全文发表在2025 年第 1 期·电气时代
作者：
贺辰（）
刘建忠（中国天辰工程有限公司）
石化行业防雷的重要性
石化工厂中的设备和设施，如储罐、管道、控制系统和电力设备，对雷电的敏感性较高。大气过电压和操作过电压都可能造成设备的损坏、系统故障，严重时甚至可能导致生产停滞。有效的防雷措施可以 保护 这些关键设备，确保 生产 的 安全 和稳定。石化行业有严格的安全标准和规范要求，必须采取合理的防雷措施保护设备免受电涌影响。电涌保护器作为重要的防护措施之一，有助于企业符合相关的安全标准和规范要求，避免因瞬态过电压的产生对设备造成损坏，从而影响安全生产。然而传统的电涌保护器在当今的使用环境下存在一定的缺陷，如今市场上涌现的创新型电涌保护器（Surge Potective Device，SPD）技术为石化行业防雷提供了新的思路，例如一体式SPD和创新型信号类SPD。
电涌保护器的作用及工作原理
SPD是用于限制瞬态过电压和泄放电涌电流的电器，用以保护电气或电子系统免遭雷电或操作过电压的损害。电涌保护器的工作原理是利用非线性元件（例如压敏电阻、气体放电管等）在不同电压下的阻抗变化特性，实现对过电压的限制。在正常的额定工作电压下，电涌保护器呈现高阻抗状态，对系统不产生影响；当出现瞬态过电压时，电涌保护器迅速转变为低阻状态，将电涌电流泄放到大地，并将过电压限制到合理水平，从而保护下游设备；当瞬态过电压消失后，电涌保护器自动恢复为高阻抗状态，继续正常工作。
电源SPD的应用现状
传统的电源类SPD解决方案，通常为分体式SPD+后备保护的形式，如图1所示。这种方式存在两个难题：
1）接线较多。由于SPD与后备保护之间需要接线， 在某些安装场景下，难以满足标准要求的 ≤50 cm的接线原则。
2）保护效果难以优化。受限于接线形式，无法节省SPD与后备保护之间的接线，故难以优化有效电压保护水平Up/f。
电源SPD的一体式创新
一体式SPD将传统的电涌保护器与专用保护装置技术进行融合。专用保护装置(SSD)部分依据NB/T 42150—2021《低压电涌保护器专用保护装置》设计，可以做到专用保护装置部分的放电能力能够与SPD部分相匹配，同时工频过电流分断能力做到3～100 kA,无故障盲区。相比较传统的分体式SPD配合后备保护装置的方案，一体式电涌保护器存在以下方面的优势：
1）依据GB 50343—2012《》第5.4.3 8条：电源线路浪涌保护器在各个位置安装时，SPD的连接导线应短直，其总长度不宜大于0.5 m。一体式SPD因节省了两个产品之间的连接线缆，更容易满足标准要求的≤50 cm的接线要求，如图2所示。
2）一体式SPD具有更优的保护效果。由于一体式SPD避免了SPD与专用保护装置（SSD）之间的接线的残压,因此可以进一步降低有效电压保护水平Up/f，如图3所示。
结束语
石化行业的生产环境相对复杂。因存在大量易燃、易爆物质， 所以对电气设备的安全性要求极高。同时，石化工厂通常处于空旷地区或靠近海岸，容易遭受雷击等自然因素引起的电涌冲击。因此，石化行业迫切需要可靠、高效的电涌保护器来保障电气系统的稳定运行和生产安全。
一体式SPD因其更优秀的性能，更低的安装成本，更简单的选型，可以为石化工厂提供更加可靠，安全的电涌防护措施。创新型信号类电涌保护器解决了传统SPD的运维难题，更小的尺寸可以胜任更加苛刻的安装环境，同时智能监控功能将故障信号上传至后台监控系统，为石化行业提高自动化程度提供支持，为仪表控制系统的稳定性和可靠性提供了保障。
综上所述，新型电涌保护器解决方案的出现满足了石化行业发展的需求，促进了石化企业向更可靠，更安全，更高效的方向迈进。
参考文献
[ 1 ] ：低压电源系统的电涌保护器——性能要求和试验方法：GB/T 18802.11—2020[S]．
[ 2 ] 低压电涌保护器专用保护装置：NB/T 42150—2021[S]．
[ 3 ] 建筑物电子信息系统防雷技术规范 ：G B 50343—2012[S]．
自然界中的雷电不可能消失
人类对技术进步的向往和冲动也不可能终止
技术进步带来的潜在威胁
只能靠技术的继续进步来解决
