SPD(Surge Protective Device,浪涌保护器)专用后备保护器,是一种专门设计用于保护SPD及其所连接的电力系统的设备。在电气系统中,SPD主要用于防止雷电过电压、操作过电压等瞬态过电压对电气设备的损害。然而,SPD本身也可能因承受过大的电流或电压而失效,此时后备保护器便显得尤为重要。它能够在SPD失效时迅速切断电路,防止电气火灾或设备进一步损坏,确保电力系统的安全稳定运行。
SPD专用后备保护器的工作原理主要基于其内部的高分断能力电路。当SPD因承受过高的浪涌电流或持续过电压而失效时,后备保护器能够迅速检测到异常电流或电压,并立即切断电路。这一过程通常发生在微秒级别,有效避免了因SPD失效而导致的电气故障或火灾事故。
高电涌电流耐受能力:SPD专用后备保护器能够承受高电涌电流的冲击而不发生误动作或损坏,确保在雷电等恶劣环境下仍能正常工作。
低残压特性:在切断电路的同时,后备保护器能够提供超低的残压,有效减少过电压对后端设备的影响,保护设备的正常运行。
快速动作:后备保护器具有极短的响应时间,能够在SPD失效时迅速切断电路,防止故障扩大。
智能监测与远程控制(部分型号):部分智能型SPD专用后备保护器还具备远程监测和控制功能,可实时监测SPD的工作状态并及时报警,便于维护人员及时发现并处理问题。
与传统的熔断器、断路器相比,SPD专用后备保护器(如SCB)在保护SPD及电力系统方面具有显著优势:
电涌耐受能力:
熔断器与断路器:传统的熔断器和断路器在设计时主要考虑的是配电系统的过载和短路保护,对于电涌电流的耐受能力有限。当SPD承受高电涌电流时,熔断器可能提前熔断,而断路器可能因误动作而跳闸,导致SPD失去保护。
SPD专用后备保护器(SCB):专为SPD设计,具有高电涌电流耐受能力。在雷电冲击下,SCB能够保持稳定工作状态,不分断电路,确保SPD的防雷效果。
残压特性:
熔断器与断路器:熔断器和断路器在切断电路时,往往会产生较高的残压,这可能对后端设备造成额外的过电压冲击。
SPD专用后备保护器(SCB):提供超低的残压特性,有效减少过电压对后端设备的影响,保护设备的正常运行。
动作时间:
熔断器与断路器:熔断器的动作时间相对较长,且一旦熔断需更换;断路器的动作时间虽然较短,但在处理高电涌电流时可能因误动作而跳闸。
SPD专用后备保护器(SCB):具有极短的响应时间,能够在SPD失效时迅速切断电路,防止故障扩大。
智能监测与远程控制:
熔断器与断路器:传统的熔断器和断路器通常不具备智能监测和远程控制功能,维护和管理相对困难。
SPD专用后备保护器(SCB):部分智能型SCB具备远程监测和控制功能,可实时监测SPD的工作状态并及时报警,便于维护人员及时发现并处理问题。
SPD专用后备保护器广泛应用于各种需要电气保护的场合,以下是一些具体的应用场景及案例分析:
电力行业:
应用场景:保护变压器、发电机、配电柜等关键电气设备免受雷电和其他瞬时过电压的损害。
案例分析:在某大型发电厂中,由于地理位置特殊,经常遭受雷电袭击。通过安装SPD专用后备保护器(SCB),有效保护了发电厂内的关键电气设备,避免了因雷电过电压导致的设备损坏和停电事故。
通信行业:
应用场景:保护交换机、路由器、基站等通信设备免受雷电、静电等因素导致的浪涌电压干扰。
案例分析:某通信基站位于雷电多发区域,经常遭受雷击导致通信设备损坏。安装SPD专用后备保护器后,基站设备的防雷能力显著提升,有效减少了因雷击导致的设备故障和通信中断。
工业行业:
应用场景:为数控机床、机器人、传感器等工业设备提供防雷保护,确保生产过程的连续性和稳定性。
案例分析:一家汽车制造厂的生产线中,大量使用了精密的电子设备。为了保障生产线的正常运行,该厂安装了SPD专用后备保护器。在一次雷暴天气中,SPD专用后备保护器迅速切断了因雷电过电压导致的故障电路,避免了生产线的中断和设备的损坏。
民用建筑:
应用场景:保护高层建筑、智能楼宇等民用建筑内的电气设备免受雷电等自然灾害的影响。
案例分析:某高层住宅楼在雷电天气中多次遭受雷击,导致电梯、照明等设备损坏。安装SPD专用后备保护器后,该住宅楼的防雷能力得到显著提升,有效保护了楼内的电气设备免受雷电损害。
选型指南:
额定电压:根据被保护设备的额定电压选择合适的后备保护器,确保后备保护器的额定电压与被保护设备的工作电压相匹配。
额定电流:根据被保护设备或电路的额定电流选择后备保护器,确保后备保护器的额定电流足够大,能够承受过电流的冲击并提供有效的保护。
浪涌容量:根据被保护设备或电路的浪涌能量需求选择合适的后备保护器,浪涌容量应与被保护设备的浪涌能量相匹配,以确保有效的浪涌保护。
分断能力:后备保护器的分断能力应大于SPD可能承受的最大故障电流,以确保在SPD失效时能够迅速切断电路。
响应时间:后备保护器的响应时间应尽可能短,以快速响应并限制浪涌电压在设备或电路中的传播。
智能功能:对于需要远程监测和控制的场合,可以选择具有智能功能的SPD专用后备保护器。
安装指南:
