Ferskate hotproblemen yn it hjoeddeiske surge beskermingsapparaat SPD
1. Klassifikaasje fan testgolffoarmen
Foar it SPD-test foar surge beskermingsapparaat is d'r heul debat yn binnen- en bûtenlân oer de testkategoryen fan Klasse I (Klasse B, Type 1), benammen oer de metoade foar it simulearjen fan direkte bliksemimpuls, it skeel tusken de IEC- en IEEE-kommisjes :
(1) IEC 61643-1, yn klasse I (klasse B, type 1) oerstreamingstest fan it oerstreamingsbeskermingsapparaat, is de 10 / 350µs golffoarm in testgolffoarm.
(2) IEEE C62.45 'IEEE beskermingsapparaten foar leechspanningsbeveiliging - Diel 11 Surge-beskermjende apparaten ferbûn mei stelsystemen mei lege spanning - Easken en testmetoaden' definieart de 8 / 20µs golffoarm as de testgolffoarm.
Oanfallers fan 'e 10/350 µs golffoarm leauwe dat om 100% beskerming te garandearjen by bliksemynslaggen de heulste bliksemparameters moatte wurde brûkt om bliksembeskermingsapparatuer te testen. Brûk 10/350 µs golffoarm om LPS (Lightning Protection System) op te spoaren om derfoar te soargjen dat it net fysyk beskeadige wurdt troch wjerljocht. En de foarstanners fan 'e 8 / 20µs golffoarm leauwe dat de golffoarm nei mear as 50 jier gebrûk in heul súksesfol toant.
Yn oktober 2006 koördinearren en fertsjintwurdigen relevante fertsjintwurdigers fan IEC en IEEE ferskate ûnderwerpen foar ûndersyk.
GB18802.1 Netzteil SPD hat testgolffoarmen fan klassifikaasjes fan klasse I, II en III, sjoch tabel 1.
Tabel 1: Testkategoryen nivo I, II en III
| test | Piloatprojekten | Testparameters |
| Klasse I | Iimp | Ipeak, Q, W / R |
| Klasse II | Imax | 8 / 20µs |
| Klasse III | Uoc | 1.2 / 50 µs -8 / 20 µs |
De Feriene Steaten hawwe twa situaasjes beskôge yn 'e folgjende trije lêste standerts:
IEEE C62.41. 1 'IEEE-hantlieding oer de sjirurgyske omjouwing yn leechspannings (1000V en minder) wisselspanningskrêften', 2002
IEEE C62.41. 2 'IEEE oer oanbefellende praktykkarakterisaasje fan streamingen yn leechspannings (1000V en minder) wisselspanningskrêften', 2002
IEEE C62.41. 2 'IEEE oer oanrikkemandearre praktyk by spanningstests foar apparatuer ferbûn mei leechspannings (1000V en minder) wisselspanningsskeakelingen', 2002
Situaasje 1: Bliksem is it gebou net direkt beroerte.
Situaasje 2: It is in seldsum foarkommen: wjerljocht slacht direkt op in gebou of de grûn neist in gebou wurdt rekke troch wjerljocht.
Tabel 2 advisearret tapaslike represintative golffoarmen, en Tabel 3 jout de yntensiteitswearden dy't oerienkomme mei elke kategory.
Tabel 2: Lokaasje AB C (saak 1) Tapasbere standert- en oanfoljende effekt test golffoarmen en gefal 2 Parameter Gearfetting.
