過電壓保護是一種使設備免受過電壓傷害的方法，具體描述：根據國際電力設備絕緣配合的要求，人為地在系統(tǒng)中設置一系列絕緣薄弱點，這些薄弱點與設備并連接，在系統(tǒng)電壓下呈截止狀態(tài)，當出現(xiàn)過電壓時這些絕緣薄弱點先于設備絕緣發(fā)生功能性擊穿進入導通狀態(tài)，消耗過電壓的能量，并限制過電壓繼續(xù)上升，達到使設備免受過電壓傷害的目的，當過電壓消失后，絕緣薄弱點自動恢復到截止狀態(tài)。具有以上所描述絕緣薄弱點功能的器件稱為過電壓保護器（裝置）。
相間過電壓的危害
當真空斷路器應用到系統(tǒng)中的時候，就引入了相間過電壓，因為真空斷路器的截流特性，使得感性負載的繞組兩端（電源即相間）會出現(xiàn)極高的瞬時過電壓，由于過電壓頻率較高，該過電壓在繞組的縱向上呈梯度分布，使得端部少數幾匝繞組承受過高電壓，給繞組匝間絕緣造成累積性傷害，隨著次數增加，最終形成貫穿，引發(fā)系統(tǒng)間短暫事故。凡有真空斷路器的場合，一定要實施相間過電壓保護，即采用三相組合式過電壓保護器。
過電壓保護器的壽命
過電壓保護器的主要元件是陶瓷氧化鋅非線性電阻。屬半導體元件，其伏安特性類似穩(wěn)壓管特性，和所有的半導體器件一樣，劇烈的發(fā)熱會導致性能蛻變，超過熱熔極限時，會發(fā)生不可恢復的熱擊穿，由半導體特性變?yōu)榻饘偬匦浴?/span>
因此，過電壓保護器壽命取決于運行中單次吸收過電壓能量的大小和累積能量沖擊次數，若系統(tǒng)只存在操作過電壓，其能量極小，普通的氧化鋅非線性電阻可承受萬次以上的沖擊，若面對系統(tǒng)的諧振過電壓，其壽命則急劇縮短，有可能一次諧振過電壓的能量就能讓氧化鋅非線性電阻徹底熱擊穿。
組合式相間過電壓保護器與普通單只避雷器有著至關重要的不同點：單只避雷器接在相與地之間，即使避雷器發(fā)生熱擊穿，其導通電流充其量只是系統(tǒng)對地的容性電流，后果輕微。而組合式過電壓保護器有部分在電源相間，因此，它一旦發(fā)生擊穿，將直接導致系統(tǒng)相間短路。后果嚴重！
脫離的必要性
上面已經闡述了一個結論，組合式過電壓保護器可以實現(xiàn)過電壓保護，但并不能徹底實現(xiàn)系統(tǒng)安全的目的，因為系統(tǒng)中確實存在諧振過電壓能讓保護器崩潰，會引發(fā)相間短路事故，成為另一種安全隱患。使用組合式過電壓保護器是必要的，為了系統(tǒng)的安全，保護器故障退出（即脫離）功能也同樣重要。從習慣的解決方法中自然能聯(lián)想到：PT保險和PT的關系，并聯(lián)補償電容器前段串聯(lián)的高壓熔斷器，但問題是，現(xiàn)場沒有足夠的空間來安裝能脫離過電壓保護器的熔斷器。
HSD-FGB型防爆型大能容智能保護裝置是一種組合電器
安徽森德電氣科技有限公司是專業(yè)研制過電壓保護設備的公司，針對上述問題，我公司研發(fā)生產了一種自脫離式三相組合式過電壓保護裝置，命名為HSD-FGB防爆型大能容智能保護裝置，通過使用脫離技術，成功整合傳統(tǒng)的組合式過電壓保護器功能和過電壓保護元件短路故障自動脫離功能。在現(xiàn)場有限的空間下得以順利安裝，集過電壓保護，短路故障脫離，信號輸出，動作計數，通訊聯(lián)網為一體，完善了過電壓保護方案，真正實現(xiàn)系統(tǒng)安全的目的。
產品用途
HSD-FGB系列防爆型大能容智能保護裝置主要適用于3～35KV中壓電力系統(tǒng)戶內的相間過電壓和相對地過電壓保護，能有效解決真空斷路器開斷時產生的相間操作過電壓，同時替代傳統(tǒng)避雷器限制大氣過電壓。
功能特點
■ 安全性高，操作沖擊壽命長采用氧化鋅非線性電阻和放電間隙串聯(lián)的結構，使兩者互為保護，解決了氧化鋅閥片荷電率問題，安全性高，操作沖擊壽命不小于10000次。
■ 結構合理，性能優(yōu)異采用硅橡膠外套和高壓電纜外引結構；結構小巧緊湊、整體硫化全封閉成型。具有絕緣性能好，易安裝、密封性強、耐震（振）動等優(yōu)點。特別適合于KYN、XGN、GZS、JYN等不同類型的中壓開關柜配套使用或直接安裝在小型變電站內。
■ 閥片質量好，通流能量大采用高質量、大通流能量（2ms方波通流容量為600A-1000A）的氧化鋅閥片，解決了目前市場上閥片均一性差、電位分布不均勻、通流量低、閥片老化速度快等難題。同時免除了目前市場上過電壓保護器熱崩潰帶來的隱患。更適合用于電力系統(tǒng)中易發(fā)生較長持續(xù)時間的操作過電壓而保護設備絕緣又相對薄弱的場所。
■ 保護范圍廣具有相間和相對地的保護功能，能很好的解決因真空開關開斷引起的操作過電壓對設備絕緣危害的問題。
