西岱爾電源電涌保護(hù)箱的安裝與維護(hù)

劉贊勛

（哈爾濱威克科技有限公司，黑龍江 哈爾濱 150090）

1 前言

探測(cè)站雷電入侵的途徑非常廣泛, 電氣化接觸網(wǎng)、電氣化接觸網(wǎng)桿塔貫通線、貫通線桿塔、探測(cè)站電源線路、紅外探頭、磁鋼、AEI車(chē)號(hào)同軸電纜、通訊線路均較易成為雷電電涌入侵的途徑。探測(cè)站機(jī)房電源線路基本是架空走線，且缺少外部防雷措施，避雷針等。因此，電源進(jìn)線較容易遭受雷擊的影響。電源電涌保護(hù)箱采用兩級(jí)或兩級(jí)以上的防護(hù)。

2 電源電涌保護(hù)箱的組成

電源電涌保護(hù)箱由箱體及內(nèi)部元器件組成（見(jiàn)圖1 ）。

圖1 TSP-012PF 箱體內(nèi)部

（1）電源電涌保護(hù)箱箱體面板組成包括：電流表、電壓表、鎖具、電纜固定頭。

（2）電源電涌保護(hù)箱內(nèi)部組成包括：B級(jí)故障保護(hù)開(kāi)關(guān)1個(gè)；B級(jí)電涌保護(hù)器2個(gè)；C級(jí)故障保護(hù)開(kāi)關(guān)1個(gè)；C級(jí)電涌保護(hù)器2個(gè)；協(xié)調(diào)電感2個(gè)；電源輸出開(kāi)關(guān)2個(gè)；防雷地接線端子1個(gè)；電涌計(jì)數(shù)器1個(gè)；電流互感器1個(gè)；電源輸入接線端子2個(gè)。

3 電源電涌保護(hù)箱的工作原理

隨著5T系統(tǒng)規(guī)范的不斷完善，5T系統(tǒng)要求采用共地的接地方式。 TSP-012PF是防雷地單地的設(shè)計(jì)，具有工作電壓、電流實(shí)時(shí)顯示、模塊化設(shè)計(jì)、模塊損壞指示等功能。

電源電涌保護(hù)箱采用B+C兩級(jí)聯(lián)合保護(hù)，如圖2 所示。

B級(jí)電涌保護(hù)是通過(guò)電涌保護(hù)器TSP150E-400和TSP100EG-600來(lái)實(shí)現(xiàn)的，其中：電涌保護(hù)器TSP150E-400為壓敏電阻型電涌保護(hù)器，而當(dāng)電涌侵入時(shí)，壓敏電阻等效電阻降低，方便了大電流的泄放，而設(shè)備上的電壓也被抑制到壓敏電阻的飽和電壓（殘壓）。TSP150E-400安裝在相線（L）與中性線（N）之間，可承受峰值為15 kA的10/350 μs脈沖電流的沖擊，該產(chǎn)品采用“無(wú)間隙”技術(shù)，無(wú)跟隨電流，更好地保證了低壓網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行可靠性，產(chǎn)品內(nèi)置三極熱脫扣裝置，并具有故障顯示和遙信告警功能。

圖2 TSP-012PF原理圖

電涌保護(hù)器TSP100EG-600為氣體放電管型電涌保護(hù)器，氣體放電管常態(tài)時(shí)阻抗為兆歐級(jí)，擊穿放電后迅速跌落至1歐姆以下，電涌消失后自動(dòng)恢復(fù)到高阻抗?fàn)顟B(tài)。其殘壓大大低于空氣間隙。TSP100EG-600提供中性線電涌保護(hù)，安裝在中性線（N）與保護(hù)地線之間，與TSP150E-400共同實(shí)現(xiàn)“紅外線軸溫探測(cè)系統(tǒng)（THDS）” 探測(cè)站供電線路的差模和共模電涌保護(hù)。

