Sawl mater poeth yn y ddyfais amddiffynnol ymchwydd bresennol SPD

Sawl mater poeth yn y ddyfais amddiffynnol ymchwydd bresennol SPD

1. Dosbarthiad tonffurfiau prawf

Ar gyfer y prawf SPD dyfais amddiffynnol ymchwydd, mae dadl ffyrnig gartref a thramor ynghylch categorïau profi Dosbarth I (Dosbarth B, Math 1), yn bennaf ar y dull o efelychu rhyddhau impulse mellt uniongyrchol, yr anghydfod rhwng pwyllgorau IEC ac IEEE :

(1) IEC 61643-1, yn Nosbarth I (Dosbarth B, Math 1) prawf cyfredol ymchwydd y ddyfais amddiffynnol ymchwydd, mae'r donffurf 10 / 350µs yn donffurf prawf.

(2) IEEE C62.45 'IEEE Dyfeisiau amddiffynnol ymchwydd foltedd isel - Rhan 11 Dyfeisiau amddiffynnol ymchwydd wedi'u cysylltu â systemau pŵer foltedd isel - Gofynion a dulliau prawf' yn diffinio'r donffurf 8 / 20µs fel tonffurf y prawf.

Er mwyn sicrhau amddiffyniad 10% yn ystod streiciau mellt, mae dadleuwyr y donffurf 350 / 100µs yn credu bod yn rhaid defnyddio'r paramedrau mellt mwyaf difrifol i brofi offer amddiffyn mellt. Defnyddiwch donffurf 10 / 350µs i ganfod LPS (System Diogelu Mellt) i sicrhau nad yw'n cael ei niweidio'n gorfforol gan fellt. Ac mae cefnogwyr y donffurf 8 / 20µs yn credu bod y donffurf yn dangos cyfradd llwyddiant uchel iawn ar ôl mwy na 50 mlynedd o ddefnydd.

Ym mis Hydref 2006, fe wnaeth cynrychiolwyr perthnasol IEC ac IEEE gydlynu a rhestru sawl pwnc ar gyfer ymchwil.

Mae gan SPD cyflenwad pŵer GB18802.1 donffurfiau prawf o ddosbarthiadau Dosbarth I, II a III, gweler Tabl 1.

Tabl 1: Categorïau profi Lefel I, II a III

Mae'r Unol Daleithiau wedi ystyried dwy sefyllfa yn y tair safon ddiweddaraf:
IEEE C62.41. 1 'Canllaw IEEE ar yr Amgylchedd Ymchwyddiadau mewn Cylchedau Pwer AC Foltedd Isel (1000V a Llai)', 2002
IEEE C62.41. 2 'IEEE ar Nodweddion Arfer a Argymhellir Ymchwyddiadau mewn Cylchedau Pwer AC Foltedd Isel (1000V a Llai)', 2002
IEEE C62.41. 2 'IEEE ar Arfer a Argymhellir ar Brofi Ymchwydd ar gyfer Offer sy'n Gysylltiedig â Chylchedau Pwer AC Foltedd Isel (1000V a Llai)', 2002

Sefyllfa 1: Nid yw mellt yn strôc yr adeilad yn uniongyrchol.
Sefyllfa 2: Mae'n ddigwyddiad prin: mae mellt yn taro ar adeilad yn uniongyrchol neu'r ddaear wrth ymyl adeilad yn cael ei daro gan fellt.

Mae Tabl 2 yn argymell tonffurfiau cynrychioliadol cymwys, ac mae Tabl 3 yn rhoi'r gwerthoedd dwyster sy'n cyfateb i bob categori.
Tabl 2: Lleoliad AB C (Achos 1) Tonffurfiau Prawf Safon ac Effaith Ychwanegol Gymwys a Chrynodeb Paramedr Achos 2.

Tabl 3: Sefyllfa SPD wrth yr allanfa 2 Cynnwys y prawf ^{A, B}

Nodyn:
A. Mae'r prawf hwn wedi'i gyfyngu i'r SPD a osodir wrth yr allanfa, sy'n wahanol i'r safonau a'r tonffurfiau ychwanegol a grybwyllir yn yr argymhelliad hwn, ac eithrio SPD.
B. Mae'r gwerthoedd uchod yn berthnasol i bob prawf cam o SPD aml-gam.
C. Mae profiad llwyddiannus gweithrediad maes SPD gyda C yn is na lefel amlygiad 1 yn dangos y gellir dewis paramedrau is.

