什么是技术人头疼的电涌？

深圳计为自动化技术有限公司

Shenzhen Jiwei Automations Ltd.

/ 关于计为/

自2019年起号开始，计为仪表公众号坚持“内容为王、服务至上”。

定期分享物位测量的核心干货：从原理解析、应用案例，到选型维护指导，既有通俗易懂的基础百科，也有深度剖析的研发思路和成功实践。

覆盖化工、电力、环保、食品、制药、建材等多个行业的技术难点，助力每一位技术人快速成长。

喜欢就请点赞+转发，让更多同行一起来交流！

“那天，一道闪电劈下来，办公室的服务器全黑屏了。第二天工程师告诉我：是电涌烧坏了电源模块。”

听起来像是科幻片，但这种事情每天都在现实中上演。

一

电涌是什么？比雷电更常见

很多人一听到“电涌”（Surge），第一反应是雷电击中高压线。但事实上，80%以上的电涌并不是由雷电造成的。

电涌也叫浪涌，它的本质是电压在极短时间内的剧烈上升——它像一股突如其来的“电能冲击波”，瞬间突破了电路中原本稳定的平衡。

• 持续时间：从百万分之一秒（微秒级）到千分之一秒（毫秒级）；

• 电压幅度：可能是平时电压的几倍甚至几十倍；

• 破坏力：足以击穿电子元件、干扰数据、烧毁设备。

如果把稳定的电流比作平静的河流，那么电涌就像是河里突然爆发的山洪——时间短、能量猛、来势汹汹。

二

电涌从哪里来？

外部原因：大自然的“放电实验”

雷击感应：

即便雷没直接打中建筑，它释放的电磁波也能在几公里外感应出高电压脉冲。

地电位上升：

当雷电流进入大地时，会让不同区域的地电位产生剧烈差异，这种“地电波”能通过接地线进入设备。

雷电型电涌是破坏性最强的一类，尤其是在南方多雷区，一场雷雨可能在几十公里范围内触发上百次浪涌波动。

内部原因：设备自己“造浪”

你没看错，很多电涌其实是设备自己制造的。 比如：

• 空调、冰箱、电梯启动或停机时；

• 工厂中的电机、焊机、电磁阀频繁通断；

• 电网切换、电源开关跳闸。

这些瞬间都可能在电路中形成过电压尖峰。

也就是说，哪怕没有雷电，你的电脑、电视或智能门锁，也可能在某一刻“中招”。

三

电涌到底有多危险？

电涌的危害，往往是“慢性”和“突发”并存的。

突发型：一次强烈的浪涌，直接烧毁主板、电源或通信模块。

慢性型：长期小幅浪涌，会让元件老化、绝缘层疲劳，导致“设备越来越脆弱”。

在数据中心、工厂自动化系统、医疗设备等场景中，一次浪涌可能意味着：

• 数百万的数据丢失；

• 生产线停工；

• 医疗监测设备短时失灵；

• 甚至火灾风险。

一个更日常的例子：

你的充电器突然变热、Wi-Fi路由器频繁断网、电视机寿命缩短——都可能与反复的小型电涌有关。

四

电涌是怎么传播的？

电涌像“波纹”一样，在电缆、通信线、地线中四处传播。

传播途径主要有：

• 电源线耦合：最常见，浪涌沿电力线进入设备；

• 信号线耦合：网络线、电话线、摄像头线等；

• 空间电磁感应：雷击电磁场直接“穿透”系统；

• 接地反击：接地系统的不平衡让浪涌“反弹”回来。

所以，防浪涌不是加一个保护器就完事了，而是一整套“系统工程”。

五

如何防御电涌？

1、 外部防护：先把雷引走

• 避雷针：为建筑提供“指定通道”，把雷电能量引入地下；

• 接地系统：低电阻接地是关键，否则雷电流会“倒灌”；

• 等电位连接：让不同设备“地电位一致”，防止电压差。

2、 内部防护：层层削减浪涌

这一步的核心是电涌保护器（SPD, Surge Protective Device）。

SPD像“保险阀门”：

平时不工作；一旦出现高压，它立刻导通，把多余能量“引流”到地线。

在专业防护体系中，SPD一般分三级部署：

一级：电源进线处，防大浪涌（如雷击）；

二级：配电柜处，抑制传导浪涌；

三级：终端设备前（插座或UPS），保护精密电路。

3、智能时代的新防护

如今，防浪涌技术正在变“聪明”：

• 智能SPD可远程监测健康状态；

• 数据中心用AI预测浪涌风险；

• 新材料器件响应速度已从纳秒级迈向皮秒级。

六

家庭用户能做什么？

别担心，防浪涌不仅是工程师的事。你可以这样做：

• 用带浪涌保护的插排；

• 避免雷雨天拔插电器；

• 关键设备加装UPS不间断电源；

• 不要共地插太多高功率电器（如空调、电脑、冰箱同插）。

一个几十元的防浪涌插座，可能救下价值几千元的设备。

七

国家标准与检测

我国的防雷与防浪涌标准主要包括：

• 《GB/T 18802》系列：SPD测试与性能标准；

• 《GB 50057》：建筑物防雷设计规范；

• 《GB/T 17626.5》：电磁兼容测试中的浪涌抗扰度要求。

这些标准不仅适用于电力工程，也被广泛应用于通信、医疗、安防、数据中心等行业。

八

电涌防护的未来

未来的电涌防护不再是被动“挡住浪涌”，而是主动“感知风险”：

• 物联网监测SPD寿命；

• AI预测雷电活动区；

• 可再生能源系统防护优化（如光伏逆变器保护）；

• 集成化设计：防雷、滤波、稳压一体。

可以想象，在智能城市的电网中，每一个防浪涌模块，都是“电能安全的哨兵”。

九

结语

电涌是一种看不见、摸不着的力量，但它无处不在。

它可能来自雷雨天的闪光，也可能藏在你按下电源开关的那一刻。

懂一点电涌防护，是现代生活的必修课。因为每一次设备稳定运行的背后，都有一场“电流的暗战”被悄然打赢。

如果觉得本文对您有帮助，欢迎点个赞，非常感谢！

PROFILE

计为技术工程师

陈工

陈工，是计为自动化资深工程师，长期专注于液位测量设备的现场应用与技术改进，具备丰富的工程实践经验。曾多次参与石化、电力等行业项目，对雷达液位计、磁翻板液位计等仪表的选型、安装与故障分析有深入研究，尤其擅长解决密封、振动、温差等极端工况下的安装问题，帮助客户提升系统稳定性与测量可靠性。

计为专注于物位测量仪表的研发与生产，提供可靠的自动化解决方案。拥有50+项国家专利，荣获国家高新技术企业认证。

封面丨小黄

文字丨陈工

图片丨阿刀

审核丨小田