随着现代化技术的发展,信息化系统集成度越来越高。设备敏感度高,抗冲击能力低,极易受到电涌脉冲的危害。电涌保护器(SPD)作为专业的防电涌产品,应用越来越广,SPD的应用涉及很多的专业知识,如雷电防护分区、SPD的合理选择、多级SPD的能量配合、SPD的安装与接地、电源SPD后备保护等。其中,电源SPD后备保护是容易被大家忽视的问题之一,在这里跟大家总结一下电源SPD后备保护的相关问题。
1.为什么电源SPD需要地凯科技后备保护器?
电源SPD一般采用并联安装的方式,简单示意如下。

SCB,SCB后备保护器
SPD的选择,应满足3个要求:
1)无电涌时,SPD不能对现有系统有任何影响(对于并联安装的SPD而言,只需要选型时保证SPD的最大持续工作电压Uc不小于电力线上可能出现的最大持续工作电压即可)。
2)电涌产生时,SPD能迅速泄放电涌,起到保护作用(要求SPD放电能力足够满足系统设计要求,电压保护水平Up与被保护系统耐压等级Uw匹配(通常要求Up≤0.8Uw));

SCB后备保护器
SCB后备保护器
SCB后备保护器
压敏电阻型SPD也可能直接进入短路状态,常见的原因有2个:
1)电网暂态过电压(TOV)。高压TOV可能直接将压敏电阻击穿,使SPD短路。
2)SPD受到超过其承受能力的电涌冲击,被击穿短路。
当SPD进入短路状态时,流过SPD的电流很大,可能达到数百甚至数千安培,大电流使得SPD快速发热,这种情况下,SPD内部的脱离装置可能来不及积累热量实现脱离,SPD就已经起火了。针对这种故障,就需要给SPD配置后备保护来解决。
因此,不论是开关型SPD的续流问题,还是限压型SPD的短路故障问题,都需要我们在使用SPD时,配置后备保护。
2.SPD常用的后备保护,有熔断器和断路器两种,该如何选择?
在此我们需要先来了解一下熔断器和断路器不同的工作原理,以及应用上的差别。
熔断器,俗称保险丝,是依靠能量的累积,熔丝到一定的温度时实现熔断,其熔断不光与电流大小有关,也和时间有关。断路器,则是靠电流流过线圈时产生的电磁力来吸附可动的触头实现动作,主要和电流(峰值)大小有关。
电涌冲击的电流峰值很大而持续时间较短,一般为us级,通常用8/20us和10/350us波形来模拟雷电流波形。这样的波形特点,使得采用断路器时,冲击电流峰值越大,波形时间越长,断路器越容易动作,所以一般只是在冲击电流较小时,采用断路器(微型)。以下我们来比较一下熔断器和微型断路器各自的优缺点。
熔断器
优点:可实现主F1和F2匹配,满足F1:F2≥1.6:1即可,如F1=100A,F2=63A;限流性好,分断能力强;感抗小,经受电涌冲击时,不会额外提升被保护设备两端电压;成本低。
主要缺点:不能在35mm导轨上安装;熔断后需要更换熔芯;熔断后指示性较差。
微型断路器
优点:安装方便;故障断开后,如无特殊原因,手动复位即可;断开后指示性好。
缺点:不能保证F1和F2的匹配,即使F1额定值大于F2,也不能保证F2先于F1动作;在电涌冲击时,容易跳闸,需要及时检查复位;内部有线圈,感抗大,电涌冲击时,会在断路器上产生较高的电压,该电压和SPD的残压一起施加到被保护设备上,对保护效果不利;成本相对较高。因此,熔断器更适合作为SPD的后备保护(目前市面上专用的后备微型断路器还无相关产品标准,或者价格昂贵)。
