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摘 要：随着科学技术水平的不断提升，信息技术、计算技术等技术在各个领域中均扮演着重要的角色，在此背景下，电子信息系统得到了广泛的应用，为了保证其的安全性与高效性，使其避免雷击灾害的影响，防雷设计的研究备受关注，在此基础上，本文主要研究了防雷设计中spd级间配合。
关键词：防雷设计；spd级间配合；目的；原则；方案
引言：目前，社会经济、科学技术等各个方面均有着较快的发展速度，人们的生活水平也有着较大幅度的提升，在日常的生活与生产过程中，电子信息系统扮演着重要的角色，但随着电子产品普及度的提高，受雷击灾害的影响日益严重，为了保证电子信息系统的安全性，急需开展防雷设计，同时要对spd级间配合展开研究，以此提高spd的使用效率，同时保证防雷设计的科学性、针对性与高效性。
一、SPD的概况
SPD拥有不同的种类，具体分为放电间隙型、传输线分流型与阀型，其工作原理主要为：在电源线或者通讯线等遭受雷击后，此时的雷电流具有一定的强度，需要利用SPD使雷电流导向到大地，在此基础上，实现了对电子信息系统的保护。
二、电子信息系统防雷设计的概况
在社会经济稳定发展的环境下，电子信息系统在生活与生产中均有着较为广泛的应用，其作用日益显著。但受雷击的影响，严重威胁着系统的安全性与可靠性，因此，需要雷击电磁脉冲防护。目前，对于电子信息系统的防雷设计有着较高的要求，为了满足实际需求，通常情况下，防雷设计均具有多级防护。此时的设计主要受以下两个因素的影响：
其一，对于不同的电子信息系统而言，其设备安装在不同的环境下，此时设备所遭受的雷击影响有所不同，为了有效降低雷电电磁脉冲的影响，需要采用具有针对性的防雷设计。
其二，电子信息系统对防雷设计有着较高的要求，但单一的防护器件难以满足实际的需求，主要是由于单一的防护器件在防护能力指标上与多级防护器相比，前者相对较差，如：泄流与箝压等，因此，在实际设计过程中，要对不同的防护器件进行有效的配合与高效的利用，多级防护器件随之出现，此时的前级可以对放电管、压敏电阻等进行利用，后级主要是对半导体器件进行运用。
但在实际应用时，多级防护器件存在诸多的问题，主要表现在不合理的性能参数设计、不完善的能量配合、不及时的保护器维护等，在此基础上，对后端设备的保护成效欠佳，严重情况下，还会造成爆炸事故。因此，关于多级防护器件的设计与配置得到了广泛的关注，为了提高其设计的科学性与准确性，同时保证其配置的合理性与高效性，本文对防雷设计中的spd级间配合展开了研究，并借助电磁暂态过程仿真计算软件，对两级浪涌保护器的电路模型进行了构建，同时展开了spd的仿真实验，其中具体的级间配合主要有低与低、高与低、低与高，通过实验的开展，为级间配合提供了可靠的数据，进而保证了级间配合的高效性[1]。
三、防雷设计中的spd级间配合研究
（一）配合目的
spd級间配合主要是为了实现对系统的保护，使系统的spd过负荷损坏得到避免。根据相关的规定可知，对于每个电涌电流而言，如果由spd进行泄放，此时的泄放能量与spd最大耐受能量相比，前者小于或者等于后者，此时便保证了能量的配合。
（二）配合准则
spd级间配合要遵循一定的准则，具体的准则有两个，分别为：第一点，配合的依据为MOV静态伏安特性，并且要满足限压型的spd级间。此时的配合方式对spd级间有一定的要求，在保持一定距离的基础上，对自然电感的阻滞主要是借助线路实现的，此时的线路主要为导线，同时，对于后级spd而言，它与前级spd相比，前者要保持较小的电流，在此基础上，级间能量配合才能够得到实现。第二点，如果spd级间缺少一定的距离，为了实现级间能量的配合，可以对退耦元件进行利用[2]。
级间配合实现的目标主要是对雷电能量的泄放进行配合，为了实现对其配合的检查，可以利用级间所承受的电流大小获得。在波形相同的基础上，如果电流峰值相对较高，则表示雷电能量相对较大；如果电流峰值相对较低，则表示雷电能量相对较小。对于级间的距离而言，在相关的技术规范中对其进行了明确的规定，对于电压开关型浪涌保护器和限压型浪涌保护器，二者间的距离要保持在10米左右，同时限压型浪涌保护器间的距离要保持在5米左右。但在实际设计过程中，级间距离受诸多因素的影响，导致级间配合未能满足规范中的距离要求。对于不同的制造商而言，其spd的性能参数存在较大的差异，进而级间配合的情况不容乐观。级间距离要根据前后级spd级间的能量配合要求，以此保证其作用的最大化发挥。
（三）配合方案
在对spd级间配合方案进行设计过程中，主要的依据为EMTP仿真计算软件，该软件为方案设计提供了spd的性能参数及模拟条件。本文设计的配合方案主要有4个，具体内容如下：
