一、Uc的定义与核心作用

最大持续工作电压Uc（Maximum Continuous Operating Voltage）指SPD在长期运行中可承受的交流电压有效值或直流电压最大值。其核心作用体现在：

1. 稳定性保障：确保SPD在正常电网波动下不误动作，避免频繁触发导致的性能衰减。
2. 寿命管理：Uc过低会加速SPD内部元件（如压敏电阻）老化，过高则可能无法有效响应瞬态过电压。
3. 系统兼容性：作为SPD与电网匹配的基准参数，需与系统标称电压（如220V/380V）协调，兼顾保护效率与设备安全。

二、Uc的选择依据与计算方法

1. 基础准则：系统标称电压与波动范围

根据GB50057-2010《建筑物防雷设计规范》，Uc需满足：

• 最低阈值：1.15倍系统相电压（U?=220V），即253V。
• 扩展系数：考虑电网电压偏差（±15%）、谐波叠加及故障工况（如单相接地导致非故障相电压升至380V），需额外增加5%安全裕度。

2. 不同配电系统的Uc计算

注：具体选型需结合产品规格（如385V、440V等）向上取整。

三、影响Uc选择的关键因素

1. 系统暂时过电压（TOV）

• 定义：由电网故障（如单相接地、中性线断线）引起的持续数秒至数分钟的工频过电压。
• 应对策略：Uc需高于TOV预期值。例如，TT系统中高压侧接地故障可能导致N-PE间出现1200V暂态电压，需选用耐受200ms的SPD。

2. 谐波与电压畸变

• 影响：非线性负载（如变频器、LED电源）产生的高次谐波会抬升电压有效值，需在Uc计算中预留余量。
• 案例：某数据中心因3次谐波占比达15%，实际Uc选择需在原值基础上增加10%~20%。

3. 与电压保护水平（Up）的协调

• 联动关系：Uc与Up存在比例关系（如ZnO压敏电阻Up/Uc≈4.0~4.6），Uc过高会导致Up超出设备耐压值（Uw）。
• 匹配原则：遵循Up ≤ 0.8Uw，确保设备绝缘安全。例如，普通电子设备Uw=1.5kV时，Up需≤1.2kV。

四、工程应用中的注意事项

1. 老化监控：定期检测SPD漏电流（建议≤30μA），避免因Uc选择不当导致压敏电阻劣化失效。
2. 多级配合：前级SPD（如开关型）侧重泄流，Uc可略高；后级SPD（限压型）需严格控制Uc以降低残压。
3. 特殊场景：
   • 光伏系统：直流侧Uc需考虑组件开路电压（Voc）及温度系数，通常按1.15×Voc_max设计。
   • 医疗设备：需满足IEC60601标准，Uc选择需叠加EMC滤波器的衰减特性。

五、总结

Uc作为SPD设计与选型的核心参数，需在系统电压特性、暂态过电压风险、设备耐受能力之间取得平衡。工程实践中，建议遵循“理论计算+实测验证”的双重路径，结合GB/T 18802.1、IEC 61643等标准，选择适配的Uc值。未来，随着智能电网与新能源的普及，Uc的动态调整技术（如自适应SPD）将成为研究热点，以应对更复杂的电压环境。咨询热线：0731-89729721。