Nekoliko vrućih izdanja u ovom uređaju za zaštitu od prenapona SPD
1. Klasifikacija ispitnih valnih oblika
Za SPD test uređaja za zaštitu od prenapona vode se žestoke rasprave u zemlji i inozemstvu o kategorijama ispitivanja klase I (klasa B, tip 1), uglavnom o metodi simulacije izravnog impulsnog pražnjenja munje, sporu između odbora IEC i IEEE :
(1) IEC 61643-1, u klasi I (klasa B, tip 1) ispitivanje prenaponske struje prenaponskog zaštitnog uređaja, valni oblik 10 / 350µs ispitni je valni oblik.
(2) IEEE C62.45 'IEEE Niskonaponski prenaponski zaštitni uređaji - Dio 11 Prenaponski zaštitni uređaji spojeni na niskonaponske elektroenergetske sustave - Zahtjevi i metode ispitivanja' definira valni oblik 8 / 20µs kao ispitni valni oblik.
Odobrivači valnog oblika 10 / 350µs vjeruju da se za ispitivanje opreme za zaštitu od munje moraju koristiti najteži parametri groma kako bi se osigurala 100% zaštita tijekom udara groma. Upotrijebite valni oblik od 10 / 350µs da biste otkrili LPS (sustav zaštite od munje) kako biste osigurali da ga munja fizički ne ošteti. I zagovornici valnog oblika 8 / 20µs vjeruju da nakon više od 50 godina upotrebe valni oblik pokazuje vrlo visoku stopu uspjeha.
U listopadu 2006., relevantni predstavnici IEC-a i IEEE-a koordinirali su i naveli nekoliko tema za istraživanje.
GB18802.1 napajanje SPD ima ispitne valove oblika klasifikacija I, II i III, vidi tablicu 1.
Tablica 1: Kategorije ispitivanja razine I, II i III
test | Pilot projekti | Parametri ispitivanja |
Klasa I | Ivragolan | Ivrh, Q, W / R |
Klasa II | Imax | 8 / 20µs |
Klasa III | Uoc | 1.2 / 50µs -8 / 20µs |
Sjedinjene Države su u sljedeća tri najnovija standarda razmotrile dvije situacije:
IEEE C62.41. 1 'IEEE-ov vodič za prenaponsko okruženje u niskonaponskim krugovima izmjenične struje (1000 V i manje)', 2002.
IEEE C62.41. 2 „IEEE o preporučenoj praksi karakterizacije prenaponskih udara u niskonaponskim krugovima izmjenične struje (1000 V i manje)“, 2002.
IEEE C62.41. 2 „IEEE o preporučenoj praksi ispitivanja prenaponskih udara za opremu povezanu na niskonaponske krugove izmjenične struje (1000 V i manje)“, 2002.
Situacija 1: Grom nije izravno udario zgradu.
Situacija 2: Rijetka je pojava: grom udari u zgradu izravno ili grom udari u tlo pored zgrade.
Tablica 2 preporučuje primjenjive reprezentativne valne oblike, a tablica 3 daje vrijednosti intenziteta koje odgovaraju svakoj kategoriji.
Tablica 2: Mjesto AB C (slučaj 1) Primjenjivi standardni i dodatni valovi oblika ispitivanja utjecaja i sažetak parametara slučaja 2.
Situacija 1 | Situacija 2 | ||||||
Vrsta lokacije | Zvoni val od 100 khz | Kombinirani val | Odvojeni napon / struja | EFT impuls 5/50 ns | 10/1000 µs dugovalnog vala | Induktivna spojka | Izravno spajanje |
A | standard | standard | - | dodatni | dodatni | Prstenasti val tipa B | Procjena od slučaja do slučaja |
B | standard | standard | - | dodatni | dodatni | ||
C niska | Izborni | standard | - | Izborni | dodatni | ||
C visoko | Izborni | standard | Izborni | - |
Tablica 3: SPD situacija na izlazu 2 Sadržaj testa A, B
Razina izloženosti | 10 / 350µs za sve vrste SPD-a | Može se odabrati 8 / 20µs za SPD s nelinearnim komponentama za ograničavanje napona (MOV) C |
1 | 2 kA | 20 kA |
2 | 5 kA | 50 kA |
3 | 10 kA | 100 kA |
X | Obje strane pregovaraju o odabiru nižih ili viših parametara |
Bilješka:
O. Ovo je ispitivanje ograničeno na SPD instaliran na izlazu, koji se razlikuje od standarda i dodatnih valnih oblika spomenutih u ovoj preporuci, osim za SPD.