第一个，将spd的残压水平进行同样数值的获取，同时保证spd的伏安特性具有连续性；
第二个，将spd的残压水平进行逐渐的提升，第一个spd的残压水平保持最低值，其后的spd残压水平逐渐提升，但此时，要格外注重最后一个spd，其残压水平与设备绝缘耐受值相比，前者要保持低值，与此同时，spd的伏安特性要具有连续性[3]；
第三个，对于前端的spd组件而言，其伏安特性要保持不连续性；对于后续的spd组件而言，其伏安特性要保持连续性；
第四个，将spd进行组合，此时二者为两个前后级联，在串联阻抗或者滤波器的作用下，使其成为了双端口spd。
（四）配合研究
EMTP仿真计算软件主要服务于电力系统电磁暂态分析，该软件具有众多的优点，主要有全面的元件模型、丰富的分析功能及精准的运算结果，它在电力系统仿真计算中有着较为广泛的运用，其中应用效果最为显著的为电力系统测试，具体内容为在电力系统受到扰动后，其中的变量出现了一定的变化，并且其变化具有一定规律。与此同时，在电力电子系统中，对EMTP仿真计算软件的应用也具有一定的普遍性，具体的应用内容为系统过电压研究、雷电过电压研究等。
为了实现对SPD级间配合的全面了解，本文对其进行了实验，具体的实验内容为前后两级MOV能量配合仿真，具体的实验组合为低与低、高与低、低与高，对每个组合进行了特性参数的获取，同时分析了不同组合级间距离对spd的影响、研究了不同组合两级MOV能量的配合。通过实验了解到：级间能量配合的实现主要出现在两级浪涌保护其电压报数水平相当时，当两级电压保护水平存在差异时，如果前级相对较大，此时的级间配合需要一定的级间距离；如果前级相对较小，此时未能实现对后端设备的有效保护，因此，低与低的组合能量配合效果最佳[4]。
总结：综上所述，电子信息系统中的电子元器件，其工作电压相对较低，同时其耐压水平相对较差，因此，防雷设计研究工作的开展是必要的。通过本文的研究，将提高防雷设计的智能化与先进性，同时电子信息系统也将具有一定的安全性与可靠性。■
参考文献
[1]刘全桢，刘宝全，姜辉等. 8/20μs雷电流下电涌保护器级间配合研究[J]. 安全、健康和环境，2014，12：15-18.
[2]曾山佰，肖稳安，吴珂. 防雷设计中SPD级间配合探讨[J]. 建筑电气，2015，01：50-54.
[3]柴健. SPD级间能量配合的研究分析[D].南京信息工程大学，2012.
[4]叶蜚誉，蔡振新，郭凤文等. SPD应用与选型若干问题的探讨[J]. 电气应用，2009，22：16-18+20+22-23.
关键词：防雷设计；spd级间配合；目的；原则；方案
引言：目前，社会经济、科学技术等各个方面均有着较快的发展速度，人们的生活水平也有着较大幅度的提升，在日常的生活与生产过程中，电子信息系统扮演着重要的角色，但随着电子产品普及度的提高，受雷击灾害的影响日益严重，为了保证电子信息系统的安全性，急需开展防雷设计，同时要对spd级间配合展开研究，以此提高spd的使用效率，同时保证防雷设计的科学性、针对性与高效性。
一、SPD的概况
SPD拥有不同的种类，具体分为放电间隙型、传输线分流型与阀型，其工作原理主要为：在电源线或者通讯线等遭受雷击后，此时的雷电流具有一定的强度，需要利用SPD使雷电流导向到大地，在此基础上，实现了对电子信息系统的保护。
二、电子信息系统防雷设计的概况
在社会经济稳定发展的环境下，电子信息系统在生活与生产中均有着较为广泛的应用，其作用日益显著。但受雷击的影响，严重威胁着系统的安全性与可靠性，因此，需要雷击电磁脉冲防护。目前，对于电子信息系统的防雷设计有着较高的要求，为了满足实际需求，通常情况下，防雷设计均具有多级防护。此时的设计主要受以下两个因素的影响：
其一，对于不同的电子信息系统而言，其设备安装在不同的环境下，此时设备所遭受的雷击影响有所不同，为了有效降低雷电电磁脉冲的影响，需要采用具有针对性的防雷设计。
其二，电子信息系统对防雷设计有着较高的要求，但单一的防护器件难以满足实际的需求，主要是由于单一的防护器件在防护能力指标上与多级防护器相比，前者相对较差，如：泄流与箝压等，因此，在实际设计过程中，要对不同的防护器件进行有效的配合与高效的利用，多级防护器件随之出现，此时的前级可以对放电管、压敏电阻等进行利用，后级主要是对半导体器件进行运用。
但在实际应用时，多级防护器件存在诸多的问题，主要表现在不合理的性能参数设计、不完善的能量配合、不及时的保护器维护等，在此基础上，对后端设备的保护成效欠佳，严重情况下，还会造成爆炸事故。因此，关于多级防护器件的设计与配置得到了广泛的关注，为了提高其设计的科学性与准确性，同时保证其配置的合理性与高效性，本文对防雷设计中的spd级间配合展开了研究，并借助电磁暂态过程仿真计算软件，对两级浪涌保护器的电路模型进行了构建，同时展开了spd的仿真实验，其中具体的级间配合主要有低与低、高与低、低与高，通过实验的开展，为级间配合提供了可靠的数据，进而保证了级间配合的高效性[1]。
