1.概述
電涌保護(hù)器(surge protective device,簡稱spd),又稱為浪涌保護(hù)器、浪涌抑制器、低壓避雷器、防雷器、防雷保安器等,主要用于低壓配電系統(tǒng)中瞬態(tài)過電壓的防護(hù)。瞬態(tài)過電壓是指在電路中疊加到系統(tǒng)標(biāo)稱電壓上的一種劇烈脈沖,幅值可達(dá)到標(biāo)稱電壓的數(shù)十倍,持續(xù)時(shí)間極短,一般包括雷電過電壓和操作過電壓。比如當(dāng)雷電落在建筑物或者建筑物附近以及輸電線路,會(huì)侵入或感應(yīng)出數(shù)十千伏的瞬態(tài)過電壓,并沿著線路侵入配電回路而損壞電氣電子設(shè)備,為了保護(hù)電氣電子設(shè)備免遭雷擊過電壓的損壞,低壓配電系統(tǒng)必須安裝電涌保護(hù)器。
2.電涌保護(hù)器的作用及工作原理
電涌保護(hù)器的主要作用是將瞬態(tài)過電壓產(chǎn)生的強(qiáng)大的電流對地進(jìn)行泄放,把瞬態(tài)過電壓限制在電氣電子設(shè)備能夠承受電壓的范圍內(nèi),使得被保護(hù)設(shè)備不受沖擊電壓而損壞。電涌保護(hù)器的工作原理為:電涌保護(hù)器一般安裝在被保護(hù)設(shè)備的兩端并接地。在正常工作情況下,電涌保護(hù)器對正常的工頻電壓呈現(xiàn)高阻抗,幾乎沒有電流通過,相當(dāng)于開路;當(dāng)系統(tǒng)中出現(xiàn)了瞬態(tài)過電壓時(shí),電涌保護(hù)器對高頻瞬態(tài)過電壓呈現(xiàn)低阻抗,相當(dāng)于把被保護(hù)設(shè)備短路,使得瞬態(tài)過電壓產(chǎn)生的強(qiáng)大的過電流對地進(jìn)行泄放,將瞬態(tài)過電壓限制在設(shè)備可以承受的電壓范圍內(nèi),從而使設(shè)備得到保護(hù)。
3.電涌保護(hù)器的主要參數(shù)
電涌保護(hù)器對地泄放雷電流時(shí),必須安全地完成,不造成電涌保護(hù)器本身損壞。電涌保護(hù)器需要長期接入在被保護(hù)回路中,這就要求電涌保護(hù)器在長期工作電壓作用下應(yīng)該不劣化、損壞、斷開,更不能短路使被保護(hù)電路中斷工作。為滿足以上要求應(yīng)控制一下幾個(gè)技術(shù)參數(shù)。
(1)電壓保護(hù)水平。通常電壓保護(hù)水平越低,保護(hù)效果越好。
(2)通流容量。通常通流容量越高,雷電下安全性越好。但是通流容量越大,電涌保護(hù)器的電壓保護(hù)水平和價(jià)格也就越高。
(3)最大持續(xù)運(yùn)行電壓。最大持續(xù)運(yùn)行電壓是指可持續(xù)加在電涌保護(hù)器,并且電涌保護(hù)器還可以正常工作的最大方均根電壓。不同接地系統(tǒng)下電涌保護(hù)器所要求的最大運(yùn)行電壓的最小值如下圖所示,該表格來著gb50057-2010《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》。
4.電涌保護(hù)器的后備保護(hù)器
電涌保護(hù)器經(jīng)過多次對大地泄放電流后,電涌保護(hù)器的內(nèi)部原件逐漸老化,當(dāng)內(nèi)部元件老化到一定程度后,電涌保護(hù)器內(nèi)部的熱脫扣器裝置熔斷,從而使電涌保護(hù)器從線路中斷開,避免了電涌保護(hù)器老化后正常情況下對地發(fā)生短路。有時(shí)高能量的沖擊電流或者線路工頻故障時(shí),可能會(huì)使電涌保護(hù)器發(fā)生短路事故,此時(shí)電涌保護(hù)器內(nèi)部的熱脫扣器裝置來不及熔斷,可能會(huì)使配電系統(tǒng)發(fā)生火災(zāi)等事故。在電涌保護(hù)器前面安裝后備保護(hù)裝置后,在電涌保護(hù)器失效后,后備保護(hù)裝置斷開,線路得到保護(hù)。
5.不同接地系統(tǒng)下電涌保護(hù)器的安裝
電涌保護(hù)器的接線形式的具體接線圖見gb50057-2010《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》附錄j。