B. Gornje vrijednosti primjenjuju se na svako fazno ispitivanje višefaznog SPD.
C. Uspješno terensko iskustvo SPD-a s C nižim od razine izloženosti 1 pokazuje da se mogu odabrati niži parametri.
„Ne postoji određeni valni oblik koji može predstavljati sva prenaponska okruženja, tako da složeni stvarni svijet treba pojednostaviti u neke jednostavne standardne testne valne oblike kojima se lako rukuje. Da bi se to postiglo, prenaponska okruženja klasificirana su tako da pružaju prenaponski napon i struju. Valni oblik i amplituda odabiru se kako bi bili prikladni za procjenu različitih izdržljivosti opreme povezane na niskonaponski izvor napajanja izmjeničnom strujom i izdržljivosti opreme prenaponsko okruženje mora biti pravilno koordinirano. "
„Svrha specificiranja klasifikacijskih ispitnih valnih oblika je pružiti dizajnerima opreme i korisnicima standardne i dodatne valne oblike prenaponskih ispitivanja i odgovarajuće razine prenaponskog okruženja. Preporučene vrijednosti za standardne valne oblike pojednostavljeni su rezultati dobiveni analizom velike količine mjernih podataka. Pojednostavljenje će omogućiti ponovljive i učinkovite specifikacije otpornosti na prenaponske udare opreme spojene na niskonaponske izmjenične izvore. "
Valovi napona i struje koji se koriste za ispitivanje ograničenja napona impulsa SPD u telekomunikacijskim i signalnim mrežama prikazani su u tablici 4.
Tablica 4: Ispitivanje napona i trenutnog vala udara (tablica 3 GB18802-1)
Broj kategorije | Vrsta ispitivanja | Napon otvorenog kruga UOC | Struja kratkog spoja Isc | Broj prijava |
A1 A2 | Vrlo usporen AC | ≥1kV (0.1-100) kV / S (odaberite iz tablice 5) | 10A, (0.1-2) A / µs ≥1000µS (širina) (odaberite iz tablice 5) | - Jedan ciklus |
B1 B2 B3 | Polako ustajanje | 1kV, 10/1000 1kV ili 4kV, 10/700 ≥1kV, 100V / µs | 100A, 10/100 25A ili 100A, 5/300 (10, 25, 100) A, 10/1000 | 300 300 300 |
Tri C1 C2 C3 | Brzi uspon | 0.5kV ili 1kV, 1.2 / 50 (2,4,10) kV, 1.2 / 50 ≥1kV, 1kV / µs | 0.25 kA ili 0.5 kA, 8/20 (1,2,5) kA, 8/20 (10,25,100 10) A, 1000/XNUMX | 300 10 300 |
D1 D2 | Visoka energija | ≥1kV ≥1kV | (0.5,1,2.5) kA, 10/350 1kA ili 2.5kA, 10/250 | 2 5 |
Napomena: Učinak se primjenjuje između linijskog terminala i zajedničkog terminala. Hoće li se ispitivati između linijskih stezaljki, određuje se prema prikladnosti. SPD za napajanje i SPD za telekomunikacijske i signalne mreže trebali bi oblikovati jedinstveni standardni ispitni valni oblik koji se može uskladiti s podnosivim naponom opreme.
