芯耀
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在電子設(shè)備日益精密、系統(tǒng)互聯(lián)愈發(fā)復(fù)雜的今天，雷電電磁脈沖（LEMP）帶來的瞬態(tài)過電壓威脅已成為關(guān)鍵挑戰(zhàn)。防雷器作為電氣與電子系統(tǒng)的“守護神”，其中二合一與三合一防雷器憑借其集成化設(shè)計，在特定場景下展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢。深入理解它們的區(qū)別并正確應(yīng)用，是構(gòu)建可靠防護體系的基礎(chǔ)。
一、核心區(qū)別：防護范圍與設(shè)計定位
二合一防雷器 (2-in-1 SPD)
防護對象：電源線路 + 信號/控制線路。
典型構(gòu)成：
一個電源浪涌保護模塊（通常為MOV或GDT組合）。
一個信號/控制線路浪涌保護模塊（通常為GDT、TVS或半導(dǎo)體放電管）。
設(shè)計目標(biāo)： 為同時需要電源供電和信號傳輸/控制的單臺設(shè)備提供一體化的基礎(chǔ)防護。它將兩種最基礎(chǔ)的防護需求集成在一個緊湊外殼內(nèi)。
常見接口： 電源輸入/輸出端子（如接線端子或電源插頭插座）+ 信號輸入/輸出端子（如RJ45、接線端子、同軸接口等）。
典型應(yīng)用設(shè)備： 網(wǎng)絡(luò)攝像機（PoE供電）、工業(yè)現(xiàn)場傳感器/變送器（如溫濕度傳感器、壓力變送器）、樓宇對講門口機、部分安防報警探測器等。
三合一防雷器 (3-in-1 SPD)
防護對象： 電源線路 + 信號/控制線路 + 視頻線路。
典型構(gòu)成：
一個電源浪涌保護模塊。
一個信號/控制線路浪涌保護模塊。
一個視頻線路浪涌保護模塊（通常為GDT、TVS或?qū)Ｓ靡曨lSPD芯片，需考慮阻抗匹配和帶寬）。
設(shè)計目標(biāo)： 為同時需要電源供電、信號傳輸/控制以及視頻傳輸?shù)膯闻_設(shè)備提供全面的、一體化的浪涌防護。它是二合一防雷器的擴展，專門應(yīng)對視頻監(jiān)控等場景的核心需求。
常見接口： 電源輸入/輸出端子 + 信號輸入/輸出端子 + 視頻輸入/輸出端子（最常見的是BNC接口，用于模擬視頻；也有用于網(wǎng)絡(luò)視頻的RJ45接口）。
典型應(yīng)用設(shè)備： 室外監(jiān)控攝像機（模擬攝像機、網(wǎng)絡(luò)攝像機）是絕對主力應(yīng)用對象。其他可能包括視頻會議終端、帶視頻輸出的工業(yè)HMI面板等。
二、地凱科技信號二合一和三合一防雷器行業(yè)應(yīng)用解決方案詳解
智慧城市 & 安防監(jiān)控 (核心應(yīng)用領(lǐng)域)
挑戰(zhàn)： 大量室外攝像機暴露在直擊雷和感應(yīng)雷威脅下，需同時保護電源（220V AC或PoE）、控制信號（RS485/RS232用于云臺控制）、視頻信號（模擬CVBS或網(wǎng)絡(luò)視頻）。
解決方案：
模擬攝像機： 三合一防雷器是標(biāo)配。保護220V AC電源、RS485控制信號、模擬視頻信號 (BNC)。安裝在攝像機立桿下端或設(shè)備箱內(nèi)，靠近攝像機側(cè)。
網(wǎng)絡(luò)攝像機 (PoE供電)：
方案一 (二合一)： 使用PoE二合一防雷器。保護PoE供電線路（同時承載電源和數(shù)據(jù)）和額外的控制信號線路（如RS485）。適用于僅需PoE供電和簡單控制信號的球機或固定槍機。
