چندین مسئله داغ در دستگاه محافظ موج فعلی SPD

چندین مسئله داغ در دستگاه محافظ موج فعلی SPD

1. طبقه بندی شکل موج آزمون

برای آزمایش SPD دستگاه محافظ ولتاژ ، در داخل و خارج از کشور بحث شدیدی در مورد گروههای آزمایش کلاس I (کلاس B ، نوع 1) وجود دارد ، عمدتا در مورد روش شبیه سازی تخلیه مستقیم رعد و برق ، اختلاف بین کمیته های IEC و IEEE :

(1) IEC 61643-1 ، در کلاس I (کلاس B ، نوع 1) آزمون جریان ولتاژ دستگاه محافظ ولتاژ ، شکل موج 10/350 میکرومتر یک شکل موج آزمایشی است.

(2) IEEE C62.45 'IEEE دستگاههای محافظ ولتاژ پایین - قسمت 11 دستگاههای محافظ در برابر فشار متصل به سیستمهای ولتاژ پایین - الزامات و روشهای آزمایش شکل موج 8/20 میکرومتر را به عنوان شکل موج آزمون تعریف می کند.

عقاید شکل موج 10/350 میکرومتر بر این باورند که برای اطمینان از حفاظت 100٪ در هنگام صاعقه ، باید از شدیدترین پارامترهای صاعقه برای آزمایش تجهیزات حفاظت از صاعقه استفاده شود. برای تشخیص LPS (سیستم محافظت در برابر صاعقه) از شکل موج 10/350 میکرومتر استفاده کنید تا اطمینان حاصل کنید که صاعقه از نظر جسمی آسیب ندیده است. و طرفداران شکل موج 8/20 میکرو ثانیه معتقدند که پس از بیش از 50 سال استفاده ، شکل موج موفقیت بسیار بالایی را نشان می دهد.

در اکتبر 2006 ، نمایندگان مربوطه IEC و IEEE چندین موضوع را برای تحقیق هماهنگ و فهرست کردند.

منبع تغذیه GB18802.1 SPD دارای شکل موج آزمایشی از طبقه بندی کلاس I ، II و III است ، به جدول 1 مراجعه کنید.

جدول 1: دسته های تست سطح I ، II و III

ایالات متحده در سه استاندارد اخیر دو وضعیت را در نظر گرفته است:
IEEE C62.41. 1 "راهنمای IEEE در مورد موجهای فشار در مدارهای ولتاژ پایین (1000 ولت و کمتر)" ، 2002
IEEE C62.41. 2 "IEEE در توصیف تمرین توصیه شده از امواج در مدارهای ولتاژ پایین (1000 ولت و کمتر)" ، 2002
IEEE C62.41. 2 "IEEE در مورد تمرین توصیه شده در مورد آزمایش فشار برای تجهیزات متصل به مدارهای ولتاژ پایین (1000 ولت و کمتر)" ، 2002

وضعیت 1: صاعقه مستقیماً به ساختمان ضربه نمی زند.
وضعیت 2: این یک اتفاق نادر است: صاعقه به یک ساختمان مستقیم می زند یا زمین در کنار ساختمان توسط صاعقه برخورد می کند.

جدول 2 شکلهای موج نمایندگی قابل استفاده را پیشنهاد می کند و جدول 3 مقادیر شدت مربوط به هر گروه را نشان می دهد.
جدول 2: محل AB C (مورد 1) آزمون موج آزمایش استاندارد و اضافی قابل اجرا و خلاصه پارامتر مورد 2.

جدول 3: وضعیت SPD در خروجی 2 محتوای آزمون ^{A، B}

توجه داشته باشید:
الف) این آزمایش محدود به SPD نصب شده در خروجی است که با استانداردها و شکل موج های اضافی ذکر شده در این توصیه متفاوت است ، به جز SPD.
ب- مقادیر فوق برای هر تست فاز SPD چند فاز اعمال می شود.
ج) تجربه موفقیت آمیز عملیات میدانی SPD با C کمتر از سطح قرار گرفتن در معرض 1 ، نشانگر انتخاب پارامترهای کمتری است.

