Verskeie belangrike probleme in die huidige SPD vir die beskerming van die spanning

Verskeie belangrike probleme in die huidige SPD vir die beskerming van die spanning

1. Klassifikasie van toetsgolfvorms

Vir die SPD-toets vir die opleidingsbeveiliging word daar binne en in die buiteland hewige debat gevoer oor die toetskategorieë van Klas I (Klas B, Tipe 1), hoofsaaklik oor die metode om direkte ontslag van die weerlig-impuls te simuleer, die geskil tussen die OVK- en IEEE-komitees :

(1) IEC 61643-1, in Klas I (Klas B, Tipe 1) oplewingstroomtoets van die opleidingsbeveiligingstoestel, is die 10/350 µs golfvorm 'n toetsgolfvorm.

(2) IEEE C62.45 'IEEE laagspanningsbeveiligingstoestelle - Deel 11 Spanningsbeveiligingstoestelle gekoppel aan laespanningskragstelsels - Vereistes en toetsmetodes' definieer die 8 / 20µs golfvorm as die toetsgolfvorm.

Betogers van die 10/350 µs golfvorm is van mening dat die ernstigste weerligparameters gebruik moet word om weerligbeskermingsapparatuur te toets om 100% beskerming tydens weerlig te verseker. Gebruik 'n golfvorm van 10/350 μs om LPS (Lightning Protection System) op te spoor om te verseker dat dit nie fisies deur weerlig beskadig word nie. En die voorstanders van die 8 / 20µs golfvorm glo dat die golfvorm na meer as 50 jaar se gebruik 'n baie hoë suksessyfer het.

In Oktober 2006 het relevante verteenwoordigers van IEC en IEEE verskeie onderwerpe vir navorsing gekoördineer en gelys.

GB18802.1 kragbron SPD het toetsgolfvorms van klas I, II en III klassifikasies, sien Tabel 1.

Tabel 1: Vlak I, II en III toetskategorieë

Die Verenigde State het twee situasies in die volgende drie jongste standaarde oorweeg:
IEEE C62.41. 1 'IEEE-gids oor die stromingsomgewing in lae spanning (1000V en minder) AC-stroombane', 2002
IEEE C62.41. 2 'IEEE oor aanbevole praktykkarakterisering van stuwings in lae spanning (1000V en minder) wisselstroombane', 2002
IEEE C62.41. 2 'IEEE oor aanbevole praktyke vir spanningstoetsing vir toerusting gekoppel aan lae spanning (1000V en minder) wisselstroombane', 2002

Situasie 1: Weerlig is nie direk in die gebou nie.
Situasie 2: Dit is 'n seldsame voorkoms: weerlig slaan direk op 'n gebou of die grond langs 'n gebou word deur weerlig getref.

Tabel 2 beveel toepaslike verteenwoordigende golfvorms aan, en Tabel 3 gee die intensiteitswaardes wat ooreenstem met elke kategorie.
Tabel 2: Plek AB C (geval 1) Toepaslike standaard- en addisionele impakstoetsgolfvorms en geval 2-parameteropsomming.

Tabel 3: SPD-situasie by uitgang 2 Toetsinhoud ^{A, B}

let wel:
A. Hierdie toets is beperk tot die SPD wat by die uitgang geïnstalleer is, wat verskil van die standaarde en bykomende golfvorms wat in hierdie aanbeveling genoem word, behalwe vir SPD.
B. Die bogenoemde waardes is van toepassing op elke fasetoets van meerfasige SPD.
C. Die suksesvolle veldoperasie-ervaring van SPD met C laer as blootstellingsvlak 1 dui aan dat laer parameters gekies kan word.

'Daar is geen spesifieke golfvorm wat alle opleidingsomgewings kan verteenwoordig nie, en daarom moet die komplekse werklike wêreld vereenvoudig word in 'n paar maklik hanteerbare standaardtoetsgolfvorms. Om dit te bereik, word die opleidingsomgewings geklassifiseer om die spanning en stroom van die oplewing te verskaf. Die golfvorm en amplitude word gekies om geskik te wees vir die evaluering van die verskillende uithouvermoë van die toerusting wat gekoppel is aan die lae spanning AC-kragvoorsiening, en die uithouvermoë van die toerusting en die oplewingomgewing moet goed gekoördineer word. ”

“Die doel van die spesifisering van klassifikasietoetsgolfvorms is om toerustingontwerpers en -gebruikers standaard- en bykomende golfvorms vir golftoetse en ooreenstemmende vlakke van die omgewingsomgewing te bied. Die aanbevole waardes vir standaard golfvorms is vereenvoudigde resultate verkry uit die ontleding van 'n groot hoeveelheid meetdata. Die vereenvoudiging sal 'n herhaalbare en effektiewe spesifikasie moontlik maak vir die spanning van weerstand van toerusting wat aan lae-spanning-kragbronne gekoppel is.

