浅析电源浪涌保护器附带远程告警的必要性-物理论文发表

浅析电源浪涌保护器附带远程告警的必要性
李前进
　　摘要：近年来，随着信息技术的迅猛发展，低压供电系统（包括各种采用低压供电系统供电的设备）的过电压防护在我国已引起了越来越多人的注意，各种低压供电系统的浪涌保护器也得到了广泛的应用。与此同时，是否能智能化监控电源浪涌保护器也倍受人们关注。
　　关键词：浪涌保护器失效远程告警技术
　　0 引言
近年来，随着各种低压供电系统浪涌保护器得到广泛的应用的同时，电源浪涌保护器在出现异常时不能及时发现或有效的排解，本文分析了低压电源浪涌保护器使用的环境和浪涌保护器的远程告警系统能够给用户带来的便利分析，并提出了浪涌保护产品中的远程告警的必要性和未来技术发展要求。
　　1 电源浪涌保护器的原理及使用环境
　 1.1防护原理：电源浪涌保护器主要利用其内部的非线性器件对过电压进行限制。非线性器件的主要特性是当其两端的电压达到其启动电压（或拐点电压）时，其两端的端电压与通过器件的电流呈现明显的非线性特性，即当电流在较大范围内变化时，其端电压变化很小、或者跃迁至比启动电压更低的电平。
1.2 使用环境：随着移动网络覆盖面的增加、网域的扩张等因素，迫使许多移动通信机房需在高山、民用建筑中建立。所以不得不要求浪涌保护器上要使用智能化监控技术，以自动化的维护管理方式来管理低压供电系统中的浪涌保护器，从而提高供电系统的可靠性。浪涌保护产品的远程告警监视监控系统不仅大大改进了维护管理浪涌保护器的方式而且及时发现和处理故障，保证浪涌保护设备处于最佳运行状态，使其运行服务质量能够满足用户的需求。
2 电源浪涌保护器失效原因及后果
2.1失效原因：氧化锌压敏电阻作为一种瞬态过电压保护元件，广泛应用于低压供电系统的雷电过电压防护。但在实际应用中，由于多种原因，会造成氧化锌压敏电阻的早期失效。（1）对低压供电系统中可能出现的各种过电压考虑不足，导致了压敏电阻在操作过电压或暂时过电压下的失效；（2）器件本身的寿命特性：长期荷电寿命和脉冲寿命（根据威布尔分布可以分析出，压敏电阻在最大放电电流下的冲击寿命平均为22.7次）；（3）低压供电系统尤其是TT系统的接地特点引起电源浪涌保护器的失效,此系统的缺点就是低、高压线路雷击时，配变可能发生正、逆变换过电压，用于低压供电系统的氧化锌压敏电阻在实际运行中所承受的暂时过电压的幅值和持续时间是和低压供电系统的电网质量直接相关的，目前我国低压供电电网品质不高，在很多地方尤其是广大农村电压波动很大，相电压甚至超过了300V（有效值），对氧化锌压敏电阻构成了严重威胁。
2.2后果：当浪涌保护器由于各种原因失效后，巡查人员没能够及时排查，而带着故障的浪涌保护器的电源系统，如果出现二次雷击或过电压时，就会导致带有限流电阻的电弧放电现象出现，从而就会使浪涌保护器起火，甚至导致机箱、机柜、机房火灾。因问题能够通过远程告警系统及时被发现，不仅减少了维护人员的工作量，也避免了不必要的次生事故发生。
3 浪涌保护产品前端被保护系统的特殊性
浪涌保护产品应用重点集中于电信、电力、新能源（风电和太阳能）、铁路、石油石化、轻轨交通、国防与航天、矿山（煤矿）等领域。早在2001年信息产业部就提出了浪涌保护器需要有远程告警的要求：通信局（站）采用的电源用模块式浪涌保护器，应具有以下功能：（1）模块损坏告警；（2）遥信；（3）模块替换；（4）过流保护。在通信系统里一般要求具有单面操作维护、实时状态显示和告警等功能的浪涌保护产品。特别是目前风力发电和太阳能发电成为我国新能源的一大亮点，这直接拉动了浪涌保护产品的需求，而这些新能源使用的环境多为海岸、丘陵、山脊，而这些地区正是雷电多发区，这些位置也不易维护，而产生新能源的设备价格昂贵，更要求其系统连接的浪涌保护产品不能出现故障，或出现故障后能够及时的排查和消除。
4浪涌保护器远程告警的现状和未来技术发展分析
4.1现状：当前我国雷电电涌防护生产企业较多，然而年产值上亿的厂家数量非常有限，所以部分中小企业为尽快占据市场，用低价去赢得客户，而这些企业为盈利和控制成本，不惜将浪涌保护器的远程告警取消；故在浪涌保护器的使用现场也出现了很多的浪涌保护器的远程告警端口处于闲置状态，使用者并没有把远程告警端口接上监控系统。
4.2未来雷电电涌保护器的发展趋势有：从单一防护走向集成防护、从粗放式防护走向精细化防护、从平面防护走向立体化防护、从简单防护走向智能和远程监测防护，故障显示功能应该是：透明指示窗彩色变化，可以一目了然，显示浪涌保护工作状态。
结束语：集中监控系统正在向分布式和网络化方向发展，人们不断对远程监控的简便性、实时性、可靠性提出更高的要求，因此，必须要灵活、及时地把最新的技术应用到浪涌保护产品的监控系统中，才能使浪涌保护产品不断地发展，保障保护设备的安全运行，不断地满足市场发展的需求。

参考文献：
唐丽华、张英杰《企业技术开发》2010-2-4
莫太平《光通信技术》 2007年第11期
北京汇智《2010-2013我国雷电电涌防护产品与市场开发咨询报告》
YD/T 5098-2001.通信局（站）雷电过电压保护工程设计规范
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