌电流和电压的上升，其阻抗将持续地减小的SPD。

复合型，由电压开关型元件和电压限值型元件组成的SPD。其特性随所加电压的特性可以表现为电压开关型、电压限制型或两者皆有。

2.按电涌保护器的端口数量划分，可以分为一端口和两端口

一端口，SPD与被保护电路并联。一端口可以具有分开的输入和输出端，在这些端子之间没有特殊的串联阻抗。

二端口，有二组端口即输入和输出端子的SPD，在输入和输出端子之间有特殊的串联阻抗。

电涌保护器的的技术指标

1. 最大持续工作电压Uc

可连续地施加在SPD保护模式上的最大交流电压有效值或直流电压。

2. 标称放电电流In

流过SPD具有8/20us波形的电流峰值，用于II类试验的SPD分类以及I类、II类试验的SPD的预处理试验。

3. 最大放电电流Imax

流过SPD,具有8/20us波形电流的峰值，其值按II类动作负载试验的程序确定。Imax应大于In。

4. 冲击电流Iimp

由三个参数来定义，电流峰值Ipeak，电荷量Q和比能量W/R。

5. 电压保护水平Up

表征SPD限制接线端子间的电压的性能参数，其值可从优选值的列表中选择。该值应大于限制电压的最高值。

6. 保护模式

SPD保护元件可以连接在相对相、相对地、相对中线、中线对地及其组合。这些连接方式称作保护模式。

7. 试验类别

按下表的试验参数进行的冲击试验。

表1 试验类别

电涌保护器的选型参考

数据中心的低压配电系统，其防护是分级的。从配电系统进入数据中心开始，直至数据中心的数据通信设备为止，防雷一般分为3-4级，SPD的分级应根据保护距离、SPD连接导线长度、被保护设备耐冲击电压额定值Uw等因素确定。

下面的表2和表3，依据试验类别和所处位置，分别给出了SPD的技术指标、保护模式、SPD类型、安装方式和推荐的冲击电流值等，供SPD选型时参考。

表2 SPD的配置信息

注：保护模式，L-L\L-N不单独使用，一般情况下与其他保护模式配合使用。

表3 电源系统电涌保护器冲击电流参数推荐值