| Situaasje 1 | Situaasje 2 | ||||||
| Lokaasjetype | 100Khz ringwelle | Kombinaasjeweach | Aparte spanning / stream | EFT-ympuls 5/50 ns | 10/1000 µs lange golf | Inductive keppeling | Direkte keppeling |
| A | Standert | Standert | - | Oanfoljend | Oanfoljend | Ringwelle fan type B | Evaluaasje fan saak nei gefal |
| B | Standert | Standert | - | Oanfoljend | Oanfoljend | ||
| C leech | Fakultatyf | Standert | - | Fakultatyf | Oanfoljend | ||
| C heech | Fakultatyf | Standert | Fakultatyf | - | |||
Tabel 3: SPD-situaasje by de útgong 2 Testynhâld A, B
| Beljochtingsnivo | 10 / 350µs foar alle soarten SPD | Selektearbere 8 / 20µs foar SPD mei net-lineêre komponinten foar spanningsbeheining (MOV) C |
| 1 | 2 kA | 20 kA |
| 2 | 5 kA | 50 kA |
| 3 | 10 kA | 100 kA |
| X | Beide partijen ûnderhannelje om legere as hegere parameters te selektearjen | |
Noat:
A. Dizze test is beheind ta de SPD ynstalleare by de útgong, dy't oars is as de noarmen en ekstra golffoarmen neamd yn dizze oanbefelling, útsein SPD.
B. De boppesteande wearden binne fan tapassing op elke faastest fan mearfasige SPD.
C. De suksesfolle fjildbedriuwûnderfining fan SPD mei C leger dan bleatstellingsnivo 1 jout oan dat legere parameters kinne wurde selekteare.
"D'r is gjin spesifike golffoarm dy't alle streamomjouwings kin fertsjintwurdigje, dus de komplekse echte wrâld moat wurde ferienfâldige yn guon maklik te behanneljen standert testgolffoarmen. Om dit te berikken, wurde de surge omjouwings klassifisearre om streamspanning en stream te leverjen De golffoarm en amplitude binne selekteare om geskikt te wêzen foar it evaluearjen fan de ferskate úthâldingsfermogen fan 'e apparatuer dy't ferbûn is mei de leechspanning AC-foarsjenning, en it duorsumens en de surge omjouwing moat goed wurde koördineare. ”
“It doel fan spesifisearjen fan klassifikaasjetestfoarmfoarmen is om ûntwerpûntwerpers en brûkers te foarsjen fan standert- en ekstra streamtest-golffoarmen en byhearrende nivo's foar omjouwingsomjouwing. De oanbefellende wearden foar standert golffoarmen binne ferienfâldige resultaten krigen út 'e analyze fan in grut bedrach fan mjitgegevens. De ferienfâldiging sil in werhellende en effektive spesifikaasje tastean foar de wjerstânswjerstân fan apparatuer dy't ferbûn is mei netspanningsfoarsjenningen mei lege spanning. ”
De spannings- en hjoeddeistige wellen brûkt foar de SPD-ympulslimenspanningstest fan telekommunikaasje en sinjaalnetwurken wurde yn Tabel 4 werjûn.
Tabel 4: Spanning en de hjoeddeistige weach fan ynfloedstest (Tabel 3 fan GB18802-1)
| Kategorynûmer | Testsoart | Iepen circuit spanning UOC | Koartslutstroom Isc | Oantal applikaasjes |
A1 A2 | Hiel stadige opkomst AC | ≥1kV (0.1-100) kV / S (selektearje út tabel 5) | 10A, (0.1-2) A / µs ≥1000µS (breedte) (Selektearje út tabel 5) | - Ienige syklus |
B1 B2 B3 | Stadige opkomst | 1kV, 10/1000 1kV, of 4kV, 10/700 ≥1kV, 100V / µs | 100A, 10/100 25A, of 100A, 5/300 (10, 25, 100) A, 10/1000 | 300 300 300 |
Trije C1 C2 C3 | Fluch opkomst | 0.5kV of 1kV, 1.2 / 50 (2,4,10) kV, 1.2 / 50 ≥1kV, 1kV / µs | 0.25 kA of 0.5 kA, 8/20 (1,2,5) kA, 8/20 (10,25,100) A, 10/1000 | 300 10 300 |
D1 D2 | Heech enerzjy | ≥1kV ≥1kV | (0.5,1,2.5) kA, 10/350 1kA, of 2.5kA, 10/250 | 2 5 |
Opmerking: Ympakt wurdt tapast tusken de line terminal en de mienskiplike terminal. Oft te testen tusken lineterminalen wurdt bepaald neffens geskiktheid. De SPD foar enerzjyfoarsjenning en de SPD foar telekommunikaasje en signaalnetwurken moatte in unifoarme standert testgolffoarm formulearje dy't kin wurde oanpast mei de wjerstânsspanning fan 'e apparatuer.
