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                1. 電源SPD后備保護
                  SPD
                  電源SPD后備保護 2018-06-28 電源SPD后備保護 0

                         小編有話說:隨著現代化技術的發展菲彩彩票,信息化系統集成度越來越高菲彩彩票。設備敏感度高,抗沖擊能力低,極易受到電涌脈沖的危害菲彩彩票。電涌保護器(SPD)作為專業的防電涌產品,應用越來越廣,SPD的應用涉及很多的專業知識菲彩彩票,如雷電防護分區、SPD的合理選擇、多級SPD的能量配合、SPD的安裝與接地、電源SPD后備保護等。其中,電源SPD后備保護是容易被大家忽視的問題之一,在這里跟大家總結一下電源SPD后備保護的相關問題菲彩彩票。

                  1. 為什么電源SPD需要后備保護?

                     電源SPD一般采用并聯安裝的方式,簡單示意如下。

                  電源SPD后備保護

                     SPD的選擇菲彩彩票,應滿足3個要求:

                           1)無電涌時,SPD不能對現有系統有任何影響(對于并聯安裝的SPD而言菲彩彩票,只需要選型時保證SPD的最大持續工作電壓Uc不小于電力線上可能出現的最大持續工作電壓即可);

                           2)電涌產生時,SPD能迅速泄放電涌,起到保護作用(要求SPD放電能力足夠滿足系統設計要求,電壓保護水平Up與被保護系統耐壓等級Uw匹配(通常要求Up≤0.8Uw)) 菲彩彩票;

                           3)電涌消失后,SPD能快速“復原”,回到第1條所述的狀態(這一條主要針對開關型電源SPD而言,要求SPD導通放電之后,能盡快切斷續流,恢復到“開路”狀態) 。

                         SPD根據其采用的元器件不同,可以分為電壓開關型SPD(以下簡稱開關型SPD)、電壓限制型SPD(以下簡稱限壓型SPD)和組合型SPD:

                         開關型SPD采用開關型防雷元件如氣體放電管、放電間隙制作而成菲彩彩票。開關型,顧名思義,可以理解為其工作在”開”和”關”兩種狀態。當電力線上的電壓小于Uc時,其工作在開路狀態,當電涌產生時,其工作在“短路”狀態,可以泄放很大的電流。但是開關型元件有一個致命缺點,就是會產生工頻續流菲彩彩票,其“短路”狀態通常是氣體弧光放電的過程菲彩彩票,因為維持弧光放電的電壓只需要幾十V(遠低于電力線的額定工作電壓)。電涌消失后,施加在SPD上的電力線電壓使得弧光放電得以維持菲彩彩票,這就是工頻續流。續流會導致SPD發熱甚至炸裂菲彩彩票,引發火災事故。這就要求應用在電力線上的開關型SPD必須具備續流遮斷能力,同時要給SPD配后備保護以防止其無法及時遮斷續流。由于開關型SPD續流遮斷問題,電源SPD大多采用限壓型菲彩彩票菲彩彩票,其常用的元件為壓敏電阻菲彩彩票。壓敏電阻,顧名思義菲彩彩票,就是其電阻的大小對電壓極為敏感。當電力線電壓低于Uc時,其為高阻狀態菲彩彩票,近似開路。當電涌產生時,電壓遠高于Uc菲彩彩票,其呈現低阻狀態菲彩彩票,近似短路。當電涌消失后,其立刻恢復到高阻狀態菲彩彩票,不會有續流產生菲彩彩票。

