企业视频展播，请点击播放视频作者：广东至敏电子有限公司浪涌吸收器在工业自动化设备中的防浪涌设计.工业自动化设备中的浪涌防护设计与应用在工业自动化系统中，浪涌吸收器（SurgeProtectiveDevice，SPD）是保障设备稳定运行的组件之一。工业环境中，由雷电、电网波动、感性负载切换或静电放电等因素产生的瞬态过电压（浪涌）可能高达数千伏，对PLC、变频器、传感器等精密电子设备造成不可逆的损坏。浪涌吸收器通过快速响应和能量泄放，将过电压钳制在安全范围内，成为设备防浪涌设计的关键屏障。1.浪涌吸收器的工作原理浪涌吸收器的功能是电压钳位与能量泄放。当电路中出现瞬态过电压时，其内部非线性元件（如压敏电阻、TVS二极管或气体放电管）迅速导通，形成低阻抗通路，将浪涌电流导入接地系统，同时将设备端电压限制在额定耐受范围内。例如，压敏电阻（MOV）的钳位响应时间可低至纳秒级，适用于高频浪涌抑制；而气体放电管则擅长泄放大电流，常用于一级防护。2.选型与设计要点-参数匹配：根据设备工作电压（如24VDC或380VAC）选择标称电压（Un）高于线路电压10%-20%的SPD，避免误动作。通流容量（Imax）需结合现场雷击风险等级（如IEC61643标准）确定，工业场景通常需10kA以上。-多级防护架构：采用“电源入口级（粗保护）+设备端级（精细保护）”的分级设计。例如，主配电柜安装8/20μs波形的大通流SPD，而设备前端采用反应更快的TVS二极管进行二次滤波。-协同保护：浪涌吸收器需与屏蔽接地、等电位连接等措施配合。高频信号端口（如RS485、以太网）需选用信号类SPD，压敏电阻，防止数据丢包。3.安装与维护规范-低阻抗路径：SPD应就近并联安装于被保护设备入口，接地线长度不超过0.5米，以减少引线电感导致的残压升高。-状态监测：集成热脱扣装置的SPD可在失效时自动脱离电路，避免短路风险。定期使用绝缘电阻测试仪检测MOV的老化情况（漏电流超过1mA需更换）。-环境适配：粉尘、湿度较高的工业现场需选用IP65防护等级的全密封型SPD，化工区则需防爆认证产品。4.典型应用场景-变频器输入侧：加装三相组合式SPD，抑制电网侧浪涌对IGBT模块的冲击。-PLC数字量输入模块：为接近开关信号线配置单通道SPD，防止感应雷击导致DI点烧毁。-伺服驱动器编码器接口：使用带宽>100MHz的信号SPD，确保脉冲信号完整性。结语有效的浪涌防护需结合“风险评估-器件选型-系统集成-定期维护”的全生命周期管理。随着工业4.0设备智能化程度提升，融合实时状态监测功能的智能SPD将成为趋势，为自动化系统提供的过电压保护解决方案。突波吸收器的保护原理：高阻抗到低阻抗的快速切换机制.突波吸收器的保护原理是基于高阻抗到低阻抗的快速切换机制。当电力系统出现雷击、操作过电压等产生的瞬时过电压，即所谓的“突波”时，“突波吸器收装置能够迅速发挥作用来保护设备免受损害”。初接触这些大瞬态脉冲电流或高压信号的时候，突波的吸收防护利用自身的高阻特性进行时间的防御阻挡冲害侵入后续电路及设备。此后在极短的时间内会瞬间由原先处于极高电阻状态变为极低内阻值的状态，这种从高到低的快速转换过程使得大量的能量得以分散转移至大地或其他安全路径中。“这样的反应速度几乎可以在几毫秒甚至微秒级别完成”，保证了系统的稳定性及安全性运行避免因突发性电气干扰造成损坏故障的风险降低了许多许多倍延长了设备的寿命周期并提高了整体电网的可靠性水平发挥了至关重要的作用。突波吸收器的行业标准（IEC61000-4-5与GB/T17626.5）解析标准概述IEC61000-4-5和GB/T17626.5是国际及国内针对电气设备抗浪涌（突波）干扰的标准，两者内容高度等效。IEC61000-4-5由国际电工制定，GB/T17626.5为中国，传感器电阻压敏电阻，均用于规范设备对瞬态过电压（如雷击、开关操作等）的抗扰度测试方法及性能要求，为突波吸收器的设计、选型和认证提供依据。测试要求1.测试波形标准定义了两种典型波形：-组合波：开路电压波形为1.2/50μs（波头时间1.2μs，半峰值时间50μs），短路电流波形为8/20μs（波头8μs，半峰值20μs）。-通信线浪涌波：10/700μs电压波，模拟长距离线路感应雷击。突波吸收器需能承受此类波形冲击并限制残压至安全范围。2.测试等级IEC标准划分4个等级（1kV至4kV），GB/T标准与之对应：-等级1：受保护环境（如机房）；-等级2：一般工业或商业环境；-等级3：重工业环境；-等级4：环境（如户外设备）。测试电压随等级递增，玻封测温型压敏电阻，电流峰值可达2kA（等级4）。3.测试配置标准要求通过耦合网络（CDN）将浪涌注入设备电源线或信号线，模拟真实干扰路径。突波吸收器需在设备供电端口、I/O接口等关键位置安装，并测试其在正/负极性、多次脉冲下的性能稳定性。应用与认证符合IEC/GB标准的突波吸收器需通过实验室验证，包括波形耐受能力、箝位电压、响应时间等指标。在电力系统、通信设备、工业控制等领域，柱状测温型压敏电阻，选型时需匹配设备应用场景的测试等级。例如，户外需满足等级4要求，而室内设备可能仅需等级2。标准意义这两项标准统一了浪涌防护产品的测试规范，确保突波吸收器在抑制瞬态过电压、保护后端设备时的可靠性和一致性，为设备电磁兼容性（EMC）设计提供了关键技术依据。压敏电阻-广东至敏电子-玻封测温型压敏电阻由广东至敏电子有限公司提供。行路致远，砥砺前行。广东至敏电子有限公司致力成为与您共赢、共生、共同前行的战略伙伴，更矢志成为电阻器具有竞争力的企业，与您一起飞跃，共同成功!)