"هیچ شکل موج خاصی وجود ندارد که بتواند تمام محیط های موج دار را نشان دهد ، بنابراین دنیای واقعی پیچیده باید به برخی از شکل های موج تست استاندارد قابل کنترل ساده شود. برای دستیابی به این هدف ، محیط های موج طبقه بندی می شوند تا ولتاژ و جریان ولتاژ را ارائه دهند. شکل و موج برای ارزیابی توانایی های مختلف استقامت تجهیزات متصل به منبع تغذیه AC ولتاژ پایین ، و استقامت تجهیزات و محیط افزایش باید به درستی هماهنگ شود. "

"هدف از تعیین شکل موج های آزمون طبقه بندی این است که به طراحان و کاربران تجهیزات ، شکل موج آزمون موج استاندارد و اضافی و سطح محیط موج متناظر را ارائه دهیم. مقادیر توصیه شده برای شکل موج استاندارد ، نتایج ساده ای است که از تجزیه و تحلیل مقدار زیادی از داده های اندازه گیری بدست آمده است. با استفاده از این ساده ، مشخصات قابل تکرار و م forثر برای مقاومت در برابر افزایش تجهیزات متصل به منبع تغذیه AC ولتاژ پایین امکان پذیر می شود. "

امواج ولتاژ و جریان مورد استفاده برای آزمایش ولتاژ حد ضربان SPD شبکه های مخابراتی و سیگنال در جدول 4 نشان داده شده است.

جدول 4: ولتاژ و موج فعلی آزمایش ضربه (جدول 3 GB18802-1)

توجه: تأثیر بین ترمینال خط و ترمینال مشترک اعمال می شود. اینکه آیا بین پایانه های خط آزمایش داده می شود با توجه به مناسب بودن تعیین می شود. SPD برای منبع تغذیه و SPD برای ارتباطات از راه دور و شبکه های سیگنال باید فرم موج آزمایشی استاندارد واحدی را تنظیم کند که بتواند با ولتاژ مقاومت تجهیزات مطابقت داشته باشد.

2. نوع سوئیچ ولتاژ و نوع حد ولتاژ

در تاریخچه طولانی مدت ، نوع تغییر ولتاژ و نوع محدود کننده ولتاژ عبارتند از توسعه ، رقابت ، تکمیل ، نوآوری و توسعه مجدد. نوع شکاف هوا از نوع سوئیچ ولتاژ در دهه های گذشته به طور گسترده ای مورد استفاده قرار گرفته است ، اما چندین نقص را نیز در معرض دید قرار می دهد. آن ها هستند:

(1) سطح اول (سطح B) با استفاده از 10/350 میکرون نوع جرقه ای SPD باعث ایجاد تعداد زیادی از تجهیزات ارتباطی ایستگاه پایه از صدمات عظیم صاعقه شد.

(2) با توجه به زمان پاسخ طولانی SPD شکاف جرقه به صاعقه ، هنگامی که ایستگاه پایه فقط SPD شکاف جرقه دارد و هیچ SPD دیگری برای محافظت از سطح دوم (سطح C) استفاده نمی شود ، جریان صاعقه ممکن است باعث حساس شدن به صاعقه شود دستگاه ها در دستگاه آسیب می بینند.

(3) هنگامی که ایستگاه پایه از حفاظت دو سطح B و C استفاده می کند ، شکاف جرقه زمان پاسخ آهسته SDP به رعد و برق ممکن است باعث عبور تمام جریان های صاعقه از محافظ محدود کننده ولتاژ سطح C شود و باعث شود محافظ سطح C صاعقه آسیب دیده است.

