防雷技术

电涌保护器安装保护断路装置问题》的讨论

中国科学院 全宇辰

近几年，随着中国雷电防护事业的快速发展，许多行业标准、规范都在这个迅速膨胀和发展的事业中暴露出明显的不足和滞后，电涌保护器安装保护断路装置问题就是其中的一个。在诸多行业标准中虽然都涉足了这个问题，由于缺少严谨的测试方法、参数和基本要求，在实际应用中显现了十分匮乏的结果，许多行业主管部门也是通过“非官方的”所谓电涌保护器制造商的“企业标准”，来要求防雷工程[包括建筑防雷设计审核]中安装可以导致出现“防雷事故”的某些断路装置，结果出现了许多不该发生的事故，同时也埋下了许多事故“隐患”。笔者的一个学生在某个防雷工程中依照当地防雷主管部门的审核要求，在电涌保护器上串联安装指定的断路保护装置----微型断路器，在去年的一次雷击中出现了问题。首次雷击电涌保护器动作造成微型断路器分断[SPD与电力线路脱离]，紧跟着第2次雷击，导致用户后续负载严重损坏，在进行事故分析中发现电涌保护器并没有损坏，出现事故的原因是与电涌保护器串联的微型断路器在首次雷击是分断，致使用户负载出现无保护状态。许多设计院也反映过类似事故，并对后续工程设计的事故隐患深感担忧和不安。笔者认为这个问题已经严重的影响了防雷工作的后续发展。为此开始了这方面的研究和简单测试，尽管某些测试数据并不十分准确，但所达到的基本效果能够引起业内的注意和“方方面面”的关注。下面就某些测试及数据向大家汇报、讨论，并求得大家的批评指正。

一、问题的提出：

1．标准中断路装置的基本作用

为了防止开关型电涌保护器在雷电高压冲击时，产生负载电压的[工频]后续持续电流导致配电系统整体断电，故在开关型电涌保护器上串联断路保护装置，一旦雷击时发生工频续流出现则断路器就会动作使得电涌保护器快速与电力线路实现分断。杜绝和减少开关型电涌保护器续流引起用户非法断电事故发生。

限压型电涌保护器[多数是压敏电阻]是半导体类电涌保护器，属于易老化类热击穿产品。频繁的雷电及过电压可以造成其内部工频泄漏电流的逐步增大，最终发生热击穿现象，为减少限压型电涌保护器发生上述故障，许多产品虽然内部设置了热断路脱扣系统，但由于各企业电涌保护器制造工艺的差异原因，不可能[逐只]实现老化热脱扣检验，只能依据GB2828标准实现工业产品检验程序，则部分[漏检] 电涌保护器仍会发生对地[或对中线]短路[热击穿]故障造成用户非法断电事故。为了减少类似现象发生，则标准要求在限压型电涌保护器上串联断路装置，杜绝和减少因电涌保护器损坏造成的用户非法断电事故的发生。

2．实际运行出现的问题

由于标准中并未明确指定和规范电涌保护器上串联的断路装置技术类别及参数，所以在执行起标准来就出现了明显的“偏差和误解”，这种偏差和误解已经导致了明显的“原则差异”，出现了许多严重背离标准基本原则的断路装置及设计安装方式，在许多电涌保护器制造商产品样本上也渲染了一些足以导致出现问题的“推荐安装方式”，在某些雷电防护刊物上成了“模版和范本”。导致许多专业设计人员和行业主管部门列为“必须”执行的硬性“规定”来贯穿于整个防雷项目中。目前流行的电涌保护器串接的断路保护装置有两类：[可恢复类]微型断路器和[不可恢复]熔断器。但在实际运行中却出现了许多事与愿违的结果。

在笔者应邀在某省的税务系统下属县、市的数十计算机机房进行防雷装置的检查工作，发现部分机房的电涌保护器上串联的微型断路器都已因雷电而分断，在出现雷击事故的几个机房中虽然安装了电涌保护器，但电涌保护器上串联的微型断路器都已经断开。我们卸下电涌保护器模块进行测试，发现模块参数都没有本质变化，将微型断路器闭合 [与SPD接通]和发现电涌保护器仍旧可以使用。这就意味着微型断路器参数与电涌保护器参数根本就不匹配，使得雷击造成微型断路器动作分断，电涌保护器与被保护负载电力线脱离，当后续雷击发生时，则用户负载损坏。这就严重的背离了标准的精神和初衷。

出现上述事故后，作为用户就会指责或片面理解“防雷装置无用”，指责防雷工程施工企业，施工企业推到验收[当地防雷主管]部门，验收部门质讯施工企业，施工企业借口“已经对用户进行了日常维护培训”，用户以“电涌保护器安装在配电室或配电柜内不易经常巡查”为理由进行推辞，结果就是谁也说不清楚，最终是用户接受损失。有许多设计院的设计人员称：“每到雨季就失眠，出现雷击如电涌保护器损坏是正常的事，就害怕雷击时微型断路器分断，造成后续雷击烧毁设备事故”。

为此笔者依据标准，对部分典型的断路装置进行模拟雷击实验，在寻找和捕捉一些参数来进行分析研究，力争寻到某些“解决和部分解决问题”的路径，减少和尽量杜绝某些“事故发生”。