什么東西才有資格稱之為SPD?

　　EMC中有關浪涌防護的部分，在國內引申為“防雷”，歸屬于氣象局管理，采用了國際通用的稱呼：SPD。

　　防雷只是EMC學科的一個細小分支，要從完整的EMC角度去理解防雷，從安規(guī)要求去考核防雷器，才能對設備形成有效保護。不是什么電路都有資格稱之為SPD，沒有對安全性作保障性設計就沒有資格稱之為SPD。

　　現在，很多山寨廠把SPD價格壓得極低，因為他們只關心通流量、殘壓、最大持續(xù)運行電壓這幾個參數。而防雷器在非浪涌入侵狀態(tài)下是否會發(fā)生損壞根本不予考慮。換言之，他們根本不關心防雷器的安全性能。

　　電源防雷器除了具備必要的防雷性能外，其另外一個重要的性能就是其安全性能：

　　1.不影響系統的功能;

　　2.防護器件失效時對系統運行的影響減到最小。

　　防雷器是耗材，它必須優(yōu)先于被保護設備啟動保護動作，并優(yōu)先于被保護設備發(fā)生損壞而確保被保護設備。從元器件層面理解防雷，才能做到一個基本合格的SPD給客戶。

　　電源內置防雷器?

　　目前，在LED戶外照明領域，由某些電源企業(yè)發(fā)起了一種叫做“內置防雷器”的東東，這不過是個噱頭，它不光無法起到防雷器的功能作用，還會因為與被保護設備配合不合理造成“不動作或誤動作”。

　　在沒有對EMC行業(yè)完整理解的情況下，貿然在恒流開關電源內置防雷器，這是對防雷行業(yè)的不尊重，是對電磁兼容學科的不尊重!

　　首先，防雷器不可能做成全電壓，SPD只能做成單電壓，這是由于元器件原因造成的，不可能改變;

　　其次，防雷器必須要有必要的熱脫扣裝置，這不是一顆電流保險絲能夠做得到的;

　　最后，必須在系統里做完整的熱設計，專門針對IEC61643、UL1449里的TOV實驗做設計。

　　建議LED路燈、顯示屏企業(yè)，都學習一下標準：YD/T1235.1-2002《低壓配電系統用電涌保護器技術要求》以及原鐵道部部標TB/T2311-2008《鐵路信號設備用浪涌保護器》。

　　通信行業(yè)對防雷這事已駕輕就熟，對防雷器的要求已經完善到了極致。

　　失效率?缺陷?

　　誠然，任何產品都可以接受一定的失效率，在防雷行業(yè)，我們是為了為客戶解決那0.001%的事故可能性，所以我們必須要糾結這些失效模式：輕微缺陷、一般缺陷、嚴重缺陷、致命缺陷。

　　筆者認為可以接受的失效率應該是：

　　嚴重缺陷+致命缺陷=0

　　輕微缺陷+一般缺陷<0.3%

　　怎么判定嚴重缺陷或致命缺陷呢?

　　我們來看幾個LED路燈在應用時的失效案例：

　　案例一

　　湖北某長江大橋，路燈因雷擊失效

　　此例中，電源采用某大品牌電源，光源鋁基板通過銅鍍鎳螺釘固定于壓鑄鋁散熱器上，散熱器外表面使用絕緣三防漆噴涂，但燈頭抱箍位置有三顆鎖緊螺栓是銅質金屬零件，外表面電鍍亮鎳，為導電體。

　　直擊雷打在橋面中央的路燈燈頭部位，橋面上105盞路燈全部熄滅，收費站內電腦、監(jiān)控、照明、空調完全損毀。橋下小區(qū)的配電箱跳閘，但依舊可見空開燒毀，熔斷保險器燒毀，該配電箱所轄片區(qū)完全斷電?！　?/p>