2. Voltage switch type en spanning limyt type
Yn 'e histoarje op' e lange termyn binne it type type skeakeljen en it type foar it beheinen fan spanning ûntwikkeling, konkurrinsje, komplementaasje, ynnovaasje en werynrjochting. It type loftspalt fan it type spanningswiksel is de ôfrûne desennia in soad brûkt, mar it bleatstelt ek ferskate mankeminten. Sy binne:
(1) It earste nivo (nivo B) mei 10/350 µs spark gap type SPD feroarsake in grut oantal registers fan basisstasjonkommunikaasjeapparatuer fan massive wjerljochtskea.
(2) Troch de lange responstiid fan 'e spark gap SPD foar wjerljocht, as it basisstasjon allinich spark gap SPD hat, en gjin oare SPD wurdt brûkt foar de twadde nivo (nivo C) beskerming, kin de wjerljochtstream bliksemgefoelich feroarsaakje apparaten yn it apparaat skea.
(3) As it basisstasjon B- en C-beskerming op twa nivo's brûkt, kin de stadige antwurde tiid fan 'e spark gap SDP op wjerljocht feroarsaakje dat alle bliksemsstreamingen troch de C-nivo spanningsbegrensende beskermer passe, wêrtroch de beskerming fan C-nivo skansearre troch wjerljocht.
(4) D'r kin in bline plak wêze fan sparkûntlieding tusken de enerzjy-gearwurking tusken it gaptype en it drukbegrensende type (blynpunt betsjuttet dat d'r gjin sparkûntlading yn 'e ûntlizzende spark gap is), wat resulteart yn' e spark gap type SPD net hannelje, en it twadde nivo (nivo C) beskermer moat heger wjerstean. De wjerljochtstroom feroarsake de beskerming fan C-nivo troch bliksem (beheind troch it gebiet fan it basisstasjon, de ôfkoblingsôfstân tusken de twa peallen SPD fereasket sawat 15 meter). Dêrom is it foar it earste nivo ûnmooglik om gap-type SPD oan te nimmen om effektyf gear te wurkjen mei it C-nivo SPD.
(5) De ynduktânsje is yn searje ferbûn tusken de twa nivo's fan beskerming om in ûntkoppelingsapparaat te foarmjen om it probleem fan 'e beskermingsôfstân tusken de twa nivo's fan SPD op te lossen. D'r kin in blyn plak as refleksjeprobleem wêze tusken de twa. Neffens de ynlieding: “Ynduktânsje wurdt brûkt as útputtingkomponint en golffoarm De foarm hat in nauwe relaasje. Foar lange golffoarmfoarmen fan heale wearde (lykas 10/350 µs) is it ynduktor-ûntkoppelingseffekt net heul effektyf (it type spark gap plus ynduktor kin net foldogge oan de beskermingseasken fan ferskate bliksemspektrums as wjerljocht slacht). By it konsumearjen fan komponinten moatte de stigingstiid en de pykwearde fan 'e oerstreamingsspanning wurde beskôge. ” Boppedat, sels as de ynduktânsje tafoege is, kin it probleem fan 'e SPD-spanning fan' e gaptype oant sawat 4kV net oplost wurde, en de fjildbewurking lit sjen dat nei it gap type SPD en de gap kombinaasje type SPD yn serie binne ferbûn, de C- nivo 40kA module ynstalleare yn 'e skeakeljende krêftfoarsjenning ferliest de SPD D'r binne ferskate records fan ferwoaste troch wjerljocht.
(6) De di / dt- en du / dt-wearden fan SPD fan gap-type binne heul grut. De ynfloed op 'e semiconductor-komponinten yn' e beskerme apparatuer efter de SPD op it earste nivo is bysûnder opfallend.