C級(jí)電涌保護(hù)是通過(guò)電涌保護(hù)器TSP40-400和TSP30G-600來(lái)實(shí)現(xiàn)的，其中：電涌保護(hù)器TSP40-400提供相線（L）和中性線（N）之間的保護(hù)。TSP40-400由可插拔保護(hù)模塊和安裝底座兩部分構(gòu)成，安裝維護(hù)方便快捷，并提供狀態(tài)顯示窗口（變紅為損壞）。

電涌保護(hù)器TSP30G-600安裝在中性線（N）與保護(hù)地線之間，與TSP40-400共同提供差模和共模電涌保護(hù)。TSP30G-600由可插拔保護(hù)模塊和安裝底座兩部分構(gòu)成，安裝維護(hù)方便快捷。

4 電源電涌保護(hù)箱的安裝與維護(hù)

4.1 電源電涌保護(hù)箱的安裝

4.1.1 安裝基本原則

（1）電源電涌保護(hù)箱安裝時(shí)應(yīng)按照表1 擇截面積合適的連接導(dǎo)線。所有電線接頭必須連接牢固可靠。

表1 各種連接導(dǎo)線（橫截面積）要求

（2）安裝現(xiàn)場(chǎng)防雷地接地電阻值應(yīng)不大于4 Ω。

（3）電源出線不宜與進(jìn)線及接地線靠近平行敷設(shè)，信號(hào)線不宜與電源線靠近平行敷設(shè)。

（4）電源電涌保護(hù)箱應(yīng)盡量靠近接地排安裝，接地線至接地母線排的長(zhǎng)度小于50 cm。接地線應(yīng)盡量平直，其轉(zhuǎn)彎半徑應(yīng)不小于10 cm。

（5）電源電涌保護(hù)箱應(yīng)盡量靠近被保護(hù)設(shè)備安裝。

（6）必須按箱內(nèi)標(biāo)識(shí)仔細(xì)接線，特別注意進(jìn)線與出線位置，及L與N線位置，保證接線正確。

4.1.2 安裝方法

（1）安裝電源電涌保護(hù)箱要求現(xiàn)場(chǎng)有適當(dāng)尺寸的墻面（600 mm×600 mm）。

（2）將電涌保護(hù)箱的安裝掛件裝好，放置于欲安裝的位置上，靠緊墻面，在四個(gè)安裝掛件的安裝孔處用鉛筆在墻面上做好打孔用的記號(hào)。

（3）用電錘在做好記號(hào)的位置上打孔，孔徑8 mm，孔深100mm，然后裝上預(yù)埋式膨脹螺絲。

（4）將電涌保護(hù)箱放置于安裝位置，四個(gè)安裝孔與膨脹螺絲對(duì)齊，擰入四個(gè)螺絲，將電涌保護(hù)箱固定。

4.1.3 接線方法

（1）電源電涌保護(hù)箱下方有兩個(gè)PGA21(大)電纜固定頭，兩個(gè)PGA13.5(小)電纜固定頭。其中PGA21(大)電纜固定頭作為電源進(jìn)出線接頭，PGA13.5(小)電纜固定頭作為防雷地線電纜接頭。

（2）連線時(shí)，首先把電纜固定頭螺帽擰松，將對(duì)應(yīng)線纜穿入孔中，連入防雷箱相應(yīng)接線排上，最后把電纜固定頭螺帽擰緊。

（3）將輸入電源的相線和中性線、防雷地分別與電源電涌保護(hù)箱的對(duì)應(yīng)接線端子相連接。

（4）兩路輸出電源線直接接入空氣開(kāi)關(guān)的底座。

4.2 電源電涌保護(hù)箱的維護(hù)

（1） 電源電涌保護(hù)箱的內(nèi)部有四只空氣開(kāi)關(guān)，其中兩只靠近輸出端子安裝的開(kāi)關(guān)分別控制兩路輸出，可根據(jù)需要閉合或斷開(kāi)；另兩只為故障保護(hù)開(kāi)關(guān)。故障保護(hù)開(kāi)關(guān)在正常工作時(shí)應(yīng)保持閉合狀態(tài)，否則將失去電涌保護(hù)功能。