“Nid oes tonffurf benodol a all gynrychioli pob amgylchedd ymchwydd, felly mae angen symleiddio’r byd go iawn cymhleth i rai tonffurfiau prawf safonol hawdd eu trin. I gyflawni hyn, mae'r amgylcheddau ymchwydd yn cael eu dosbarthu i ddarparu foltedd ymchwydd a cherrynt Dewisir y donffurf a'r osgled er mwyn bod yn addas ar gyfer gwerthuso gwahanol alluoedd dygnwch yr offer sy'n gysylltiedig â'r cyflenwad pŵer AC foltedd isel, a dygnwch yr offer a mae angen cydlynu'r amgylchedd ymchwydd yn iawn. "

“Pwrpas nodi tonffurfiau profion dosbarthu yw rhoi tonffurfiau prawf ymchwydd safonol ac ychwanegol a lefelau amgylchedd ymchwydd cyfatebol i ddylunwyr a defnyddwyr offer. Mae'r gwerthoedd argymelledig ar gyfer tonffurfiau safonol yn ganlyniadau symlach a gafwyd o'r dadansoddiad o lawer iawn o ddata mesur. Bydd y symleiddio yn caniatáu manyleb ailadroddadwy ac effeithiol ar gyfer ymwrthedd ymchwydd offer sy'n gysylltiedig â chyflenwadau pŵer AC foltedd isel. "

Dangosir y foltedd a'r tonnau cyfredol a ddefnyddir ar gyfer prawf foltedd terfyn impulse SPD rhwydweithiau telathrebu a signal yn Nhabl 4.

Tabl 4: Foltedd a phrawf ton effaith gyfredol (Tabl 3 o GB18802-1)

Nodyn: Mae'r effaith yn cael ei chymhwyso rhwng y derfynell linell a'r derfynell gyffredin. Penderfynir a ddylid profi rhwng terfynellau llinell yn ôl addasrwydd. Dylai'r SPD ar gyfer cyflenwad pŵer a'r SPD ar gyfer telathrebu a rhwydweithiau signal ffurfio tonffurf prawf safonol unedig y gellir ei chyfateb â foltedd gwrthsefyll yr offer.

Math switsh 2.Voltage a math terfyn foltedd

Yn yr hanes tymor hir, y math newid foltedd a'r math cyfyngu foltedd yw datblygu, cystadlu, ategu, arloesi ac ailddatblygu. Defnyddiwyd y math o fwlch aer o'r math switsh foltedd yn helaeth yn ystod y degawdau diwethaf, ond mae hefyd yn datgelu sawl diffyg. Mae nhw:

(1) Achosodd y lefel gyntaf (lefel B) gan ddefnyddio SPD math bwlch gwreichionen 10 / 350µs nifer fawr o gofnodion offer cyfathrebu gorsaf sylfaen o ddifrod mellt enfawr.

(2) Oherwydd amser ymateb hir y bwlch gwreichionen SPD i fellt, pan mai dim ond SPD bwlch gwreichionen sydd gan yr orsaf sylfaen, ac na ddefnyddir SPD arall ar gyfer yr amddiffyniad ail lefel (lefel C), gall y cerrynt mellt achosi mellt yn sensitif. dyfeisiau yn y ddyfais yn difrodi.

(3) Pan fydd yr orsaf sylfaen yn defnyddio amddiffyniad dwy lefel B ac C, gall amser ymateb araf y SDP bwlch gwreichionen achosi i bob cerrynt mellt basio trwy'r amddiffynwr cyfyngu foltedd lefel C, gan beri i'r amddiffynwr lefel C fod. difrodi gan fellt.