　　當有直擊雷擊打在燈頭位置時，經由導電的鎖緊螺栓吸引，將雷電流引入燈桿。桿體底部法蘭銹蝕，電流無泄放通道，而此時，由于施工方已經將市電PE線可靠接在桿體內，使得雷電流進入電源PE線四處亂竄，整個系統的PE電位被抬高數萬伏。

　　PE線這個雷電流泄放通道并不寬闊，得雷電流橫向“溢出”：尋找最脆弱的點擊穿。于是LED燈頭部位的LED燈珠被擊穿，LED電源從后級承受這雷電流能量。

　　同時，縱向泄放的雷電流經由市電PE線涌向收費站的各類電子終端設備，不停擊穿、涌出，最終在片區(qū)配電箱內找到連接地網的銅質PE匯流排，雷擊浪涌在擊穿配電箱內的空開與熔斷保險器后，經由PE匯流排沖入大地?！　?/p>

　　此案例的做法就屬于致命缺陷，可能改善的做法：

　　1、橋面設立很高的引雷裝置，并與橋梁主鋼筋做可靠等電位連接;

　　2、燈具接地應做成“浮地”，只在最近的配電柜里接入PE匯流排。

　　案例二

　　吉林省某市LED路燈配備的SPD未發(fā)生動作造成燈具損壞

　　此例是老城區(qū)改造項目，而且施工方拒絕將市電PE線按照GB要求連接各個金屬部件并在片區(qū)配電柜內妥善接地。造成PE電位不穩(wěn)，在浮地情況下，浪涌能量無法泄放到地，在N線打火的現象下造成片區(qū)配電柜跳閘，給業(yè)主帶來多次短暫停電的影響。

　　按照國標進行電力施工，一定按照國標把市電PE線接穩(wěn)妥是必須的，接地的方式多種多樣但是必須要接地!　　

　　圖：接地線的施工簡直就是在犯罪，如果PE端頭銹蝕那么等于沒有做接地!

　　在此案例中使用的是某大品牌的電源及同品牌防雷器。防雷器沒有過電流保護功能，大電流都將被后級系統直接承受。后級電路形成的過電流，無法通過防雷器進行泄放。防雷器本身的壓敏電阻選型與電源模塊內的壓敏選型不匹配，造成殘壓值被抬高的現象。

　　本例的做法屬于嚴重缺陷，接地系統不可靠已經成為了影響路燈產品在現場應用的關鍵點。

　　案例三

　　廣東沿海某市路燈著火

　　此例中，LED路燈采用的是電源公司自制的“防雷器”，筆者認為這個東西沒資格稱之為“SPD”。該產品在差模保護電路中為沒有設計脫扣裝置，在持續(xù)小電流的作用下造成壓敏電阻劇烈燃燒，進而引燃了路燈塑料外殼，整個燈頭猶如火把!

　　在現場用電環(huán)境非常惡劣的情況下，浪涌的產生是肯定的，只不過它有可能不會是SPD的滿額浪涌而已。現場有高壓輸電網、高壓-低壓變壓器，三相電丟相、PE電位不穩(wěn)的現象同時存在，而此時作為保護器件的SPD又沒有設計熱脫扣裝置，壓敏電阻劣化短路當然著火!　　

　　現場的PE接地線依舊沒有妥善接地，甚至是在筆者抵達現場以后開箱檢查才發(fā)現PE根本就沒有剝線!

　　果然是行業(yè)不同啊!如果是在我們防雷行業(yè)，這個SPD的設計師已經被判刑了!

　　總結

　　綜上，筆者認為在LED照明行業(yè)內有一種普遍現象：都知道浪涌問題很重要，但就是瞧不起防雷行業(yè)，覺得防雷簡單，隨便拼湊幾個元器件就是產品。如果真那么簡單，這個50多年的行業(yè)，會有那么多企業(yè)單靠產品做到上市?

　　防雷是為了給客戶解決0.001%的風險，當那0.001%發(fā)生的時候，我們?yōu)榭蛻舫兄Z：產品絕不會在關鍵時刻掉鏈子!