任何電器設(shè)備都需要故障安全保護(hù)，浪涌保護(hù)器的故障安全保護(hù)的作用：旨在確保浪涌保護(hù)的安全、可靠運(yùn)行。
一、浪涌保護(hù)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(guò)浪涌抑制元件所能承受的電流額度（瞬時(shí)過(guò)流）
3．短時(shí)過(guò)壓超過(guò)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(guò)電壓）
二、為什么必須對(duì)浪涌保護(hù)器實(shí)行故障保護(hù)
當(dāng)浪涌保護(hù)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(shí)將會(huì)對(duì)配電系統(tǒng)造成嚴(yán)重影響。短路電流由配電系統(tǒng)流向失效的浪涌保護(hù)器，會(huì)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(shí)現(xiàn)浪涌保護(hù)器的故障保護(hù)的分離裝置的分類
1．按照性能分類：過(guò)流保護(hù)、過(guò)熱保護(hù)
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(jí)別分類：產(chǎn)品級(jí)、元件組級(jí)、元件級(jí)（只有多元件保護(hù)器才有此種分級(jí)）
四、浪涌保護(hù)器的故障保護(hù)實(shí)際應(yīng)用
1．在上游加空氣開(kāi)關(guān)/斷路器
能實(shí)現(xiàn)過(guò)流保護(hù)，但空開(kāi)的響應(yīng)時(shí)間慢、還存在耦合問(wèn)題，是最簡(jiǎn)單但遠(yuǎn)不是理想選擇；
2．在上游加帶熔絲的斷路器
能實(shí)現(xiàn)過(guò)流保護(hù)，效果比空氣開(kāi)關(guān)好；斷路器的位置不應(yīng)離保護(hù)器太遠(yuǎn)；
3．使用帶內(nèi)置熔絲的保護(hù)器：（單元件產(chǎn)品）
能實(shí)現(xiàn)過(guò)流保護(hù)
具體應(yīng)用：?jiǎn)蜗喈a(chǎn)品的L-N上設(shè)置一個(gè)熔絲；三相產(chǎn)品L1/L2/L3-N上分別設(shè)置一個(gè)熔絲
某些國(guó)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(chǎng)上能見(jiàn)到最好的故障保護(hù)方式。
?。▎卧Ｗo(hù)器：每個(gè)模式上的浪涌抑制元件只有一個(gè)）
4．使用帶內(nèi)置熔絲的保護(hù)器：熔絲數(shù)量級(jí)為產(chǎn)品級(jí)（僅就多元件產(chǎn)品而言）
能實(shí)現(xiàn)過(guò)流保護(hù)，產(chǎn)品具有一定的穩(wěn)定性
對(duì)某個(gè)特定的保護(hù)模式（如L-N）上并聯(lián)的多個(gè)元件（比如6個(gè)），并在每一組上設(shè)置一個(gè)熔絲；
某些IEEE標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)口產(chǎn)品采用了這種方式
5．使用帶內(nèi)置熔絲的保護(hù)器：熔絲數(shù)量級(jí)為元件組級(jí)（僅就多元件產(chǎn)品而言）
能實(shí)現(xiàn)過(guò)流保護(hù)，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(duì)某個(gè)特定的保護(hù)模式（如L-N）上并聯(lián)的多個(gè)元件（比如6個(gè)），將這些元件分組（比如分成2組），并在每一組上設(shè)置一個(gè)熔絲；
某些IEEE標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)口產(chǎn)品采用了這種方式
6．使用帶內(nèi)置熔絲的保護(hù)器：熔絲數(shù)量級(jí)為元件級(jí)（僅就多元件產(chǎn)品而言）
能實(shí)現(xiàn)過(guò)流保護(hù)，產(chǎn)品具有很高的穩(wěn)定性
對(duì)某個(gè)特定的保護(hù)模式（如L-N）上并聯(lián)的多個(gè)元件，為這個(gè)模式上的每一個(gè)元件都設(shè)計(jì)獨(dú)立的熔絲。
目前只有高端的IEEE標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)口產(chǎn)品采用了這種方式
7．使用帶內(nèi)置熔絲的保護(hù)器：熔絲數(shù)量級(jí)為元件級(jí)雙重故障保護(hù)（僅就多元件產(chǎn)品而言）
能同時(shí)實(shí)現(xiàn)過(guò)流和過(guò)熱保護(hù)：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(wèn)題，是迄今為止存在的故障保護(hù)級(jí)別最高一種方式。
對(duì)某個(gè)特定的保護(hù)模式（如L-N）上并聯(lián)的多個(gè)元件，為這個(gè)模式上的每一個(gè)元件的前面串聯(lián)2個(gè)熔絲，分別實(shí)現(xiàn)過(guò)流保護(hù)和過(guò)熱保護(hù)；其中過(guò)熱保護(hù)能很好地避免抑制元件在故障時(shí)發(fā)生炸裂。
目前只有最高端的IEEE標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)口產(chǎn)品采用了這種方式，如美制的強(qiáng)士林(JOSLYN)保護(hù)器
五、浪涌保護(hù)器內(nèi)部的故障安全保護(hù)的含義
1．在運(yùn)行期間，確保保護(hù)器及所有內(nèi)部元件的安全運(yùn)行，并在發(fā)生故障時(shí)使故障部分安全分離；
