電源浪涌保護(hù)器(SPD)安裝的誤區(qū)
隨著現(xiàn)代防雷技術(shù)的不斷進(jìn)步,防雷產(chǎn)品的不斷推陳出新,防雷產(chǎn)品的安裝也是越來越多,防雷工程的改造也是層出不窮。但是,每個(gè)防雷產(chǎn)品安裝公司和防雷工程承建方的技術(shù)水平和技術(shù)力量也是參差不齊,這也直接導(dǎo)致了一些防雷安裝方面的不合理甚至不合格,這樣的工程一旦投入使用,將是對(duì)防雷安全保護(hù)的最大隱患。本文章羅列出一些常見問題,并提供出國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)此的要求,以期望以后的工程安裝能夠避免這樣狀況的發(fā)生。
1、安裝SPD太多,沒有考慮級(jí)數(shù)配合問題。(協(xié)調(diào)電感)
一些防雷工程商在方案設(shè)計(jì)時(shí),不考慮實(shí)際保護(hù)設(shè)備,不考慮實(shí)際安裝空間等問題,大量設(shè)計(jì)安裝SPD,設(shè)計(jì)安裝三級(jí)甚至四級(jí)或者更多。有些設(shè)計(jì)人員只管設(shè)計(jì),不考慮后期安裝問題。還有些是工程商找防雷產(chǎn)品設(shè)備提供商考察現(xiàn)場(chǎng)幫助設(shè)計(jì),那就更是多設(shè)計(jì)防雷產(chǎn)品了。
因此一些不符合實(shí)際的設(shè)計(jì)方案就此出臺(tái)了,選擇的防雷器數(shù)量眾多。安裝的時(shí)候,施工人員就此簡(jiǎn)單在規(guī)定地點(diǎn)進(jìn)行安裝。這樣,很多SPD產(chǎn)品就會(huì)出現(xiàn)不符合多級(jí)SPD之間的安裝距離的要求了。GB50057-94規(guī)定,開關(guān)型SPD與限壓型SPD之間的安裝距離是10m,限壓型SPD與限壓型SPD之間的安裝距離是5m。這是為了保證多級(jí)SPD之間的能量配合問題,其目的主要是電源線路中安裝了多級(jí)電源SPD,由于各級(jí)SPD的標(biāo)稱導(dǎo)通電壓和標(biāo)稱放電電流的不同、安裝方式及接線長(zhǎng)短的差異,如果設(shè)計(jì)和安裝時(shí)不考慮間距問題,他們之間能量配合不當(dāng),就會(huì)出現(xiàn)某級(jí)SPD動(dòng)作泄流的盲點(diǎn)。
為了保證雷電高電壓沿電源線路侵入時(shí),各級(jí)SPD都能夠分級(jí)啟動(dòng)泄流/避免多級(jí)SPD出現(xiàn)盲點(diǎn),兩級(jí)SPD之間必須有一定的安裝距離(即一定的感抗)。如果達(dá)不到要求,可以在線路中串聯(lián)安裝一定的退耦原件。
退耦原件的加裝,一旦稍不注意,勢(shì)必會(huì)引起另外一個(gè)安裝隱患。退耦原件是串聯(lián)安裝在電源線路中的,因?yàn)榇?lián),所以有電流量的限制。選擇安裝型號(hào)時(shí),必須實(shí)際考慮電路中的電流安培數(shù),不能大于退耦器的最大額定電流值。筆者曾經(jīng)親眼看過好幾起這樣的事故,電源退耦器選的不合適而導(dǎo)致的退耦原件燒毀,所以提醒大家選型安裝時(shí)一定注意。
2.安裝線徑問題、繞線問題
電源SPD的安裝,主要是泄放大量的雷擊和浪涌電流,限制浪涌電壓。因?yàn)槔擞侩娏骱艽螅琒PD的標(biāo)稱放電電流和最大放電電流也很大,所以上下引線的截面積應(yīng)有一定的大小,這樣可以減少引線電感量,從而減小其動(dòng)態(tài)阻抗,同時(shí)也勢(shì)必減少線路殘壓。
實(shí)際安裝的時(shí)候,有些施工方基本不考慮連接線的線徑,很多都是縮減一號(hào)在使用標(biāo)準(zhǔn)推薦的線徑。GB50343-2004《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》第6.5.1條說明了浪涌保護(hù)器(SPD)連接線最小截面積。
雷擊的時(shí)候,由于磁場(chǎng)的存在,金屬導(dǎo)線受到電動(dòng)力的作用,可能會(huì)使導(dǎo)線等金屬構(gòu)件折斷甚至更大破壞。為了防止泄放時(shí)出現(xiàn)的這種電動(dòng)力效應(yīng)對(duì)電源線路的破壞,因此SPD的兩端引線應(yīng)平直,不宜成直角或者銳角,拐彎處應(yīng)平滑,呈一定的弧度。
另外,為減少SPD兩端引線上產(chǎn)生的電感電壓降,兩端的引線應(yīng)盡可能短而直,其長(zhǎng)度不宜大于0.5m。
這一點(diǎn)不少工程在實(shí)際安裝的時(shí)候都很難達(dá)到這個(gè)要求。如果接線過長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致防雷器動(dòng)作時(shí),加載在設(shè)備端的殘壓過高,不利于設(shè)備的保護(hù),需要將連接線盡可能減少到50cm左右,或改用凱文接線方式進(jìn)行防雷器的連接。當(dāng)凱文接線也有難度時(shí),可以在附近安裝局部等電位端子排,這樣就近接線,減短了接線長(zhǎng)度,降低了線路中產(chǎn)生的浪涌電壓。
