淺析浪涌保護(hù)器(SPD)保護(hù)模式用以限制瞬時(shí)過(guò)電壓和泄放電涌電流的電器,它至少應(yīng)包括一種非線性元件。在一般平時(shí)的工作中也稱“浪涌保護(hù)器”、“浪涌防護(hù)器”、“電涌保護(hù)器”、“防雷器”等。二、浪涌保護(hù)器的保護(hù)模式1.什么是保護(hù)模式:SPD可連接在L(相線)、N(中性線)、PE(保護(hù)線)間,如L-L、L-N、L-PE、N-PE,這些連接方式稱為保護(hù)模式,它們與供電系統(tǒng)的接地型式有關(guān)。按GB50054-95《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定,供電系統(tǒng)的接地型式可分為:TN-S系統(tǒng)(三相五線)、TN-C系統(tǒng)(三相四線)TN-C-S系統(tǒng)(由三相四線改為三相五線)、IT系統(tǒng)(三相三線)和TT系統(tǒng)(三相四線,電源有一點(diǎn)與地直接連接,負(fù)荷側(cè)電氣裝置外露可導(dǎo)電部分連接的接地極與電源接地極無(wú)電氣聯(lián)系)。目前,浪涌保護(hù)器的保護(hù)模式大部分是4個(gè)保護(hù)模式(L-PE,N-PE),即三根火線分別與保護(hù)線,中性線與保護(hù)線連接。4模式保護(hù),見(jiàn)圖1的最右邊的4個(gè)模式。
還有一部分是全模式(L-L、L-N、L-PE、N-PE),即三根火線之間,三根火線分別與保護(hù)線,三根火線分別與中性線,中性線與保護(hù)線。全模式最多有10模式,在常用的3相星形接地方式中就是10模式。見(jiàn)圖1。圖1常用的3相星形接地方式中的模式。
2.全模保護(hù)的浪涌保護(hù)器的結(jié)構(gòu):在我國(guó)通常使用的4模式保護(hù)器中(參照IEC標(biāo)準(zhǔn)),常用的是4個(gè)單片組合在一起,三個(gè)單片分別連接火線與保護(hù)線(L1-G,L2-G,L3-G)另一個(gè)單片連接中性線與保護(hù)線(N-G)。4模式的浪涌保護(hù)設(shè)備沒(méi)有對(duì)浪涌電流經(jīng)過(guò)的所有可能的線路都進(jìn)行保護(hù),如火線—火線之間(L1-L2,L1-L3,L2-L3),火線—中性線(L1-N,L2-N,L3-N)。而北美電氣電子工程師學(xué)會(huì)(IEEE)對(duì)電涌保護(hù)設(shè)備有明確規(guī)定:用于3相4線+地電路的電涌保護(hù)設(shè)備需要對(duì)電流經(jīng)過(guò)的所有可能的線路進(jìn)行保護(hù),它們包括L-L,L-N,L-G,N-G。按照IEEE標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的北美產(chǎn)品,如美國(guó)JOSLYN公司生產(chǎn)的浪涌保護(hù)器就是全模保護(hù)的浪涌保護(hù)器的一個(gè)例子,其結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖2圖中,三根火線通過(guò)浪涌抑制元件分別與中性線(零線)相連,三根火線通過(guò)浪涌抑制元件分別與保護(hù)線(地線)相連,中性線(零線)通過(guò)浪涌抑制元件分別與保護(hù)線(地線)相連,三根火線通過(guò)浪涌抑制元件分別相連,全模式的浪涌保護(hù)設(shè)備對(duì)浪涌電流經(jīng)過(guò)的所有可能的線路都進(jìn)行了保護(hù)。3.全模保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)1)全模式的浪涌保護(hù)設(shè)備對(duì)浪涌電流經(jīng)過(guò)的所有可能的線路都進(jìn)行了保護(hù),4模式的浪涌保護(hù)器對(duì)共模(MC)過(guò)電壓可進(jìn)行有效防護(hù),即帶電導(dǎo)體(相線或中性線)與保護(hù)接地(大地)之間的過(guò)電壓。對(duì)帶電導(dǎo)體之間產(chǎn)生的差模過(guò)電壓未進(jìn)行防護(hù),如三根火線之間,三根火線與中性線之間的過(guò)電壓。2)有利于對(duì)電網(wǎng)與浪涌保護(hù)器本身的防護(hù)。在全模保護(hù)中,除了有和4模式的相同三根相線L1、L2、L3對(duì)N線接外,還有三個(gè)L-G,在攔截相線浪涌電流時(shí),可使浪涌電流分流,減少L-PE,N-G浪涌抑制元件的發(fā)熱,有利于對(duì)電網(wǎng)與浪涌保護(hù)器本身的防護(hù)。3)不會(huì)出現(xiàn)電壓保護(hù)水平失真和元件響應(yīng)時(shí)間不匹配的問(wèn)題在不同的接地系統(tǒng)使用的SPD有不同的接法,4模式的浪涌保護(hù)器有可能使SPD的電壓保護(hù)水平失真,即產(chǎn)品的實(shí)際保護(hù)水平比產(chǎn)品說(shuō)明上的保護(hù)水平要差。