SPD前置保护的问题

wtpqj

<P class=MsoNormal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; TEXT-INDENT: 24pt; LINE-HEIGHT: 150%; mso-char-indent-count: 2.0">电涌保护装置包括具有可随着电压变化的非线性元件的电涌限制器和由驱动装置驱动的断开装置。该电涌限制器和断开装置串联连接。<B><o:p></o:p></B></P>
<P class=MsoNormal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; TEXT-INDENT: 24pt; LINE-HEIGHT: 150%; mso-char-indent-count: 2.0">断开装置包括熔断片和低温焊点，当电涌限制器被破坏后，当包括可变电阻器的电涌限制器保护失效后产生短路电流使熔断片熔断，触发驱动装置将断开装置驱动到断开状态。<o:p></o:p></P>
<P class=MsoNormal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; LINE-HEIGHT: 150%">    当包括可变电阻器的电涌限制器出现操作故障之后可变电阻器过热时低温焊点熔化使电路断开。可变电阻器的过热可由一次或多次的电击之后可变电阻器老化或损坏产生的泄漏电流造成。<o:p></o:p></P>
<P class=MsoNormal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; TEXT-INDENT: 21.75pt; LINE-HEIGHT: 150%">但是，在特定具体情况下，现有保护装置不会进行足够程度的保护。<o:p></o:p></P>
<P class=MsoNormal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; TEXT-INDENT: 21.75pt; LINE-HEIGHT: 150%">当短路交流电的能量大于断路阈值能时，致动机构被致动并且使得断开装置触头转为开启时，由于断开装置灭弧功能较差，而不能在短时间内快速熄灭电弧并断开电路。各部件就有被损害的风险。<o:p></o:p></P>
<P class=MsoNormal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; TEXT-INDENT: 24pt; LINE-HEIGHT: 150%; mso-char-indent-count: 2.0">作为电涌保护装置的后备保护，通常在电涌保护装置的前端连接保护装置（如断路器或熔断器），这样在安装使用时就有复杂化的缺点。通常情况下，大家认为要求加后备保护的理由如下：<o:p></o:p></P>
<P class=MsoNormal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt 21pt; TEXT-INDENT: -21pt; LINE-HEIGHT: 150%; mso-list: l0 level1 lfo1; tab-stops: list 21.0pt">&Oslash;        当通过电涌器的涌流大于其Imax，电涌保护器将被击穿而造成回路的短路故障，为切断短路故障并且不影响回路供电，需要加装此断路器或熔断器。<o:p></o:p></P>
<P class=MsoNormal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt 21pt; TEXT-INDENT: -21pt; LINE-HEIGHT: 150%; mso-list: l0 level1 lfo1; tab-stops: list 21.0pt">&Oslash;        每次发生雷击都会引起电涌器的老化，加上漏电流的原因，电涌器可能过热老化寿命终止，断路器或熔断器的热保护系统在电涌器达到最大可承受热量前动作断开电涌器。 <o:p></o:p></P>
<P class=MsoNormal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; TEXT-INDENT: 21.75pt; LINE-HEIGHT: 150%">但事实上安装断路器或熔断器难以起到完整的后备保护，分析如下：<o:p></o:p></P>
<P class=MsoNormal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; TEXT-INDENT: 24pt; LINE-HEIGHT: 150%; mso-char-indent-count: 2.0">1、当通过电涌器的涌流大于其Imax，电涌保护器将被击穿而造成回路的短路故障，为切断短路故障并且不影响回路供电，需要加装此断路器或熔断器。这是需要的。但电涌器被大电流冲击，造成一定程度的短路（回路电阻迅速降低，但尚有一定电阻，不致于断路器或熔断器短路保护装置断开）时，断路器或熔断器难以起到断路器保护作用；若情况进一步恶化（电涌器自身的热保护或短路保护因断开电流的能力差），可导致电涌器起火，并祸及同意安装箱体内的其他电器包括断路器或熔断器，使其他用途的电器失效，可能产生整个箱体烧毁（电气火灾），供电回路断电的严重后果；<o:p></o:p></P>
