Nokkur heit mál í núverandi bylgjuvörn SPD
1. Flokkun prófbylgjuforma
Fyrir SPD próf fyrir bylgjuvörn er hörð umræða heima og erlendis um prófunarflokka í flokki I (flokkur B, tegund 1), aðallega um aðferðina til að líkja eftir beinni losun á eldingum, ágreiningi milli IEC og IEEE nefndanna :
(1) IEC 61643-1, í flokki I (flokkur B, gerð 1) bylgju núverandi próf á bylgjuhlífartækinu, 10/350 µs bylgjulögunin er prófbylgjuform.
(2) IEEE C62.45 'IEEE lágspennubylgjuvörn - Hluti 11 Bylgjuvörn tengd lágspennuaflkerfum - Kröfur og prófunaraðferðir' skilgreinir 8/20 µs bylgjulögun sem prófbylgjuform.
Umdeildir 10/350 µs bylgjulögun telja að til að tryggja 100% vernd við eldingu verður að nota alvarlegustu eldingarstig til að prófa eldingarvarnarbúnað. Notaðu 10 / 350µs bylgjulögun til að greina LPS (Lightning Protection System) til að tryggja að það skemmist ekki líkamlega af eldingum. Og talsmenn 8/20 µs bylgjulaga telja að eftir meira en 50 ára notkun sýni bylgjulögun mjög háan árangur.
Í október 2006, viðeigandi fulltrúar IEC og IEEE samræmdu og töldu upp nokkur efni til rannsókna.
GB18802.1 aflgjafi SPD hefur prófunarbylgjulög í flokkum I, II og III flokkun, sjá töflu 1.
Tafla 1: Stig I, II og III prófunarflokkar
Próf | Tilraunaverkefni | Prófstærðir |
Flokkur I | IImp | Ihámark, Q, W / R |
Flokkur II | Imax | 8/20 µs |
Flokkur III | Uoc | 1.2 / 50 µs -8 / 20 µs |
Bandaríkin hafa velt fyrir sér tveimur aðstæðum í eftirfarandi þremur nýjustu stöðlum:
IEEE C62.41. 1 'IEEE leiðarvísir um sveigjanlegt umhverfi í lágspennu (1000V og minna) AC rafrásir', 2002
IEEE C62.41. 2 'IEEE um mælt með aðferð einkennandi skurðaðgerða í lágspennu (1000V og minna) rafstraumsrásir', 2002
IEEE C62.41. 2 'IEEE um ráðlagðar starfsvenjur við bylgjuprófanir fyrir búnað sem er tengdur við lágspennu (1000V og minna) straumrásir', 2002
Aðstæður 1: Eldingar eru ekki beint að strjúka byggingunni.
Aðstæður 2: Það er sjaldgæfur atburður: eldingar berja byggingu beint eða jörðin við hlið byggingar verður fyrir eldingu.
Í töflu 2 er mælt með viðeigandi dæmigerðum bylgjulögnum og í töflu 3 eru styrkleikagildin sem svara til hvers flokks.
Tafla 2: Staðsetning AB C (tilfelli 1) Gildandi staðal- og viðbótaráhrif prófbylgjuforma og mál 2 Samantekt breytu.
Staðan 1 | Staðan 2 | ||||||
Staðsetning tegund | 100Khz hringabylgja | Samsetningarbylgja | Aðskild spenna / straumur | EFT hvati 5/50 ns | 10/1000 µs langbylgju | Inductive tenging | Bein tenging |
A | Standard | Standard | - | Viðbótarupplýsingar | Viðbótarupplýsingar | Hringbylgja af gerð B | Mat úr hverju tilfelli |
B | Standard | Standard | - | Viðbótarupplýsingar | Viðbótarupplýsingar | ||
C lágt | Valfrjálst | Standard | - | Valfrjálst | Viðbótarupplýsingar | ||
C hár | Valfrjálst | Standard | Valfrjálst | - |
Tafla 3: SPD ástand við útgang 2 Próf innihald A, B
Útsetningarstig | 10 / 350µs fyrir allar gerðir af SPD | Valinn 8 / 20µs fyrir SPD með ólínulegum spennumörkunarhlutum (MOV) C |
1 | 2 kA | 20 kA |
2 | 5 kA | 50 kA |
3 | 10 kA | 100 kA |
X | Báðir aðilar semja um að velja lægri eða hærri breytur |
Athugaðu:
A. Þessi prófun er takmörkuð við SPD sem sett er upp við útgönguna, sem er frábrugðin stöðlum og viðbótarbylgjuformum sem nefnd eru í þessum tilmælum, nema SPD.