三、防雷设计中的spd级间配合研究
（一）配合目的
spd級间配合主要是为了实现对系统的保护，使系统的spd过负荷损坏得到避免。根据相关的规定可知，对于每个电涌电流而言，如果由spd进行泄放，此时的泄放能量与spd最大耐受能量相比，前者小于或者等于后者，此时便保证了能量的配合。
（二）配合准则
spd级间配合要遵循一定的准则，具体的准则有两个，分别为：第一点，配合的依据为MOV静态伏安特性，并且要满足限压型的spd级间。此时的配合方式对spd级间有一定的要求，在保持一定距离的基础上，对自然电感的阻滞主要是借助线路实现的，此时的线路主要为导线，同时，对于后级spd而言，它与前级spd相比，前者要保持较小的电流，在此基础上，级间能量配合才能够得到实现。第二点，如果spd级间缺少一定的距离，为了实现级间能量的配合，可以对退耦元件进行利用[2]。
级间配合实现的目标主要是对雷电能量的泄放进行配合，为了实现对其配合的检查，可以利用级间所承受的电流大小获得。在波形相同的基础上，如果电流峰值相对较高，则表示雷电能量相对较大；如果电流峰值相对较低，则表示雷电能量相对较小。对于级间的距离而言，在相关的技术规范中对其进行了明确的规定，对于电压开关型浪涌保护器和限压型浪涌保护器，二者间的距离要保持在10米左右，同时限压型浪涌保护器间的距离要保持在5米左右。但在实际设计过程中，级间距离受诸多因素的影响，导致级间配合未能满足规范中的距离要求。对于不同的制造商而言，其spd的性能参数存在较大的差异，进而级间配合的情况不容乐观。级间距离要根据前后级spd级间的能量配合要求，以此保证其作用的最大化发挥。
（三）配合方案
在对spd级间配合方案进行设计过程中，主要的依据为EMTP仿真计算软件，该软件为方案设计提供了spd的性能参数及模拟条件。本文设计的配合方案主要有4个，具体内容如下：
第一个，将spd的残压水平进行同样数值的获取，同时保证spd的伏安特性具有连续性；
第二个，将spd的残压水平进行逐渐的提升，第一个spd的残压水平保持最低值，其后的spd残压水平逐渐提升，但此时，要格外注重最后一个spd，其残压水平与设备绝缘耐受值相比，前者要保持低值，与此同时，spd的伏安特性要具有连续性[3]；
第三个，对于前端的spd组件而言，其伏安特性要保持不连续性；对于后续的spd组件而言，其伏安特性要保持连续性；
第四个，将spd进行组合，此时二者为两个前后级联，在串联阻抗或者滤波器的作用下，使其成为了双端口spd。
（四）配合研究
EMTP仿真计算软件主要服务于电力系统电磁暂态分析，该软件具有众多的优点，主要有全面的元件模型、丰富的分析功能及精准的运算结果，它在电力系统仿真计算中有着较为广泛的运用，其中应用效果最为显著的为电力系统测试，具体内容为在电力系统受到扰动后，其中的变量出现了一定的变化，并且其变化具有一定规律。与此同时，在电力电子系统中，对EMTP仿真计算软件的应用也具有一定的普遍性，具体的应用内容为系统过电压研究、雷电过电压研究等。
为了实现对SPD级间配合的全面了解，本文对其进行了实验，具体的实验内容为前后两级MOV能量配合仿真，具体的实验组合为低与低、高与低、低与高，对每个组合进行了特性参数的获取，同时分析了不同组合级间距离对spd的影响、研究了不同组合两级MOV能量的配合。通过实验了解到：级间能量配合的实现主要出现在两级浪涌保护其电压报数水平相当时，当两级电压保护水平存在差异时，如果前级相对较大，此时的级间配合需要一定的级间距离；如果前级相对较小，此时未能实现对后端设备的有效保护，因此，低与低的组合能量配合效果最佳[4]。
总结：综上所述，电子信息系统中的电子元器件，其工作电压相对较低，同时其耐压水平相对较差，因此，防雷设计研究工作的开展是必要的。通过本文的研究，将提高防雷设计的智能化与先进性，同时电子信息系统也将具有一定的安全性与可靠性。■
参考文献
[1]刘全桢，刘宝全，姜辉等. 8/20μs雷电流下电涌保护器级间配合研究[J]. 安全、健康和环境，2014，12：15-18.
[2]曾山佰，肖稳安，吴珂. 防雷设计中SPD级间配合探讨[J]. 建筑电气，2015，01：50-54.
[3]柴健. SPD级间能量配合的研究分析[D].南京信息工程大学，2012.
[4]叶蜚誉，蔡振新，郭凤文等. SPD应用与选型若干问题的探讨[J]. 电气应用，2009，22：16-18+20+22-23.