Die spannings- en stroomgolwe wat gebruik word vir die SPD-impulslimietoets van telekommunikasie- en seinnetwerke word in Tabel 4 getoon.

Tabel 4: Spanning en die huidige golf van impakstoets (Tabel 3 van GB18802-1)

Opmerking: die impak word toegepas tussen die lynaansluiting en die algemene terminale. Of daar tussen lynaansluitings getoets moet word, word bepaal volgens geskiktheid. Die SPD vir kragvoorsiening en die SPD vir telekommunikasie- en seinanetwerke moet 'n eenvormige standaardtoetsgolfvorm formuleer wat ooreenstem met die weerstandsspanning van die toerusting.

2. Spanningskakelaar tipe en spanning limiet tipe

In die langtermyngeskiedenis is die spanningskakelingstipe en die spanningsbeperkende tipe ontwikkeling, kompetisie, aanvulling, innovasie en herontwikkeling. Die luggapingsoort van die spanningskakelaarsoort is die afgelope dekades wyd gebruik, maar dit stel ook verskeie gebreke bloot. Hulle is:

(1) Die eerste vlak (vlak B) met gebruik van 10/350 µs vonkgaping tipe SPD het 'n groot aantal kommunikasie-toerusting op die basisstasie veroorsaak, met groot weerligskade.

(2) As gevolg van die lang reaksietyd van die vonkgaping SPD op weerlig, wanneer die basisstasie slegs Vonkgaping SPD het, en geen ander SPD vir die tweede vlak (vlak C) beskerming gebruik word nie, kan die weerlig weerliggevoelig veroorsaak toestelle in die toestel beskadig.

(3) Wanneer die basisstasie B- en C-tweevlakbeskerming gebruik, kan die vonkgaping van die SDP se lang reaksietyd op weerlig veroorsaak dat alle weerligstrome deur die C-vlak spanningsbeperking beweeg, wat veroorsaak dat die C-vlakbeskermer weerlig beskadig.

(4) Daar kan 'n blinde kol van vonkontlading wees tussen die energiesamewerking tussen die tipe gaping en die drukbeperkende tipe (blindpunt beteken dat daar geen vonkontlading in die ontladingsvonkgaping is nie), wat lei tot die vonkgaping tipe SPD tree nie op nie, en die tweede vlak (vlak C) beskermer moet hoër weerstaan. Die weerligstroom het veroorsaak dat die C-vlakbeskermer deur weerlig beskadig is (beperk deur die oppervlakte van die basisstasie, die ontkoppelingsafstand tussen die twee pole SPD benodig ongeveer 15 meter). Daarom is dit onmoontlik vir die eerste vlak om gapingsoort SPD aan te neem om effektief saam te werk met die C-vlak SPD.

(5) Die induktansie word in serie verbind tussen die twee vlakke van beskerming om 'n ontkoppelingstoestel te vorm om die probleem van die beskermingsafstand tussen die twee vlakke van SPD op te los. Daar kan 'n blindekol of refleksieprobleem tussen die twee wees. Volgens die inleiding: “Induktansie word gebruik as 'n uitputtingkomponent en golfvorm. Die vorm het 'n noue verwantskap. Vir langvormige golfvorms (soos 10/350 µs) is die induktor-ontkoppelingseffek nie baie effektief nie (die tipe vonkgaping plus induktor kan nie aan die beskermingsvereistes van verskillende weerligspektrums voldoen as weerlig toeslaan nie). By die verbruik van komponente moet die stygingstyd en die piekwaarde van die opleidingspanning in ag geneem word. ” Selfs as die induktansie bygevoeg word, kan die probleem van die gaping tipe SPD spanning tot ongeveer 4kV nie opgelos word nie, en die veldbewerking toon dat nadat die gaping tipe SPD en die gaping kombinasie tipe SPD in serie gekoppel is, die C- vlak 40kA module wat binne die skakelkragtoevoer geïnstalleer is, verloor die SPD. Daar is talle rekords dat hulle deur weerlig vernietig is.