B. Ofangreind gildi eiga við hvert áfangapróf á fjölþrepa SPD.
C. Árangursrík reynsla af vettvangsaðgerð SPD með C lægri en útsetningarstig 1 gefur til kynna að hægt sé að velja lægri breytur.
„Það er engin sérstök bylgjulögun sem getur táknað allt bylgjuumhverfi, svo það þarf að einfalda flókinn raunverulegan heim í nokkrar venjulegar prófbylgjur sem eru auðvelt að höndla. Til að ná þessu eru bylgjuumhverfin flokkuð til að veita bylgjuspennu og straum Bylgjulögun og amplitude eru valin þannig að þau henti til að meta mismunandi þolgetu búnaðarins sem tengdur er við lágspennu rafstrauminn og þol búnaðarins og samræma þarf bylgjuumhverfið. “
„Tilgangurinn með því að tilgreina flokkunarprófbylgjulög er að veita búnaðarhönnuðum og notendum stöðluð og viðbótar bylgjuform prófbylgjuforma og samsvarandi stig umhverfis bylgju. Ráðlögð gildi fyrir staðlaða bylgjulögun eru einfaldaðar niðurstöður sem fengnar eru við greiningu á miklu magni mæligagna. Einföldunin gerir kleift að endurtaka og skilvirka forskrift fyrir bylgjumótstöðu búnaðar sem er tengdur við rafspennu með lágspennu. “
Spennu- og straumbylgjur sem notaðar eru við SPD höggspennupróf fjarskipta og merkjaneta eru sýndar í töflu 4.
Tafla 4: Spenna og núverandi bylgju höggprófunar (tafla 3 í GB18802-1)
Flokkanúmer | Prófgerð | Opin hringrás spennu UOC | Skammhlaupsstraumur Isc | Fjöldi umsókna |
A1 A2 | Mjög hæg hækkun AC | ≥1kV (0.1-100) kV / S (Veldu úr töflu 5) | 10A, (0.1-2) A / µs ≥1000µS (breidd) (Veldu úr töflu 5) | - Stök hringrás |
B1 B2 B3 | Hæg hækkun | 1kV, 10/1000 1kV, eða 4kV, 10/700 ≥1kV, 100V / µs | 100A, 10/100 25A, eða 100A, 5/300 (10, 25, 100) A, 10/1000 | 300 300 300 |
Þrír C1 C2 C3 | Hröð hækkun | 0.5kV eða 1kV, 1.2 / 50 (2,4,10) kV, 1.2 / 50 ≥1kV, 1kV / µs | 0.25 kA eða 0.5 kA, 8/20 (1,2,5) kA, 8/20 (10,25,100) A, 10/1000 | 300 10 300 |
D1 D2 | Hár orka | ≥1kV ≥1kV | (0.5,1,2.5) kA, 10/350 1kA, eða 2.5kA, 10/250 | 2 5 |
Athugið: Áhrifum er beitt á milli línustöðvarinnar og sameiginlegu flugstöðvarinnar. Hvort prófa á milli línustöðva er ákvarðað eftir hæfi. SPD fyrir aflgjafa og SPD fyrir fjarskipti og merkjanet ætti að móta samræmda staðlaða prófbylgjulögun sem passa má við þolspennu búnaðarins.