方案二 (三合一)： 使用網(wǎng)絡(luò)三合一防雷器。保護PoE供電線路（電源+數(shù)據(jù)）、額外的控制信號線路（RS485）以及為模擬輸出接口（如果攝像機有）提供防護。適用于復(fù)雜功能攝像機。
關(guān)鍵點： 前端攝像機防護是整個監(jiān)控系統(tǒng)防雷的重中之重。三合一或針對性的二合一是保障攝像頭存活率和視頻質(zhì)量穩(wěn)定性的關(guān)鍵。
智能交通系統(tǒng) (ITS)
挑戰(zhàn)： 電子警察、卡口、交通信號燈、可變情報板（VMS）、路側(cè)單元（RSU）等設(shè)備位于道路旁，雷擊風(fēng)險高。設(shè)備通常需要電源、多種通信（光纖轉(zhuǎn)換器、4G/5G、RS232/485）、有時還有視頻（如電子警察抓拍）。
解決方案：
電子警察/卡口攝像機： 與安防監(jiān)控類似，三合一防雷器（電源+控制信號+視頻）是主流選擇。
交通信號控制機/機柜： 在機柜內(nèi)為主電源進線安裝一級或二級電源SPD。為引出的信號燈電源線（到燈桿）安裝電源SPD。為通信線路（如連接中心或相鄰機柜的RS485、以太網(wǎng)）安裝信號SPD。通常不直接使用二合一/三合一，而是獨立模塊組合。
可變情報板 (VMS)： 在顯示屏控制器端或機柜內(nèi)，為主電源安裝電源SPD，為通信線路（光纖、GPRS/4G、RS232/485）安裝對應(yīng)的信號SPD。若VMS控制器與顯示單元分離且有視頻線連接，則需考慮視頻SPD。
路側(cè)單元 (RSU)： 通常需要電源和多種通信（以太網(wǎng)、RS232/485、CAN等）。根據(jù)具體接口，可選擇在機箱內(nèi)安裝組合式SPD（電源+對應(yīng)信號SPD），或采用定制化的多合一防護模塊。二合一是常見基礎(chǔ)配置。
關(guān)鍵點： ITS設(shè)備昂貴且關(guān)乎公共安全，需分層級防護（電源入口、設(shè)備前端）。二合一/三合一主要應(yīng)用在設(shè)備前端接口。
新能源發(fā)電 (光伏、風(fēng)電)
挑戰(zhàn)： 電站地處空曠區(qū)域，易遭雷擊。需要保護直流側(cè)（PV組件至逆變器）、交流側(cè)（逆變器輸出至電網(wǎng)）、以及關(guān)鍵的監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集（SCADA）信號。
解決方案：
組串逆變器/微型逆變器直流側(cè)： 在逆變器直流輸入端安裝光伏專用直流SPD (Type II)。此為獨立電源SPD。
組串式逆變器交流側(cè)： 在逆變器交流輸出端安裝交流電源SPD (Type II)。此為獨立電源SPD。
數(shù)據(jù)采集器/通訊柜： 為通訊設(shè)備電源（通常為AC 220V或DC 24V/48V）安裝對應(yīng)的電源SPD。為關(guān)鍵的信號/通信線路（如連接逆變器、環(huán)境監(jiān)測儀的RS485、連接遠程監(jiān)控中心的4G/光纖以太網(wǎng)）安裝信號SPD。在通訊柜內(nèi)，常使用組合方案（電源SPD模塊 + 信號SPD模塊）。
應(yīng)用二合一/三合一場景： 位于室外遠端的風(fēng)機/光伏板環(huán)境監(jiān)測傳感器（如輻照儀、風(fēng)速風(fēng)向儀）。這類傳感器通常需要工作電源（DC或AC）和信號輸出（RS485/4-20mA）。為其安裝二合一防雷器（電源+信號）是有效且經(jīng)濟的方案，直接保護傳感器本體。
工業(yè)自動化與過程控制
挑戰(zhàn)： PLC、DCS、現(xiàn)場儀表（壓力、溫度、流量變送器、閥門定位器）分布在工廠各處，連接線路長，易受感應(yīng)雷和操作過電壓影響。防護關(guān)乎生產(chǎn)連續(xù)性與安全性。