2．保護(hù)器在任何情況下對(duì)于周邊環(huán)境完全無(wú)污染，不冒煙，不燃燒，不發(fā)生爆炸。
3．故障保護(hù)應(yīng)達(dá)到的綜合要求應(yīng)該是：在任何條件下,不會(huì)對(duì)其它負(fù)載，周邊環(huán)境及人生安全造成損害。
六、多元件產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)元件隔離的方式
如果保護(hù)器外殼達(dá)到一定防護(hù)等級(jí)，比如IP65，可以認(rèn)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(shí)不會(huì)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(duì)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(gè)問(wèn)題：
1．一方面起到固定保護(hù)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(gè)元件在故障時(shí)有足夠的釋放空間，并且能將釋放時(shí)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(shí)際上，要做到以上兩個(gè)方面不是容易的事情，下面我們介紹一下現(xiàn)實(shí)情況下的具體應(yīng)用：
1．幾乎所有的國(guó)產(chǎn)保護(hù)器，包括歐洲品牌的國(guó)產(chǎn)保護(hù)器，都回避了這個(gè)問(wèn)題。具體情況一般是：IP20，單元件設(shè)計(jì)，內(nèi)部沒(méi)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(hù)等級(jí)只有20，在遭受大電流沖擊時(shí)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(diǎn)：
--很好地提升了保護(hù)器的抗震、抗摔的能力；
--可能提升保護(hù)器的防護(hù)等級(jí)，達(dá)到IP66；
--可以使保護(hù)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(diǎn)：
--在遭受惡性沖擊的時(shí)候，可能產(chǎn)生劇烈爆炸；
具體而言，如果保護(hù)器的Imax是120kA。此類產(chǎn)品在遭受超出其Imax的沖擊時(shí)候，多個(gè)內(nèi)部元件會(huì)被擊穿失效，并出現(xiàn)炸裂。這時(shí)候由于元件被堅(jiān)硬的環(huán)氧化物封死，炸裂產(chǎn)生的炙熱氣體沒(méi)有空間釋放，所以內(nèi)部的多個(gè)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(duì)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(píng)價(jià)：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(hù)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(hù)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(hù)器遭受惡性沖擊的時(shí)候，可靠地消除故障元件砸裂時(shí)的沖擊力，消除砸裂時(shí)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(píng)價(jià)：是目前為止最佳的元件隔離方式
--能很好地提升保護(hù)器的抗震、抗摔的能力；
--能很好地使保護(hù)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(hù)器遭受惡性沖擊的時(shí)候，可靠地消除故障元件砸裂時(shí)的沖擊力，消除砸裂時(shí)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(hù)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(hù)器在故障情況下的生存能力，越能力使保護(hù)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(hù)器在某特定模式上并聯(lián)的數(shù)量越多；
4．設(shè)置兩級(jí)熔絲增加過(guò)熱保護(hù)，能很好地避免內(nèi)部抑制元件在故障時(shí)發(fā)生炸裂；
5．實(shí)施的辦法越多，數(shù)量等級(jí)越高，產(chǎn)品成本也會(huì)越高；
結(jié)語(yǔ)：在“無(wú)故障保護(hù)設(shè)計(jì)”和“元件級(jí)雙重故障保護(hù)加彈性膠體隔離”之間選擇最適合的產(chǎn)品從完全沒(méi)有分離裝置、沒(méi)有內(nèi)部元件隔離的單元件保護(hù)器到采用元件級(jí)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(duì)于使用浪涌保護(hù)器的終端用戶或者工程設(shè)計(jì)人員來(lái)說(shuō)，建議在選擇保護(hù)器時(shí)一方面要了解所選擇的保護(hù)器采用了何種故障保護(hù)設(shè)計(jì)，另一方也要結(jié)合自己的實(shí)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(duì)電源的要求、故障率、運(yùn)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。