2. Spenna rofi gerð og spennu takmörkun gerð
Í langtímasögunni eru spennuskiptategundir og spennutakmarkandi tegund þróun, samkeppni, viðbót, nýsköpun og enduruppbygging. Loftgapagerðin af gerð spennuofans hefur verið mikið notuð undanfarna áratugi, en hún afhjúpar einnig nokkra galla. Þeir eru:
(1) Fyrsta stigið (stig B) með því að nota 10/350 µs neistabil, tegund SPD olli fjölda skráninga á stöðvar samskiptabúnaðar um stórfellda eldingarskaða.
(2) Vegna langrar viðbragðstíma neistabilsins SPD við eldingu, þegar grunnstöðin hefur aðeins neistabilið SPD, og engin önnur SPD er notuð til að vernda annað stig (stig C), getur eldingarstraumurinn valdið eldingarnæmi tæki í tækinu skemmdir.
(3) Þegar grunnstöðin notar B og C tveggja stigs vörn, getur hægur viðbragðstími SDP við eldingu leitt til þess að allir eldingarstraumar fara í gegnum C-stig spennuhindrandi hlífðar og valdið því að C-stig verndari skemmt af eldingum.
(4) Það getur verið blindur blettur af neistaflæði á milli orkusamstarfsins milli bilsins og þrýstitakmarkandi tegundar (blindur punktur þýðir að það er engin neistaflosun í losunarneistabilinu), sem leiðir til neistabilsins tegund SPD leikur ekki og annað stig (stig C) verndari þarf að þola hærra. Eldingarstraumurinn olli því að C-stigs verndarinn skemmdist af eldingum (takmarkað af flatarmáli stöðvarinnar, fjarlægðartengingin milli tveggja skautanna SPD krefst um 15 metra). Þess vegna er ómögulegt fyrir fyrsta stigið að taka upp bilið SPD til að vinna í raun með C stigi SPD.
(5) Inductance er tengdur í röð milli tveggja stigs verndar til að mynda aftengibúnað til að leysa vandamál verndar fjarlægðar milli tveggja stigs SPD. Það getur verið blindur blettur eða speglun vandamál á milli þessara tveggja. Samkvæmt inngangi: „Inductance er notað sem eyðingarhluti og bylgjulögun Lögunin hefur náið samband. Fyrir langar hálfgildis bylgjuform (eins og 10/350 µs) eru aftengingaráhrif sprautunnar ekki mjög áhrifarík (tegund neistabilsins auk spenna getur ekki uppfyllt verndarkröfur mismunandi litrófs eldinga þegar elding slær í gegn). Þegar neytt er íhluta verður að huga að hækkunartíma og hámarksgildi bylgjuspennunnar. “ Ennfremur, jafnvel þó að sprautan sé bætt við, er ekki hægt að leysa vandamálið með bilinu SPD spennu allt að um 4kV, og vettvangsaðgerðin sýnir að eftir að bilið tegund SPD og bilið samsetning gerð SPD eru tengd í röð, C- stig 40kA eining uppsett inni í aflgjafa glatar SPD Það eru fjölmargar skrár um eyðileggingu vegna eldinga.
(6) Di / dt og du / dt gildi SPD bilsins eru mjög stór. Áhrifin á hálfleiðarahlutina inni í verndaða búnaðinum á bak við fyrsta stigs SPD eru sérstaklega áberandi.
(7) Neistaflug SPD án versnandi vísbendingar virka
(8) Neistabilið SPD getur ekki gert sér grein fyrir virkni skemmdaviðvörunar og bilunar fjarmerki (eins og er er aðeins hægt að átta sig á því með LED til að gefa til kynna vinnustöðu hjálparrásar sinnar og endurspeglar ekki hrörnun og skemmdir eldingarinnar verndari), svo það er Fyrir stöðvar án eftirlits er ekki hægt að beita með hléum SPD á áhrifaríkan hátt.
Í stuttu máli: frá sjónarhóli breytna, vísbendinga og virkniþátta svo sem leifarþrýstings, aftengingar fjarlægðar, neistagassa, viðbragðstíma, engin skemmdaviðvörun og fjarmerki án bilunar, notkun neistabils SPD í grunnstöðinni ógnar öruggan rekstur samskiptakerfisins Málefni.
