为何保护SPD时,选用SCB后备保护器而不是断路器?+ 查看更多
为何保护SPD时,选用SCB后备保护器而不是断路器?
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发布日期:2024-03-01 08:52
SPD(浪涌保护器)是一种用于防止雷电和其他瞬态过电压对电气设备造成损坏的装置。SPD的前端需要安装一种后备保护器,用于分断SPD的故障电流,防止SPD起火或爆炸,同时保证SPD在雷电流冲击下不断开,维持防雷保护的有效性。传统的后备保护器有熔断器和断路器,但它们都存在一些缺陷,不能完全满足SPD的保护要求。SCB(浪涌保护装置专用断路器)是一种专为SPD设计的后备保护器,它具有高电涌电流耐受能力,超低残压,小工频电流速断等特点,可以与SPD完美配合,实现最佳的防雷效果。地凯科技介绍了SCB的工作原理,性能参数,安装方法和应用范围,并与熔断器和断路器进行了对比分析,说明了SCB的优势和必要性。
1. SPD的作用和保护要求
SPD(浪涌保护器)是一种并联在电源线路中的保护装置,它的内部核心是一个氧化锌压敏器件,具有非线性的电压-电流特性。当线路中出现雷电或其他瞬态过电压时,SPD能够迅速启动,将过电压引导至接地,从而保护后级电气设备免受损坏。SPD的工作状态可以分为三种:正常状态,启动状态和失效状态。正常状态下,SPD的阻抗很高,对线路的影响很小;启动状态下,SPD的阻抗很低,能够有效放电;失效状态下,SPD的阻抗降低,可能发生短路或着火。
为了保证SPD的安全可靠,需要在SPD的前端安装一种地凯科技的后备保护器SCB,用于分断SPD的故障电流,防止SPD起火或爆炸,同时保证SPD在雷电流冲击下不断开,维持防雷保护的有效性。根据国际电工委员会(IEC)的标准,SPD的后备保护器应具备如下能力:
分断SPD安装线路的预期短路电流;
耐受通过SPD的电涌电流不断开;
分断SPD内置热保护所不能断开的工频电流。
2. 熔断器和断路器的缺陷
传统的后备保护器有熔断器和断路器,它们都是串联在SPD前端的过电流保护装置,但它们都存在一些缺陷,不能完全满足SPD的保护要求。具体表现在以下几个方面:
当SPD出现劣化短路失效时,可能会进入短路失效状态,此时需要后备保护器能够迅速分断故障电流,防止SPD起火或爆炸。但是,熔断器和断路器的分断能力和响应速度都有限,不能及时反应,尤其是在变压器的电源线上,由于短路电流较小,熔断器和断路器可能无法分断,造成严重的安全隐患2。
当SPD后劲不足,无法承受雷电流的暂时能量时,需要后备保护器能够耐受雷电流的冲击,不发生误动作,保证SPD的防雷保护有效。但是,熔断器和断路器在早期设计中被用作配电组件,没有考虑到雷电流的影响,因此很容易使它们跳闸或爆炸,从而使防雷功能失效。
当SPD启动时,需要后备保护器能够提供超低的残压,保证SPD的放电效果,减少后级设备的过电压。但是,熔断器和断路器的残压都较高,会影响SPD的性能,增加后级设备的风险。
综上所述,熔断器和断路器都不能很好地与SPD协调配合,不能满足SPD的保护要求,因此需要一种新型的后备保护器来替代它们。
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3. 地凯科技SCB的工作原理和性能参数
SCB(浪涌保护装置专用断路器)是一种专为SPD设计的后备保护器,它是根据IEC 61643-11标准中的第43条开发的一种设备。它的工作原理是利用电磁体的特性,实现对工频电流和电涌电流的选择性分断。工频电流和电涌电流之间的时间和幅度有很大差异,SCB很好地利用了这两个参数来控制电磁体,实现了跳闸的功能。当交流电流过时,电磁体可以选择性地跳闸以切断交流电。由于电涌的速度太快,电涌在电磁体起作用之前就结束了。因此,电磁体处于稳定状态,SCB不会跳闸。
地凯科技SCB的性能参数主要有以下几个方面:
额定电压:SCB的额定电压应与SPD的额定电压相同,一般为220V或380V;
额定电流:SCB的额定电流应与SPD的额定电流相匹配,一般为10A、16A、20A、25A、32A、40A、50A、63A、80A、100A等;
分断电流:SCB的分断电流是指SCB能够分断的最大工频电流,一般为3A或5A;
电涌耐受能力:SCB的电涌耐受能力是指SCB能够承受的最大电涌电流,一般为10kA、20kA、40kA、50kA、80kA、100kA等;
残压:SCB的残压是指SCB在电涌通过时的电压降,一般小于1V;
动作时间:SCB的动作时间是指SCB在工频故障电流下跳闸的时间,一般小于0.1s;
重复性:SCB的重复性是指SCB在多次电涌冲击后能够恢复正常工作的能力,一般大于1000次。
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4. SCB的安装方法和应用范围
SCB的安装方法很简单,只需要将SCB串联在SPD的前端,与SPD的输入端相连,然后将SCB的输出端接入电源线路即可。SCB的外形尺寸与常规的断路器相同,可以方便地安装在配电柜或其他电气设备中。SCB的应用范围很广泛,可以用于各种需要防雷保护的电气设备,如通信设备,计算机设备,工业控制设备,医疗设备,家用电器等。SCB可以与不同类型和等级的SPD配合使用,实现最佳的防雷效果。
5. SCB与熔断器和断路器的对比分析
为了说明SCB的优势和必要性,本文将SCB与熔断器和断路器进行对比分析,从以下几个方面进行比较:
分断能力:SCB的分断能力远高于熔断器和断路器,能够分断SPD安装线路的预期短路电流,防止SPD起火或爆炸。熔断器和断路器的分断能力有限,可能无法分断SPD的故障电流,造成严重的安全隐患。
电涌耐受能力:SCB的电涌耐受能力远高于熔断器和断路器,能够耐受通过SPD的电涌电流不断开,保证SPD的防雷保护有效。熔断器和断路器的电涌耐受能力低,很容易发生误动作或爆炸,使防雷功能失效。
残压:SCB的残压远低于熔断器和断路器,能够提供超低的残压,保证SPD的放电效果,减少后级设备的过电压。熔断器和断路器的残压高,会影响SPD的性能,增加后级设备的风险。
动作时间:SCB的动作时间远快于熔断器和断路器,能够在工频故障电流下迅速跳闸,防止SPD的热失控。熔断器和断路器的动作时间慢,可能无法及时反应,使SPD的温度升高,引发火灾。
重复性:SCB的重复性远高于熔断器和断路器,能够在多次电涌冲击后恢复正常工作,不影响SPD的寿命。熔断器和断路器的重复性低,可能在一次电涌冲击后就失效,需要更换,增加了维护成本。
综上所述,地凯科技SCB后备保护器与熔断器和断路器相比,具有明显的优势和必要性,是一种更适合SPD的后备保护器。SCB是一种专为SPD设计的后备保护器,它具有高电涌电流耐受能力,超低残压,小工频电流速断等特点,可以与SPD配合,实现好的防雷效果。SCB的应用可以提高SPD的安全性和可靠性,减少后级设备的损坏风险,降低维护成本,是一种值得推广的防雷保护技术。