1. 什么是“網絡電源二合一防雷器”

“網絡電源二合一防雷器”（下文簡稱二合一SPD），是將以太網端口（含PoE供電）與電源端口（AC或DC）的浪涌保護集成在同一外殼的一體化裝置。

它同時處理模式：

網口側（RJ45/光電混合）：對差模（線-線）與共模（線-地）雷電/感應浪涌進行箝位；兼顧數據速率和PoE供電。

電源側（AC 230V / DC 12–48/110V等）：對工頻側的雷擊浪涌、開關操作過電壓進行能量泄放與限制。

內部等電位：將“網線屏蔽層/網口參考地”和“電源保護地/外殼地”做短路徑等電位連接，降低設備端口間位移電壓。

適合末端點位或桿體箱體等“空間受限、布線復雜”的環境，減少單獨采購與布線工作量，提高能量協調和布線一致性。

2. 網絡電源二合一防雷浪涌保護器關鍵參數與合規選型要點

2.1 網口（數據/PoE）側參數

為兼容千兆/萬兆與PoE供電，建議關注如下指標（典型合格區間，按千兆PoE+場景給出）：

接口與速率：RJ45（10/100/1000Base-T，必要時兼容2.5G/5G Base-T）；插入損耗 ≤0.3 dB@100 MHz（萬兆銅纜需專用器件）。

PoE 兼容：IEEE 802.3af/at/bt（供電電壓 44–57 V，功率 up to 90 W）；PoE透傳電阻 ≤2 Ω/線對。

標稱放電電流 In（8/20 μs）：≥ 5 kA/線對（建議**≥ 5–10 kA**以提升裕度）。

最大放電電流 Imax（8/20 μs）：≥ 10 kA/線對。

限制電壓/殘壓 Up（線-地，共模）：典型 ≤ 600 V；（線-線，差模）典型 ≤ 20–40 V，以避免以太網磁隔離與PHY受損。

響應時間：≤ 1 ns（TVS/混合保護結構常見）。

屏蔽與接地：支持STP網線屏蔽連續性（屏蔽層與外殼地短路徑搭接）。

耐壓與絕緣：≥ 1500 V RMS/60 s 端口隔離（典型）。

提示：對于戶外長距離網線（>50 m，尤其桿體至機房），建議選擇 In≥10 kA / Up低 的型號，并確保屏蔽連續與等電位，顯著降低感應雷擊風險。

2.2 電源側（AC 或 DC）參數

按負載功率與上級配電級別匹配，給出推薦指標：

額定工作電壓 Uc：

AC 230 V（單相）/400 V（三相），或

DC 12/24/48/110 V。

標稱放電電流 In（8/20 μs）：

末端點位 Type 2/3 典型 5–20 kA；

桿體/樓層箱內 Type 2 典型 20–40 kA。

最大放電電流 Imax（8/20 μs）：

末端點位常見 10–40 kA（視場景與體積）。

沖擊耐受 Iimp（10/350 μs）：若位于建筑物外部/桿體直接承受部分直擊能量耦合，優選帶 Iimp（如 2.5–5 kA）能力的混合結構。

殘壓 Up：

AC 230 V 端口建議 ≤1.5 kV；

DC 48 V 端口建議 ≤120 V（或接近 2.5×Uc 的等級）。

暫態過電壓類別：終端設備側通常為 Type 3；桿體/樓層箱為 Type 2；總配電房或LPZ0/1分界處為 Type 1（Iimp 12.5 kA/極 常見）。

失效模式與指示：熱脫扣、短路/過流配合、狀態窗、遙信告警（干接點）。

工程協調要點：總電源柜 Type 1（Iimp≥12.5 kA） → 樓層/桿體箱 Type 2（In 20–40 kA） → 設備前端 Type 3（Up更低） 的三級能量配合，二合一SPD多用于 Type 2/3 角色。

2.3 共性與結構

保護拓撲：網口側（TVS+GDT混合、共差模分路）＋電源側（MOV/氣體放電管/混合模塊）＋共地/短路徑連接。

接地方式：PE/FE（功能地）與SPD外殼地就近直連，總長度 ≤0.5–1.0 m，單根直線避免環路；接地電阻優選 ≤4 Ω（一般場景）/ ≤1 Ω（關鍵場景或規范要求更嚴）。

環境：IP65/66（戶外桿體）、工作溫濕度 ?40~+70 ℃，鹽霧/防腐、防紫外；阻燃外殼或金屬外殼帶防凝露設計。

標準參考（方向性給出，工程遵循同類國家/行業標準及IEC 61643/GB/T 18802 系列；建筑弱電可參照GB 50343、數據中心/機房可參照相應規范）。

3. 典型應用架構與LPZ分區

LPZ0A/0B（室外）→ LPZ1（桿體/箱體內）→ LPZ2（設備腔體）

在 LPZ0/1 分界處設置第一道電源Type 2 SPD，并屏蔽/金屬箱體等電位；進入設備前通過二合一SPD實現低殘壓與跨端口等電位控制，防止“網口進、電源出”（或反之）形成位移電壓燒毀設備。

4. 行業部署方案與參數建議

下面按場景給出可直接落地的配置清單與參數區間。若與現有配電級別不完全一致，可按“上級更強、下級更低殘壓”的原則做級配。

4.1 智慧燈桿 / 城市監控桿

設備：4K/低照度槍機/球機（PoE或DC供電）、路由/AP、屏控、傳感器、環境監測等。

挑戰：桿體高、線路長、周邊反復雷暴、供電與網線同桿并行。

推薦：

桿底/配電腔電源SPD（Type 2）：AC 230 V，In 20–40 kA，Imax 40–60 kA，Up ≤1.5 kV；配合前端C16–C32A微斷/熔斷器。

