任何電器設(shè)備都需要故障安全保護，浪涌保護器的故障安全保護的作用：旨在確保浪涌保護的安全、可靠運行。

　　一、浪涌保護器發(fā)生故障的成因分析：

　　1．浪涌損傷積累到一定程度造成故障（老化）

　　2．超過浪涌抑制元件所能承受的電流額度（瞬時過流）

　　3．短時過壓超過浪涌抑制元件所能承受的最大持續(xù)工作電壓：MCOV（暫態(tài)過電壓）

　　二、為什么必須對浪涌保護器實行故障保護

　　當(dāng)浪涌保護器中的抑制元件（MOV）被擊穿，該故障元件所在線路為短路狀態(tài)，這時將會對配電系統(tǒng)造成嚴重影響。短路電流由配電系統(tǒng)流向失效的浪涌保護器，會使該元件迅速發(fā)熱，并燃燒起火、甚至炸裂為碎片。因此，必須配備合適的分離裝置使失效的元件和配電系統(tǒng)相分離。

　　三、實現(xiàn)浪涌保護器的故障保護的分離裝置的分類

　　1．按照性能分類：過流保護、過熱保護

　　2．按照裝置性質(zhì)分類：熔絲、斷路器

　　3．按照設(shè)置的位置分類：內(nèi)置、外置

　　4．內(nèi)置熔絲的數(shù)量級別分類：產(chǎn)品級、元件組級、元件級（只有多元件保護器才有此種分級）

　　四、浪涌保護器的故障保護實際應(yīng)用

　　1．在上游加空氣開關(guān)/斷路器

　　能實現(xiàn)過流保護，但空開的響應(yīng)時間慢、還存在耦合問題，是最簡單但遠不是理想選擇；

　　2．在上游加帶熔絲的斷路器

　　能實現(xiàn)過流保護，效果比空氣開關(guān)好；斷路器的位置不應(yīng)離保護器太遠；

　　3．使用帶內(nèi)置熔絲的保護器：（單元件產(chǎn)品）

　　能實現(xiàn)過流保護

　　具體應(yīng)用：單相產(chǎn)品的L-N上設(shè)置一個熔絲；三相產(chǎn)品L1/L2/L3-N上分別設(shè)置一個熔絲

　　某些國產(chǎn)歐洲品牌產(chǎn)品有此種設(shè)置，也是單元件產(chǎn)品目前在市場上能見到最好的故障保護方式。

　　（單元件保護器：每個模式上的浪涌抑制元件只有一個）

　　4．使用帶內(nèi)置熔絲的保護器：熔絲數(shù)量級為產(chǎn)品級（僅就多元件產(chǎn)品而言）

　　能實現(xiàn)過流保護，產(chǎn)品具有一定的穩(wěn)定性

　　對某個特定的保護模式（如L-N）上并聯(lián)的多個元件（比如6個），并在每一組上設(shè)置一個熔絲；

　　某些IEEE標(biāo)準(zhǔn)的進口產(chǎn)品采用了這種方式

　　5．使用帶內(nèi)置熔絲的保護器：熔絲數(shù)量級為元件組級（僅就多元件產(chǎn)品而言）

　　能實現(xiàn)過流保護，產(chǎn)品具有較好的穩(wěn)定性（具體要看元件多少和分組比例）

　　對某個特定的保護模式（如L-N）上并聯(lián)的多個元件（比如6個），將這些元件分組（比如分成2組），并在每一組上設(shè)置一個熔絲；

　　某些IEEE標(biāo)準(zhǔn)的進口產(chǎn)品采用了這種方式

　　6．使用帶內(nèi)置熔絲的保護器：熔絲數(shù)量級為元件級（僅就多元件產(chǎn)品而言）

　　能實現(xiàn)過流保護，產(chǎn)品具有很高的穩(wěn)定性

　　對某個特定的保護模式（如L-N）上并聯(lián)的多個元件，為這個模式上的每一個元件都設(shè)計獨立的熔絲。

　　目前只有高端的IEEE標(biāo)準(zhǔn)的進口產(chǎn)品采用了這種方式

　　7．使用帶內(nèi)置熔絲的保護器：熔絲數(shù)量級為元件級雙重故障保護（僅就多元件產(chǎn)品而言）

　　能同時實現(xiàn)過流和過熱保護：在確保安全的條件下，產(chǎn)品具有極高的穩(wěn)定性，能適應(yīng)各種可能出現(xiàn)的故障問題，是迄今為止存在的故障保護級別最高一種方式。