(7) Spark gap SPD sûnder funksje foar fersmoarging oantsjutting
(8) It spark gat type SPD kin de funksjes fan skeaalarm en foutsignalisaasje op ôfstân net realisearje (op it stuit kin it allinich wurde realisearre troch LED om de wurkstatus fan har helpkring oan te jaan, en reflektet net de efterútgong en skea fan 'e bliksemfloed protector), dus it is Foar unbeheinde basisstasjons kin intermitterende SPD net effektyf tapast wurde.
Gearfetsjend: fanút it perspektyf fan parameters, yndikatoaren en funksjonele faktoaren lykas restdruk, ôfkoppelingsôfstân, sparkgas, responstiid, gjin skeaalarm, en sûnder sinjaal op ôfstân sinjalearjen, driget it gebrûk fan spark gap SPD yn it basisstasjon de feilige wurking fan it kommunikaasjesysteem Issues.
Mei de trochgeande ûntwikkeling fan technology bliuwt de SPD fan 'e spark gap-type syn eigen tekoartkommingen lykwols oerwinne, it brûken fan dit type SPD wiist ek op de gruttere foardielen. Yn 'e ôfrûne 15 jier is in soad ûndersyk en ûntwikkeling útfierd op it type loftspalt (sjoch Tabel 5):
Op it mêd fan prestaasjes hat de nije generaasje produkten de foardielen fan lege restspanning, grutte streamkapasiteit, en lytse grutte. Troch de tapassing fan mikro-gap triggertechnology kin it de ôfstân "0" ôfstimme dy't oerienkomt mei de drukbeheinende SPD en de kombinaasje fan 'e drukbeheinende SPD. It kompenseart ek foar syn gebrek oan responsiviteit en optimaliseart de oprjochting fan bliksembeskermingssystemen sterk. Op it mêd fan funksje kin de nije generaasje produkten de feilige wurking fan it heule produkt garandearje troch de operaasje fan 'e triggerkring te kontrolearjen. In apparaat foar thermyske ûntkoppeling is ynstalleare yn it produkt om it ferbaarnen fan 'e bûtenste shell te foarkommen; in grutte iepeningôfstânstechnology wurdt oannaam yn 'e elektrodeset om de trochgeande stream nei nul krusingen te foarkommen. Tagelyk kin it ek in funksje foar sinjaalalarm op ôfstân leverje om de lykweardige grutte fan wjerljochtpulsen te selektearjen, en it libbensdoer te ferlingjen.
Tabel 5: Typyske ûntwikkeling fan sparkgap
| S / N | jierren | Wichtigste skaaimerken | Remarks |
| 1 | 1993 | Stel in "V" -foarmige kleau op dy't feroaret fan lyts nei grut, en set in tinne ûntladingsisolator lâns it ein fan 'e delling as isolaasje om te helpen mei in lege wurkspanning en ûntlading oant it gat, mei elektroden en romte struktuer en materiaaleigenskippen yn 1993 Lied de bôge nei bûten, foarmje in intermitterende tastân en dovje de bôge. Iere ûntladers fan gaptypen hienen hege spaltingspanning en grutte fersprieding. |  |
| 2 | 1998 | It gebrûk fan in elektroanyske triggerkring, benammen it gebrûk fan in transformator, realiseart de help-triggerfunksje. It heart ta de aktive triggerde ûntlizingsgap, dat is in upgrade fan 'e passive triggerde ûntlizingsgap. Redukt effektyf de spaltingspanning. It heart ta de pols trigger en is net stabyl genôch. |  |