(6) Die di / dt- en du / dt-waardes van gaping-tipe SPD is baie groot. Die impak op die halfgeleierkomponente binne die beskermde toerusting agter die eerste vlak SPD is veral opvallend.

(7) Vonkgaping SPD sonder funksie vir agteruitgang

(8) Die vonkgaping tipe SPD kan nie die funksies van skadealarm en foutsignalering besef nie (tans kan dit slegs deur LED gerealiseer word om die werkstatus van sy hulpstroom aan te dui, en weerspieël dit nie die agteruitgang en skade van die weerligstoot nie protektor), so is dit vir onbewaakte basisstasies, kan intermitterende SPD nie effektief toegepas word nie.

Samevattend: vanuit die perspektief van parameters, aanwysers en funksionele faktore soos restdruk, ontkoppelingsafstand, vonkgas, reaksietyd, geen skade-alarm en foutlose sein op afstand, dreig die gebruik van vonkgaping SPD in die basisstasie die veilige werking van die kommunikasiestelsel.

Met die voortdurende ontwikkeling van tegnologie bly die SPD-tipe SPD egter steeds sy eie tekortkominge oorkom. Die gebruik van hierdie tipe SPD beklemtoon ook die groter voordele. In die afgelope 15 jaar is daar baie navorsing en ontwikkeling gedoen oor die tipe luggaping (sien Tabel 5):

Wat die prestasie betref, het die nuwe generasie produkte die voordele van lae oorblywende spanning, groot vloeikapasiteit en klein grootte. Deur die toepassing van mikro-gap-sneller-tegnologie, kan dit die "0" -afstand ooreenstem met die drukbeperkende SPD en die kombinasie van die drukbeperkende SPD. Dit vergoed ook vir die gebrek aan reaksie en optimaliseer die instelling van weerligbeskermingsstelsels. Wat die funksie betref, kan die nuwe generasie produkte die veilige werking van die hele produk waarborg deur die werking van die snellerkring te monitor. 'N Termiese ontkoppelingstoestel is in die produk geïnstalleer om die verbranding van die buitenste dop te vermy; 'n groot openingsafstandtegnologie word in die elektrodeset gebruik om die voortdurende vloei na nul kruisings te vermy. Terselfdertyd kan dit ook 'n afgeleë sein-alarmfunksie bied om die ekwivalente grootte van weerligpulse te kies en die lewensduur te verleng.

Tabel 5: Tipiese ontwikkeling van vonkgaping

S / N	Jaar	Belangrikste kenmerke	Opmerkings
1	1993	Stel 'n "V" -vormige gaping wat van klein na groot verander, en plaas 'n dun ontladingsisolator langs die vallei-einde as isolasie om 'n lae werkspanning en ontlading tot by die gaping te verkry, met behulp van elektrode en ruimtestruktuur en materiaaleienskappe in 1993 Lei die boog na buite, vorm 'n afwisselende toestand en blus die boog. Vroeë gaping-ontleders het 'n hoë afbreekspanning en groot verspreiding.
2	1998	Die gebruik van 'n elektroniese snellerkring, veral die gebruik van 'n transformator, besef die hulp-snellerfunksie. Dit behoort tot die aktiewe geaktiveerde ontladingsgaping, wat 'n opgradering is van die passiewe geaktiveerde ontladingsgaping. Verlaag die afbreekspanning effektief. Dit behoort tot die polssneller en is nie stabiel genoeg nie.
3	1999	Die gapingsontlading word gestimuleer deur 'n vonkstuk (aktief geaktiveer deur 'n transformator), die struktuur is ontwerp as 'n semi-geslote struktuur en die horingvormige sirkelvormige of boogvormige gaping word van klein na groot verander en die lugleiding groef is aan die kant voorsien om die trek en verlenging te vergemaklik. Die elektriese boog is geblus en die geslote struktuur kan met boogblusgas gevul word. Dit is die ontwikkeling van die vroeë ontladingsgaping-elektrode. In vergelyking met die tradisionele geslote ontladingsgaping optimaliseer die boogvormige of sirkelvormige groef die ruimte en elektrode, wat bevorderlik is vir 'n kleiner volume. Die elektrode-gaping is klein, die intermitterende vermoë is onvoldoende,
4	2004	Werk saam met die mikro-gaping-trigger-tegnologie, neem die groot afstand-elektrode-instelling en spiraal-kanaal-koelboog-blus-tegnologie aan, Verbeter die snellertegnologie en intermitterende vermoë, die gebruik van energie-snellertegnologie is meer stabiel en betroubaar.
5	2004	Optimaliseer die weerligbeskermingsapparaat om 'n saamgestelde oorspanningsbeveiligingstoestel te vorm wat aan die vereistes van Klas B en Klas C beskerming voldoen. Modules van ontladingsgapings, modules gemaak van spanningsbeperkende elemente, basisse en verslechteringstoestelle word op verskillende maniere gekombineer om oorspanningsbeveiligingstoestelle te vorm