(4) Efallai y bydd man dall o ollyngiad gwreichionen rhwng y cydweithrediad ynni rhwng y math o fwlch a'r math sy'n cyfyngu ar bwysau (mae pwynt dall yn golygu nad oes gollyngiad gwreichionen yn y bwlch gwreichionen ollwng), gan arwain at y bwlch gwreichionen SPD math. ddim yn gweithredu, ac mae angen i'r amddiffynwr ail lefel (lefel C) wrthsefyll yn uwch. Achosodd y cerrynt mellt i'r amddiffynwr lefel C gael ei ddifrodi gan fellt (wedi'i gyfyngu gan arwynebedd yr orsaf waelod, mae'r pellter datgysylltu rhwng SPD y ddau begwn yn gofyn am oddeutu 15 metr). Felly, mae'n amhosibl i'r lefel gyntaf fabwysiadu SPD math bwlch i gydweithredu'n effeithiol â'r SPD lefel C.

(5) Mae'r inductance wedi'i gysylltu mewn cyfres rhwng y ddwy lefel o amddiffyniad i ffurfio dyfais datgysylltu i ddatrys problem y pellter amddiffyn rhwng y ddwy lefel o SPD. Efallai y bydd man dall neu broblem adlewyrchu rhwng y ddau. Yn ôl y cyflwyniad: “Defnyddir anwythiad fel cydran disbyddu a tonffurf Mae gan y siâp berthynas agos. Ar gyfer tonffurfiau hanner gwerth hir (fel 10 / 350µs), nid yw'r effaith datgysylltu inductor yn effeithiol iawn (ni all y math o fwlch gwreichionen ac inductor fodloni gofynion amddiffyn gwahanol sbectrwm mellt pan fydd mellt yn taro). Wrth fwyta cydrannau, rhaid ystyried amser codi a gwerth brig y foltedd ymchwydd. ” Ar ben hynny, hyd yn oed os ychwanegir yr inductance, ni ellir datrys problem y foltedd SPD math bwlch hyd at oddeutu 4kV, ac mae'r gweithrediad maes yn dangos, ar ôl i'r math o fwlch SPD a'r math bwlch cyfuniad SPD gael eu cysylltu mewn cyfres, mae'r C- modiwl lefel 40kA wedi'i osod y tu mewn i'r cyflenwad pŵer newid yn colli'r SPD Mae yna nifer o gofnodion o gael eu dinistrio gan fellt.

(6) Mae gwerthoedd di / dt a du / dt SPD math bwlch yn fawr iawn. Mae'r effaith ar y cydrannau lled-ddargludyddion y tu mewn i'r offer gwarchodedig y tu ôl i'r SPD lefel gyntaf yn arbennig o amlwg.

(7) SPD bwlch gwreichionen heb swyddogaeth dangos dirywiad

(8) Ni all y SPD math bwlch gwreichionen gyflawni swyddogaethau larwm difrod a signalau o bell ar fai (ar hyn o bryd dim ond i nodi statws gweithio ei gylched ategol y gall ei wireddu, ac nid yw'n adlewyrchu dirywiad a difrod yr ymchwydd mellt. amddiffynnydd), felly mae ar gyfer gorsafoedd sylfaen heb oruchwyliaeth, ni ellir cymhwyso SPD ysbeidiol yn effeithiol.

I grynhoi: o safbwynt paramedrau, dangosyddion, a ffactorau swyddogaethol fel pwysau gweddilliol, pellter datgysylltu, nwy gwreichionen, amser ymateb, dim larwm difrod, a signalau o bell heb fai, mae'r defnydd o SPD gap gap yn yr orsaf sylfaen yn bygwth gweithrediad diogel y system gyfathrebu Materion.

Fodd bynnag, gyda datblygiad parhaus technoleg, mae'r SPD math bwlch gwreichionen yn parhau i oresgyn ei ddiffygion ei hun, mae'r defnydd o'r math hwn o SPD hefyd yn tynnu sylw at y manteision mwyaf. Yn ystod y 15 mlynedd diwethaf, gwnaed llawer o ymchwil a datblygu ar y math o fwlch aer (gweler Tabl 5):

