目前在煙臺(tái)防雷工程設(shè)計(jì)和施工過(guò)程中，對(duì)于電涌保護(hù)器安裝時(shí)，前端是否加裝空氣開(kāi)關(guān)或熔斷器，存在很多不同的意見(jiàn)。但在一些標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范中，卻是明確地提出了必須加裝，而且還提出了一些參數(shù)的要求。筆者根據(jù)多年電涌保護(hù)器的現(xiàn)場(chǎng)使用經(jīng)驗(yàn)和一些問(wèn)題分析，提出不同的看法，供大家探討。
一、安裝空氣開(kāi)關(guān)或熔斷器的目的
電涌保護(hù)器是一種對(duì)電器設(shè)備起保護(hù)作用的含有非線性器件的設(shè)備，不同于普通的用電設(shè)備。在它的安裝回路當(dāng)中加裝空氣開(kāi)關(guān)或熔斷器，所起的作用自然與在其它場(chǎng)合下有所不同了。
筆者認(rèn)為在電涌保護(hù)器回路中加裝空氣開(kāi)關(guān)或熔斷器，主要有以下幾個(gè)目的：
1、按一些規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)中的要求執(zhí)行；在《通信局（站）防雷與接地工程設(shè)計(jì)規(guī)范 YD5098-2005》當(dāng)中 9.2.5條規(guī)定：在電源SPD的引接線上，應(yīng)串接保護(hù)空開(kāi)（保險(xiǎn)絲），防止SPD故障時(shí)引起系統(tǒng)供電中斷。保護(hù)空開(kāi)（或保險(xiǎn)絲）的標(biāo)稱電流不應(yīng)大于前級(jí)供電線路（或保險(xiǎn)絲）的1/1.6 倍。因此按此條規(guī)范要求，很多場(chǎng)合安裝時(shí)依此要求進(jìn)行加裝空開(kāi)。
2、安裝更換方便：電涌保護(hù)器是一種保護(hù)性設(shè)備，有使用壽命，也會(huì)損壞，而其往往安裝在靠近電源總開(kāi)關(guān)的位置附近，如果進(jìn)行更換，如果電涌保護(hù)器回路當(dāng)中沒(méi)有空氣開(kāi)關(guān)，則需要斷停電源的總空開(kāi)，造成后續(xù)設(shè)備斷電，影響設(shè)備正常工作。所以基于此點(diǎn)原因考慮，在電涌保護(hù)器引接線回路中加裝空氣開(kāi)關(guān)或熔斷器，會(huì)方便以后的更換；
3、為保護(hù)電涌保護(hù)器而設(shè)：電涌保護(hù)器設(shè)備中主要是以MOV芯片為主，MOV的特點(diǎn)大家都知道，由于存在泄漏電流的影響，會(huì)使特性劣化，進(jìn)而使MOV的漏電流不斷增大，大的漏電流會(huì)使MOV發(fā)熱、毀壞或造成燃燒。安裝空氣開(kāi)關(guān)就是利用其熱脫扣功能在MOV漏電流長(zhǎng)時(shí)間過(guò)大時(shí)跳閘而切斷電涌保護(hù)器回路。
二、安裝空氣開(kāi)關(guān)或熔斷器存在問(wèn)題
在電涌保護(hù)器引線回路中安裝空氣開(kāi)關(guān)的好處，也就是這了達(dá)到上述的三個(gè)目的，但對(duì)于電涌保護(hù)器保護(hù)后續(xù)設(shè)備這個(gè)目的來(lái)說(shuō)，卻無(wú)法起到什么好的作用，反而會(huì)帶來(lái)負(fù)面影響。安裝空氣開(kāi)關(guān)對(duì)電涌保護(hù)器的保護(hù)目的所以產(chǎn)生的影響主要有：
首先是殘壓：由于空氣開(kāi)關(guān)中存在接點(diǎn)、安裝中必需的導(dǎo)線的存在，在雷電流經(jīng)過(guò)時(shí)，肯定要產(chǎn)生一定的殘壓，這個(gè)殘壓會(huì)與電涌保護(hù)器的殘壓進(jìn)行迭加，施加到后續(xù)設(shè)備上，這樣會(huì)使電涌保護(hù)器的實(shí)際保護(hù)作用大打折扣。關(guān)于空氣開(kāi)關(guān)的殘壓試驗(yàn)，全宇辰老師在《電涌保護(hù)器安裝保護(hù)斷路器裝置問(wèn)題的討論》中有詳細(xì)的論述，大家可以借鑒一下；
其次，由于空氣開(kāi)關(guān)只是一個(gè)開(kāi)關(guān)性的器件，并不具備防雷電流沖擊的能力，但其在一定峰值的雷電流的沖擊下也有可能會(huì)出現(xiàn)跳閘情況，并且這個(gè)電流通常會(huì)小于后面電涌保護(hù)器所能承受的雷電沖擊電流，這樣本應(yīng)由電涌保護(hù)器起泄放作用卻被空氣開(kāi)關(guān)與主回路斷開(kāi)，失去了保護(hù)作用。并且一旦斷開(kāi)后，空氣開(kāi)關(guān)不能自動(dòng)恢復(fù)，在后續(xù)出現(xiàn)雷電流的時(shí)候，電涌保護(hù)器也無(wú)法起到保護(hù)作用，因?yàn)槠錈o(wú)法與主回路連接了。必須由人工閉合空氣開(kāi)關(guān)。