(4) ممکن است یک نقطه کور از تخلیه جرقه بین همکاری انرژی بین نوع شکاف و نوع محدود کننده فشار وجود داشته باشد (نقطه کور به این معنی است که هیچ تخلیه جرقه در شکاف جرقه تخلیه وجود ندارد) ، در نتیجه SPD شکاف جرقه ایجاد می شود عمل نمی کند ، و محافظ سطح دوم (سطح C) باید بالاتر مقاومت کند. جریان برق باعث صدمه دیدن محافظ سطح C در اثر صاعقه شد (محدود به مساحت ایستگاه پایه ، فاصله جدا سازی بین دو قطب SPD حدود 15 متر نیاز دارد). بنابراین ، برای سطح اول غیرممکن است که از نوع SPD شکاف استفاده کند تا به طور موثر با SPD سطح C همکاری کند.

(5) القا به صورت سری بین دو سطح حفاظت متصل می شود تا یک دستگاه جدا کننده برای حل مشکل فاصله محافظت بین دو سطح SPD ایجاد شود. ممکن است یک نقطه کور یا مشکل انعکاس بین این دو وجود داشته باشد. با توجه به مقدمه: ”از القا به عنوان یک جز component تخلیه و شکل موج استفاده می شود. شکل دارای رابطه نزدیک است. برای شکل موج های نیمه مقداری طولانی (مانند 10/350 میکروثانیه) ، اثر جداسازی سلف بسیار مثر نیست (نوع جرقه جرقه به علاوه سلف نمی تواند نیازهای محافظتی طیف های مختلف صاعقه را هنگام برخورد صاعقه برآورده کند). هنگام مصرف اجزای سازنده ، زمان بالا رفتن و حداکثر مقدار ولتاژ افزایش باید در نظر گرفته شود. " علاوه بر این ، حتی اگر القا شود ، مشکل ولتاژ SPD از نوع شکاف تا حدود 4kV قابل حل نیست ، و عملکرد میدان نشان می دهد که پس از اتصال شکاف SPD و نوع ترکیبی شکاف SPD ، C- سطح 40kA ماژول نصب شده در داخل منبع تغذیه سوئیچینگ SPD را از دست می دهد سوابق متعددی در مورد از بین رفتن توسط رعد و برق وجود دارد.

(6) مقادیر di / dt و du / dt SPD از نوع شکاف بسیار زیاد است. تأثیر بر روی اجزای نیمه هادی در داخل تجهیزات محافظت شده پشت SPD سطح اول به ویژه محسوس است.

(7) جرقه SPD بدون عملکرد نشانگر خرابی

(8) SPD شکاف جرقه ای نمی تواند عملکرد هشدار آسیب و سیگنالینگ از راه دور خطا را درک کند (در حال حاضر تنها با LED می تواند وضعیت کار مدار کمکی آن را نشان دهد و نشان دهنده خرابی و آسیب موج صاعقه نیست محافظ) ، بنابراین برای ایستگاههای پایه بدون مراقبت ، SPD متناوب نمی تواند به طور موثر اعمال شود.

به طور خلاصه: از منظر پارامترها ، شاخص ها و فاکتورهای عملکردی مانند فشار باقیمانده ، فاصله جدا کردن ، گاز جرقه ، زمان پاسخ ، هشدار صدمه و سیگنالینگ از راه دور بدون خطا ، استفاده از SPD شکاف جرقه ای در ایستگاه پایه تهدید می کند عملکرد ایمن مسائل مربوط به سیستم ارتباطی.