2. Tip prekidača napona i tip ograničenja napona
U dugogodišnjoj povijesti, tip prekidača napona i tip ograničavanja napona su razvoj, konkurencija, dopunjavanje, inovacija i ponovni razvoj. Tip zračnog zazora tipa naponskog prekidača široko se koristi posljednjih desetljeća, ali otkriva i nekoliko nedostataka. Oni su:
(1) Prva razina (razina B) korištenjem 10 / 350µs svjećice tipa SPD uzrokovala je velik broj evidencija o komunikacijskoj opremi bazne stanice o ogromnim oštećenjima od groma.
(2) Zbog dugog vremena odziva SPD na grom, kada bazna stanica ima samo SPD, a nijedan drugi SPD se ne koristi za zaštitu druge razine (razina C), struja groma može prouzročiti osjetljivost na munju uređaji u uređaju oštećeni.
(3) Kada bazna stanica koristi dvorazinsku zaštitu B i C, sporo vrijeme odziva SDP-a na svjećicu može uzrokovati prolazak svih struja groma kroz zaštitnik ograničenja napona na razini C, što dovodi do toga da zaštitnik razine C oštećen munjom.
(4) Između energetske suradnje između tipa zazora i tipa za ograničavanje tlaka može postojati slijepa točka iscjedaka (slijepa točka znači da u isprazničnom razmaku nema pražnjenja), što rezultira SPD tipom SPD ne djeluje, a zaštitnik druge razine (razine C) mora izdržati viši. Struja groma izazvala je oštećenje zaštitnika na razini C od groma (ograničeno područjem bazne stanice, udaljenost odvajanja između dva pola SPD-a zahtijeva oko 15 metara). Stoga je nemoguće da prva razina usvoji SPD tipa jaz kako bi učinkovito surađivala sa SPD razine C.
(5) Induktivitet je serijski povezan između dvije razine zaštite kako bi se formirao uređaj za odvajanje kako bi se riješio problem zaštitne udaljenosti između dviju razina SPD. Možda postoji problem slijepe mrlje ili refleksije. Prema uvodu: „Induktivnost se koristi kao komponenta osiromašenja i valni oblik. Oblik je usko povezan. Za duge valne oblike pola vrijednosti (kao što je 10 / 350µs), učinak odvajanja prigušnice nije vrlo učinkovit (tip svjećice i prigušnica ne mogu zadovoljiti zahtjeve zaštite različitih spektra munje prilikom udara groma). Prilikom trošenja komponenata, moraju se uzeti u obzir vrijeme porasta i vršna vrijednost prenaponskog napona. " Štoviše, čak i ako se doda induktivitet, problem SPD napona do oko 4kV ne može se riješiti, a rad na terenu pokazuje da su nakon što su tip SPD i kombinacija zazora tipa SPD spojeni u seriju, C- modul razine 40kA instaliran unutar sklopnog napajanja gubi SPD Postoje brojni zapisi o uništenju od groma.
(6) Vrijednosti di / dt i du / dt SPD tipa zazora su vrlo velike. Posebno je primjetan utjecaj na poluvodičke komponente unutar zaštićene opreme iza SPD-a prve razine.
(7) Svjećica SPD bez funkcije indikacije pogoršanja
(8) Tip svjećice SPD ne može realizirati funkcije alarma za oštećenje i daljinske signalizacije kvara (trenutno to može realizirati samo LED dioda koja označava radni status pomoćnog kruga i ne odražava pogoršanje i oštećenje udara groma zaštitnik), tako je. Za nenadgledane bazne stanice isprekidani SPD ne može se učinkovito primijeniti.
Ukratko: iz perspektive parametara, indikatora i funkcionalnih čimbenika kao što su zaostali tlak, udaljenost odvajanja, plin koji svijetli, vrijeme odziva, bez alarma za oštećenje i daljinska signalizacija bez smetnji, upotreba svjećice SPD u baznoj stanici prijeti siguran rad komunikacijskog sustava Pitanja.