确定安装位置:后备保护器应安装在SPD的前端电路中,即电源进入设备之前的电路上,以便在SPD失效时能够迅速切断电路。
选择合适的安装箱:根据后备保护器的尺寸和型号选择合适的安装箱,确保安装箱具有足够的空间容纳后备保护器和连接线缆,并预留一定的空间进行维护操作。
连接线缆:按照后备保护器的接线图正确连接电源线和负载线,确保接线牢固可靠,避免松动或接触不良。
固定安装:将后备保护器固定在安装箱内,确保其牢固安装,避免震动或移动。
功能测试:安装完成后进行功能测试,检查后备保护器的工作状态是否正常,确保其能够在故障情况下正常脱扣。
重要性:
SPD专用后备保护器在电气系统中扮演着至关重要的角色。它不仅能够为SPD提供额外的保护和支持,确保SPD的正常运行和有效的浪涌保护;还能够在SPD失效时迅速切断电路,防止电气火灾或设备进一步损坏。因此,在设计和安装电气系统时,应充分考虑SPD专用后备保护器的配置和应用。
未来展望:
随着电力电子技术的不断发展和电力系统对安全性、可靠性要求的日益提高,SPD专用后备保护器的重要性也日益凸显。未来,SPD专用后备保护器将在以下几个方面得到进一步发展:
技术创新:随着新材料、新工艺的不断涌现,SPD专用后备保护器的性能将得到进一步提升。例如,采用更先进的电磁兼容性设计,提高后备保护器在复杂电磁环境下的稳定性和可靠性。
智能化:随着物联网、大数据等技术的快速发展,SPD专用后备保护器将更加智能化。通过集成传感器、通信模块等智能元件,实现远程监测、故障诊断和预警等功能,提高维护效率和管理水平。
标准化与规范化:随着相关标准和规范的不断完善,SPD专用后备保护器的设计、生产、安装和使用将更加标准化和规范化。这将有助于提升产品的质量和可靠性,降低使用成本和维护成本。
综上所述,SPD专用后备保护器在电气系统中具有不可替代的作用。未来,随着技术的不断进步和应用场景的不断拓展,SPD专用后备保护器将在保障电气系统安全稳定运行方面发挥更加重要的作用。
■SPD专用后备保护器产品概述
依据相关标准(GB18802.1和GB50057)相关规定,SPD回路前端必须串联过电流保护电器。而市面上现有的普通过电流保护器多是用于保护后端用电设备的熔断器或断路器,无法与SPD有效协调配合,难以实现防雷保护功能,严重的甚至会引起火灾的发生。
目前与SPD大量配套使用的熔断器或断路器有以下三点不协调:
1、雷电流冲击时,误分断、易损坏——SPD无法发挥防雷保护功能;
2、SPD短路时,工频续流不分断——SPD失效或短路时线路电流不大,难以满足熔断器和断路器的分断电流要求,熔断器和断路器不能分断电流,易致使SPD发热自燃,引发起火事故;
3、雷电流冲击时,残压高——设备防雷保护可靠性降低。
针对以上产品不协调情况,我司经过长期研发及大量试验验证开发出本系列SPD后备保护器产品,能与SPD有效协调配合,实现防雷保护功能,解决了使用熔断器或断路器作为SPD后备保护器存在安全隐患的问题。
本产品与SPD配合使用的直接效果是:大雷电冲击下,不分断,确保防雷保护功能有效发挥;SPD发生故障时,小工频电流流过迅速分断,确保电网和用电安全。
■SPD专用后备保护器产品特点
● 大雷电冲击电流不分断、不损坏,确保SPD防雷保护有效。
● 故障工频续流分断能力强,确保电网及用电安全。
● 雷电流冲击残压低,提高防雷可靠性。
● 2片/4片、T1:可带遥信报警功能。
■SPD专用后备保护器技术参数
名称 | 雷科星产品型号 | 规格 | 配合SPD参数Imax (kA,8/20μs) | 配合SPD参数Iimp (kA,10/350μs) | 工频电流 分断次数 (次) | 工频脱 扣电流 (A) | 额定工 作电压 Ue(VAC) | 防护等级 | 工作 温度 (℃) |
LKX-SCB/40 | 2片、T2 | 40 | — | 1000 | 3 | 230/400 | IP20 | -25~+60 | |
LKX-SCB/60 | 60 | — | |||||||
LKX-SCB/80 | 80 | — | |||||||
LKX-SCB/100 | 100 | — | |||||||
LKX-SCB/15G | 2片、T1 | — | 15 | ||||||
LKX-SCB/25G | — | 25 | |||||||
LKX-SCB/40 | 4片、T2 | 40 | — | ||||||
LKX-SCB/60 | 60 | — | |||||||
LKX-SCB/80 | 80 | — | |||||||
LKX-SCB/100 | 100 | — | |||||||
LKX-SCB/15G | 4片、T1 | — | 15 | ||||||
LKX-SCB/25G | — | 25 |
■SPD专用后备保护器安装说明
● 安装前必须切断电源,严禁带电操作。
● 安装时请根据安装示意图所示连接,其中L、L1、L2、L3为相线,N为零线,PE为地线,切勿错接。安装完成后,合上SPD专用后备保护器,检查工作状态是否正常。
● 连接线要求牢固可靠,且要求短、粗、直。