Hins vegar, með stöðugri þróun tækni, heldur neistabilsgerð SPD áfram að sigrast á eigin göllum, notkun þessarar tegundar SPD dregur einnig fram meiri kosti. Undanfarin 15 ár hafa miklar rannsóknir og þróun farið fram á gerð loftsbilsins (sjá töflu 5):
Hvað varðar afköst hefur nýja kynslóð vara kostina við lága leifar spennu, mikla flæðisgetu og litla stærð. Með beitingu ör-bils kveikjatækni getur það gert sér grein fyrir „0“ vegalengdinni sem passar við þrýstitakmarkandi SPD og samsetningu þrýstitakmarkandi SPD. Það bætir einnig skort á svörun og bjargar mjög stofnun eldingarvarnarkerfa. Hvað varðar virkni getur nýja kynslóð vara tryggt örugga notkun alls vörunnar með því að fylgjast með gangi hringrásarinnar. Hitatengingartæki er sett upp inni í vörunni til að forðast að brenna ytri skelina; mikil opnunarfjarlægðartækni er tekin upp í rafskautssettinu til að forðast stöðugt flæði eftir núll yfirferðir. Á sama tíma getur það einnig veitt fjarmerki viðvörunaraðgerð til að velja samsvarandi stærð eldingarpúlsa og lengja líftíma.
Tafla 5: Dæmigerð þróun neistabils
3. Líkindi og munur á fjarskipta SPD og aflgjafa SPD
Tafla 6: Líkindi og munur á fjarskipta SPD og aflgjafa SPD
verkefni | Power SPD | Sími SPD |
Senda | Orka | Upplýsingar, hliðrænar eða stafrænar. |
Aflflokkur | Afl tíðni AC eða DC | Ýmsar rekstrartíðni frá DC til UHF |
Rekstrartekjur Spenna | Hár | Lágt (sjá töflu hér að neðan) |
Verndarregla | Samræming einangrunar SPD verndunarstig ≤ þolstig búnaðar | Ósátt er við rafsegulsviðssamhæfi SPD verndarstig ≤ þolstig búnaðar getur ekki haft áhrif á flutning merkja |
Standard | GB / T16935.1 / IEC664-1 | GB / T1762.5 IEC61000-4-5 |
Prófaðu bylgjulögun | 1.2 / 50 µs eða 8/20 µs | 1.2 / 50 µs -8 / 20 µs |
Hringrásarviðnám | Low | Hár |
Aðskilnaður | Hafa | Nr |
Aðal hluti | MOV og rofi gerð | GDT, ABD, TSS |
Tafla 7: Algeng vinnuspenna samskipta SPD
Nei | Samskiptalínutegund | Mælt vinnuspenna (V) | SPD hámarks vinnuspenna (V) | Venjulegt hlutfall (B / S) | Interface Type |
1 | DDN / Xo25 / Frame Relay | <6, eða 40-60 | 18 eða 80 | 2 M eða minna | RJ / ASP |
2 | xDSL | <6 | 18 | 8 M eða minna | RJ / ASP |
3 | 2M Stafrænt gengi | <5 | 6.5 | 2 M | Koaxial BNC |
4 | ISDN | 40 | 80 | 2 M | RJ |
5 | Analog símalína | <110 | 180 | 64 K | RJ |
6 | 100M Ethernet | <5 | 6.5 | 100 M | RJ |
7 | Koaxial Ethernet | <5 | 6.5 | 10 M | Koaxial BNC Coaxial N |
8 | RS232 | <12 | 18 | SD | |
9 | RS422 / 485 | <5 | 6 | 2 M | ASP / SD |
10 | Vídeósnúra | <6 | 6.5 | Koaxial BNC | |
11 | Koaxial BNC | <24 | 27 | ASP |
4. Samstarf ytri yfirstraumsverndar og SPD
Kröfur um yfirstraumsvörn (aflrofa eða öryggi) í aftengibúnaðinum:
(1) Fylgdu GB / T18802.12: 2006 „Bylgjuverndarbúnaður (SPD) Hluti 12: Val og leiðbeiningar um lágspennudreifikerfi“, „Þegar SPD og yfirstraumsvörnartæki vinna saman, er nafnið undir losunarstraumnum Í, það er mælt með því að yfirstraumur verndari virkar ekki; þegar straumurinn er meiri en í, getur ofstraumsverndarinn starfað. Fyrir endurstillanlegan yfirstraumsverndara, svo sem aflrofa, ætti hann ekki að skemmast af þessari bylgju. “
(2) Valið skal núverandi straumgildi yfirstraumsverndartækisins í samræmi við hámarks skammhlaupsstraum sem hægt er að mynda við SPD uppsetninguna og skammhlaupsstrauminn standast getu SPD (útvegaður af framleiðanda SPD ), það er „SPD og yfirstraumsvörnin tengd henni. Skammhlaupsstraumur (framleiddur þegar SPD bilar) tækisins er jafn eða meiri en hámarks skammhlaupsstraumur sem búist er við við uppsetninguna. “
(3) Sértæku sambandi verður að vera fullnægt milli ofstraumsverndarbúnaðarins F1 og SPD ytri aftengisins F2 við rafmagnsinntakið. Raflögn skýringarmyndar prófunarinnar er sem hér segir:
Rannsóknarniðurstöðurnar eru sem hér segir:
(a) Spenna á aflrofa og öryggi
U (aflrofi) ≥ 1.1U (öryggi)
U (SPD + yfirstraumsvörn) er vigurssumma U1 (yfirstraumsvörn) og U2 (SPD).
(b) Bylgju núverandi getu sem öryggi eða aflrofi þolir
Með því skilyrði að ofstraumsverndarinn virki ekki skaltu finna hámarks bylgjustraum sem öryggi og aflrofi með mismunandi hlutfallstrauma þolir. Prófunarrásin er eins og sýnt er á myndinni hér að ofan. Prófunaraðferðin er sem hér segir: beitt innstreymisstraumur er ég og öryggi eða aflrofi virkar ekki. Þegar 1.1 sinnum innstreymisstraumnum I er beitt virkar hann. Í gegnum tilraunir fundum við nokkur lágmarksgildi núverandi sem krafist er fyrir ofstraumsverndara að starfa ekki undir innstreymisstraumi (8/20 µs bylgjustraumur eða 10/350 µs bylgjustraumur). Sjá töflu:
Tafla 8: Lágmarksgildi öryggis og aflrofa undir innstreymisstraumnum með bylgjulögun 8 / 20µs
bylgjustraumur (8 / 20µs) kA | Yfirstraumur verndari lágmark | |
Öryggisstraumur A | Aflrofi rafstraums A | |
5 | 16 gG | 6 Tegund C |
10 | 32 gG | 10 Tegund C |
15 | 40 gG | 10 Tegund C |
20 | 50 gG | 16 Tegund C |
30 | 63 gG | 25 Tegund C |
40 | 100 gG | 40 Tegund C |
50 | 125 gG | 80 Tegund C |
60 | 160 gG | 100 Tegund C |
70 | 160 gG | 125 Tegund C |
80 | 200 gG | - |
Tafla 9: Lágmarksgildi öryggis og aflrofa virkar ekki undir 10/350 µs straumspennu
Innstreymisstraumur (10 / 350µs) kA | Yfirstraumur verndari lágmark | |
Öryggisstraumur A | Aflrofi rafstraums A | |
15 | 125 gG | Mæli með því að velja mótað öryggisrofa (MCCB) |
25 | 250 gG | |
35 | 315 gG |
Það má sjá af töflunni hér að ofan að lágmarksgildi þess að 10/350 µs öryggi og aflrofar séu ekki í gangi eru mjög stór, svo við ættum að íhuga að þróa sérstök varnarbúnað fyrir varabúnað
Hvað varðar virkni sína og afköst, þá ætti það að hafa mikið höggþol og passa við aflrofa eða öryggi.