浪涌吸收器，阻容吸收器，灭弧器，避雷器，这些名词究竟有什么区别？

在电气线路中我们经常听到浪涌吸收器、阻容吸收器、灭弧器、避雷器等名词，它们有哪些区别和联系呢？

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功能

首先，它们都属于保护器件（protector），用于防止因内部（如断电动作瞬间）或外部（如雷电）原因导致的尖峰过电压（高频高压短时间）对电气设备造成损害。如图1、2所示。 

图1 尖峰电压

图2 闪电浪涌电压对低压电路的伤害

只要这个尖峰电压（transient or spike）超过标准电压3纳秒（一般1~30微秒），达到1000伏以上，我们就称之为浪涌电压，英文surge，意思是电象海浪一样扑过来，威力无比。

比如，电机断电时可能产生1000伏以上的浪涌电压，闪电可高达几百万伏。超大电流将产生巨热，导致设备电路绝缘损坏、集成电路（IC）熔化。

这种有害的浪涌电压（surge），或是闪电（lightening），或是电弧（arc），或是火花（spark），必须被吸收（absorber）、被抑制（suppressor）、被防止（arrester）、被杀掉（killer）。

解决办法是：采用放电管、变阻器、电容、电阻电容串联（RC）或齐纳二极管分流旁路。如图3所示。

图3 正常（左）与过电压（右）条件下的电流回路

于是依据使用场所、情境不同就有了各种名词：

• 浪涌保护器（surge protector device，简称SPD）
  

• 浪涌抑制器 (surge suppressor)

• 浪涌吸收器（surge absorber）

• 阻容吸收器（RC aborber）

• 灭弧器（arc suppressor，spark killer）

• 避雷器（lightening arrester，surge arrester）

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各种SPD

这里暂且采用名“浪涌保护器”，简称SPD。看看形状各异的SPD，如图4为低压SPD，如图5为高压避雷器，如图6为阻容吸收器。

（a）放电管  

（b）低压SPD

图4 浪涌吸收器

图5 避雷器

图6 阻容吸收器（灭弧器）

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浪涌吸收原理

最常见有效的抑制浪涌电压的方法是，当达到某一门槛高电压时，通过电源线路中的电阻降压，以热量的形式释放高能量。由于浪涌电压持续时间很短，因此温升可以忽略。但是，如果浪涌电压非常高（如闪电），则电源线可能熔化，SPD也可能被雷击坏。

也可以采用电容或RC组合禁止电压突变。以接触器灭弧器为例，常见的类型如图7所示。

图7 接触器常用SPD

▲ 视频：浪涌吸收器

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应用案例

当电气回路或者通信线路中因为外界的干扰突然产生尖峰电流或者电压时，浪涌保护器能在极短的时间内导通分流，从而避免浪涌对回路中其他设备的损害。如图8所示，SPD为各种电子设备、仪器仪表、通讯线路提供安全防护。

图8 雷电或其他浪涌电压保护案例

家用电路也可以安装浪涌吸收器SPD，如图9所示。

图9 家电浪涌保护案例

在数控机床上，经常在接触器线圈两端并联阻容吸收器，用于抑制感性线圈断电时因反电动势而起的瞬间高电压。如图10所示为FANUC βiSVSP伺服放大器主接触器（MCC）线圈两端需并联RC吸收器，以保护放大器内部触点CX3，此时也称为灭弧器（spark killer）。戳图10看详细。

图10 MCC线圈并联灭弧器

总之，电路运行并非一帆风顺，可能有大风大浪，此时，如何抗击风浪，万变不离其宗：为保护设备，尖峰脉冲必须分流或抑制，用电阻电容等半导体元件实现之。

（文/汤彩萍    指导/沈浩）