西岱尔电源电涌保护箱的安装与维护

刘赞勋

（哈尔滨威克科技有限公司，黑龙江 哈尔滨 150090）

1 前言

探测站雷电入侵的途径非常广泛, 电气化接触网、电气化接触网杆塔贯通线、贯通线杆塔、探测站电源线路、红外探头、磁钢、AEI车号同轴电缆、通讯线路均较易成为雷电电涌入侵的途径。探测站机房电源线路基本是架空走线，且缺少外部防雷措施，避雷针等。因此，电源进线较容易遭受雷击的影响。电源电涌保护箱采用两级或两级以上的防护。

2 电源电涌保护箱的组成

电源电涌保护箱由箱体及内部元器件组成（见图1 ）。

图1 TSP-012PF 箱体内部

（1）电源电涌保护箱箱体面板组成包括：电流表、电压表、锁具、电缆固定头。

（2）电源电涌保护箱内部组成包括：B级故障保护开关1个；B级电涌保护器2个；C级故障保护开关1个；C级电涌保护器2个；协调电感2个；电源输出开关2个；防雷地接线端子1个；电涌计数器1个；电流互感器1个；电源输入接线端子2个。

3 电源电涌保护箱的工作原理

随着5T系统规范的不断完善，5T系统要求采用共地的接地方式。 TSP-012PF是防雷地单地的设计，具有工作电压、电流实时显示、模块化设计、模块损坏指示等功能。

电源电涌保护箱采用B+C两级联合保护，如图2 所示。

B级电涌保护是通过电涌保护器TSP150E-400和TSP100EG-600来实现的，其中：电涌保护器TSP150E-400为压敏电阻型电涌保护器，而当电涌侵入时，压敏电阻等效电阻降低，方便了大电流的泄放，而设备上的电压也被抑制到压敏电阻的饱和电压（残压）。TSP150E-400安装在相线（L）与中性线（N）之间，可承受峰值为15 kA的10/350 μs脉冲电流的冲击，该产品采用“无间隙”技术，无跟随电流，更好地保证了低压网络的运行可靠性，产品内置三极热脱扣装置，并具有故障显示和遥信告警功能。

图2 TSP-012PF原理图

电涌保护器TSP100EG-600为气体放电管型电涌保护器，气体放电管常态时阻抗为兆欧级，击穿放电后迅速跌落至1欧姆以下，电涌消失后自动恢复到高阻抗状态。其残压大大低于空气间隙。TSP100EG-600提供中性线电涌保护，安装在中性线（N）与保护地线之间，与TSP150E-400共同实现“红外线轴温探测系统（THDS）” 探测站供电线路的差模和共模电涌保护。

C级电涌保护是通过电涌保护器TSP40-400和TSP30G-600来实现的，其中：电涌保护器TSP40-400提供相线（L）和中性线（N）之间的保护。TSP40-400由可插拔保护模块和安装底座两部分构成，安装维护方便快捷，并提供状态显示窗口（变红为损坏）。

电涌保护器TSP30G-600安装在中性线（N）与保护地线之间，与TSP40-400共同提供差模和共模电涌保护。TSP30G-600由可插拔保护模块和安装底座两部分构成，安装维护方便快捷。

