赵 学 军

(上海电科臻和智能科技有限公司, 上海 201401)

0 引 言

随着国民经济的不断发展,电涌保护器(SPD)已大量使用在各行各业,在防雷保护中具有重要的意义。然而SPD的状态好坏直接影响到防雷效果,如果配置不当,将给所保护的设备带来安全隐患。SPD故障的主因有大的雷击电流和小的工频电流,而现有的SPD后备保护装置无法很好地兼顾这两种保护功能,对SPD的过流故障保护存在严重的盲区。因此亟待需要一种能够兼顾断路器功能和工频续流保护功能的方案。

1 压敏型SPD失效分析

1.1 压敏型SPD的工作特性

SPD并联在电路上使用,其一端连接至电源线上,另一端连接至大地,以泄放电涌电流。其主要有两种状态。

(1) 正常高阻状态。SPD在常规或在额定电压下呈现高阻状态,其阻值为兆欧级,在线路中相当于开路状态。

(2) 低阻泄放状态。当电涌或雷击瞬态过电压发生时SPD呈低阻状态,起泄放电涌电流和限制瞬态过电压的作用。当电涌过电压或雷击电涌过后,SPD立即会恢复至正常高阻状态。

1.2 压敏型SPD的内部结构特点

SPD主要以氧化锌为原料的应用最为广泛。国内外的防雷企业、专家、学者等经过多年对SPD的劣化研究发现:在SPD经多次电涌冲击后,内部元件会逐渐老化。并通过试验模拟SPD劣化的过程,试验过程中氧化锌压敏电阻(MOV)内部晶粒有裂变融合,压敏的电气性能持续下降。

1.3 潜在失效的原因分析

SPD是一种保护性元件,产品在电网中将是长期带电状态,因此承受各种过电压、过电流的侵袭而导致产品失效,其中突出的有小工频电流和大雷击电流的侵袭。……