با این حال ، با توسعه مداوم فن آوری ، SPD از نوع جرقه شکاف همچنان بر نقص های خود غلبه می کند ، استفاده از این نوع SPD همچنین مزایای بیشتری را برجسته می کند. در 15 سال گذشته ، تحقیقات و توسعه زیادی در مورد نوع شکاف هوا انجام شده است (جدول 5 را ببینید):

از نظر عملکرد ، محصولات جدید نسل دارای مزایای ولتاژ باقیمانده کم ، ظرفیت جریان زیاد و اندازه کوچک هستند. از طریق استفاده از فناوری ماشه شکاف میکرو ، می تواند منطبق شدن فاصله "0" با SPD محدود کننده فشار و ترکیبی از SPD محدود کننده فشار را درک کند. همچنین عدم پاسخگویی آن را جبران می کند و استقرار سیستم های محافظت در برابر صاعقه را بسیار بهینه می کند. از نظر عملکرد ، محصولات جدید نسل جدید می توانند با نظارت بر عملکرد مدار ماشه ، عملکرد ایمن کل محصول را تضمین کنند. برای جلوگیری از سوختن پوسته بیرونی ، یک دستگاه از بین بردن حرارت در داخل محصول نصب شده است. برای جلوگیری از جریان مداوم پس از عبور از صفر ، یک فناوری فاصله باز بزرگ در مجموعه الکترود اتخاذ شده است. در عین حال ، همچنین می تواند یک عملکرد زنگ هشدار سیگنال از راه دور را برای انتخاب اندازه معادل پالس های رعد و برق فراهم کند و عمر مفید را افزایش دهد.

جدول 5: توسعه معمول شکاف جرقه ای

S / N	سال	ویژگی های اصلی	سخنان
1	1993	یک شکاف V شکل ایجاد کنید که از کوچک به بزرگ تغییر می کند ، و یک عایق تخلیه نازک در امتداد انتهای دره به عنوان ایزوله راه اندازی کنید تا با استفاده از الکترودها و ساختار فضا و خصوصیات مواد در سال 1993 ، ولتاژ کار پایین و تخلیه را ایجاد کنید. قوس را به سمت خارج هدایت کنید ، یک حالت متناوب ایجاد کنید و قوس را خاموش کنید. تخلیه کننده های اولیه از نوع شکاف ولتاژ شکست بالا و پراکندگی زیادی دارند.
2	1998	استفاده از مدار ماشه الکترونیکی ، به ویژه استفاده از ترانسفورماتور ، عملکرد کمکی کمکی را تحقق می بخشد. این مربوط به شکاف تخلیه فعال شده فعال است که ارتقا of شکاف تخلیه تحریک شده منفعل است. به طور موثر ولتاژ خرابی را کاهش می دهد. متعلق به ماشه پالس است و به اندازه کافی پایدار نیست.
3	1999	تخلیه شکاف توسط یک قطعه جرقه ای تحریک می شود (که به طور فعال توسط یک ترانسفورماتور تحریک می شود) ، ساختار به عنوان یک ساختار نیمه بسته طراحی می شود و شکاف دایره ای یا قوس شکل شاخ شکل از کوچک به بزرگ تغییر می یابد ، و راهنمای هوا شیار در کنار آن فراهم شده است تا ترسیم و کشیده شدن را آسان کند قوس الکتریکی خاموش می شود و می توان ساختار بسته شده را با گاز خاموش کننده قوس پر کرد. این توسعه الکترود شکاف تخلیه اولیه است. در مقایسه با شکاف تخلیه بسته سنتی ، شیار قوسی یا دایره ای شکل فضا و الکترود را بهینه می کند ، که منجر به حجم کمتری می شود. شکاف الکترود کوچک است ، توانایی متناوب کافی نیست ،
4	2004	با فن آوری تحریک میکرو شکاف همکاری کنید ، تنظیم الکترود با فاصله زیاد و فن آوری خاموش کردن قوس خنک کننده کانال مارپیچ ، تا حد زیادی فن آوری ماشه و توانایی متناوب را بهبود ببخشید ، استفاده از فن آوری ماشه انرژی با ثبات تر و قابل اطمینان تر است.
5	2004	دستگاه محافظت در برابر صاعقه را بهینه کنید تا یک دستگاه محافظ ترکیبی متشکل از الزامات حفاظت کلاس B و کلاس C تشکیل دهد. ماژول های ساخته شده از شکاف تخلیه ، ماژول های ساخته شده از عناصر محدود کننده ولتاژ ، پایه ها و دستگاه های خرابی به روش های مختلف برای تشکیل دستگاه های محافظت در برابر ولتاژ ترکیب می شوند