O ran perfformiad, mae gan y genhedlaeth newydd o gynhyrchion fanteision foltedd gweddilliol isel, gallu llif mawr, a maint bach. Trwy gymhwyso technoleg sbarduno micro-fwlch, gall wireddu'r paru pellter “0” â'r SPD sy'n cyfyngu ar bwysau a'r cyfuniad o'r SPD sy'n cyfyngu ar bwysau. Mae hefyd yn gwneud iawn am ei ddiffyg ymatebolrwydd ac yn gwneud y gorau o sefydlu systemau amddiffyn mellt. O ran swyddogaeth, gall y genhedlaeth newydd o gynhyrchion warantu gweithrediad diogel y cynnyrch cyfan trwy fonitro gweithrediad y gylched sbarduno. Mae dyfais ymddieithrio thermol wedi'i osod y tu mewn i'r cynnyrch er mwyn osgoi llosgi'r gragen allanol; mabwysiadir technoleg pellter agoriadol fawr yn yr electrod a osodwyd i osgoi'r llif parhaus ar ôl croesfannau sero. Ar yr un pryd, gall hefyd ddarparu swyddogaeth larwm signal o bell i ddewis maint cyfatebol corbys mellt, ac ymestyn oes y gwasanaeth.

Tabl 5: Datblygiad nodweddiadol y bwlch gwreichionen

S / N	Blynyddoedd	Prif nodweddion	Sylwadau
1	1993	Sefydlu bwlch siâp “V” sy'n newid o fach i fawr, a sefydlu ynysydd gollwng tenau ar hyd pen y dyffryn fel ynysu i helpu i gael foltedd gweithredu isel a'i ollwng tan y bwlch, gan ddefnyddio electrodau a strwythur gofod ac eiddo materol ym 1993 . Arwain yr arc i'r tu allan, gan ffurfio cyflwr ysbeidiol a diffodd yr arc. Roedd gan ollyngwyr math bwlch cynnar foltedd chwalu uchel a gwasgariad mawr.
2	1998	Mae defnyddio cylched sbarduno electronig, yn enwedig defnyddio newidydd, yn gwireddu'r swyddogaeth sbarduno ategol. Mae'n perthyn i'r bwlch rhyddhau ysgogedig gweithredol, sy'n uwchraddiad o'r bwlch rhyddhau goddefol a ysgogwyd. Yn lleihau'r foltedd chwalu yn effeithiol. Mae'n perthyn i'r sbardun pwls ac nid yw'n ddigon sefydlog.
3	1999	Mae'r gollyngiad bwlch yn cael ei ysgogi gan ddarn gwreichionen (wedi'i ysgogi'n weithredol gan drawsnewidydd), mae'r strwythur wedi'i ddylunio fel strwythur lled-gaeedig, ac mae'r bwlch siâp corn neu siâp arc yn cael ei newid o fach i fawr, ac mae'r canllaw aer yn cael ei newid. darperir rhigol ar yr ochr i hwyluso lluniadu a chael ei hirgul Mae'r arc trydan wedi'i ddiffodd a gellir llenwi'r strwythur caeedig â nwy diffodd arc. Mae'n ddatblygiad yr electrod bwlch rhyddhau cynnar. O'i gymharu â'r bwlch rhyddhau caeedig traddodiadol, mae'r rhigol siâp arc neu gylchol yn gwneud y gorau o'r gofod a'r electrod, sy'n ffafriol i gyfaint lai. Mae'r bwlch electrod yn fach, mae'r gallu ysbeidiol yn annigonol,
4	2004	Cydweithredu â'r dechnoleg sbarduno micro-fwlch, mabwysiadu'r gosodiad electrod pellter mawr a thechnoleg diffodd arc oeri sianel droellog, Gwella'r dechnoleg sbarduno a'r gallu ysbeidiol yn fawr, mae'r defnydd o dechnoleg sbarduno ynni yn fwy sefydlog a dibynadwy.
5	2004	Optimeiddio'r ddyfais amddiffyn mellt i ffurfio dyfais amddiffyn ymchwydd cyfansawdd sy'n cwrdd â gofynion amddiffyniad Dosbarth B a Dosbarth C. Mae modiwlau a wneir o fylchau gollwng, modiwlau wedi'u gwneud o elfennau cyfyngu foltedd, seiliau a dyfeisiau dirywio yn cael eu cyfuno mewn amrywiol ffyrdd i ffurfio dyfeisiau amddiffyn gor-foltedd

