SPD的热稳定和热崩溃
热稳定性:在引起SPD温度上升的动作负载试验后,在规定的环境温度条件下,给SPD施加规定的最大持续工作电压Uc,如果SPD的温度能随时间而下降,则认为SPD是热稳定的。
热崩溃:当SPD承受的功率损耗超过外壳和连接件的散热能力,引起内部元件温度逐渐升高,最终导致其损坏的过程。
SPD在接入低压供配电系统后,未发生雷击时,一直持续承受着系统的额定电压;当有雷击发生时,SPD还要承受雷击电流。这两种情况下,SPD有电流通过,由于电流的热效应,总会引起SPD本体温度的上升。这个过程产生的热量,如果能够很快地耗散掉,则SPD不会损坏,结果就是热稳定的,否则,则会发生热崩溃,SPD就会损坏掉。
SPD逐步损坏的过程,我们用一个词语“劣化”来描述。
所谓的“劣化”,即是由于电涌、使用或不利环境的影响造成,SPD的原始性能参数会发生变化的过程和现象。
SPD在未劣化时,流过SPD的电流是μA级的。电压限制型SPD,在出厂时,一般要求在直流参考电压的75%条件下,不超过20μA。
SPD安装使用后,随着SPD使用时间的增长,SPD逐渐劣化,此时,由于系统电压的作用或是电涌冲击的累积效应,SPD的微观组织会有损坏,结果就是流过SPD的工频电流也逐渐增大,电流的增大,会造成SPD本体温度的升高;反过来,由于SPD温度的升高,SPD的电流还会继续增大。这是一个渐进的过程。
GB/T低压电涌保护器(SPD)第1部分:低压配电系统的电涌保护器性能要求和试验方法和YD/T通信局(站)低压配电系统用电涌保护器技术要求,这两个标准对于SPD的热稳定性,均有具体要求和测试方法。
国标里,SPD的热稳定性测试,测试电流从2mA起,变化到相应于元件最大功耗的电流。行标里,SPD的热稳定性测试,测试电流从20mA起,变化到5000mA。
在IDC数据中心,SPD的选型,推荐参考行标的要求,选择SPD的热稳定性测试电流相对较大者,这样更有助于实现标准意义上的安全。