4 电源电涌保护箱的安装与维护

4.1 电源电涌保护箱的安装

4.1.1 安装基本原则

（1）电源电涌保护箱安装时应按照表1 择截面积合适的连接导线。所有电线接头必须连接牢固可靠。

表1 各种连接导线（横截面积）要求

（2）安装现场防雷地接地电阻值应不大于4 Ω。

（3）电源出线不宜与进线及接地线靠近平行敷设，信号线不宜与电源线靠近平行敷设。

（4）电源电涌保护箱应尽量靠近接地排安装，接地线至接地母线排的长度小于50 cm。接地线应尽量平直，其转弯半径应不小于10 cm。

（5）电源电涌保护箱应尽量靠近被保护设备安装。

（6）必须按箱内标识仔细接线，特别注意进线与出线位置，及L与N线位置，保证接线正确。

4.1.2 安装方法

（1）安装电源电涌保护箱要求现场有适当尺寸的墙面（600 mm×600 mm）。

（2）将电涌保护箱的安装挂件装好，放置于欲安装的位置上，靠紧墙面，在四个安装挂件的安装孔处用铅笔在墙面上做好打孔用的记号。

（3）用电锤在做好记号的位置上打孔，孔径8 mm，孔深100mm，然后装上预埋式膨胀螺丝。

（4）将电涌保护箱放置于安装位置，四个安装孔与膨胀螺丝对齐，拧入四个螺丝，将电涌保护箱固定。

4.1.3 接线方法

（1）电源电涌保护箱下方有两个PGA21(大)电缆固定头，两个PGA13.5(小)电缆固定头。其中PGA21(大)电缆固定头作为电源进出线接头，PGA13.5(小)电缆固定头作为防雷地线电缆接头。

（2）连线时，首先把电缆固定头螺帽拧松，将对应线缆穿入孔中，连入防雷箱相应接线排上，最后把电缆固定头螺帽拧紧。

（3）将输入电源的相线和中性线、防雷地分别与电源电涌保护箱的对应接线端子相连接。

（4）两路输出电源线直接接入空气开关的底座。

4.2 电源电涌保护箱的维护

（1） 电源电涌保护箱的内部有四只空气开关，其中两只靠近输出端子安装的开关分别控制两路输出，可根据需要闭合或断开；另两只为故障保护开关。故障保护开关在正常工作时应保持闭合状态，否则将失去电涌保护功能。

（2） 电源电涌保护箱在非雷雨季节无须特别维护，仅需按照电路常规检查规定的时间进行检查，一般不少于每三个月一次。

（a）本地电网电压日峰值（仅记录）；

（b）电涌计数器读数（仅记录）；

（c）电涌保护器窗口是否变为红色或者有其他异常情况（特别注意：窗口一经变红，即需立刻更换模块）；

（d）电涌保护箱内空气开关是否动作（若已经动作，在确认1～3条正常时，空气开关须重新合上）。

（3）电源电涌保护箱在雷雨季节到来前，应进行一次全面检查，如有问题应立即处理。

（a）地网接地电阻（是否满足安装标准）；

（b）接地引下线有无锈蚀、接地体附近地面有无异常，必要时挖开地面抽查地下隐蔽部分锈蚀情况；

（c）电涌保护箱连接处是否紧固、接触是否良好（若连接松动、接触不好须立即改正）；

（d）电涌计数器读数（仅记录）；

（e）用THNET-SPD系列检测仪对电涌保护器进行检测，发现问题及时更换；

（f）电涌保护箱内空气开关是否动作（若已经动作，在确认1～5条正常时，空气开关须重新合上）。

（4）在雷电来临前，电涌保护器不工作，呈现高阻状态，不影响设备供电和信号的正常传输；当雷电侵袭设备时，电涌保护器启动，将雷电电涌电流泄放到大地中，并将设备电压限制到设备所能承受的范围内，从而保护后端的设备不受雷电电涌侵害；当雷电过后，电涌保护器又恢复到高阻状态，不影响设备供电和信号的正常传输。在发生雷电之后，应立即对电涌保护箱进行检查，将电涌保护箱内电涌保护器前端的故障保护开关断开，此时电涌保护器不带电（保证了设备维护人员的人身安全）。如有问题应立即处理。

（a）电涌计数器读数（记录并与上次数据对比）；

（b）将电涌保护器拆卸下来，用THNET-SPD系列检测仪对电涌保护器进行检测，发现问题及时更换；

（c）电涌保护箱内空气开关是否动作（若已经动作，在确认1～2条正常时，空气开关须重新合上）。

5 结束语

本文主要介绍西岱尔电源电涌保护箱的组成、工作原理与安装维护经验,结合在实际应用中存在的问题，对应用现状进行了详细的分析，可供维护人员参考和借鉴。减少维护人员的工作量，准确地维护设备保证行车安全。