（2） 電源電涌保護(hù)箱在非雷雨季節(jié)無(wú)須特別維護(hù)，僅需按照電路常規(guī)檢查規(guī)定的時(shí)間進(jìn)行檢查，一般不少于每三個(gè)月一次。

（a）本地電網(wǎng)電壓日峰值（僅記錄）；

（b）電涌計(jì)數(shù)器讀數(shù)（僅記錄）；

（c）電涌保護(hù)器窗口是否變?yōu)榧t色或者有其他異常情況（特別注意：窗口一經(jīng)變紅，即需立刻更換模塊）；

（d）電涌保護(hù)箱內(nèi)空氣開(kāi)關(guān)是否動(dòng)作（若已經(jīng)動(dòng)作，在確認(rèn)1～3條正常時(shí)，空氣開(kāi)關(guān)須重新合上）。

（3）電源電涌保護(hù)箱在雷雨季節(jié)到來(lái)前，應(yīng)進(jìn)行一次全面檢查，如有問(wèn)題應(yīng)立即處理。

（a）地網(wǎng)接地電阻（是否滿(mǎn)足安裝標(biāo)準(zhǔn)）；

（b）接地引下線有無(wú)銹蝕、接地體附近地面有無(wú)異常，必要時(shí)挖開(kāi)地面抽查地下隱蔽部分銹蝕情況；

（c）電涌保護(hù)箱連接處是否緊固、接觸是否良好（若連接松動(dòng)、接觸不好須立即改正）；

（d）電涌計(jì)數(shù)器讀數(shù)（僅記錄）；

（e）用THNET-SPD系列檢測(cè)儀對(duì)電涌保護(hù)器進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)更換；

（f）電涌保護(hù)箱內(nèi)空氣開(kāi)關(guān)是否動(dòng)作（若已經(jīng)動(dòng)作，在確認(rèn)1～5條正常時(shí)，空氣開(kāi)關(guān)須重新合上）。

（4）在雷電來(lái)臨前，電涌保護(hù)器不工作，呈現(xiàn)高阻狀態(tài)，不影響設(shè)備供電和信號(hào)的正常傳輸；當(dāng)雷電侵襲設(shè)備時(shí)，電涌保護(hù)器啟動(dòng)，將雷電電涌電流泄放到大地中，并將設(shè)備電壓限制到設(shè)備所能承受的范圍內(nèi)，從而保護(hù)后端的設(shè)備不受雷電電涌侵害；當(dāng)雷電過(guò)后，電涌保護(hù)器又恢復(fù)到高阻狀態(tài)，不影響設(shè)備供電和信號(hào)的正常傳輸。在發(fā)生雷電之后，應(yīng)立即對(duì)電涌保護(hù)箱進(jìn)行檢查，將電涌保護(hù)箱內(nèi)電涌保護(hù)器前端的故障保護(hù)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，此時(shí)電涌保護(hù)器不帶電（保證了設(shè)備維護(hù)人員的人身安全）。如有問(wèn)題應(yīng)立即處理。

（a）電涌計(jì)數(shù)器讀數(shù)（記錄并與上次數(shù)據(jù)對(duì)比）；

（b）將電涌保護(hù)器拆卸下來(lái)，用THNET-SPD系列檢測(cè)儀對(duì)電涌保護(hù)器進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)更換；

（c）電涌保護(hù)箱內(nèi)空氣開(kāi)關(guān)是否動(dòng)作（若已經(jīng)動(dòng)作，在確認(rèn)1～2條正常時(shí)，空氣開(kāi)關(guān)須重新合上）。

5 結(jié)束語(yǔ)

本文主要介紹西岱爾電源電涌保護(hù)箱的組成、工作原理與安裝維護(hù)經(jīng)驗(yàn),結(jié)合在實(shí)際應(yīng)用中存在的問(wèn)題，對(duì)應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行了詳細(xì)的分析，可供維護(hù)人員參考和借鑒。減少維護(hù)人員的工作量，準(zhǔn)確地維護(hù)設(shè)備保證行車(chē)安全。