Ontwikkelingsbaankaart

3. Ooreenkomste en verskille tussen SPD vir telekommunikasie en kragvoorsiening

Tabel 6: Ooreenkomste en verskille tussen SPD vir telekommunikasie en SPD vir kragvoorsiening

Tabel 7: Algemene werkspanning van kommunikasie SPD

4. Samewerking tussen eksterne oorstroombeskerming en SPD

Vereistes vir oorstroombeveiliging (stroombreker of lont) in die ontkoppelaar:

(1) Voldoen aan GB / T18802.12: 2006 “Surge Protection Device (SPD) Deel 12: Seleksie- en gebruiksriglyne van lae spanningverspreidingstelsel”, "Wanneer SPD en oorstroombeveiligingstoestel saamwerk, is die nominale onder die ontlaadstroom Daar word aanbeveel dat die oorstroombeveiliging nie werk nie; as die stroom groter is as In, kan die oorstroombeveiliging werk. Vir 'n herstelbare oorstroombeveiliging, soos 'n stroomonderbreker, moet dit nie deur hierdie oplewing beskadig word nie. ”

(2) Die nominale stroomwaarde van die oorstroombeveiligingstoestel moet gekies word volgens die maksimum kortsluitstroom wat by die SPD-installasie opgewek kan word en die kortsluitstroomweerstandsvermoë van die SPD (verskaf deur die SPD-vervaardiger ), dit wil sê, “SPD en die oorstroombeveiliging daaraan verbonde. Die kortsluitstroom (geproduseer as die SPD uitval) is gelyk aan of groter as die maksimum kortsluitstroom wat tydens die installasie verwag word. ”

(3) Die selektiewe verhouding moet voldoen word tussen die oorstroombeveiligingstoestel F1 en die eksterne SPD-ontkoppelaar F2 by die kraginlaat. Die bedradingsdiagram van die toets is soos volg:

Die navorsingsresultate is soos volg:
(a) Die spanning op stroomonderbrekers en versmeltings
U (stroombreker) ≥ 1.1U (lont)
U (SPD + oorstroombeveiliger) is die vektorsom van U1 (oorstroombeveiliger) en U2 (SPD).

(b) Die stroomsterkte wat die lont of stroombreker kan weerstaan

Onder die voorwaarde dat die oorstroombeveiliging nie werk nie, moet u die maksimum opleidingsstroom vind wat die lont en die stroombreker met verskillende nominale strome kan weerstaan. Die toetsstroombaan is soos in die figuur hierbo getoon. Die toetsmetode is soos volg: die toegepaste stroom is I, en die lont of die stroomonderbreker werk nie. As die inschakelstroom I 1.1 keer toegepas word, werk dit. Deur middel van eksperimente het ons 'n paar minimum nominale stroomwaardes gevind wat benodig word om oorstroombeveiligers nie onder ingangsstroom te laat werk nie (8/20 µs golfstroom of 10/350 µs golfstroom). Sien tabel:

Tabel 8: Die minimum waarde van die lont en die stroomonderbreker onder die ingangsstroom met 'n golfvorm van 8/20 µs

Tabel 9: Die minimum waarde van die lont en die stroombreker werk nie onder die opleidingsstroom van 10/350 µs nie