Međutim, kontinuiranim razvojem tehnologije, SPD tipa iskrišta nastavlja svladavati vlastite nedostatke, upotreba ove vrste SPD također naglašava veće prednosti. U posljednjih 15 godina provedeno je puno istraživanja i razvoja na tipu zračnog jaza (vidi tablicu 5):
Što se tiče performansi, nova generacija proizvoda ima prednosti niskog zaostalog napona, velikog protoka i male veličine. Primjenom tehnologije okidača s mikro zazorima može ostvariti podudaranje udaljenosti "0" s SPD-om za ograničavanje tlaka i kombinacijom SPD-a za ograničavanje tlaka. Također kompenzira nedostatak reakcije i uvelike optimizira uspostavu sustava zaštite od munje. Što se tiče funkcije, nova generacija proizvoda može jamčiti siguran rad cijelog proizvoda praćenjem rada okidačkog kruga. Unutar proizvoda ugrađen je uređaj za toplinsko odvajanje kako bi se izbjeglo izgaranje vanjske ljuske; u kompletu elektroda usvojena je tehnologija velike udaljenosti otvaranja kako bi se izbjegao kontinuirani protok nakon prelaska nule. Istodobno, može pružiti i funkciju daljinskog alarma za odabir ekvivalentne veličine impulsa groma i produženje vijeka trajanja.
Tablica 5: Tipični razvoj iskrišta
3. Sličnosti i razlike između telekomunikacijskog SPD i napajanja SPD
Tablica 6: Sličnosti i razlike između telekomunikacijskog SPD i napajanja SPD
projekt | Snaga SPD | Telekom SPD |
Poslati | energija | Informacije, analogne ili digitalne. |
Kategorija snage | Frekvencija napajanja AC ili DC | Razne radne frekvencije od DC do UHF |
Radni napon | visok | Niska (vidi donju tablicu) |
Načelo zaštite | Koordinacija izolacije Razina zaštite od SPD-a ≤ razina tolerancije opreme | Elektromagnetska kompatibilnost prenaponska imunost Razina zaštite od SPD-a ≤ razina tolerancije opreme ne može utjecati na prijenos signala |
standard | GB / T16935.1 / IEC664-1 | GB / T1762.5 IEC61000-4-5 |
Ispitajte valni oblik | 1.2 / 50 µs ili 8/20 µs | 1.2 / 50µs -8 / 20µs |
Impedancija kruga | Nizak | visok |
Detašer | Imati | Ne |
Glavne komponente | MOV i tip prekidača | GDT, ABD, TSS |
Tablica 7: Uobičajeni radni napon komunikacije SPD
Ne. | Tip komunikacijske linije | Nazivni radni napon (V) | SPD maksimalni radni napon (V) | Uobičajena stopa (B / S) | Tip sučelja |
1 | DDN / Xo25 / okvirni relej | <6 ili 40-60 | 18 ili 80 | 2 M ili manje | RJ / ASP |
2 | xDSL | <6 | 18 | 8 M ili manje | RJ / ASP |
3 | 2M digitalni relej | <5 | 6.5 | 2 M | Koaksijalni BNC |
4 | ISDN | 40 | 80 | 2 M | RJ |
5 | Analogna telefonska linija | <110 | 180 | 64 K | RJ |
6 | 100M Ethernet | <5 | 6.5 | 100 M | RJ |
7 | Koaksijalni Ethernet | <5 | 6.5 | 10 M | Koaksijalni BNC Koaksijalni N |
8 | RS232 | <12 | 18 | SD | |
9 | RS422 / 485 | <5 | 6 | 2 M | ASP / SD |
10 | Video kabel | <6 | 6.5 | Koaksijalni BNC | |
11 | Koaksijalni BNC | <24 | 27 | ASP |
4. Suradnja između vanjske prenaponske zaštite i SPD-a
Zahtjevi za zaštitu od prekomjerne struje (prekidač ili osigurač) u rastavljaču:
(1) Pridržavajte se GB / T18802.12: 2006 „Uređaj za zaštitu od prenaponske zaštite (SPD), dio 12: Smjernice za odabir i uporabu niskonaponskog distribucijskog sustava“, „Kada SPD i zaštitni uređaj od prekomjerne struje surađuju, nominalna struja pražnjenja U, preporuča se da zaštitnik od prekomjerne struje ne radi; kada je struja veća od In, zaštitnik od prekomjerne struje može raditi. Za prenaponski zaštitnik koji se može resetirati, poput prekidača, ne bi ga trebao oštetiti ovaj val. "
(2) Vrijednost nazivne struje uređaja za zaštitu od prekomjerne struje treba odabrati prema maksimalnoj struji kratkog spoja koja se može generirati u instalaciji SPD i otpornosti struje kratkog spoja SPD (osigurava proizvođač SPD ), odnosno „SPD i prenaponska zaštita povezana s njim. Struja kratkog spoja (proizvedena kad SPD zakaže) uređaja jednaka je ili veća od maksimalne struje kratkog spoja koja se očekuje u instalaciji. "
(3) Selektivni odnos mora biti zadovoljen između uređaja za zaštitu od prekomjerne struje F1 i SPD vanjskog rastavljača F2 na ulazu u struju. Shema ožičenja testa je sljedeća:
Rezultati istraživanja su sljedeći:
(a) Napon na prekidačima i osiguračima
U (prekidač) ≥ 1.1U (osigurač)
U (SPD + zaštitnik od prekomjerne struje) je vektorski zbroj U1 (zaštitnik od prekomjerne struje) i U2 (SPD).
(b) Kapacitet prenaponske struje koji osigurač ili prekidač mogu podnijeti
Pod uvjetom da zaštitnik od prekomjerne struje ne radi, pronađite maksimalnu udarnu struju koju mogu podnijeti osigurač i prekidač s različitim nazivnim strujama. Ispitni krug je prikazan na gornjoj slici. Metoda ispitivanja je sljedeća: primijenjena udarna struja je I, a osigurač ili prekidač ne rade. Kada se primijeni 1.1 puta veća od udarne struje I, ona djeluje. Kroz eksperimente smo pronašli neke minimalne vrijednosti nazivne struje potrebne za zaštitnike od prekomjerne struje da ne rade pod udarnom strujom (valna struja 8 / 20µs ili valna struja 10 / 350µs). Pogledajte tablicu:
Tablica 8: Minimalna vrijednost osigurača i prekidača pod udarnom strujom s valnim oblikom 8 / 20µs
prenaponska struja (8 / 20µs) kA | Minimalna zaštitna struja | |
Nazivna struja osigurača A | Nazivna struja prekidača A | |
5 | 16 gG | 6 Tip C |
10 | 32 gG | 10 Tip C |
15 | 40 gG | 10 Tip C |
20 | 50 gG | 16 Tip C |
30 | 63 gG | 25 Tip C |
40 | 100 gG | 40 Tip C |
50 | 125 gG | 80 Tip C |
60 | 160 gG | 100 Tip C |
70 | 160 gG | 125 Tip C |
80 | 200 gG | - |
Tablica 9: Minimalna vrijednost osigurača i prekidača ne radi pod naponom od 10 / 350µs
Udarna struja (10 / 350µs) kA | Minimalna zaštitna struja | |
Nazivna struja osigurača A | Nazivna struja prekidača A | |
15 | 125 gG | Preporučite odabir prekidača u lijevanom kućištu (MCCB) |
25 | 250 gG | |
35 | 315 gG |
Iz gornje tablice može se vidjeti da su minimalne vrijednosti za neaktivnost osigurača i prekidača od 10 / 350µs vrlo velike, pa bismo trebali razmisliti o razvoju posebnih uređaja za sigurnosnu zaštitu
U smislu svoje funkcije i performansi, trebao bi imati veliku otpornost na udarce i podudarati se s vrhunskim prekidačem ili osiguračem.