兩百多年前，發明家富蘭克林通過風箏試驗發明了避雷針，人類*次運用科技的力量來對抗雷電。十八世紀以來，避雷針因其簡潔實用的特性傳遍世界，保護了無數高樓大廈免于雷擊。
避雷針的缺點在于，雖然可以防止雷電對建筑和屋內電氣設備的直擊，但被保護的電氣設備仍然有被雷擊過電壓損壞的可能。當雷擊線路或線路附近的大地時，將在輸電線路上產生電涌，電涌以波的型式由線路傳入電氣設備，危及電氣設備的安全。為了限制電涌過電壓的幅值，基本的過電壓保護設備就是防雷器。
電源防雷器實際上是一種限壓器，并聯在被保護設備前端，當線路上傳來的過電壓超過防雷器的電壓保護，防雷器先行放電，將過電壓波中的電荷引入地下，限制過電壓的傳播，從而保護其他設備免遭過電壓的損壞。
產生浪涌的原因
外部原因：雷電電涌過電壓 雷擊引起的電涌危害zui大，在雷擊放電時，以雷擊為中心1.5~2KM范圍內，都可能產生危險的過電壓。雷擊引起（外部）電涌的特點是單相脈沖型，能量巨大。外部電涌的電壓在幾微秒內可從幾百伏快速升高至20000V，可以傳輸相當長的距離。按ANSI/IEEEC62.41-1991說明，瞬間電涌可高達20000V，瞬間電流可達10000A。根據統計，系統外的電涌主要來自于雷電和其它系統的沖擊，大約占20%。
（1）感應雷擊電涌過電壓：雷擊閃電產生的高速變化的電磁場，閃電輻射的電場作用于導體，感應很高的過電壓，這類過電壓具有很陡的前沿并快速衰減。
（2）直接雷擊電涌過電壓：直接落雷在電網上，由于瞬間能量巨大，破壞力*，還沒有一種設備能對直接落雷進行保護。
（3）雷擊傳導電涌過電壓：由遠處的架空線傳導而來，由于接于電力網的設備對過電壓有不同的抑制能力，因此傳導過電壓能量隨線路的延長而減弱。
（4）振蕩電涌過電壓：動力線等效一個電感，并于大地及臨近金屬物體間存在分布電容，構成并聯諧振回路，在TT、TN供電系統，當出現單相接地故障的瞬間，由于高頻率的成分出現諧振，在線路上產生很高過電壓，主要損壞二次儀表。
直接雷擊是zui嚴重的事件，尤其是如果雷擊擊中靠近用戶進線口架空輸電線。在發生這些事件時，架空輸電線電壓將上升到幾十萬伏特，通常引起絕緣閃絡。雷電電流在電力線上傳輸的距離為一公里或更遠，在雷擊點附近的峰值電流可達100kA或以上。在用戶進線口處低壓線路的電流每相可達到5kA到10kA。在雷電活動頻繁的區域，電力設施每年可能有好幾次遭受雷電直擊事件引起嚴重雷電電流。而對于采用地下電力電纜供電或在雷電活動不頻繁的地區，上述事件是很少發生的。
間接雷擊和內部浪涌發生的概率較高，絕大部分的用電設備損壞與其有關。所以電源防浪涌的重點是對這部分浪涌能量的吸收和抑制。[2]
內部原因：操作電涌過電壓
內部浪涌發生的原因同供電系統內部的設備啟停和供電網絡運行的故障有關：
在電力系統內部，由于斷路器的操作、負荷的投入和切除或系統故障等系統內部的狀態變化，而使系統參數發生變化，從而引起的電力內部電磁能量轉換或傳輸過渡過程，將在系統內部出現過電壓。系統內的電涌主要來自于系統內部用電負荷的沖擊，大約占80%。在電力系統引起的內部過電壓的原因大致可分為：
（1）電力大負荷的投入和切除；
（2）感性負荷的投入和切除；
（3）功率因素補償電容器的投入和切除
（4）短路故障
供電系統內部由于大功率設備的啟停、線路故障、投切動作和變頻設備的運行等原因，都會帶來內部浪涌，給用電設備帶來不利影響。特別是計算機、通訊等微電子設備帶來致命的沖擊。即便是沒有造成*的設備損壞，但系統運行的異常和停頓都會帶來很嚴重的后果。比如核電站、醫療系統、大型工廠自動化系統、證券交易系統、電信局用交換機、網絡樞紐等。
隨著科學技術的發展，設備的結構越來越精密，也更容易受到電涌的入侵而導致損壞。小到家中的電腦，大到工廠的設備，每年因此而造成的直接和間接損失就高達幾十億美元，防雷安全已成為國家用電安全普及的重重之重。
【文章來源：科佳電氣】