<P class=MsoNormal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; TEXT-INDENT: 24pt; LINE-HEIGHT: 150%; mso-char-indent-count: 2.0">2、“每次发生雷击都会引起电涌器的老化，加上漏电流的原因，电涌器可能过热老化寿命终止，断路器或熔断器的热保护系统在电涌器达到最大可承受热量前动作断开电涌器。” 但事实上断路器或熔断器的热保护系统在电涌器达到最大可承受热量前动作基本无法断开电涌器，分析如下：<o:p></o:p></P>
<P class=MsoNormal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt 21pt; TEXT-INDENT: -21pt; LINE-HEIGHT: 150%; mso-list: l1 level1 lfo2; tab-stops: list 21.0pt">&Oslash;        断路器或熔断器热保护断开的条件是<st1:chmetcnv w:st="on" UnitName="摄氏度" SourceValue="30" HasSpace="False" Negative="False" NumberType="1" TCSC="0">30摄氏度</st1:chmetcnv>的环境下持续1个小时以上超过额定电流（工频）的通电才可能使热保护起作用；<o:p></o:p></P>
<P class=MsoNormal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt 21pt; TEXT-INDENT: -21pt; LINE-HEIGHT: 150%; mso-list: l1 level1 lfo2; tab-stops: list 21.0pt">&Oslash;        电涌器安装回路产生持续1个小时以上超过额定电流是不可能的，事实上只要超过1分钟的额定电流足以使电涌器烧毁；也只有在电涌器本身劣化的情况下，持续电流才能形成，但这种持续电流仅相当冲击电流而言，持续时间短，一般不会超过100秒；<o:p></o:p></P>
<P class=MsoNormal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt 21pt; TEXT-INDENT: -21pt; LINE-HEIGHT: 150%; mso-list: l1 level1 lfo2; tab-stops: list 21.0pt">&Oslash;        在电涌器劣化的过程中，本体发热，稳度逐步升高，会导致在本体上加装热保护的（焊锡点）焊点融化脱离，但这种保护难以彻底切断电路，以致需要后备保护，但后备保护存在明显缺陷（通过以上分析）；<o:p></o:p></P>
<P class=MsoNormal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt 21pt; TEXT-INDENT: -21pt; LINE-HEIGHT: 150%; mso-list: l1 level1 lfo2; tab-stops: list 21.0pt">&Oslash;        在电涌器短路时，会导致在本体上加装的短路保护的（一截面较小的铜片，通常用铜片打孔制作）铜片融化脱离，但这种保护难以彻底切断电路，以致需要后备保护，但后备保护存在明显缺陷(通过以上分析)；<o:p></o:p></P>
<P class=MsoNormal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; TEXT-INDENT: 24.1pt; LINE-HEIGHT: 150%; mso-char-indent-count: 2.0"><B style="mso-bidi-font-weight: normal">结论：如果瞬间产生的短路电流不是足够大，作为电涌保护装置的后备保护如断路器或熔断器，难以起到保护作用。<o:p></o:p></B></P>
<P class=MsoNormal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; TEXT-INDENT: 24.1pt; LINE-HEIGHT: 150%; mso-char-indent-count: 2.0"><B style="mso-bidi-font-weight: normal">而且，因加装了热保护和短路保护的后备装置，特别是通常用发热电阻如双金属制作的热保护装置，大大增加了电涌保护回路的电阻，大大提高了保护回路的限制电压，大大降低了电涌器的保护作用。（为此，常常对导线的截面（要求较粗）和长度（较短）提出要求。提高了安装使用成本。）</B><B style="mso-bidi-font-weight: normal"><o:p></o:p></B></P>