نقشه مسیر توسعه

3. شباهت ها و تفاوت های SPD از راه دور و SPD منبع تغذیه

جدول 6: شباهت ها و تفاوت های SPD از راه دور و منبع تغذیه SPD

جدول 7: ولتاژ کار مشترک ارتباط SPD

4. همکاری بین حفاظت بیش از حد جریان خارجی و SPD

الزامات مربوط به حفاظت از جریان بیش از حد (قطع کننده مدار یا فیوز) در جداکننده:

(1) مطابق با GB / T18802.12: 2006 "دستگاه محافظت در برابر فشار (SPD) قسمت 12: دستورالعمل های انتخاب و استفاده از سیستم توزیع ولتاژ پایین" ، "هنگامی که SPD و دستگاه محافظ بیش از حد جریان همکاری می کنند ، اسمی تحت جریان تخلیه در ، توصیه می شود محافظ بیش از حد جریان کار نکند. هنگامی که جریان بیشتر از In باشد ، محافظ بیش از حد جریان می تواند کار کند. برای یک محافظ بیش از حد جریان قابل تنظیم مانند قطع کننده مدار ، نباید با این افزایش آسیب ببیند. "

(2) مقدار جریان نامی دستگاه حفاظت از جریان بیش از حد باید با توجه به حداکثر جریان اتصال کوتاه که ممکن است در نصب SPD ایجاد شود و مقاومت مدار اتصال کوتاه SPD (ارائه شده توسط سازنده SPD) انتخاب شود ) ، یعنی "SPD و حفاظت از جریان بیش از حد متصل به آن. جریان اتصال کوتاه (در صورت خرابی SPD تولید می شود) دستگاه برابر یا بیشتر از حداکثر جریان اتصال کوتاه است که در هنگام نصب انتظار می رود. "

(3) رابطه انتخابی باید بین دستگاه محافظت از جریان بیش از حد F1 و جدا کننده خارجی SPD F2 در ورودی برق برقرار باشد. نمودار سیم کشی آزمون به شرح زیر است:

نتایج تحقیق به شرح زیر است:
(الف) ولتاژ قطع کننده های مدار و فیوزها
U (قطع کننده مدار) ≥ 1.1U (فیوز)
U (SPD + محافظ جریان بیش از حد) مجموع بردار U1 (محافظ جریان بیش از حد) و U2 (SPD) است.

ب) ظرفیت جریان موجی که فیوز یا قطع کننده مدار می تواند مقاومت کند

در شرایطی که محافظ جریان بیش از حد کار نمی کند ، حداکثر جریان موجی را پیدا کنید که فیوز و قطع کننده مدار با جریان های مختلف دارای مقاومت هستند. مدار تست همانطور که در شکل بالا نشان داده شده است. روش آزمون به شرح زیر است: جریان هجومی اعمال شده I است و فیوز یا قطع کننده مدار کار نمی کند. وقتی 1.1 برابر جریان هجومی I اعمال شود ، کار می کند. از طریق آزمایشات ، مقادیر حداقل جریان نامی مورد نیاز برای محافظت کننده های بیش از حد جریان را در زیر جریان هجومی (8/20 میکرومتر جریان موج یا 10/350 میکرومتر جریان موج) پیدا کردیم ، پیدا کردیم. جدول را ببینید:

جدول 8: حداقل مقدار فیوز و قطع کننده مدار در زیر جریان هجومی با شکل موج 8/20 میکرو ثانیه

جدول 9: حداقل مقدار فیوز و قطع کننده مدار تحت جریان ولتاژ 10/350 میکرومتر کار نمی کند