第二十九节 使用浪涌保护器的注意事项
    

 浪涌保护器是自动控制系统、关键的信息系统中不可缺少的保护设备。正确使用浪涌保护器能够使系统的可靠性大幅度提高。

某化工厂,经常出现PLC数据丢失的现象,系统维修和生产中断给企业带来了巨大的经济损失。在PLC的电源线上安装了HTSP正弦波跟踪浪涌保护器后,没有再出现数据丢失的现象。

一般,当系统出现以下故障现象时,可以考虑时出现了浪涌的问题,需要采取浪涌保护措施:

1) 只读存储器内的数据丢失,微处理器失去功能,必须由厂家重新写入数据

2) 微处理器电路复位,导致控制过程中断,影响正常生产

3) 硬件电路损坏,必须更换器件才能够恢复功能

4) 预置的校准值漂移,导致控制参数错误

5) 程序跑飞、系统死锁

6) 可控硅整流器故障

7) 数字、模拟控制误动作

虽然,浪涌保护器对制造系统的保护效果十分显著,但是,这是以正确的使用方法为前提的。

        浪涌保护器的正确使用包括正确的选择和正确的安装两个方面的内容。

选择浪涌保护器时,主要注意三点:

第一,浪涌保护器的电流承受能力,选择的方法在浪涌分级防护一节已经介绍,如果选择不当,会造成浪涌保护器过早失效,或者经济性降低;

第二:是否需要正弦波跟踪功能,如果防护的目的是避免控制系统、信息处理系统的数据错误,则正弦波跟踪功能是必要的;

第三:失效保护和显示功能,也就是浪涌保护器在失效(导通电压低于电源电压)时,要有保护装置将浪涌保护器件从线路上脱开,并显示其已经失效。

关于第三点,读者需要特别关注。

浪涌保护器内部重要的器件是压敏电阻。压敏电阻并联安装在需要保护的线路上,如图1所示。线路上没有浪涌电压时,它的阻抗很大,不会影响电路的正常工作;当浪涌电压出现时,它的阻抗变得很低,为浪涌能量提供一个旁路,从而保护电路是其免受浪涌的危害。

浪涌保护器的安装方式

目前,常用的浪涌保护器使用氧化锌压敏电阻作为核心保护器件。氧化锌压敏电阻的一个特性是,随着承受浪涌冲击的次数增加,它的导通电压数值下降。当导通电压下降到电网电压的峰值时,电网电压也能够使其导通。这时,流过压敏电阻的功率骤然增加,压敏电阻急剧发热,并损坏,如图2所示。如果浪涌保护器的外壳不够坚固(例如,用塑料做成的外壳),可能会出现外壳炸裂。

过热损坏的压敏电阻

解决上述问题的方法是,在压敏电阻上以紧密接触的方式安装一个热熔保险,当压敏电阻的温度急剧升高时,热熔保险在压敏电阻过热之前断开,避免压敏电阻过热而引起爆炸。现在有些压敏电阻厂商已经开始重视这个问题,制造出了热熔保险内置的压敏电阻器件,这种器件由于热熔保险与压敏电阻包封在一起,温度感应更快,保护效果更好,如图3所示。

热熔保险对压敏电阻的保护

热熔保险动作后,将压敏电阻从线路上断开,从而避免压敏电阻过热。但是,这时浪涌保护器就失去了保护功能。如果不能及时更换,电子设备就处于没有保护的状态,可能造成系统损坏。

因此,优质的浪涌保护器在失效时必须具有失效报警功能,以声光形式报警,提醒值班人员及时更换。如果没有报警装置,即使安排人员巡查,也无法发现异常,不能及时更换失效的保护器,使设备处于没有保护的状态下,造成经济损失。同时,优质的浪涌保护器采用了较大的冗余设计,一般寿命可以达到5年以上。有些浪涌保护器还有报警信号输出,以便连接外部警报装置。

目前一些小型厂商简单地将压敏电阻封装起来,制成浪涌保护器销售,具有很大的安全隐患。这些劣质的浪涌保护器寿命很短,并且在失效时没有报警功能。使用这种浪涌保护器没有益处,甚至会导致意外的爆炸、火灾事故。

除了选择优质的浪涌保护器十分重要以外,浪涌保护器的安装对于保护效果同样十分重要。使用并联安装的浪涌保护器时,要使接线尽量短,接线过长会导致浪涌电压的钳位效果降低。一个简单的常识是:每毫米长的导线会使钳位电压增加1V。之所以会有这种现象,是因为浪涌保护器导通时,连接线上流过的电流具有较高的频率(di/dt),在连接线上的电感上感应出较高的电压。为了尽量减小接线长度,一般将浪涌保护器集成在配电柜或配电箱内。不同的接线方式与钳位效果的关系如图4所示。

并联浪涌保护器的接线方式与钳位效果

航天科工集团706制造的HTSP系列产品是参照国际先进产品研发的产品系列,在性能上达到了国际同类产品的先进水平,可以满足各种场合浪涌保护的要求。

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    收录时间:2013年07月12日 23:59:17 来源:北极星电力商务通 作者:匿名
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