1、安裝SPD浪涌保護器太多,沒有考慮級數配合問題。(協調電感)
一些防雷工程商在方案設計時,不考慮實際保護設備,不考慮實際安裝空間等問題,大量設計安裝SPD,設計安裝三級甚至四級或者更多。有些設計人員只管設計,不考慮后期安裝問題。還有些是工程商找防雷產品設備提供商考察現場幫助設計,那就更是多設計防雷產品了。
因此一些不符合實際的設計方案就此出臺了,選擇的防雷器數量眾多。安裝的時候,施工人員就此簡單在規定地點進行安裝。這樣,很多浪涌保護器SPD產品就會出現不符合多級SPD之間的安裝距離的要求了。GB50057-94規定,開關型SPD與限壓型SPD之間的安裝距離是10m,限壓型SPD與限壓型SPD之間的安裝距離是5m。這是為了保證多級SPD之間的能量配合問題,其目的主要是電源線路中安裝了多級電源SPD,由于各級SPD的標稱導通電壓和標稱放電電流的不同、安裝方式及接線長短的差異,如果設計和安裝時不考慮間距問題,他們之間能量配合不當,就會出現某級SPD動作泄流的盲點。
退耦原件的加裝,一旦稍不注意,勢必會引起另外一個安裝隱患。退耦原件是串聯安裝在電源線路中的,因為串聯,所以有電流量的限制。選擇安裝型號時,必須實際考慮電路中的電流安培數,不能大于退耦器的[敏感詞]額定電流值。筆者曾經親眼看過好幾起這樣的事故,電源退耦器選的不合適而導致的退耦原件燒毀,所以提醒大家選型安裝時一定注意。
2.安裝線徑問題、繞線問題
電源SPD浪涌保護器的安裝,主要是泄放大量的雷擊和浪涌電流,限制浪涌電壓。因為浪涌電流很大,SPD的標稱放電電流和[敏感詞]放電電流也很大,所以上下引線的截面積應有一定的大小,這樣可以減少引線電感量,從而減小其動態阻抗,同時也勢必減少線路殘壓。
雷擊的時候,由于磁場的存在,金屬導線受到電動力的作用,可能會使導線等金屬構件折斷甚至更大破壞。為了防止泄放時出現的這種電動力效應對電源線路的破壞,因此SPD的兩端引線應平直,不宜成直角或者銳角,拐彎處應平滑,呈一定的弧度。另外,為減少SPD兩端引線上產生的電感電壓降,兩端的引線應盡可能短而直,其長度不宜大于0.5m。
這一點不少工程在實際安裝的時候都很難達到這個要求。如果接線過長會導致防雷器動作時,加載在設備端的殘壓過高,不利于設備的保護,需要將連接線盡可能減少到50cm左右,或改用凱文接線方式進行防雷器的連接。當凱文接線也有難度時,可以在附近安裝局部等電位端子排,這樣就近接線,減短了接線長度,降低了線路中產生的浪涌電壓。
3、熔斷裝置的設置
工程安裝容易出現的另外一個隱患的地方就是:安裝的防雷器前端沒有加裝后備保護斷路裝置。依據IEC60364-5-534和GB16895.22的要求,SPD特別是MOV型SPD,更需要在前端安裝后備保護斷路器(Backfuse),特別是限壓型SPD是半導體類元器件,屬于易老化類熱擊穿產品。頻繁的雷電及過電壓可以造成其內部工頻泄漏電流的逐步增大,最終發生熱擊穿現象,或者過大的雷電流沖擊等也會造成擊穿,從而可能會產生短路電流,后備保護斷路器就必須能將防雷器從電路中脫離出來,不影響電路中的其他供電和正常使用。
關于斷路保護器目前主要有微型斷路器和熔斷器兩種設備可供使用,[敏感詞]標準也未對此作出明確規定和要求,只在GB16895.22中提出斷路保護器的選擇是看重供電連續性還是看重保護連續性等。根據我們的經驗和一定的試驗數據,微型斷路器和熔斷器各有優缺點,微型斷路器比熔斷器方便,可恢復,總體成本低。但是,在通過浪涌電流時,熔斷器比微型斷路器的殘壓低,而且能夠承受的[敏感詞]浪涌電流要大。
另外,選用斷路浪涌保護器時,應該注意選擇它的標稱電流值,不能選用比主路斷路裝置的標稱電流值更大,否則就起不到保證供電連續性的作用了。具體參數比較,在YD/T5098-2001中提出,標稱電流值不宜大于上一級的1/1.6。
4、現場情況復雜如:NPE電壓高、接地不良等情況
在正常狀況下,我們應該按照[敏感詞]標準GB50057-94《建筑物防雷設計規范》(2000版)、GB50343-2004《建筑物電子信息系統防雷技術規范》、GB16895.22-2004《過電壓保護器》設計安裝"對地法"安裝方式,即選用4個安全一樣的防雷模塊對地泄放。但是,某些地方,可能會由于線路過長、三相負載不平衡等各種因素,造成N-PE之間的電壓很大,或者不穩定。這種情況在偏遠的基站或者山區的某些設備就會經常碰到這種狀況,因此,此種情況下,不能嚴格按照標準要求的在TN-S系統等上采用的"對地法"安裝方式來安裝。因為采用"對地法"連接方法時,會由于L對PE電壓高,或者極其不穩定導致線路電壓大于防雷器的Uc值([敏感詞]持續運行工作電壓)、導致防雷器誤動作、防雷器長期處于高工作電壓的狀態等,使其內部敏感的防雷元器件性能下降,性能下降會導致出現漏電流,又會由于接地電阻偏大,導致防雷器內部脫扣裝置無法使防雷器從電路當中脫開,長期處于這種狀態,就有可能會對電源配電系統帶來一定的危害。所以此種情況建議采用"3+1"(或者叫NPE法)安裝方式更好,雖然比"對地法"的對地的殘壓更高,但這樣能保證防雷設備的正常運行,不至于出現非正常性損壞。
好的防雷工程能夠確保被保護設備的安全,防止設備被浪涌電壓和浪涌電流損壞,但是,防雷安裝和防雷工程是一項技術性工作,一旦設計和安裝不合理,不僅不能起到應有的保護作用,反而可能會帶來破壞性后果。當然,電源SPD的安裝只是眾多防雷工程安裝中一項,以上所列的只是其中一些常見的錯誤點,肯定也有更多的一些錯誤,這里不一一羅列。希望我們更多的安裝人員也多學習[敏感詞]標準,按照[敏感詞]標準的要求來安裝SPD。我們也會在后續的文章中更多的介紹關于信號系統的防雷保護。
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