浪湧保護器（SPD）與過電流保護器的配合使用
工業技術
作者：馬永紅 石瑞玲 戚磊
[摘 要]對於並聯在係統中的電氣設備，為了防止發生短路故障，保證供電係統正常運行，須在該電氣前安裝短路保護器件或裝置。 SPD作為雷電過電壓的抑製器件，並聯安裝在供電係統中，針對SPD和串聯過電流保護器（（低壓熔斷器或低壓斷路器）的參數匹配問題提出了配合的辦法，在實際應用中具有一定的參考價值。
[關鍵詞]SPD；低壓斷路器；熔斷器；配合
中圖分類號：TG303 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）35-0081-01
1 引言
為了使低壓配電正常運行，要求在SPD前端串聯相匹配的低壓斷路器或者熔斷器等過電流保護裝置。但在實際運行中，由於SPD與過電流保護器不相匹配，低壓斷路器提前動作造成很多停電事故。具體原因主要是當雷電過電壓首次侵入時，低壓斷路器就已經動作，盡管首次雷電過電壓已得到有效泄放，但是後續侵入時，設備就失去該級保護而損壞；由於該動作時不動作，使得SPD的後續電流造成主斷路器動作，影響了供電的連續性，由其當老化劣化的SPD漏電流變大時，溫度逐漸升高還會引發火災。
2 SPD和低壓短路保護器件的原理
2.1 SPD、空氣型斷路器、熔斷器的工作原理
浪湧保護器，又稱電湧保護器（SPD），是一種低壓配電係統中常用的元件，被並聯或串聯安裝在被保護設備端，它能根據各種線路中出現的過電壓過電流及時做出反應，泄放線路中的過電流或對過電壓進行鉗製，保護低壓配電係統中的各種電器免受雷擊電湧或者瞬時過電壓限製在電器設備可以接受的範圍內，是建築防雷工作中必不可少的一部分。按工作原理分為限壓型浪湧保護器、組合型浪湧保護器、電壓開關型浪湧保護器。
空氣型斷路器是低壓配電係統中最常使用的低壓斷路器。它的三個觸頭串聯在三相主電路中，電磁脫扣器的線圈及熱脫扣器的熱元件與主電路串聯，欠電壓脫扣器線圈與主電路並聯。當斷路器閉合後，三個主觸頭保持閉合狀態。當電磁脫扣器吸合或熱脫扣器的雙金屬片受熱彎曲或欠電壓脫扣器釋放，這三者中的任何一個動作發生，就可使主觸頭分斷電路。當電路正常工作時，電磁脫扣器線圈產生的電磁力不能將磁鐵吸合，而當電路發生短路，出現很大過電流時，主觸頭斷開，切斷主電路；若電路發生過載，但又達不到電磁脫扣器動作的電流時，觸頭分開來斷開電路，起到過載保護作用；若電源電壓下降較多或失去電壓時，同樣導致觸頭斷開而切斷電路，起到欠電壓或失電壓保護作用。空氣開關是低壓斷路器的其中一種，它是一種隻要有短路形成回路就會跳閘的開關。
熔斷器是一種結構簡單、使用方便、價格低廉的起保護作用的電器，它串聯在被保護電路中，當線路或電氣設備的電流超過規定值足夠長的時間後，其自身產生的熱量能夠熔斷一個或幾個特殊設計的和相應的部件，斷開其所接入的電路並分斷電源，從而起到保護作用[1]。熔斷器廣泛應用於高低壓配電係統和控製係統以及用電設備中，作為短路和過電流的保護器，是應用最普遍的保護器件之一。
3 SPD串聯過電流保護器的作用
SPD通常並聯或串聯安裝在被保護設備端。當瞬態電湧未到時，呈高阻態，被保護電路正常工作，當瞬態電湧到來時，迅速轉變為低阻態，電湧電流旁路，並將被保護設備兩端的電壓限製在較低的水平。浪湧過電壓泄放後，又恢複到高阻狀態。但在實際應用中又存在問題，因此采用SPD與過電流保護器串聯使用來避免出現問題，其主要好處有：一是對SPD安全的保護，當開關型SPD發生工頻續流，對地短路時，過電流保護器能夠及時斷開，防止了因開關型SPD工頻續流造成電極損壞，影響其使用壽命[2]。如果通過限壓型SPD的暫態過電壓過大，超過氧化鋅壓敏電阻承受的極限值，則會導致氧化鋅壓敏電阻持續發熱，不能有效地切斷電路，導致氧化鋅壓敏電阻被熱熔擊穿，極易燃燒起火，絕大多數的SPD起火均是由此引發；二是對供電連續性的保護，根據國標和IEC標準規定的過電流選擇比為1.6：1的要求，即上級過電流保護器額定電流不小於下級的該值的1.6倍，就是為了上下級過電流保護器能夠有選擇的斷開過電流[3]。為保證設備的供電連續性，短路事故發生在並聯支路上時，主過電流保護器不應動作，而該支路過電流保護器應該及時動作，切斷過電流，使得停電範圍最小。