wtpqj

<P><STRONG>行业中关于SPD前置加加MCB或熔断器作线路失效保护有重大缺陷，不仅无法达到预期的保护目的，而且常常增加系统的Up,造成系统雷电保护的假象。一家理解，有好的看法，请指教，为谢。</STRONG></P>

lhchen

《新民规》有一条，SPD的保护器件由厂商配套。原因是产品须经实验与SPD的特性配合。

lfj2008

d对于新民规只能看看

wtpqj

<P>SPD的保护器件由厂商配套。原因是产品须经实验与SPD的特性配合。</P>
<P>但实际上，绝大部分厂家给出仅给出了SPD的参数，如残压大小；建议保护配合MCB的规格和接线要求。</P>
<P>这就有个问题，SPD残压+保护电器残压+连接导线残压之和才是系统真正的保护水平，防雷工程设计参照系统电压保护水平较合适，但绝大部分厂家给出仅给出了SPD的参数，设计时难以真正参照厂家给出的资料。</P>
<P>这个问题，设计时有怎样好的处理办法？特请教各位。谢谢！</P>

xuhui6512

<P class=MsoNormal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; TEXT-INDENT: 24pt; LINE-HEIGHT: 150%; mso-char-indent-count: 2.0">1、当通过电涌器的涌流大于其Imax，电涌保护器将被击穿而造成回路的短路故障，为切断短路故障并且不影响回路供电，需要加装此断路器或熔断器。这是需要的。但电涌器被大电流冲击，造成一定程度的短路（回路电阻迅速降低，但尚有一定电阻，不致于断路器或熔断器短路保护装置断开）时，断路器或熔断器难以起到断路器保护作用；若情况进一步恶化（电涌器自身的热保护或短路保护因断开电流的能力差），可导致电涌器起火，并祸及同意安装箱体内的其他电器包括断路器或熔断器，使其他用途的电器失效，可能产生整个箱体烧毁（电气火灾），供电回路断电的严重后果；------------</P>
<P class=MsoNormal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; TEXT-INDENT: 24pt; LINE-HEIGHT: 150%; mso-char-indent-count: 2.0">------------</P>
<P class=MsoNormal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; TEXT-INDENT: 24pt; LINE-HEIGHT: 150%; mso-char-indent-count: 2.0">这种分析有一厢情愿的感觉，压敏电阻瞬时可通过浪涌电流，但当浪涌消失后，即可恢复。从而达到过压保护之目的。如果较长时间的过电流肯定将造成压敏电阻的烧毁，<FONT size=3>此时熔断器短路保护，是保护电路，而非压敏电阻</FONT>。</P>
<P class=MsoNormal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; TEXT-INDENT: 24pt; LINE-HEIGHT: 150%; mso-char-indent-count: 2.0">事实是，压敏电阻的烧毁或许是很平常的事，换了就是了，不必大惊小怪。</P>

wtpqj

<P>按压敏电压的压敏电压的定义看，超过1mA可认为是过电流，即长时间通过1mA的电流，压敏电阻会逐步劣化烧毁。如果劣化过程不异常快，电流还是毫安级压敏已烧坏；进一步，电流会继续增大，SPD内部聚集的热也会加剧，起火就有可能产生。</P>
<P>按常规，当对地漏电超过0.5A或某一设定值后，主电路开关后跳闸断电。烧坏的压敏自然断电，冷后电阻增大，线路检查难以找到主开关跳闸原因。这样也影响供电。</P>
<P>但在压敏逐步劣化的情况下，通过浪涌回路对地电流难以达到断路器或熔断器的过载动作值，自然不会热过载保护。</P>
<P>如果是短路，有断路器或熔断器动作情况发生，也常发生在过电压冲击的瞬间对地放电的情况，这种情况是SPD在起作用；如果SPD没坏，还可以继续使用，保护电器断开说明匹配有问题。</P>
<P>是否可以这样理解，在SPD在过电压冲击的情况下，保护电器是有效的；但因多次冲击劣化，以致线路工频电压下就逐步劣化时，有可能出现危险或造成主回路跳闸？每个压敏型SPD均有这个问题，除非过一年或一段时间，不管好坏更换才可大幅降低问题的概率。</P>
<P>所以，我觉得现有SPD回路有问题，设计实践时不好把握。大家觉得以上理解有问题吗？请高手指教，谢谢！ </P>

xuhui6512

<P>压敏电阻的标称电压U<SUB>1mA</SUB>既是当压敏电阻通过1mA电流是定义的，但实际使用时，U<SUB>1mA</SUB>≥1.3×√2×U,</P>
<P class=MsoNormal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt">          U既是线路额定电压有效值，如果线路电压为220伏，则压敏电阻的标称电压为400伏以上，考虑有百分之10的误差，即可选440伏压敏电阻。因此在正常情况下，流过的电流远远小于1mA,根本不会出现烧毁的情况。（除非其质量有问题）</P>
<P class=MsoNormal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt">          另外供电系统在额定电压时发生漏电，压敏电阻不会出现短路，更不会出现烧毁的情况。</P>

wtpqj

<P>谢谢<STRONG>xuhui6512；</STRONG></P><STRONG>
<P>压敏电阻的标称电压U<SUB>1mA</SUB>既是当压敏电阻通过1mA电流是定义的，但实际使用时，U<SUB>1mA</SUB>≥1.3×√2×U,</P>
<P class=MsoNormal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt">          U既是线路额定电压有效值，如果线路电压为220伏，则压敏电阻的标称电压为400伏以上，考虑有百分之10的误差，即可选440伏压敏电阻。因此在正常情况下，流过的电流远远小于1mA,根本不会出现烧毁的情况。（除非其质量有问题）</P>
<P class=MsoNormal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt"> </P>
<P class=MsoNormal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt">      您说的仅是在压敏正常的情况下。事实上任何压敏电阻都会随时间而劣化或受过电压过电流冲击而劣化，SPD的前置保护正式为压敏非正常时对线路的一种保护措施。</P>
<P class=MsoNormal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt">      所以以压敏正常的特性难推断不会出现异常情况。只要压敏劣化后而无适当的前置保护，线路危险就有可能随时发生。</P>
<P class=MsoNormal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt">     </P>
<P class=MsoNormal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt"> </P>
<P class=MsoNormal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt">  </P></STRONG>