解決方案：
控制系統(tǒng)柜 (PLC/DCS)： 主電源進線安裝電源SPD (Type II)。為I/O模塊連接的現(xiàn)場信號總線（如Profibus DP、Modbus RTU RS485）安裝總線型信號SPD。為以太網(wǎng)通信（連接HMI、SCADA）安裝以太網(wǎng)SPD。通常為獨立模塊組合。
現(xiàn)場儀表：
二線制儀表 (4-20mA)： 在儀表端或安全柵端安裝為4-20mA回路設(shè)計的專用信號SPD。保護儀表和控制系統(tǒng)輸入卡。
需要獨立電源的儀表/執(zhí)行機構(gòu)： 對于安裝在現(xiàn)場且同時需要工作電源（24VDC或220VAC）和信號（RS485、以太網(wǎng)）的智能儀表或閥門，在其接線盒內(nèi)安裝二合一防雷器（電源+信號）是最直接有效的防護手段。
關(guān)鍵點： 工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境復(fù)雜，需考慮防爆、防護等級（IP）要求。二合一防雷器在現(xiàn)場設(shè)備端的應(yīng)用非常普遍且必要。
三、地凱科技二合一和三合一浪涌保護器選型與使用關(guān)鍵指南
明確防護需求： 這是根本！仔細(xì)分析目標(biāo)設(shè)備需要保護哪些線路：
只有電源和信號/控制線 -> 二合一防雷器。
有電源、信號/控制線，還有視頻線-> 三合一防雷器。
只有電源-> 專用電源SPD。
只有信號 -> 專用信號SPD。
匹配電氣參數(shù)：
電壓等級： 電源SPD模塊的Uc（最大持續(xù)運行電壓）必須大于線路正常工作電壓（考慮波動）。信號/視頻SPD的工作電壓需匹配線路信號電平。
電流/功率： 電源SPD需滿足設(shè)備工作電流要求（特別是PoE二合一）。
信號類型與速率： 信號/視頻SPD必須兼容信號類型（RS485、以太網(wǎng)、模擬視頻、SDI等）并滿足其帶寬/數(shù)據(jù)傳輸速率要求，避免信號衰減或失真。網(wǎng)絡(luò)視頻防護需選擇支持相應(yīng)速率（如百兆、千兆）的SPD。
性能等級 (In / Imax / Iimp)：
根據(jù)安裝位置（LPZ0-1邊界需更高等級）和風(fēng)險評估，選擇滿足IEC 61643或GB/T 18802系列標(biāo)準(zhǔn)要求的通流容量（In / Imax / Iimp）和電壓保護水平（Up）。
接口與安裝方式：
確保防雷器的輸入/輸出接口類型（端子排、插頭、BNC、RJ45等）與現(xiàn)場線纜匹配。
選擇適合現(xiàn)場安裝環(huán)境的外殼（防護等級IP、防爆要求）和安裝方式（導(dǎo)軌式、螺絲固定等）。
正確安裝 (至關(guān)重要！)：
靠近被保護設(shè)備： 盡可能安裝在設(shè)備進線端口處（< 0.5米），縮短設(shè)備與SPD間的導(dǎo)線長度。
良好接地： 防雷器的接地端子必須用短而粗的導(dǎo)線（建議≥6mm2，長度<0.5米）連接到等電位接地端子排或接地網(wǎng)。接地不良是防護失效的最常見原因！
接線規(guī)范： 所有線路（相線、中性線、PE線、信號線）應(yīng)正確接入對應(yīng)端子，避免接反。輸入/輸出不可接反。
狀態(tài)指示與維護： 選用帶遙信或可視狀態(tài)指示（如窗口色標(biāo)）的防雷器，便于巡檢和維護更換。
地凱科技二合一與三合一防雷器是面向現(xiàn)代多接口電子設(shè)備“貼身防護”的利器，其核心價值在于集成化、便捷性和針對性。二合一專注于電源與信號/控制的雙重防護，而三合一則在此基礎(chǔ)上增加了對視頻線路的關(guān)鍵保護。
