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如何选型电源SPD后备保护器

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  • 公司名称广西地凯科技有限公司
  • 品       牌石工
  • 型       号
  • 所  在  地南宁市
  • 厂商性质生产厂家
  • 更新时间2023/3/27 15:34:28
  • 访问次数245
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  地凯公司成立于1989年6月,近30年的励精图治,奋发进取,地凯公司已经成为国内成立时间早、防雷产品全、防雷资质高的专业防雷企业。地凯公司由广西地凯科技有限公司和广西地凯防雷工程有限公司组成。地凯科技专注于防雷新技术、新产品的研发、生产、服务;地凯防雷专注于防雷工程的设计、施工、检测维护和技术咨询服务。公司已累计为国内电力、交通、通信、安防、金融、石油石化、教育、广电、军备及工矿企事业单位等社会各界提供了超过10万例的防雷工程设计、产品安装、检测维护及技术咨询服务。国际上与美国、印度、卢旺达、尼日利亚、柬埔寨、哈萨克斯坦、韩国、马来西亚、斯里兰卡、保加利亚等国家建立了SPD采购贸易往来。
 
  公司在南宁高新区拥有占地60亩的地凯科技园区,设有研发中心和多条SPD生产线,拥有国家认可(CNAS)实验室(雷电防护产品检测中心)和雷电试验场。(分立机构:中检防雷)
 
  公司是广西自治区认定的技术研发中心;区、市试点企业;产品获得一百多项;企业通过ISO9001国际质量体系认证/ISO14001环境管理体系认证/OHSAS18001职业健康安全管理体系认证以及欧盟安全生产CE认证。
 
  公司研制生产的防雷及接地产品涵盖了直击雷防护、电源线路浪涌防护、信号线路浪涌防护、组合类浪涌防护,接地降阻五大部分100多个品种,产品包括:并联电源浪涌保护器;二端口串联电源浪涌保护器;直流电源浪涌保护器;计算机网络、仪器仪表控制线等信号浪涌保护器;防爆型浪涌保护器,太阳能光伏防雷汇流箱;天馈线浪涌保护器;组合式浪涌保护器;避雷针、雷击计数器、接地产品等。公司是国内防雷产品一站式采购、服务专业的制造供应商。
 
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电源SPD后备保护器(SCB),应该满足以下几个基本要求:
如何选型电源SPD后备保护器 产品信息

电源SPD后备保护器(SCB,应该满足以下几个基本要求:

1.在电涌冲击时不动作;

2.SPD出现“短路”故障时及时可靠地动作;

3.应保证系统的供电连续性(通常情况下的要求),要求SPD后备保护能与主回路保护装置配合,即 SPD支路后备保护F2应先于主回路保护装置F1动作(如果在特殊情况下,选择保证SPD保护连续性的话,则对这一条不做要求)。

如下示意图,当SPD出现续流或者短路故障时,我们希望F2动作,而F1不动作,避免电力供应中断。

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也就是说,理想状态下,SPD支路熔断器既要实现与上级熔断器的匹配(不能太大),又要与SPD的放电能力匹配(不能太小)。实际应用中很难同时满足以上2个要求,这就需要设计人员根据实际情况来决定了。如因工艺等原因,停机造成的损失很大,通常不允许断电停机,那么就要选择保证供电连续性。如果设备贵重、受雷击风险高且断电停机损失相对较小,如风力发电机,应选择保证SPD保护连续性。

电源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,这使得采用断路器时,冲击电流峰值越大(波形持续时间越长),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)。以下我们来详细比较一下熔断器和微型断路器的优缺点。



熔断器:

优点:

可实现主回路(F1)和支路(F2)匹配,满足F1F21.61即可,如F1=100AF2=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F1F2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。

所以,熔断器更适合作为SPD的后备保护。

IEC61643.12-2008标准中,只对熔断器的使用做了推荐。对于断路器,有人进行过相关研究测试工作,但由于不同厂家、不同品牌、不同曲线的断路器实验结果上一致性差,无法给出推荐值。

地凯科技测试了国内几个常用品牌的熔断器(方形柱体),不同品牌之间测试的结果略有差异,但总体情况与标准推荐值比较吻合。

F11.6A的情况下,保证供电连续性和保证SPD保护连续性是可以同时满足的。

另补充说明:当所选F2A时,表示在极限情况的电涌冲击下(冲击电流接近或超过In值,或者系统承受过多次冲击),允许熔断器熔断。但即使熔断器熔断,SPD仍然会起到保护作用的,这是因为熔断器的熔断响应时间比SPD响应时间大几个数量级(熔断器响应是ms级,SPD响应是ns级,雷电流波形是us级),在实验室进行的测试中,导致熔断器断开的那一次电涌冲击波形都是采集到了的。只不过是在熔断器熔断之后,如果未及时维护更换,下一次电涌冲击时设备就可能因失去SPD的保护而损坏。

近几年,市场上在大力宣传推广一种电源SPD专用的后备保护器(SSD),用来代替常规电源SPD后备保护熔断器(F2)。其理论基础是:普通的熔断器在作为电源SPD的后备保护时,其保护范围和电源SPD内部脱离器存在保护上的盲区。具体一点讲,就是:

电源SPD内部脱离器一般针对小的故障电流(漏电流,m级至级),而电源SPD(外部)后备保护脱离器针对的是大的故障电流(短路电流,数百、千级),两个脱离器存在保护上的盲区,仍有起火隐患,而采用电源SPD专用后备保护器,就可以消除这样的一个保护盲区。

3)哪些情况下,电源SPD会出现安培级故障电流?概率有多大?

如果是因为SPDm级故障电流下未能成功脱扣,导致漏电流增加至安培级,那么在这种情况下,在SSD动作之前,SPD大概率已经起火了。

所谓“解铃还须系铃人”,我们应首先从提高电源SPD自身的安全可靠性的角度(可靠的脱扣装置和足够大的短路耐受能力)来解决SPD在应用中存在的隐患。而SSD虽然能解决目前存在的部分问题,但也可能引入新的问题,并增加成本压力。


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