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防雷工程
低壓系統SPD和后備過電流保護裝置可靠性分析
來源: | 作者:山西防雷檢測 | 發布時間: 1245天前 | 4956 次瀏覽 | 分享到:

      產品的更新換代是行業發展規律,人們通常關注產品的性能質量,往往忽略產品的時間質量,即可靠性。任何新產品的推出應給用戶提供產品的性能質量、時間質量和經濟指標。目前推出的 SCB 等產品只給出了性能參數,沒有任何一家提供可靠性指標。

       本文僅對熔斷器、斷路器和 SCB 的可靠性進行簡單分析,供工程人員參考。

01、SPD 與后備過電流保護裝置的工作原理

      SPD、過電流保護裝置與被保護設備的連接關系如圖 1 所示。

      圖 1 中有兩個過電流保護裝置,OCPD1 是被保護設備供電回路的過電流保護裝置,實現短路過載保護;OCPD2 是浪涌保護器支路 (SPDA) 的后備過電流保護裝置,用于當 SPD 短路時分斷支路短路電流。SPD 與 OCPD2 的工作狀態可以分成以下幾種情況。

1. 1 SPD 可靠

       無浪涌時,SPD + OCPD2 支路呈高阻狀態,供電回路正常供電;浪涌到達時,SPD 呈低阻狀態,SPD + OCPD2 支路導通,限制了浪涌過電壓,分流泄放浪涌電流。在這個過程中 OCPD2 只是浪涌電流的通道,在浪涌保護狀態下 OCPD2 應承受通過 SPD的預期浪涌的沖擊。SPD + OCPD2 支路保護了設備免受浪涌沖擊,浪涌過后 SPD 恢復為高阻狀態。

       浪涌到達時,若 OCPD2 不能承受預期浪涌沖擊發生開路失效,則 SPD + OCPD2 支路呈開路狀態失去浪涌保護功能,但供電回路仍能正常供電。

1. 2 SPD 短路失效,OCPD2 斷開

        OCPD2 應分斷預期工頻短路電流 ,使SPD+ OCPD2 支路呈開路狀態,保障正常供電,但分斷后系統失去對后續的浪涌防護功能。

1. 3 SPD 短路失效,OCPD2 也失效 (未斷開)

      SPD + OCPD2 支路將電源短路,迫使 OCPD1 切斷供電線路。這既失去浪涌保護功能,又無法正常供電。

       需要特別說明的是:① 金屬氧化物壓敏電阻(MOV)型、氣體放電管 (GDT) 型 SPD 的主要失效模式為短路失效模式;② OCPD2 斷開雖然能保證正常供電,但下一次浪涌到來時,SPD+OCPD2 支路不再對被保護設備提供浪涌保護;③ OCPD1、OCPD2 (fuse、MCB、SCB) 對工頻電流通常都是單次性 (準單次性) 的工作模式,但要承受通過 SPD預期浪涌電流的多次沖擊。