■ 保護性能優(yōu)良、產品可靠性高無續(xù)流，無截波，殘壓低，容量大，不受各種操作過電壓波形的影響，確保值準確，保護性能優(yōu)良。閥片和放電間隙分隔安裝互不影響，放電電極不易受潮、被氧化、使動作值更穩(wěn)定、可靠。產品結構與特點HSD-FGB系列防爆型大能容智能保護裝置是有過電壓保護功能部分、內部短路脫離功能部分、脫離裝置工作狀態(tài)監(jiān)測功能部分三部分功能組成而成的過電壓保護裝置。如右圖所示，在傳統(tǒng)的三相組合式保護器基礎上，在A、B、C相的保護單元上串聯(lián)了“脫離裝置”同時通過光纖將“脫離裝置”的工作狀態(tài)等信息傳遞的HSD-FGB的狀態(tài)檢測儀，在通過監(jiān)測儀的通信數據接口與現(xiàn)場數據總線相連，與后臺實時保持通訊。
保護對象（類型）：
A電機型
B標準型，如變壓器、發(fā)電機、開關、母線、電容器等適用系統(tǒng)電壓 ：被保護設備所在系統(tǒng)的標稱電壓
備注:
HSD-TB三相組合式過電壓保護器
HSD-GB大容量三相組合式過電壓保護器HSD-DB無間隙三相組合式過電壓保護器
電器參數表
（表1：HSD-FGB）
|
保護對象 |
A型（電機型） |
B型（變壓器、發(fā)電機、開關、電容器等） |
|||||||
|
系統(tǒng)標稱電壓 |
3 |
6 |
10 |
3 |
6 |
10 |
35 |
||
|
電動機額定電壓 |
3.15 |
6.3 |
10.5 |
|
|
|
|
||
|
保護器持續(xù)運行電壓 |
3.8 |
7.6 |
12.7 |
3.8 |
7.6 |
12.7 |
42 |
||
|
型號 |
HSD-FGB-A-3 |
HSD-FGB-A-6 |
HSD-FGB-A-10 |
HSD-FGB-B-3 |
HSD-FGB-B-6 |
HSD-FGB-B-10 |
HSD-FGB-B-35 |
||
|
設備承受電壓GB11032 |
峰值不小于 |
陡坡 |
10.9 |
21.8 |
35.7 |
15.5 |
31.0 |
51.8 |
154.0 |
|
雷電 |
9.5 |
19.0 |
31.0 |
13.5 |
27.0 |
45.0 |
134.0 |
||
|
操作 |
7.6 |
7.6 |
25.0 |
11.5 |
23.0 |
38.3 |
114.0 |
||
|
工頻放電電壓 |
有效值≥ |
5.2 |
10.4 |
17.2 |
7 |
14 |
23.2 |
72 |
|
|
標稱放電電流等級 |
2.5KA |
5KA |
|||||||
|
1.2/us沖擊放電電壓 |
峰值不大于 |
7.5 |
15 |
24.8 |
12 |
24 |
40 |
119 |
|
|
雷電沖擊電流下殘壓 |
|||||||||
|
試驗用操作沖擊電流 |
100A |
500A |
|||||||
|
操作沖擊電流下殘壓 |
峰值不大于 |
7 |
14 |
23.1 |
10.2 |
20.4 |
33.8 |
105 |
|
|
產品高度（H）mm |
182 |
184 |
182 |
182 |
197 |
220 |
591 |
||
|
2ms方波通流量 |
2ms(600-1000A) |
||||||||
|
短路電流脫離能力 |
300A-100KA |
||||||||
■ 型號及技術參數
|
型號 |
保護對象 |
保護器持續(xù)運行電壓（KV）r.m.s |
保護器對象額定電壓（KV）r.m.s |
工頻放電電壓（不小于）（KV）r.m.s |
操作沖擊電流殘壓（不大于）（KV）crest |
1.2/50沖擊放電電壓及殘壓（不大于）（KV）crest |
雷電沖擊電流殘壓（不大于）（KV）crest |
2ms方波沖擊電流（A） |
相間距離 |
產品高度（H） |
||||
|
標準 |
允許范圍 |
100A |
500A |
500A |
5KA |
mm |
||||||||
|
HSD-TB/GB-A-3.8 |
電動機 |
3.8 |
3.15 |
5.2 |
4.68-6.24 |
7 |
|
7.5 |
7.5 |
|
600 |
131 |
182 |
|
|
HSD-TB/GB-A-7.6 |
7.6 |
6.3 |
10.4 |
9.36-12.48 |
14 |
|
15 |
15 |
|
131 |
182 |
|||
|
HSD-TB/GB-A-12.7 |
12.7 |
10.5 |
17.2 |
15.48-22.64 |
23.1 |
|
24.8 |
24.8 |
|
131 |
220 |
|||
|
HSD-TB/GB-B-3.8 |
發(fā)電機 變壓器開關柜母線線路 |
3.8 |
3 |
7 |
6.3-8.4 |
|
10.2 |
10.2 |
|
12 |
600 |
131 |
182 |
|
|
HSD-TB/GB-B-7.6 |
7.6 |
6 |
14 |
12.6-16.8 |
|
20.4 |
20.4 |
|
24 |
127 |
||||