Sawetara masalah panas ing SPD piranti proteksi gelombang saiki

Sawetara masalah panas ing SPD piranti proteksi gelombang saiki

1. Klasifikasi bentuk gelombang tes

Kanggo tes SPD piranti proteksi lonjakan, ana debat sengit ing njero lan luar negeri babagan kategori uji coba Kelas I (Kelas B, Tipe 1), utamane kanggo metode simulasi debit impuls langsung, perselisihan ing antarane komite IEC lan IEEE :

(1) IEC 61643-1, ing Kelas I (Kelas B, Tipe 1) tes arus lonjakan piranti proteksi gelombang, bentuk gelombang 10 / 350µs minangka bentuk gelombang uji.

(2) