surge protection device SPD

1. 简介

UL14494 4th Ed 定义的SPD类型：1- 永久连接的 SPD，用于安装在服务变压器的次级与服务设备过流装置的线路侧或负载侧之间，或电表前。2-永久连接的 SPD，用于安装在服务设备过流装置的负载侧；包括位于分支面板的 SPD。3-使用点 SPD，安装在距离电气服务面板至少 10 米（30 英尺）的导体长度处，或插座里。1+2 和+3 组件 SPD-仅用于工厂安装在另一台设备（例如配电盘或配电板）中，必须通过与列出的外部 SPD 相同的所有电气安全测试。4-组件由一个或多个类型 5 组件以及断路器（内置或外置）或符合限流测试的装置组成。5-（第 4 版更新）分立元件浪涌抑制器，例如可安装在 PCB 上、通过其引线连接或安装在具有安装装置和接线端子的外壳内的 MOV。

我觉得这种定义有点蠢，好比把灯分为厨房灯卧室灯，其实可能是同样的东西。应当按构建分类，这篇文章更好一些：Leviton Surge protector Type 1, 2 & 3。

下图左是Eaton 36KA在Amazon上评价4.7分的SPD，设计很简陋。注意UL1449 4th 对Type2只是测量方法和兼容性等，核心的东西一样。评价1分的典型案列，是家里所有的110V设备连同保护器都被烧毁了。所有的SPD都可能在闪电下被烧毁，闪电的功率可以高达2.5亿KW，电压可以高达1亿V。有人建议50KA的产品，如下图右1的HOM250PSPD，直插Hom-Plug-On-Neutral电板。下图右是Siemens 65KA的。

2. 原理

https://www.youtube.com/watch?v=XQ4pdsEFpAI 下图左是最简单的电路，前端的熔丝用以切断主电路，老师标注的红线是熔丝可能在SPD支路上只切断自身。美国多用LED指示的，可以用10A125C的温度熔丝，主电路靠入户的总开关来切断。如果因时间短没切断而用户也没发现SPD已经坏了，当然就不再被保护了。主电路的如200A熔丝价格约1.67美元，但是带熔丝的开关板通常比电表板还贵。

主要元件Metal Oxide Varistor压敏电阻，MOV14D471K/511K是300/320V 4.5KA，用于北美可以在纵向用271K 175V横向用511/561K加放电管。串接的放电管2R800L是为了减弱压敏电阻的漏电，后者随时间性能劣化，因此Square D的SPD保证是3年或5年。对于有耐压测试的设备如电源用1KV测试，放电管就得取2KV的，那么2KV以下SPD不动作，但设备可能已经烧坏了。   

Eton里的Littelfuse_Varistor似乎是1kA。bourns cvq 175K14/20/23分别是6/12/15KA，1A/1KA时压降是400/750V。这里K前面的数字是电压，后面的是直径。CVQ比14D 20D(6.5KA)更专业但零售少。 V25S140P是140Vrms 22KA，最大钳位电压350V，售价$2现涨到$3.15。yageo/271KD53 75KA，直径53mm厚6.7/8.1mm，前面数字是1ma下压降，175/320V的型号分别是271K/511K，60pcs单价$7.45，台湾产无任何保证。 

有人说零线建议为10mm2或美规#7，但UL批准100KA B0D2W46FJ3的引线不过#12。上面所说在1KA下的压降是750V，国内测试有用2KV/1KA，14D可以通过4KV测试，6KV测试时14D元件的电压超过1KV。家用设备多是直接整流开关电源，前面没有附加的变压器或电感器的话，被烧坏的可能性很大。对此，美国官员未必懂；上个世纪末美国开始数字电视时，官员说只需10美元加个调谐器。

结论：目前的SPD都是有缺陷的，还需要所有的电子设备的电源能承受至少1KV的市电电压。

 

https://www.youtube.com/watch?v=-ehw6uZOOfw#t=9m40s 国产XFD-20，动作电压约600V，封胶里面是压敏电阻，过压导通后的大电流使得焊锡熔化，弹簧将显示臂下拉，全绿色的窗口有一半变红；过流可能是断路也可能是短路，放电管击穿厚很可能是短路，短路的话前面的空气开关会跳闸；此时若手动合上空气开关，SPD可能再次冒火烧毁。注意国产的Uc有275/385V几种，北美用275V 2P勉强。https://www.chenzhu-inst.com/knowledge/783.html