产品的更新换代是行业发展规律,人们通常关注产品的性能质量,往往忽略产品的时间质量,即可靠性。任何新产品的推出应给用户提供产品的性能质量、时间质量和经济指标。目前推出的 SCB 等产品只给出了性能参数,没有任何一家提供可靠性指标。
本文仅对熔断器、断路器和 SCB 的可靠性进行简单分析,供工程人员参考。
SPD、过电流保护装置与被保护设备的连接关系如图 1 所示。
图 1 中有两个过电流保护装置,OCPD1 是被保护设备供电回路的过电流保护装置,实现短路过载保护;OCPD2 是浪涌保护器支路 (SPDA) 的后备过电流保护装置,用于当 SPD 短路时分断支路短路电流。SPD 与 OCPD2 的工作状态可以分成以下几种情况。
1. 1 SPD 可靠
无浪涌时,SPD + OCPD2 支路呈高阻状态,供电回路正常供电;浪涌到达时,SPD 呈低阻状态,SPD + OCPD2 支路导通,限制了浪涌过电压,分流泄放浪涌电流。在这个过程中 OCPD2 只是浪涌电流的通道,在浪涌保护状态下 OCPD2 应承受通过 SPD的预期浪涌的冲击。SPD + OCPD2 支路保护了设备免受浪涌冲击,浪涌过后 SPD 恢复为高阻状态。
浪涌到达时,若 OCPD2 不能承受预期浪涌冲击发生开路失效,则 SPD + OCPD2 支路呈开路状态失去浪涌保护功能,但供电回路仍能正常供电。
1. 2 SPD 短路失效,OCPD2 断开
OCPD2 应分断预期工频短路电流 ,使SPD+ OCPD2 支路呈开路状态,保障正常供电,但分断后系统失去对后续的浪涌防护功能。
1. 3 SPD 短路失效,OCPD2 也失效 (未断开)
SPD + OCPD2 支路将电源短路,迫使 OCPD1 切断供电线路。这既失去浪涌保护功能,又无法正常供电。
需要特别说明的是:① 金属氧化物压敏电阻(MOV)型、气体放电管 (GDT) 型 SPD 的主要失效模式为短路失效模式;② OCPD2 断开虽然能保证正常供电,但下一次浪涌到来时,SPD+OCPD2 支路不再对被保护设备提供浪涌保护;③ OCPD1、OCPD2 (fuse、MCB、SCB) 对工频电流通常都是单次性 (准单次性) 的工作模式,但要承受通过 SPD预期浪涌电流的多次冲击。