電源防雷器（Surge Protective Device, SPD）作為低壓配電系統(tǒng)中抵御雷電和操作過(guò)電壓的靠前道防線，廣泛應(yīng)用于建筑、工業(yè)、通信及能源等領(lǐng)域。然而，SPD并非“一勞永逸”的設(shè)備，其內(nèi)部核心元件（如氧化鋅壓敏電阻MOV、氣體放電管GDT等）在長(zhǎng)期運(yùn)行或多次浪涌沖擊后會(huì)發(fā)生性能退化甚至完全失效。若未能及時(shí)識(shí)別和處理，不僅會(huì)喪失防雷保護(hù)功能，還可能引發(fā)短路、起火等次生安全事故。因此，深入理解電源防雷器的常見(jiàn)失效模式，對(duì)保障系統(tǒng)安全具有重要意義。

一、漸進(jìn)性老化失效（性能衰減型）

這是較常見(jiàn)的失效形式，尤其在頻繁遭受小能量浪涌（如開(kāi)關(guān)操作、電網(wǎng)波動(dòng)）的環(huán)境中。以主流的金屬氧化物壓敏電阻（MOV）為例，每次過(guò)電壓動(dòng)作都會(huì)導(dǎo)致晶界微區(qū)發(fā)生不可逆的物理化學(xué)變化，表現(xiàn)為：

漏電流逐漸增大：正常狀態(tài)下MOV漏電流為微安級(jí)，老化后可升至毫安級(jí)，導(dǎo)致持續(xù)發(fā)熱；

壓敏電壓下降：原本標(biāo)稱470V的MOV可能降至400V以下，使設(shè)備在正常電壓下即處于“導(dǎo)通”邊緣；

能量吸收能力減弱：面對(duì)同等強(qiáng)度雷擊，老化的SPD無(wú)法有效鉗位，殘壓升高，失去保護(hù)作用。

此類失效過(guò)程緩慢且隱蔽，設(shè)備外觀無(wú)異常，但防護(hù)能力已嚴(yán)重退化，屬于“帶病運(yùn)行”狀態(tài)，好 危險(xiǎn)性。

二、熱擊穿與短路失效（災(zāi)難性故障）

當(dāng)SPD遭遇超出其承受能力的大能量雷擊（如直擊雷），或因長(zhǎng)期老化導(dǎo)致漏電流過(guò)大而散熱不良時(shí)，內(nèi)部溫度急劇上升，可能引發(fā)熱失控（thermal runaway）。此時(shí)MOV呈現(xiàn)低阻態(tài)，相當(dāng)于將相線與地線直接短接，形成持續(xù)工頻短路電流。若上級(jí)后備保護(hù)器（如斷路器或?qū)Ｓ肎SSCB）未能及時(shí)分?jǐn)啵瑢?dǎo)致：

SPD外殼熔化、冒煙甚至起火；

配電線路過(guò)載，引燃周邊可燃物；

整個(gè)回路失電，影響關(guān)鍵設(shè)備運(yùn)行。

此類失效具有突發(fā)性和破壞性，是電氣火災(zāi)的重要誘因之一。

三、開(kāi)路失效（保護(hù)功能喪失）

在某些情況下，SPD也可能發(fā)生開(kāi)路失效。例如：

氣體放電管（GDT）在多次大電流放電后電極燒蝕，無(wú)法再導(dǎo)通；

MOV因極端過(guò)壓瞬間炸裂，內(nèi)部連接斷開(kāi)；

焊接點(diǎn)或引線因熱應(yīng)力疲勞斷裂。

開(kāi)路失效雖不會(huì)引發(fā)短路風(fēng)險(xiǎn)，但會(huì)使防雷回路“形同虛設(shè)”，雷電能量直接侵入后端設(shè)備，造成芯片燒毀、控制系統(tǒng)癱瘓等后果。由于無(wú)明顯外部征兆，往往在雷擊事故發(fā)生后才被發(fā)現(xiàn)。

四、機(jī)械與環(huán)境因素導(dǎo)致的失效

除電氣應(yīng)力外，外部環(huán)境也會(huì)影響SPD壽命：

高溫高濕：加速M(fèi)OV老化，降低絕緣性能；

粉塵污染：在潮濕環(huán)境下形成導(dǎo)電通道，引發(fā)表面閃絡(luò)；

振動(dòng)沖擊：導(dǎo)致內(nèi)部元件松動(dòng)或焊點(diǎn)脫落；

安裝不當(dāng)：如接地線過(guò)長(zhǎng)、接線松動(dòng)，增加殘壓并影響泄流效果，間接誘發(fā)早期失效。

五、失效監(jiān)測(cè)與應(yīng)對(duì)策略

為防范上述失效風(fēng)險(xiǎn)，應(yīng)采取以下綜合措施：

1. 配置狀態(tài)指示與報(bào)警功能：優(yōu)質(zhì)SPD通常設(shè)有機(jī)械式或電子式狀態(tài)窗口（綠色正常/紅色失效），部分高端型號(hào)支持干接點(diǎn)或Modbus輸出，可接入監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程告警；

2. 強(qiáng)制安裝后備保護(hù)器：依據(jù)GB 50057等規(guī)范，SPD前端必須加裝專用后備過(guò)電流保護(hù)器（如GSSCB），確保在短路時(shí)快速切斷，防止火災(zāi)；

3. 定期巡檢與預(yù)防性更換：建議每1–2年使用專用測(cè)試儀檢測(cè)漏電流、壓敏電壓等參數(shù)；對(duì)于雷暴頻繁地區(qū)或關(guān)鍵設(shè)施，即使未動(dòng)作也應(yīng)按5–8年周期強(qiáng)制更換；

4. 選用具備熱脫扣機(jī)構(gòu)的產(chǎn)品：現(xiàn)代SPD普遍集成熱熔斷器（Thermal Disconnect），當(dāng)MOV過(guò)熱時(shí)自動(dòng)斷開(kāi)與電路的連接，避免熱擊穿。

結(jié)語(yǔ)

電源防雷器的失效并非偶然，而是材料特性、使用環(huán)境與維護(hù)管理共同作用的結(jié)果。其失效模式多樣，既有“靜默退化”，也有“突發(fā)災(zāi)難”，對(duì)系統(tǒng)安全構(gòu)成潛在威脅。唯有通過(guò)科學(xué)選型、規(guī)范安裝、智能監(jiān)測(cè)與定期維護(hù)，構(gòu)建“可感知、可預(yù)警、可隔離”的全生命周期管理體系，才能真正發(fā)揮SPD“防雷衛(wèi)士”的作用，筑牢電氣安全防線。