| 3 | 1999 | De ûntlading fan 'e gat wurdt stimulearre troch in fonkeljend stik (aktyf aktivearre troch in transformator), de struktuer is ûntwurpen as in semy-sletten struktuer, en de hoarnfoarmige sirkelfoarmige of bôgefoarmige gat wurdt feroare fan lyts nei grut, en de luchtgids groef is oan 'e kant oanbean om tekenjen te meitsjen en langwerpich te meitsjen. De elektryske bôge is útdwûn en de sletten struktuer kin wurde fol mei bôge-blusgas. It is de ûntwikkeling fan 'e elektrode foar de betide ûntladingsgap. Yn ferliking mei de tradisjonele sletten ûntladingsgap optimaliseart de bôgefoarmige of sirkulêre groef de romte en elektrode, wat befoarderlik is foar in lytser folume. De elektrodegap is lyts, it intermitterende fermogen is net genôch, |  |
| 4 | 2004 | Gearwurkje mei de micro-gap-triggeringtechnology, nim de ynstelling foar grutte ôfstânelektroden en spiraalkanaal koeling fan bôge-blustechnology oan, Ferbetterje de triggertechnology en intermitterende fermogen sterk, it gebrûk fan enerzjy-triggertechnology is stabiler en betrouber. |  |
| 5 | 2004 | Optimalisearje it bliksembeskermingsapparaat om in gearstalde overspanningsbeheerapparaat te foarmjen dat foldocht oan de easken fan beskerming fan klasse B en klasse C. Modules makke fan ûntladingsgatten, modules makke fan spanningsbegrensende eleminten, basen en fersmoargingsapparaten wurde op ferskate manieren kombineare om beskermingsapparaten foar oerspanning te foarmjen |  |
Untjouwing spoarkaart
3. Oerienkomsten en ferskillen tusken SPD foar telekommunikaasje en krêftfoarsjenning
Tabel 6: Oerienkomsten en ferskillen tusken SPD foar telekommunikaasje en krêftfoarsjenning
| projekt | Krêft SPD | Telecom SPD |
| Stjoere | Enerzjy | Ynformaasje, analog, as digitaal. |
| Machtkategory | Krêftfrekwinsje AC of DC | Ferskate operearjende frekwinsjes fan DC nei UHF |
| Operating Voltage | heech | Leech (sjoch tabel hjirûnder) |
| Beskermingsprinsipe | Isolaasje koördinaasje SPD-beskermingsnivo ≤ tolerânsje nivo foar apparatuer | Elektromagnetyske kompatibiliteit soarget foar ymmuniteit SPD-beskermingsnivo ≤ tolerânsje fan apparatuer kin gjin sinjaalferfier beynfloedzje |
| Standert | GB / T16935.1 / IEC664-1 | GB / T1762.5 IEC61000-4-5 |
| Test golffoarm | 1.2 / 50 µs as 8/20 µs | 1.2 / 50 µs -8 / 20 µs |
| Circuitimpedânsje | Leech | heech |
| Detacher | Hawwe | Nee |
| Haadkomponinten | MOV en skeakeltype | GDT, ABD, TSS |
Tabel 7: Algemiene wurkspanning fan kommunikaasje SPD
| Nee. | Kommunikaasje rigeltype | Rated wurkspanning (V) | SPD maksimale wurkspanning (V) | Normaal taryf (B / S) | Interface Type |
| 1 | DDN / Xo25 / Frame-estafette | <6, of 40-60 | 18 of 80 | 2 M of minder | RJ / ASP |
| 2 | xDSL | <6 | 18 | 8 M of minder | RJ / ASP |
| 3 | 2M Digital estafette | <5 | 6.5 | 2 M | Koaksiale BNC |
| 4 | ISDN | 40 | 80 | 2 M | RJ |
| 5 | Analoge tillefoanline | <110 | 180 | 64 K | RJ |
| 6 | 100M Ethernet | <5 | 6.5 | 100 M | RJ |
| 7 | Koaksiale Ethernet | <5 | 6.5 | 10 M | Koaksiale BNC Koaksiale N |
| 8 | RS232 | <12 | 18 | SD | |
| 9 | RS422 / 485 | <5 | 6 | 2 M | ASP / SD |
| 10 | Fideokabel | <6 | 6.5 | Koaksiale BNC | |
| 11 | Koaksiale BNC | <24 | 27 | ASP |
4. Gearwurking tusken eksterne beskerming fan oerstreaming en SPD
Easken foar beskerming fan oerstreaming (circuit breaker of fuse) yn 'e disconnector:
