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熔断器、断路器及SPD后备保护器分析

SPD后备保护器(SCB)是一种用于低压电源系统的电涌保护器的外部脱离装置,能够承受被保电涌保护器安装处的预期电涌电流,并能够分断由于电涌保护器故障而产生的工频过电流的装置,且具有工频小电流动作特点。(以下简称SCB-- Surge Protector Device Circuit Breaker)


目前在国内,大部分电涌保护器的外部脱离装置用的是熔断器和断路器,但是会有两个严重问题:① 雷电流误动作;② SPD起火时不动作。

 

2009年国际电工委员会(IEC)负责起草和修订SPD标准第SC37A分委会在奥地利维亚纳会议上成立第12课题组(Task Force12),专门研究熔断器、断路器与SPD的配合问题。


1997年德国ETZ公司对符合CE标准的35 A、63A、100A熔断器和断路器进行了雷电冲击电流试验:图中绿色部分是能够承受的冲击电流,黄色是不确定,红色是误断区域。


如图所示,当冲击电流为20KA时,不管是熔断器还是断路器,都有可能动作,使设备失去防雷保护。

 

 后备保护器


行业标准规定中SPD能够承受的工频电流


YD/T 1235.1-2002(电信通讯局(站)低压配电系统用电涌保护器技术要求)6.4.7热稳定性试验电流见下表, SPD热脱扣机构动作安全电流为5 A,超过5 A以上的工频电流由外部脱离器SCB完成分离电路动作。


2


熔断器和断路器保护特性


熔断器和断路器要完成超过5 A工频电流保护动作,动作电流必须小于5 A。下图是32A熔断器和CA32微断保护动作曲线,这里可以看出多年来始终不能确定熔断器和断路器与SPD配合具体参数的原因。

 断路器和熔断器特点

SPD后备保护器(SCB)解决方案


太阳集团2007主页研发生产了SPD后备保护器(SCB),原理图如下:


SPD后备保护器-原理图



当工频电流通过SCB主回路时,SCB能够在0.1S内迅速切断工频电流,防止SPD起火;当雷电流通过主回路时,SCB不脱扣,让雷电流顺利泄放到大地,保证了设备防雷的持续有效。


SPD后备保护器
后备保护器


SCB的脱扣特性满足SPD的工作要求,能够与SPD协调配合,杭州太阳集团2007网站生产的SPD后备保护器被应用于轨道交通,石油化工,建筑电气等行业领域的低压配电系统,长时间运行证明,彻底解决了SPD起火和雷电保护持续有效的问题。



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2022-06-01

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