基于微处理器的控制器和PLC(可编程序控制器)对电涌危害尤为敏感。在安装SPD设备前,美国一家主要的汽车生产商不得不每天几次更换汽车装配机器人上的印刷电路板。另外的一些敏感设备包括电子销售设备(EPOS)、计算机和通讯设备。例如:在汽车加油站,抽油机马达产生的电涌会损坏电子控制和通信设备。不仅单个大电涌会使设备损坏,无数个小电涌的累积结果也会烧毁电路板和电子设备、损坏马达的绝缘层和一些矿物绝缘电缆。
三、预防电涌危害的措施
一个典型的SPD系统方案包括主配电柜保护、分配电柜保护、终端配电柜保护和用户端保护几部分。主配电柜保护设备能将高达20kV的外部电涌减至1.1kV的限制电压,这一电压送至分配电柜保护设备进行进一步处理,中央空调、电梯马达等产生的电涌也由分配电柜保护设备处理。这一级的限制电压和其它下级产生的电涌一起被终端配电柜保护设备处理至可忽略不计的电压值。在需要特别保护的通讯和数据设备处,还可安装用户端保护设备。
四、选择和安装
金属氧化可变电阻(Metal Oxide Varistor)是组成大多数SPD的基本器件。早期的SPD产品主要采用单一器件,目前国际上最先进的设计是使用包括箝制电路、滤波器和串联阻抗的混合网络,如美国创新科技公司的Protector系列电涌保护器。在需要重点保护的场合,主动跟踪网络(Active Tracking Network-ATN)会跟踪电源波形,对发生在任何相位和极性上的瞬态电涌作出响应,有效地抑制高频高次谐波,降低系统的总谐波畸变率。
在选择SPD设备时,有几个参数需要考虑,如最大持续工作电流、输入频率、峰值电涌电流、可测限制电压(measured limiting voltage),也称残压、响应时间、重量和外型尺寸等。可测限制电压(Vpk)是最重要的一个指标。它表示将加到负载的最大残压。它在评价制造商在哪种条件下引用该值时尤为重要。一些制造商只引用器件的Vpk,另外一些制造商,如美国创新科技,考虑整体指标,即提供的是在模拟实际使用环境下测得的指标。市场上的许多SPD的峰值电涌电流只有20kA,但40kA和80kA的SPD更好。在大多数重负荷场所,应考虑使用160kA,320kA或640kA 的SPD。
响应时间也是一个值得重视的参数,目前市场充斥的大量几十纳秒级的产品,对含高达几百兆的微处理器芯片的设备,是起不到保护作用的。Protector系列的响应时间已达到1纳秒。电涌保护设备需要在各种模式下工作。在三相星形系统中有十种模式,或称电涌传播路径,即三种相-相、三种相-中线、三种相-地和一种中线-地。