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電涌保護器與熔斷器的配合使用
發布時間:2017-12-25 08:46   瀏覽次數:
1AG8国际登录電子電涌保護器與熔斷器的配合使用
AG8国际登录電子在抑制雷電過電壓的同時,會泄放很大的暫態電流,對電涌保護器自身的AG8国际登录安全是一個嚴重考驗,因此要根據電路的實際情況將電涌保護器與熔斷器配合使用,對電涌保護器自身AG8国际登录安全加以限流保護,避免發生熱損壞。但熔斷器自身存在的電阻和電感無疑會增加SPD保護回路的殘壓。業內人士通過測試表明:引入熔斷器后將使被保護回路的殘壓增加10%~25%,這是在SPD設計安裝時必須考慮的問題。
 
圖1 AG8国际登录電子AG8国际登录與熔斷器的配合使用的電路原理圖
5.2 SPD前端熔斷器參數的選擇
SPD前端串聯熔斷器的選擇應符合兩個要求:一方面要能耐受極大的雷電放電流的不熔斷,另一方面在較大工頻續流情況下能熔斷。就是要保證電涌電流的正常泄放,同時又要求電涌保護器在抑制暫態過電壓的過程中,吸收的能量超過其額定容量極限或在承受超過其額定電壓時,工頻續流增大,導致氧化鋅壓敏電阻溫度升高,在可能造成電涌保護器發生爆炸、短路之前及時切斷電源電路的功能,以對電涌保護器實施保護作用。熔斷器的選擇:必須保證保護回路故障熔斷器2熔斷,熔斷器1完好,主電路仍能正常工作,同時還應從以下幾個方面考慮。
5.2.1熔斷器的分類
熔斷器按保護形式可分為過電流保護和過熱保護。用于過電流保護的熔斷器通常叫保險絲,也叫限流保險絲。用于防止發熱或易發熱電器過熱保護的熔斷器叫溫度保險絲。
按熔斷速度分為特慢速熔斷器、慢速熔斷器、中速熔斷器、快速熔斷器及特快速熔斷器。對電流特別敏感的電子或電氣元件應使用快速或特快速熔斷器;而對短時過載或浪涌電流比較大的電氣線路應使用慢速熔斷器。慢速熔斷器的熔體是經特殊處理的,在脈沖電路中既可以作短路保護又具備過載保護的功能。這種經特殊處理的熔斷器是與電涌保護器配合使用的理想選擇。
5.2.2熔斷器額定電壓
熔斷器額定電壓是熔斷器的最高工作電壓。就是說熔斷器只能在低于或等于熔斷器額定電壓的電路中工作。否則,可能出現熔斷器被高壓擊穿或持續飛弧危害電氣線路的現象。熔斷器額定電壓的選取應當滿足公式(1)、(2)。
UC≥UCS (1)
UT(t)≥UTOV(t) (2)
式中,UC為熔斷器額定電壓;UCS 為電網的最大持續運行電壓;UT(t)為SPD的暫態過電壓耐受值,其值與時間有關;UTOV(t)為電路中產生的過電壓值,其與時間有關。
熔斷器額定電壓的選擇應符合以下幾點:
1)三相電路熔斷器額定電壓應按額定線電壓選取。
2)單相線路系統熔斷器額定電壓按最高相電壓的115%選擇。
3)三相中性點絕緣系統或諧振接地系統,因可能發生系統的雙接地故障(故障點分別出現在電源側和負載側、且不同相),熔斷器額定電壓應按最高線電壓選擇。
5.2.3熔斷器額定電流
熔斷器的動作具有反時限特性,即熔體熔斷所需要的時間是與通過的電流大小成反比,小電流是不會熔斷熔體的;每一熔體都對應一個最小熔化電流,最小熔化電流會受環境溫度影響有所變化,但在實際使用中不予考慮。通常定義熔體的最小熔化電流與額定電流之比為最小熔化系數。一般取最小熔化系數≥1.25,即額定電流為10A的熔體在12.5A以下不會熔斷,具體應依據SPD安裝位置以及供電系統可能出現的故障電流來確定。
熔斷器要保證電涌保護器能泄放極大的雷電流而不熔斷,因此熔斷器的熔斷電流值要與電涌保護器的最大通流容量相配合,并滿足公式(3)。
W=I2RT (3)
式中,W為能量;I為電流值;T為通過電流的時間;R為導體電阻值。
根據能量守恒定律,則有:
I21R1T1= I22R2T2 (4)
式中,I1為雷電流威脅值,T1為雷電波持續時間,為微秒級;R1為SPD導通時的電阻;I2為熔斷器熔斷電流的取值;T2為熔斷器的熔斷時間,為秒級;R2為熔斷器的電阻值,該電阻值大小與溫度、熔斷電流值的大小等有關。
公式(4)是選擇熔斷器額定電流是否正確的判斷依據。
5.2.4熔斷器額定熔化熱能
熔斷器的額定熔化熱能是指熔斷器熔體熔化所需要的能量值,是熔斷器抗雷擊浪涌能力的重要技術指標,熔斷器的額定熔化熱能越大,說明熔斷器抗擊雷電能力越強,熔斷器熔斷所需要的雷擊電流越大,熔斷器熔斷時間越長。雖然雷電過電流持續的時間很短,但是雷擊產生的熱能是巨大的,因此選擇熔斷器時應當考慮最大雷擊電流的熱能值。
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