三、空氣開(kāi)關(guān)安裝的必要性探討
在電涌保護(hù)器引接線路中安裝空氣開(kāi)關(guān)，存在一定的弊病，這已經(jīng)是人所共識(shí)的了。但究竟在實(shí)際當(dāng)中要不要安裝呢？筆者認(rèn)為，權(quán)衡利弊，根據(jù)目前電涌保護(hù)器的技術(shù)水平和功能，以及考慮電涌保護(hù)器損壞更換方便，在電涌保護(hù)器自附的安全脫扣技術(shù)不成熟的階段，還是有必要加裝的。目前在市場(chǎng)上有很多的電涌保護(hù)器都帶有熱脫扣保護(hù)或短路保護(hù)，但其可靠性尚達(dá)不到實(shí)際應(yīng)用要求，技術(shù)尚不成熟，往往在許多場(chǎng)合下，無(wú)法在異常情況下能將電涌保護(hù)器自動(dòng)從供電回路中脫離。所以在此技術(shù)問(wèn)題沒(méi)有完全解決之前，在安裝電涌保護(hù)器的時(shí)候，應(yīng)安裝空氣開(kāi)關(guān)，以保證其安全使用。其次，電涌保護(hù)器也屬于線路中的電氣設(shè)備，也有一定的使用壽命與損壞可能，在更換時(shí)，應(yīng)盡可能不影響主回路的供電連續(xù)，安裝空氣開(kāi)關(guān)后，更換時(shí)比較方便，也不會(huì)影響主電源回路的供電。
雖然安裝空氣開(kāi)關(guān)是有必要的，但是對(duì)于不同場(chǎng)合下，安裝空氣開(kāi)關(guān)的選擇要求是不同的，不能一揮而就。
四、如何選擇合適的空氣開(kāi)關(guān)
電涌保護(hù)器引接線路中空氣開(kāi)關(guān)的選用，一般有兩條：一是容量，二是保護(hù)脫扣曲線。
關(guān)于空氣開(kāi)關(guān)容量的選擇，目前在防雷工程設(shè)計(jì)和施工中，大多數(shù)情況下都是參照《通信局（站）防雷與接地工程設(shè)計(jì)規(guī)范 YD5098-2005》當(dāng)中 9.2.5條規(guī)定來(lái)進(jìn)行確定的，其實(shí)這種方法存在一定的片面性。這條規(guī)定應(yīng)是從供電系統(tǒng)的繼電保護(hù)的角度提出的，而非針對(duì)電涌保護(hù)器而提出的，這項(xiàng)要求應(yīng)作為選擇空氣開(kāi)關(guān)空量的上限要求而非下限要求。同時(shí)這項(xiàng)要求應(yīng)對(duì)于3+1模式是適用的，而對(duì)于4+0模式，是不適用的。
如上圖，這是3+1模式下其中一相的接線原理圖。由上圖可以看出，當(dāng)電涌保護(hù)器某一模塊失效短路時(shí)，由于其安裝在相L1與中線N之間，相線與中線之間的能量可以提供足夠大的短路電流，使安裝在電涌保護(hù)器M1引接線路中的K1跳閘，從而將其從主回路中切除。
如上圖，這是4+0模式的電涌保護(hù)器安裝原理圖。其中Rb為變壓器處接地電阻，Rj 為電涌保護(hù)器安裝位置處接地電阻。G為真實(shí)的大地。我們可以假設(shè)其均為4Ω。那么當(dāng)M1模塊失效短路時(shí)，電流只能通過(guò)L1、Rj、G（G）Rb形成回路，那么所形成的短路電流大約為：220V/（4+4）Ω=27.5A 如果兩地的接地電阻更大的話，那么所形成的短路電流就更小。所以，安裝在此位置的空氣開(kāi)關(guān)如果想要求其起到對(duì)電涌保護(hù)器的保護(hù)作用，就不能按照《通信局（站）防雷與接地工程設(shè)計(jì)規(guī)范 YD5098-2005》當(dāng)中 9.2.5條規(guī)定來(lái)進(jìn)行選擇。而應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行測(cè)算選取，否則，安裝的空氣開(kāi)關(guān)容量較大，短路所形成的短路電流無(wú)法使空氣開(kāi)關(guān)跳閘，20-30A左右的短路電流很快會(huì)引起電涌保護(hù)器發(fā)熱，引起燃燒等惡性事故。
對(duì)于另一條選擇標(biāo)準(zhǔn)，就是脫扣器保護(hù)動(dòng)作曲線，一般是選取“C”型的脫扣保護(hù)動(dòng)作曲線，可以更好地符合對(duì)電涌保護(hù)器的保護(hù)要求。
綜上所述，在對(duì)于電涌保護(hù)器引接線路的空氣開(kāi)關(guān)的選擇上，應(yīng)根據(jù)實(shí)際使用情況來(lái)合理選擇，而不能盲目地照搬規(guī)范。在電涌保護(hù)器引接線路中加裝空氣開(kāi)關(guān)，應(yīng)是一種過(guò)渡行為，在電涌保護(hù)器安全保護(hù)技術(shù)成熟后，應(yīng)充分發(fā)揮電涌保護(hù)器的保護(hù)作用，而不應(yīng)再要求增設(shè)空氣開(kāi)關(guān)。因?yàn)槠洚吘乖黾恿吮Ｗo(hù)時(shí)的殘壓和延遲了保護(hù)時(shí)間。
