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、探測站電源線路、紅外探頭、磁鋼、AEI車號同軸電纜、通訊線路均較易成為雷電電涌入侵的途徑。探測站機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，電源進線較容易遭受雷擊的影響。電源電涌保護箱采用兩級或兩級以上的防護。

2 電源電涌保護箱的組成

電源電涌保護箱由箱體及內(nèi)部元器件組成（見圖1 ）。

圖1 TSP-012PF 箱體內(nèi)部

（1）電源電涌保護箱箱體面板組成包括：電流表、電壓表、鎖具、電纜固定頭。

（2）電源電涌保護箱內(nèi)部組成包括：B級故障保護開關(guān)1個；B級電涌保護器2個；C級故障保護開關(guān)1個；C級電涌保護器2個；協(xié)調(diào)電感2個；電源輸出開關(guān)2個；防雷地接線端子1個；電涌計數(shù)器1個；電流互感器1個；電源輸入接線端子2個。

3 電源電涌保護箱的工作原理

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，具有工作電壓、電流實時顯示、模塊化設(shè)計、模塊損壞指示等功能。

電源電涌保護箱采用B+C兩級聯(lián)合保護，如圖2 所示。

B級電涌保護是通過電涌保護器TSP150E-400和TSP100EG-600來實現(xiàn)的，其中：電涌保護器TSP150E-400為壓敏電阻型電涌保護器，而當(dāng)電涌侵入時，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“無間隙”技術(shù)，無跟隨電流，更好地保證了低壓網(wǎng)絡(luò)的運行可靠性，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

電涌保護器TSP100EG-600為氣體放電管型電涌保護器，氣體放電管常態(tài)時阻抗為兆歐級，擊穿放電后迅速跌落至1歐姆以下，電涌消失后自動恢復(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，安裝在中性線（N）與保護地線之間，與TSP150E-400共同實現(xiàn)“紅外線軸溫探測系統(tǒng)（THDS）” 探測站供電線路的差模和共模電涌保護。

C級電涌保護是通過電涌保護器TSP40-400和TSP30G-600來實現(xiàn)的，其中：電涌保護器TSP40-400提供相線（L）和中性線（N）之間的保護。TSP40-400由可插拔保護模塊和安裝底座兩部分構(gòu)成，安裝維護方便快捷，并提供狀態(tài)顯示窗口（變紅為損壞）。

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

4 電源電涌保護箱的安裝與維護

4.1 電源電涌保護箱的安裝

4.1.1 安裝基本原則

（1）電源電涌保護箱安裝時應(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)場防雷地接地電阻值應(yīng)不大于4 Ω。

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

（4）電源電涌保護箱應(yīng)盡量靠近接地排安裝，接地線至接地母線排的長度小于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）電源電涌保護箱應(yīng)盡量靠近被保護設(shè)備安裝。

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

4.1.2 安裝方法

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

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

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

（4）將電涌保護箱放置于安裝位置，四個安裝孔與膨脹螺絲對齊，擰入四個螺絲，將電涌保護箱固定。

4.1.3 接線方法

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

（2）連線時，首先把電纜固定頭螺帽擰松，將對應(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箱的對應(yīng)接線端子相連接。

（4）兩路輸出電源線直接接入空氣開關(guān)的底座。

4.2 電源電涌保護箱的維護

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

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

（a）本地電網(wǎng)電壓日峰值（僅記錄）；

（b）電涌計數(shù)器讀數(shù)（僅記錄）；

（c）電涌保護器窗口是否變?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）電涌保護箱內(nèi)空氣開關(guān)是否動作（若已經(jīng)動作，在確認1～3條正常時，空氣開關(guān)須重新合上）。

（3）電源電涌保護箱在雷雨季節(jié)到來前，應(yīng)進行一次全面檢查，如有問題應(yīng)立即處理。

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

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

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

（d）電涌計數(shù)器讀數(shù)（僅記錄）；

（e）用THNET-SPD系列檢測儀對電涌保護器進行檢測，發(fā)現(xiàn)問題及時更換；

（f）電涌保護箱內(nèi)空氣開關(guān)是否動作（若已經(jīng)動作，在確認1～5條正常時，空氣開關(guān)須重新合上）。

（4）在雷電來臨前，電涌保護器不工作，呈現(xiàn)高阻狀態(tài)，不影響設(shè)備供電和信號的正常傳輸；當(dāng)雷電侵襲設(shè)備時，電涌保護器啟動，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)，從而保護后端的設(shè)備不受雷電電涌侵害；當(dāng)雷電過后，電涌保護器又恢復(fù)到高阻狀態(tài)，不影響設(shè)備供電和信號的正常傳輸。在發(fā)生雷電之后，應(yīng)立即對電涌保護箱進行檢查，將電涌保護箱內(nèi)電涌保護器前端的故障保護開關(guān)斷開，此時電涌保護器不帶電（保證了設(shè)備維護人員的人身安全）。如有問題應(yīng)立即處理。

（a）電涌計數(shù)器讀數(shù)（記錄并與上次數(shù)據(jù)對比）；

（b）將電涌保護器拆卸下來，用THNET-SPD系列檢測儀對電涌保護器進行檢測，發(fā)現(xiàn)問題及時更換；

（c）電涌保護箱內(nèi)空氣開關(guān)是否動作（若已經(jīng)動作，在確認1～2條正常時，空氣開關(guān)須重新合上）。

5 結(jié)束語

本文主要介紹西岱爾電源電涌保護箱的組成、工作原理與安裝維護經(jīng)驗,結(jié)合在實際應(yīng)用中存在的問題，對應(yīng)用現(xiàn)狀進行了詳細的分析，可供維護人員參考和借鑒。減少維護人員的工作量，準(zhǔn)確地維護設(shè)備保證行車安全。