　　對某個特定的保護模式（如L-N）上并聯(lián)的多個元件，為這個模式上的每一個元件的前面串聯(lián)2個熔絲，分別實現(xiàn)過流保護和過熱保護；其中過熱保護能很好地避免抑制元件在故障時發(fā)生炸裂。

　　目前只有最高端的IEEE標(biāo)準(zhǔn)的進口產(chǎn)品采用了這種方式，如美制的強士林(JOSLYN)保護器

　　五、浪涌保護器內(nèi)部的故障安全保護的含義

　　1．在運行期間，確保保護器及所有內(nèi)部元件的安全運行，并在發(fā)生故障時使故障部分安全分離；

　　2．保護器在任何情況下對于周邊環(huán)境完全無污染，不冒煙，不燃燒，不發(fā)生爆炸。

　　3．故障保護應(yīng)達到的綜合要求應(yīng)該是：在任何條件下,不會對其它負載，周邊環(huán)境及人生安全造成損害。

　　六、多元件產(chǎn)品實現(xiàn)元件隔離的方式

　　如果保護器外殼達到一定防護等級，比如IP65，可以認為能夠?qū)?nèi)部元件故障引發(fā)的污染物（煙塵，火焰，爆裂碎片）限制在外殼以內(nèi)，使周邊設(shè)備不受影響。但如果要確保內(nèi)部的元件在故障時不會影響到內(nèi)部的其它元件和線路，這就要求內(nèi)部元件之間有很好的隔離，這對于多元件產(chǎn)品尤其如此。

　　內(nèi)部元件的隔離需要解決好以下兩個問題：

　　1．一方面起到固定保護器內(nèi)部結(jié)構(gòu)及元件的作用，提高產(chǎn)品抗震，抗拉伸的能力；

　　2．另一方面要能夠某個元件在故障時有足夠的釋放空間，并且能將釋放時產(chǎn)生的污染物（煙塵，火焰，爆裂碎片）限制在一定的范圍之內(nèi)，從而確保故障元件的周邊的部分不受影響。

　　實際上，要做到以上兩個方面不是容易的事情，下面我們介紹一下現(xiàn)實情況下的具體應(yīng)用：

　　1．幾乎所有的國產(chǎn)保護器，包括歐洲品牌的國產(chǎn)保護器，都回避了這個問題。具體情況一般是：IP20，單元件設(shè)計，內(nèi)部沒有采取元件隔離措施；

　　效果：密封差、產(chǎn)品抗震、抗摔的能力有限，受外部環(huán)境的影響大（如：高海拔、塵土、真菌、腐蝕性氣體等），不能適應(yīng)室外安裝；由于外部防護等級只有20，在遭受大電流沖擊時可能砸裂。

　　2．多元件產(chǎn)品內(nèi)部采用環(huán)氧化物密封并完全固定；

　　優(yōu)點：

　　--很好地提升了保護器的抗震、抗摔的能力；

　　--可能提升保護器的防護等級，達到IP66；

　　--可以使保護器幾乎不受外部影響，全天候工作；

　　--有利于內(nèi)部元件的發(fā)熱后的降溫；

　　缺點：

　　--在遭受惡性沖擊的時候，可能產(chǎn)生劇烈爆炸；

　　具體而言，如果保護器的Imax是120kA。此類產(chǎn)品在遭受超出其Imax的沖擊時候，多個內(nèi)部元件會被擊穿失效，并出現(xiàn)炸裂。這時候由于元件被堅硬的環(huán)氧化物封死，炸裂產(chǎn)生的炙熱氣體沒有空間釋放，所以內(nèi)部的多個故障元件只有同密封的環(huán)氧化物一起炸裂，才能完成釋放，但這種崩潰性的釋放所造成的后果可能不堪設(shè)想。

