浪涌保护器（SPD）中**电压保护水平（Up）和标称放电电流（In）之间的关系是基于SPD的非线性伏安特性曲线（V-I特性）来理解的。以下是它们的详细关系和技术解析：

1. 什么是Up和In

• Up（电压保护水平）
  表示SPD在通过特定电流时两端的电压峰值。具体而言，Up值是SPD在一定测试条件下（如In电流值）时测得的电压峰值。

  • 用来描述SPD在雷电流或浪涌电流通过时，对设备提供的保护水平。
  • 越小的Up值表示对下游设备的保护越好，但也意味着SPD自身需要承受更高的能量。

• In（标称放电电流）
  用于考核SPD在一定次数浪涌冲击下的耐受能力。它是一种人为选定的具有8/20 μs波形的电流峰值，用于模拟雷电浪涌对SPD的冲击能力。

  • 常见的In值：5kA、10kA、20kA等。
  • 在此电流下测试SPD的性能和寿命。

2. Up和In的关系

SPD的非线性伏安特性曲线（见下图示意）决定了Up和In之间的关系：

1. 非线性特性

   • SPD的伏安特性是非线性的，表现为电流增加时，电压也会随之增加（但不是线性增加）。
   • 浪涌电流越大，SPD两端的电压（Up）越高。因此，Up不是一个固定值，而是与通过的电流值相关。

2. 不同In下的Up值

   • 对于同一个SPD，在不同的In值下测得的Up值不同。
   • 例如：
     • 在In=5kA时，可能测得Up=1.2kV；
     • 在In=10kA时，测得Up可能升高到1.5kV。
   • 因此，产品标称的Up值通常是在In测试条件下获得的一个参考值，但并不能完全反映SPD在不同浪涌电流下的保护能力。

3. 误区与实际应用

1. 误区
   工程设计人员容易误解为Up是一个固定值，类似于设备的耐受电压（Uw），无论浪涌电流大小，Up值都不变。实际上，Up是动态变化的，随着浪涌电流的增大而升高。

2. 实际使用中的Up

   • 在实际应用中，SPD需要经受多次雷电浪涌或操作过电压冲击，其保护水平（Up）取决于实际浪涌电流的大小。
   • 测试时使用的In值，通常高于预期浪涌电流值（ISPD），是为了评估SPD的耐受能力和稳定性。

3. 测试与设计的脱节

   • 测试时的In值用于考核SPD在标准化浪涌条件下的性能，而实际雷击浪涌的强度和波形可能与测试条件不同。
   • 工程设计时，仅依据标称的Up值来判断SPD的保护水平，可能导致对设备实际保护能力的误判。

4. 应用建议

1. 综合考虑Up与In的选择

   • 在选择SPD时，不仅要关注其标称的Up值，还需结合In值和预期浪涌电流范围，确保SPD的保护能力满足实际需求。

2. 优化系统设计

   • 在系统设计中，应合理配置SPD的分级防护。前端使用高通流容量、较高Up的SPD，中端和终端使用低Up的SPD，以实现多级保护。

3. 测试环境与实际使用衔接

   • 工程设计时，应充分理解SPD的伏安特性曲线，避免过于依赖单一标称参数（如Up或In），而忽视实际浪涌环境的动态特性。

通过分析可以看出，SPD的Up值实际上是一个动态参数，依赖于浪涌电流的大小。合理理解和应用Up与In的关系，有助于在工程设计中优化SPD的选择和系统保护效果。