                         限壓型SPD雖無續流問題,但是由于多種原因,會產生故障,故障狀態通常有2種:短路狀態和可變電阻狀態。SPD的開路狀態被認為是一種安全的狀態,當SPD發生以上兩種故障狀態時,我們需要通過SPD內部和(或)外部脫落機構使SPD進入開路狀態,將SPD從回路上切除,避免產生SPD起火、主回路斷電等事故菲彩彩票。壓敏電阻型SPD,長期被施加電力線電壓,由于電網波動以及電涌沖擊,其性能會逐步下降菲彩彩票,Uc值會慢慢減小,漏電流逐步增大菲彩彩票,即進入可變電阻狀態。當流過SPD的電流達到mA級并逐步增大時,就可以讓SPD發熱、起火。由于mA級電流不足以觸發SPD后備保護動作菲彩彩票菲彩彩票,所以針對這種故障菲彩彩票,一般通過SPD內部的熱保護脫扣裝置動作來使SPD開路菲彩彩票,這就是為什么限壓型電源SPD都要求設置內部脫離裝置的原因了。目前,市場上SPD產品抽樣合格率很低(上海防雷中心有統計數據),因此,建議用戶在選擇SPD時菲彩彩票,優先選擇品質好的產品,以免發生SPD起火燃燒的事故菲彩彩票。

                     壓敏電阻型SPD也可能直接進入短路狀態,常見的原因有2個:

                           1)電網暫態過電壓(TOV)。高壓TOV可能直接將壓敏電阻擊穿,使SPD短路菲彩彩票。

                           2)SPD受到超過其承受能力的電涌沖擊,被擊穿短路。

                         當SPD進入短路狀態時,流過SPD的電流很大,可能達到數百甚至數千安培菲彩彩票,大電流使得SPD快速發熱,這種情況下菲彩彩票,SPD內部的脫離裝置可能來不及積累熱量實現脫離,SPD就已經起火了菲彩彩票。針對這種故障,就需要給SPD配置后備保護來解決。

                         因此,不論是開關型SPD的續流問題,還是限壓型SPD的短路故障問題,都需要我們在使用SPD時菲彩彩票,配置后備保護。


                  2. SPD常用的后備保護,有熔斷器和斷路器兩種,該如何選擇?

                        在此我們需要先來了解一下熔斷器和斷路器不同的工作原理,以及應用上的差別。

                        熔斷器,俗稱保險絲,是依靠能量的累積,熔絲到一定的溫度時實現熔斷,其熔斷不光與電流大小有關,也和時間有關菲彩彩票。斷路器菲彩彩票,則是靠電流流過線圈時產生的電磁力來吸附可動的觸頭實現動作菲彩彩票,主要和電流(峰值)大小有關。

                        電涌沖擊的電流峰值很大而持續時間較短菲彩彩票,一般為us級,通常用8/20us和10/350us波形來模擬雷電流波形。這樣的波形特點菲彩彩票,使得采用斷路器時,沖擊電流峰值越大菲彩彩票,波形時間越長,斷路器越容易動作,所以一般只是在沖擊電流較小時,采用斷路器(微型)。以下我們來比較一下熔斷器和微型斷路器各自的優缺點。

                  熔斷器

                        優點:可實現主F1和F2匹配,滿足F1:F2≥1.6:1即可,如F1=100A菲彩彩票,F2=63A菲彩彩票;限流性好,分斷能力強;感抗小,經受電涌沖擊時菲彩彩票,不會額外提升被保護設備兩端電壓;成本低。

                        主要缺點:不能在35mm導軌上安裝;熔斷后需要更換熔芯;熔斷后指示性較差菲彩彩票。

                  微型斷路器

                        優點:安裝方便菲彩彩票;故障斷開后,如無特殊原因,手動復位即可;斷開后指示性好。

                        缺點:不能保證F1和F2的匹配,即使F1額定值大于F2,也不能保證F2先于F1動作;在電涌沖擊時,容易跳閘,需要及時檢查復位;內部有線圈,感抗大,電涌沖擊時,會在斷路器上產生較高的電壓,該電壓和SPD的殘壓一起施加到被保護設備上,對保護效果不利菲彩彩票;成本相對較高。

                        因此菲彩彩票,熔斷器更適合作為SPD的后備保護(目前市面上專用的后備微型斷路器還無相關產品標準,或者價格昂貴)。

                        IEC61643.12-2008標準中菲彩彩票,只對熔斷器的使用做了推薦。對于斷路器菲彩彩票,有人進行過相關研究測試工作,但由于不同廠家、不同品牌、不同曲線的斷路器實驗結果上一致性差菲彩彩票,無法給出推薦值菲彩彩票。IEC61643.12-2008對熔斷器計算和測試值如下:




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