二合一SPD（靠近設備端）：

網口：RJ45 千兆＋PoE bt，In ≥5–10 kA/線對，Imax ≥10 kA，Up（共模）≤600 V、（差模）≤20–40 V；STP貫通；響應 ≤1 ns。

電源：若設備用 DC 12/24/48 V，選 Uc 匹配、In 5–10 kA、Up ≤（2–3）×Uc；若用 PoE 供電，則電源側可不接（由PoE網口側吸收）。

接地：桿體與SPD地同點就近；PE至接地體直連≤1 m；箱體/屏蔽連續。

效果：降低“同桿感應”導致的網口損壞/供電模塊燒毀，顯著提升設備壽命。

4.2 平安城市/園區安防與室外AP

設備：大批量PoE攝像機、云臺、eMIMO AP。

線路：弱電橋架/直埋管道，距離 50–120 m 常見，跨建筑引入。

推薦：

建筑引入處：設置信息線SPD匯聚板（機柜端 Type 2/3），PoE交換機上行口前做匯聚保護（In ≥10 kA/端口，Up ≤600 V）。

終端點位：使用二合一SPD靠近設備接入（網口指標同上）；若攝像機為 本地DC供電，二合一SPD電源側選 Uc=DC 12/24/48 V，In 5–10 kA，Up ≤（2–3）×Uc。

PoE供電：若交換機到頭端采用PoE bt 90 W，需明確SPDPoE功率透傳能力與直流電阻，避免功率掉落與過熱。

4.3 工業互聯網 / SCADA / RTU / PLC 站點

特點：端口多樣（以太網、RS-485、I/O）、有DC 24/48 V供電、強電磁干擾。

建議：

二合一SPD（帶DIN導軌）安裝于端子排前，便于維護：

網口：In ≥10 kA / Up低，兼容千兆；

電源：DC 24/48 V，In 10 kA，Up ≤（2–3）×Uc。

柜門/殼體：做屏蔽與等電位（門—柜體編織帶）；I/O與通訊線分區走線，SPD與地端最短路徑。

電源前級：站內配電箱Type 2 20–40 kA；室外引入加共模濾波抑制開關沖擊。

4.4 通信基站 / 小微5G站 / 室外邊緣主機

特點：射頻設備/BBU/邊緣節點，網電齊備；雷暴區密集。

建議：

站點交流配電：Type 1+Type 2 組合（Iimp 12.5 kA + In 40 kA）保障能量泄放。

機柜內：對邊緣主機/交換機/路由的每個“外延口”（外出網線）配置二合一SPD，確保外線入柜處就地箝位。

DC 系統（如?48 V）：選專用DC 二合一，注意極性與浮地，Up ≤120 V。

4.5 軌道交通 / 隧道 / 高速公路機電

特點：線纜長、沿線密集設備（情報板、對講、攝像、門禁），土建金屬結構復雜。

建議：

分段就近：沿線機柜（區間箱/分站箱）統一安裝Type 2 電源SPD；

終端設備：各點位前加二合一SPD（網口 In≥10 kA、Up 低；電源端按 AC 230 V 或 DC 24/48 V 選型）。

等電位：利用軌旁鋼結構/接地扁鋼形成低阻抗回路，端到端避免“漂浮地”。

4.6 光伏/風電監控與匯流區輔控

特點：強雷環境、長距離通訊，引出至集控室。

建議：

場站出口與集控室入口分別設置Type 1/2能量級；

就地逆變器/匯流箱/測控柜→二合一SPD保護攝像/通訊/輔電（DC 24/48 V），網口 In≥10 kA；

注意直流側與通訊側的跨界等電位，避免“直流地—弱電地”位移。

5. 安裝要點與常見誤區

5.1 安裝要點（必須做到）

最短接地：SPD的PE/地線至就近接地匯集點≤0.5–1 m；直線走線，避免盤繞；優先黃綠扁銅/編織帶。

等電位：箱體、屏蔽層、設備地、SPD地同點連接，避免“多點不同電位”導致反擊。

先能量后殘壓：上級（Type 1/2）→ 下級（二合一Type 2/3）級配；距離≥10 m或串入小電感（設備廠商模塊多已內置等效）。

就近保護：二合一SPD安裝在被保護設備前 ≤0.5–1 m處，跨端口位移電壓最小。

PoE核對：確認PoE標準與功率（af/at/bt），并核對SPD直流電阻與發熱規格。

狀態與維護：有狀態窗/遙信的型號接入告警；定期抽檢接地電阻與緊固螺栓。

6. 計算與校核思路（工程師關心的細節）

殘壓窗口：確保 SPD 殘壓 Up < 設備端口絕緣耐受/擊穿閾值（網口PHY常對差模較敏感，盡量 ≤20–30 V）。

能量余量：結合當地年雷暴日與線路暴露程度，網口 In≥5–10 kA、電源 In≥20–40 kA 的配置對大多數城市桿體/園區已經具備較高余量。

線長與分布參數：>50–80 m 的戶外線，建議端—端都加（設備端二合一＋匯聚端信息口SPD板）以降低沿線耦合。

短路配合：電源側SPD前串接微斷/熔斷器（C16–C32A常見），并校核I2t配合，防止SPD熱擊穿后持續燃弧。

接地網：點式設備就近打入接地極并與主地網可靠連接；若無法并入主地網，需評估跨步電壓與等電位跨接。