一、过电压保护器失效的主要原因
过电压保护器的失效可以分为正常失效和异常失效。
A. 正常失效(设计寿命耗尽)
这是非常常见的原因,属于“寿终正寝”。
能量吸收饱和:SPD的核心元件(如压敏电阻MOV、气体放电管GDT)在多次吸收雷电浪涌或操作过电压的能量后,会逐渐老化。
自然老化:即使没有遭受大的浪涌,MOV等元件在通电状态下也会缓慢老化,性能逐渐下降,直到达到其设计寿命。
判断标志:失效指示器显示红色(如有)、遥信触点动作、断路器/熔断器跳闸。
B. 异常失效(非正常情况损坏)
这些情况通常意味着存在外部问题或安装不当。
常见原因包括:
电网故障:如单相接地、断相、变压器合闸涌流等。
感性负载切换:大型电机、变压器的启停。
系统谐振。
安装不当:
后备保护缺失或选型错误:SPD需要配合合适的熔断器或断路器使用。如果后备保护过大,SPD短路时无法及时切断电路,可能导致火灾;如果后备保护过小,正常的浪涌电流就可能使其误动作,影响供电。
接线错误:线径过细、过长,导致SPD两端的引线电感过大。这会使得SPD动作时,引线上的感应电压与残压叠加,可能高于被保护设备的耐压值,反而损坏设备,同时大电流也可能烧坏SPD端子。
未可靠接地:SPD的接地端须连接到低阻抗的地网。接地电阻过高,泄放雷电流时会在接地线上产生高电压,可能击穿SPD或损坏设备。
产品质量问题:使用了劣质或假冒的SPD,其元件参数不达标、工艺粗糙,在正常使用中非常易损坏。
环境恶劣:长期处于高温、高湿、腐蚀性气体的环境中,会加速SPD的老化过程。
二、如何维护保养过电压保护器
定期维护是确保SPD持续有效工作的关键。
定期目视检查:
外观检查:查看SPD外壳是否有裂纹、烧焦、鼓包、变色等物理损坏痕迹。
指示窗口:对于有视窗的SPD,定期检查其颜色(通常为绿色表示正常,红色表示失效)。
连接端子:检查所有接线是否紧固,有无松动、锈蚀现象。
记录与分析:
建立SPD台账,记录安装日期、型号、每次的检查和测试结果。
分析失效频率,如果某个区域的SPD频繁失效,应深入排查是否存在持续的暂态过电压源或接地系统问题。
环境维护:
保持SPD安装环境的清洁、干燥、通风,避免高温和腐蚀性物质。
建议维护周期:一般每年进行一次及以上各方面检查。对于雷击高发区或关键设施,建议在雷雨季节前后增加检查频次。
三、如何维修改换过电压保护器
核心原则:更换前须切断上级电源。
步骤一:准备工作断电:确认需要更换的SPD所属的回路,并切断该回路的上级电源开关。务必验电,确保无电压后方可进行下一步。
准备工具和备件:
工具:螺丝刀、扳手、绝缘手套、护目镜。
备件:须选用与原型号规格相同的SPD或模块。特别注意以下参数:
持续工作电压限度
标称放电电流
电压保护水平
接口类型(如35mm导轨式、插座式)
后备保护装置规格(如果需要整体更换)
穿戴防护装备:佩戴绝缘手套和护目镜,做好个人防护。
步骤二:拆卸旧SPD
拆除接地线:先松开SPD接地端的连接线,并做好绝缘处理。
拆除相线/零线:再依次松开SPD的输入(L/N)和输出(L‘/N’)连接线。注意:在拆卸过程中,不要用力拉扯线缆,以免损坏设备或造成短路。
取下SPD:如果是模块式,直接用手握住模块将其从导轨上拔下;如果是整体式,可能需要拧下固定螺丝。
步骤三:安装新SPD
安装新SPD:将新的SPD牢固地安装在导轨上或固定好。
连接线路:严格按照说明书的标识连接。通常顺序是:
先接接地线(确保连接牢固、接触良好)。
再接输入线。
末尾接输出线。
注意:确保火线、零线连接正确,切勿接反。接线端子须拧紧,避免发热。
恢复后备保护:如果更换了整个SPD单元(包含内置熔断器),则无需额外操作。如果只是更换了可插拔模块,请确保其背后的后备熔断器/断路器状态完好。
步骤四:测试与验收
清理现场:整理工具,清理工作现场。
通电测试:合上上级电源开关,观察SPD的视窗是否为正常颜色(如绿色),有无异响、异味。
功能验证:使用SPD测试仪进行初步检测,确认其参数正常。
记录归档:更新SPD台账,记录更换日期和新设备信息。
