一、信號防雷浪涌保護器的定義與作用

信號防雷浪涌保護器（Signal Surge Protective Device, 簡稱信號SPD）是一類專門用于保護數(shù)據(jù)通信、控制、監(jiān)測等低壓弱電信號線路免受雷擊浪涌、電磁脈沖等瞬態(tài)過電壓損害的防護設備。

它的核心功能是在瞬態(tài)高壓出現(xiàn)時，將過量的沖擊能量快速泄放至接地系統(tǒng)，并在正常工作時保持對信號傳輸?shù)母咄ㄍ感?，不影響信號質(zhì)量。

適用范圍包括：

RS-232/RS-485/RS-422 通信線路

以太網(wǎng)（RJ45）數(shù)據(jù)傳輸

視頻監(jiān)控（同軸、雙絞線）

工業(yè)控制信號

天饋系統(tǒng)射頻信號

光伏監(jiān)測、氣象傳感、鐵路信號等

二、信號防雷浪涌保護器的種類

根據(jù)保護對象和接口類型，可分為以下幾類：

網(wǎng)絡信號防雷器

接口類型：RJ45，支持百兆或千兆速率

保護標準：IEC 61643-21 / YD/T 1542

應用：以太網(wǎng)交換機、攝像機、AP、工控網(wǎng)關

典型參數(shù)：額定工作電壓 5V/12V，最大持續(xù)工作電壓 Uc=15V，標稱放電電流 In=5kA (8/20μs)，插入損耗 <0.5dB

視頻信號防雷器

接口類型：BNC（同軸）、RJ45（網(wǎng)傳視頻）

應用：模擬視頻監(jiān)控、SDI、HD-CVI/TVI 系統(tǒng)

典型參數(shù)：帶寬 0~250MHz，響應時間 ≤1ns，標稱放電電流 In=5kA，最大放電電流 Imax=10kA

串口通信信號防雷器

適用接口：RS-232、RS-485、RS-422

應用：PLC、工業(yè)儀表、智能交通

典型參數(shù)：額定電壓 5V/12V/24V，線間/線地保護模式，最大放電電流 Imax=5kA，殘壓 ≤40V（取決于型號）

控制/模擬量信號防雷器

參數(shù)：Uc 根據(jù)回路電壓選取（12V/24V/48V），標稱放電電流 5kA，通流容量 ≥10kA，傳輸精度誤差 ≤0.1%

天饋信號防雷器

接口：N 型、DIN、7/16 等

應用：基站天線、廣播發(fā)射

典型參數(shù)：頻率范圍 0~6GHz，駐波比 VSWR ≤1.2，插入損耗 ≤0.2dB，Imax≥20kA

三、信號防雷浪涌保護器的選型原則

1. 按信號類型和接口選擇

網(wǎng)絡信號 → 選 RJ45 接口 SPD

視頻信號 → 選 BNC 或 RJ45 視頻SPD

串口信號 → 選 DB9/DB25 或接線端子式 SPD

模擬量/控制量 → 選兩線或四線制端子 SPD

2. 按工作電壓選型

工作電壓（Uc）應 ≥ 信號線路的最大工作電壓

常見值：

RS-485/RS-232：12V/24V

4~20mA 回路：24V

以太網(wǎng)：5V 或 PoE（48V）

3. 按通流容量與響應速度

通流容量 Imax ≥ 5kA（一般通信信號），射頻類需 ≥20kA

響應時間 ≤1ns（數(shù)字信號要求更快）

對于高頻數(shù)據(jù)傳輸（千兆以太網(wǎng)），插入損耗要小于 0.5dB

4. 按防護模式

線-地保護（L-G）：對地泄放浪涌

線-線保護（L-L）：抑制線路間干擾

綜合保護：L-G + L-L 組合，防護效果更佳

5. 按安裝環(huán)境

室外優(yōu)先選 IP65 防護等級，具備防水防塵外殼

高雷暴區(qū)建議選帶有可視狀態(tài)指示的智能SPD

四、地凱科技信號防雷浪涌保護器的接線與安裝

1. 接線原則

就近保護：SPD應安裝在被保護設備接口處 0.5m 內(nèi)

最短接地：SPD接地線長度 ≤0.5m，截面積 ≥4mm2（銅線）

方向正確：按“IN”端接信號輸入，"OUT"端接設備

接地可靠：接地電阻滿足≤4Ω（通信機房推薦 ≤1Ω）

2. 安裝步驟

確認線路類型與SPD接口匹配

切斷信號線路與設備電源

將信號線按標識接入 SPD 的輸入端

將 SPD 輸出端連接到設備接口

將 SPD 接地端可靠接入機房防雷接地匯流排

通電測試信號傳輸質(zhì)量，確認無衰減或干擾

3. 注意事項

多級防護：室外端加一級大通流容量SPD，室內(nèi)端加精細保護SPD

屏蔽線：屏蔽層應與SPD接地端同接

定期檢測：每年雷雨季前檢查SPD狀態(tài)，失效及時更換

五、地凱科技行業(yè)應用與部署方案

1. 通信運營商機房

需求：大量高速數(shù)據(jù)傳輸端口，防止雷擊導致交換機、路由器損壞

部署：

進線處安裝一級網(wǎng)絡信號SPD（Imax≥10kA）

機柜內(nèi)各端口安裝精細保護SPD（插入損耗 <0.5dB）

機房接地 ≤1Ω

2. 視頻監(jiān)控系統(tǒng)

需求：戶外攝像機長距離布線易感應雷擊

部署：

攝像機端與監(jiān)控中心端各安裝視頻SPD

若為網(wǎng)傳視頻，需用帶PoE保護的RJ45 SPD（Uc=48V）

室外SPD外殼防護等級≥IP65

3. 工業(yè)控制與PLC系統(tǒng)

需求：PLC、傳感器和執(zhí)行機構(gòu)長期運行在雷電密集環(huán)境

部署：

PLC通信接口裝 RS-485/RS-232 SPD（Uc=24V，Imax≥5kA）

4~20mA 變送器回路裝模擬量SPD（精度誤差 ≤0.1%）

接地共用等電位排

4. 鐵路與軌道交通

需求：信號閉塞系統(tǒng)、調(diào)度控制系統(tǒng)安全性高

部署：

信號機與道岔控制線路加端子型信號SPD（Uc=24V）

光電混合線路中，信號部分用SPD，光纖部分不需SPD

接地系統(tǒng)需與牽引供電系統(tǒng)隔離并保持等電位

5. 光伏與氣象監(jiān)測系統(tǒng)

需求：戶外長線纜信號傳輸，環(huán)境惡劣

部署：

監(jiān)測傳感器端加IP65模擬量SPD

匯流箱或監(jiān)控箱內(nèi)加第二級保護

接地采用光伏防雷接地系統(tǒng)，電阻 ≤4Ω

六、符合國標與檢測要求

信號SPD應符合以下標準：

IEC 61643-21《低壓電涌保護裝置 第21部分：通信網(wǎng)絡電涌保護裝置性能要求和試驗方法》

YD/T 1542《通信局（站）雷電電涌保護器技術(shù)要求》

GB/T 18802.21《信號網(wǎng)絡用浪涌保護器性能要求》

關鍵測試項目：標稱放電電流（In），最大放電電流（Imax），電壓保護水平（Up），響應時間，插入損耗，絕緣電阻。