浪涌保护设计需综合考虑被保护设备特性、雷电环境参数及系统接地方式，错误设计可能导致 SPD 失效或保护盲区。根据《GB/T 32938-2016 防雷装置检测服务规范》，设计阶段需完成雷电风险评估与保护级数确定。
一、SPD 设计三要素分析
- 雷电环境参数：
通过当地气象数据确定年平均雷暴日（Td）、预期最大雷电流（Iimp），例如高雷区（Td≥80）需提高 SPD 通流容量 1 级（In 增加 20%）。 - 设备耐冲击能力：
服务器、PLC 等电子设备 Uw 通常为 1.5-2.5kV，SPD 的 Up 需预留 20% 安全裕度（如 Uw=1.5kV 时，Up≤1.2kV）。 - 系统接地形式：
TT 系统：SPD 需采用 “3+1” 模式（三相各加 1 只，中性线加 1 只），N 线 SPD 通流容量≥相线 2 倍；
TN-S 系统：可采用 “3+0” 模式，但中性线与 PE 线连接处需做等电位处理。
二、多级保护布局与配合
- 三级保护架构：
第一级（LPZ0A/LPZ0B 界面）：I 级试验 SPD，安装于低压配电柜，泄放 80% 以上雷电流；
第二级（LPZ0B/LPZ1 界面）：II 级试验 SPD，安装于分配电箱，将残压限制至 1.5kV 以下；
第三级（LPZ1/LPZ2 界面）：开关型或限压型 SPD，安装于设备前端，响应时间≤10ns。
- 退耦元件设计：
当两级 SPD 间距＜10m 时，需加装退耦电感（电感值≥40μH）或使用带内置退耦的组合式 SPD，确保能量配合系数 K≥1.5。
三、百检检测的设计支持服务
- 雷电风险评估：
利用 LEMPRO 软件模拟雷击场景，计算设备损坏风险 R₄（人员伤亡风险）、R₅（服务中断风险），输出《雷电防护等级划分报告》，作为设计依据。 - SPD 选型优化：
建立 200 + 型号 SPD 数据库，根据用户设备参数（电压、接口、传输速率），通过算法匹配最优产品，相比人工选型效率提升 60%，成本降低 12%。 - 仿真验证测试：
在 3m 法电波暗室进行 SPD 组合防护测试，模拟 8/20μs、10/350μs 等波形，记录残压、响应时间等参数，确保设计方案符合 IEC 61643-11 标准。
四、设计误区与修正
某工厂误将所有 SPD 选为 II 级试验产品，导致直击雷冲击时第一级 SPD 烧毁。百检检测建议在进线端加装 I 级 SPD（In=50kA），并优化接线方式，整改后系统成功通过 150kA 雷电流冲击测试。