(1) Folgje GB / T18802.12: 2006 "Surge Protection Device (SPD) Diel 12: Rjochtlinen foar seleksje en gebrûk fan distribúsjesysteem foar leechspanning", "As SPD en beskermingsapparaat foar oerstreaming gearwurkje, is de nominale Under de ûntleststroom Yn, wurdt oanrikkemandearre dat de oerstreamende beskermer net wurket; as de stream grutter is dan In, kin de oerstreamende beskermer wurkje. Foar in werstelbere oerstreamende beskermer, lykas in stroomûnderbreker, moat it net beskeadige wurde troch dizze opkomst. ”
(2) De nominale hjoeddeistige wearde fan it beskermingsapparaat foar oerstreaming moat wurde selekteare neffens de maksimale kortslutningsstroom dy't kin wurde generearre by de SPD-ynstallaasje en de kortslutingsstreamwittenskiplike kapasiteit fan 'e SPD (levere troch de SPD-fabrikant ), dat is, "SPD en de beskerming mei oerstreaming dy't dêroan is ferbûn. De kortslutningsstroom (produsearre as de SPD mislearret) fan it apparaat is gelyk oan of grutter dan de maksimale kortslutningsstroom dy't by de ynstallaasje wurdt ferwachte. ”
(3) De selektive relaasje moat foldwaan wurde tusken it te-aktuele beskermingsapparaat F1 en de eksterne SPD-ferbiner F2 fan SPD by de stroomynlaat. It bedradingsdiagram fan 'e test is as folget:
De ûndersyksresultaten binne as folgjend:
(a) De spanning op circuit breakers en fuses
U (circuit breaker) ≥ 1.1U (lont)
U (SPD + beskerming foar oerstreaming) is de fektorsom fan U1 (oerstreamende beskermer) en U2 (SPD).
(b) De streamstreamkapasiteit dy't de lont as de circuit breaker kin wjerstean
Thender de betingst dat de beskerming foar oerstreaming net wurket, fyn de maksimale streamstream dy't de lont en de stroomûnderbrekker mei ferskillende nominale streamingen kinne weerstaan. De testkring is lykas werjûn yn 'e figuer hjirboppe. De testmetoade is as folgjend: de tapaste ynstreamstroom is I, en de lont as de circuit breaker wurket net. As 1.1 kear de ynstreamstroom I wurdt tapast, wurket it. Troch eksperiminten fûnen wy wat nominale nominale hjoeddeistige wearden dy't nedich binne foar beskermers foar oerstreaming om net te operearjen ûnder ynstreamstroom (8 / 20µs golfstroom as 10 / 350µs golfstroom). Sjoch tabel:
Tabel 8: De minimale wearde fan 'e lont en de circuit breaker ûnder de ynstreamstroom mei in golffoarm fan 8 / 20µs
| opstreamstroom (8 / 20µs) kA | Oer-aktuele beskermer minimum | |
| Zekering nominale stroom A | Circuit breaker nominale stream A | |
| 5 | 16 gg | 6 Type C |
| 10 | 32 gg | 10 Type C |
| 15 | 40 gg | 10 Type C |
| 20 | 50 gg | 16 Type C |
| 30 | 63 gg | 25 Type C |
| 40 | 100 gg | 40 Type C |
| 50 | 125 gg | 80 Type C |
| 60 | 160 gg | 100 Type C |
| 70 | 160 gg | 125 Type C |
| 80 | 200 gg | - |
Tabel 9: De minimale wearde fan 'e lont en de circuit breaker wurket net ûnder de stream fan 10 / 350µs
| Startstream (10 / 350µs) kA | Oer-aktuele beskermer minimum | |
| Zekering nominale stroom A | Circuit breaker nominale stream A | |
| 15 | 125 gg | Oanbefelje om getten skeaferbreker (MCCB) te kiezen |
| 25 | 250 gg | |
| 35 | 315 gg | |
Ut de boppesteande tabel kin sjoen wurde dat de minimale wearden foar it net-operearjen fan 10 / 350µs fuses en circuit breakers heul grut binne, dat wy moatte beskôgje it ûntwikkeljen fan spesjale apparaten foar backup-beskerming
Wat syn funksje en prestaasjes oanbelanget, moat it grutte striidbestindigens hawwe en oerienkomme mei de superieure circuit breaker of fuse.