　　總結(jié)：此種隔離方式在產(chǎn)品不遭受超出其Imax的惡性沖擊的情況下是非常理想的。但對于可能出現(xiàn)的惡性沖擊，此種隔離方式存在著重大安全隱患。

　　3．多元件產(chǎn)品內(nèi)部采用填沙隔離：用沙狀顆粒（如石英沙）填充內(nèi)部約80%的空間

　　評價：避免了“環(huán)氧化物密封”存在的安全隱患

　　--能較好地提升保護器的抗震、抗摔的能力，但不如“環(huán)氧化物密封”；

　　--能較好地使保護器幾乎不受外部影響，全天候工作，但不如“環(huán)氧化物密封”；

　　--能有效地幫助內(nèi)部元件發(fā)熱后的降溫；

　　--能在保護器遭受惡性沖擊的時候，可靠地消除故障元件砸裂時的沖擊力，消除砸裂時產(chǎn)生的火弧，能夠讓炙熱氣體低烈度釋放并迅速降溫；

　　4．多元件產(chǎn)品內(nèi)部采用填充彈性膠體隔離：用彈性膠體填充內(nèi)部約80%的空間

　　評價：是目前為止最佳的元件隔離方式

　　--能很好地提升保護器的抗震、抗摔的能力；

　　--能很好地使保護器幾乎不受外部影響，全天候工作；

　　--能非常有效地幫助內(nèi)部元件發(fā)熱后的降溫；

　　--能在保護器遭受惡性沖擊的時候，可靠地消除故障元件砸裂時的沖擊力，消除砸裂時產(chǎn)生的火弧，能夠讓炙熱氣體低烈度釋放并迅速降溫；

　　七、元件分離、隔離措施和保護器穩(wěn)定性之間的關(guān)系：多元件產(chǎn)品的難題

　　1．在某特定模式上并聯(lián)的元件數(shù)量越多，在正常工作情況下越穩(wěn)定可靠；

　　2．在某特定模式上設(shè)置的熔絲越多，在故障條件下越能夠提高保護器在故障情況下的生存能力，越能力使保護器適應(yīng)存在連續(xù)大幅度浪涌電流沖擊的惡劣配電環(huán)境；

　　3．元件之間的隔離措施越好，越能夠使保護器在某特定模式上并聯(lián)的數(shù)量越多；

　　4．設(shè)置兩級熔絲增加過熱保護，能很好地避免內(nèi)部抑制元件在故障時發(fā)生炸裂；

　　5．實施的辦法越多，數(shù)量等級越高，產(chǎn)品成本也會越高；

　　結(jié)語：在“無故障保護設(shè)計”和“元件級雙重故障保護加彈性膠體隔離”之間選擇最適合的產(chǎn)品從完全沒有分離裝置、沒有內(nèi)部元件隔離的單元件保護器到采用元件級雙重分離裝置并且采用彈性膠體隔離的多元件產(chǎn)品之間有非常大的差距，中間可以劃分出很多的檔次；對于使用浪涌保護器的終端用戶或者工程設(shè)計人員來說，建議在選擇保護器時一方面要了解所選擇的保護器采用了何種故障保護設(shè)計，另一方也要結(jié)合自己的實際需求，了解使用環(huán)境的具體情況（濕度、海拔、污染程度、易燃易爆程度、本身配電環(huán)境、雷擊概率、連接設(shè)備對電源的要求、故障率、運維成本、故障停工成本等）綜合考慮各方面因素，從而選擇出最適合的產(chǎn)品。