3、熔斷裝置的設(shè)置
工程安裝容易出現(xiàn)的另外一個(gè)隱患的地方就是:安裝的防雷器前端沒有加裝后備保護(hù)斷路裝置。依據(jù)IEC60364-5-534和GB16895.22的要求,SPD特別是MOV型SPD,更需要在前端安裝后備保護(hù)斷路器(Backfuse),特別是限壓型SPD是半導(dǎo)體類元器件,屬于易老化類熱擊穿產(chǎn)品。頻繁的雷電及過電壓可以造成其內(nèi)部工頻泄漏電流的逐步增大,最終發(fā)生熱擊穿現(xiàn)象,或者過大的雷電流沖擊等也會(huì)造成擊穿,從而可能會(huì)產(chǎn)生短路電流,后備保護(hù)斷路器就必須能將防雷器從電路中脫離出來,不影響電路中的其他供電和正常使用。
關(guān)于斷路保護(hù)器目前主要有微型斷路器和熔斷器兩種設(shè)備可供使用,國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)也未對(duì)此作出明確規(guī)定和要求,只在GB16895.22中提出斷路保護(hù)器的選擇是看重供電連續(xù)性還是看重保護(hù)連續(xù)性等。根據(jù)我們的經(jīng)驗(yàn)和一定的試驗(yàn)數(shù)據(jù),微型斷路器和熔斷器各有優(yōu)缺點(diǎn),微型斷路器比熔斷器方便,可恢復(fù),總體成本低。但是,在通過浪涌電流時(shí),熔斷器比微型斷路器的殘壓低,而且能夠承受的最大浪涌電流要大。
另外,選用斷路保護(hù)器時(shí),應(yīng)該注意選擇它的標(biāo)稱電流值,不能選用比主路斷路裝置的標(biāo)稱電流值更大,否則就起不到保證供電連續(xù)性的作用了。具體參數(shù)比較,在YD/T5098-2001中提出,標(biāo)稱電流值不宜大于上一級(jí)的1/1.6。
4、現(xiàn)場(chǎng)情況復(fù)雜如:NPE電壓高、接地不良等情況
在正常狀況下,我們應(yīng)該按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB50057-94《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》(2000版)、GB50343-2004《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》、GB16895.22-2004《過電壓保護(hù)器》設(shè)計(jì)安裝"對(duì)地法"安裝方式,即選用4個(gè)安全一樣的防雷模塊對(duì)地泄放。但是,某些地方,可能會(huì)由于線路過長(zhǎng)、三相負(fù)載不平衡等各種因素,造成N-PE之間的電壓很大,或者不穩(wěn)定。這種情況在偏遠(yuǎn)的基站或者山區(qū)的某些設(shè)備就會(huì)經(jīng)常碰到這種狀況,因此,此種情況下,不能嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)要求的在TN-S系統(tǒng)等上采用的"對(duì)地法"安裝方式來安裝。因?yàn)椴捎?quot;對(duì)地法"連接方法時(shí),會(huì)由于L對(duì)PE電壓高,或者極其不穩(wěn)定導(dǎo)致線路電壓大于防雷器的Uc值(最大持續(xù)運(yùn)行工作電壓)、導(dǎo)致防雷器誤動(dòng)作、防雷器長(zhǎng)期處于高工作電壓的狀態(tài)等,使其內(nèi)部敏感的防雷元器件性能下降,性能下降會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)漏電流,又會(huì)由于接地電阻偏大,導(dǎo)致防雷器內(nèi)部脫扣裝置無法使防雷器從電路當(dāng)中脫開,長(zhǎng)期處于這種狀態(tài),就有可能會(huì)對(duì)電源配電系統(tǒng)帶來一定的危害。所以此種情況建議采用"3+1"(或者叫NPE法)安裝方式更好,雖然比"對(duì)地法"的對(duì)地的殘壓更高,但這樣能保證防雷設(shè)備的正常運(yùn)行,不至于出現(xiàn)非正常性損壞。
好的防雷工程能夠確保被保護(hù)設(shè)備的安全,防止設(shè)備被浪涌電壓和浪涌電流損壞,但是,防雷安裝和防雷工程是一項(xiàng)技術(shù)性工作,一旦設(shè)計(jì)和安裝不合理,不僅不能起到應(yīng)有的保護(hù)作用,反而可能會(huì)帶來破壞性后果。當(dāng)然,電源SPD的安裝只是眾多防雷工程安裝中一項(xiàng),以上所列的只是其中一些常見的錯(cuò)誤點(diǎn),肯定也有更多的一些錯(cuò)誤,這里不一一羅列。希望我們更多的安裝人員也多學(xué)習(xí)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的要求來安裝SPD。我們也會(huì)在后續(xù)的文章中更多的介紹關(guān)于信號(hào)系統(tǒng)的防雷保護(hù)。
本文關(guān)鍵詞:浪涌保護(hù)器 spd保護(hù)器 電源防雷器 防雷器 防雷器廠家 避雷針
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