Map trac datblygu

3. Tebygrwydd a gwahaniaethau rhwng SPD telathrebu a SPD cyflenwad pŵer

Tabl 6: Tebygrwydd a gwahaniaethau rhwng SPD telathrebu a SPD cyflenwad pŵer

Tabl 7: Foltedd gweithio cyffredin SPD cyfathrebu

4. Cydweithrediad rhwng amddiffyniad gor-gyfredol allanol a SPD

Gofynion ar gyfer amddiffyniad gor-gyfredol (torrwr cylched neu ffiws) yn y datgysylltydd:

(1) Cydymffurfio â GB / T18802.12: 2006 “Dyfais Amddiffyn Ymchwydd Rhan (SPD) Rhan 12: Canllawiau Dethol a Defnyddio System Dosbarthu Foltedd Isel”, “Pan fydd SPD a dyfais amddiffyn gor-gyfredol yn cydweithredu, mae'r enwol O dan y cerrynt rhyddhau Yn, argymhellir na ddylai'r amddiffynwr gor-gyfredol weithredu; pan fo'r cerrynt yn fwy nag Mewn, gall yr amddiffynwr gor-gyfredol weithredu. Ar gyfer amddiffynwr gor-gyfredol y gellir ei ailosod, fel torrwr cylched, ni ddylai'r ymchwydd hwn ei niweidio. "

(2) Dylid dewis gwerth cyfredol graddedig yr offer amddiffyn gor-gyfredol yn ôl y cerrynt cylched byr uchaf y gellir ei gynhyrchu yn y gosodiad SPD a gallu gwrthsefyll cerrynt cylched byr yr SPD (a ddarperir gan y gwneuthurwr SPD ), hynny yw, “SPD a'r amddiffyniad gor-gyfredol sy'n gysylltiedig ag ef. Mae cerrynt cylched byr (a gynhyrchir pan fydd yr SPD yn methu) y ddyfais yn hafal neu'n fwy na'r uchafswm cylchedau byr a ddisgwylir yn y gosodiad. "

(3) Rhaid bodloni'r berthynas ddetholus rhwng y ddyfais amddiffyn F1 or-gyfredol a'r datgysylltydd allanol SPD F2 yn y gilfach bŵer. Mae diagram gwifrau'r prawf fel a ganlyn:

Mae canlyniadau'r ymchwil fel a ganlyn:
(a) Y foltedd ar dorwyr cylchedau a ffiwsiau
U (torrwr cylched) ≥ 1.1U (ffiws)
U (amddiffynnydd gor-gyfredol SPD +) yw swm fector U1 (amddiffynnydd gor-gyfredol) ac U2 (SPD).

(b) Y gallu cyfredol ymchwydd y gall y ffiws neu'r torrwr cylched ei wrthsefyll

O dan yr amod nad yw'r amddiffynwr gor-gyfredol yn gweithredu, darganfyddwch y cerrynt ymchwydd uchaf y gall y ffiws a'r torrwr cylched â cheryntau â sgôr wahanol eu gwrthsefyll. Mae'r gylched prawf fel y dangosir yn y ffigur uchod. Mae'r dull prawf fel a ganlyn: y cerrynt inrush cymhwysol yw I, ac nid yw'r ffiws neu'r torrwr cylched yn gweithredu. Pan fydd 1.1 gwaith y cerrynt inrush I yn cael ei gymhwyso, mae'n gweithredu. Trwy arbrofion, gwelsom rai o'r gwerthoedd cyfredol â sgôr isaf sy'n ofynnol er mwyn i amddiffynwyr gor-gyfredol beidio â gweithredu o dan gerrynt mewnlif (cerrynt tonnau 8 / 20µs neu gerrynt tonnau 10 / 350µs). Gweler y tabl:

Tabl 8: Gwerth lleiaf y ffiws a'r torrwr cylched o dan y cerrynt mewnlif gyda tonffurf o 8 / 20µs

Tabl 9: Nid yw isafswm gwerth y ffiws a'r torrwr cylched yn gweithredu o dan y cerrynt ymchwydd o 10 / 350µs