电源防雷器SPD安装后备保护器的必要性与匹配原则

电涌保护器（SPD）在运行中可能因雷击、电网故障或老化等原因导致失效，出现短路故障。为防止SPD失效时引发线路故障，需配置后备保护器（如熔断器或断路器）。后备保护器的作用是快速切除失效的SPD，确保系统安全运行。

后备保护器的重要性

1. 避免线路过载：SPD短路后，会导致线路电流过大，危害线路和其他设备安全。
2. 防止误动作：后备保护器应能承受雷电流的冲击，而不在正常的浪涌放电情况下误动作。
3. 保证系统供电连续性：后备保护器动作应局限于切除SPD，避免对主回路的供电产生影响。

后备保护器的匹配要求

后备保护器需与SPD及主回路的过流保护器（如F1）协调，以下是关键匹配原则：

1. 与SPD放电能力匹配

   • 后备保护器需在SPD承受设计范围内的浪涌电流（如Iimp或In）时保持不动作。
   • 例如：
     • SPD In = 10kA时，后备保护器的额定电流通常选40A；
     • SPD Iimp = 15kA时，后备保护器的额定电流通常选200A。

2. 短路故障时可靠动作

   • 当SPD短路故障时，后备保护器需及时动作切除故障，避免线路失效。

3. 与主回路保护器（F1）协调

   • 后备保护器（F2）的额定电流需小于主回路保护器（F1），确保故障优先由F2切除，保持主回路的供电。

后备保护器的选择

后备保护器可选用熔断器或断路器，具体选择依据以下情况：

• 熔断器：反应速度快，适用于短路保护；推荐在SPD浪涌能力较大时使用。
• 断路器：更便于维护和复位，但对浪涌冲击的耐受能力需满足SPD要求。

后备保护器与SPD匹配示例

以下是SPD后备保护器配置的参考：

SPD 参数	后备保护器（F2）额定值	主回路保护器（F1）额定值
In = 10kA	熔断器：40A	>40A
Iimp = 15kA	熔断器：200A	>200A
Uc = 320V	断路器：C型曲线，40-200A	大于F2值

设计注意事项

1. 实际环境需求

   • 对供电连续性要求较高时，应优先保证F2动作而不影响F1。
   • 对SPD保护连续性要求较高时，需确保F2与SPD浪涌能力协调匹配。

2. 参考国际标准

   • 设计时可参考IEC 61643-12附录P关于后备保护器额定值的推荐要求。

3. 安装位置

   • 后备保护器应安装在SPD与主回路保护器之间，以保护SPD和供电线路。

通过合理选择和配置后备保护器，可以有效提高SPD的运行可靠性和系统的安全性。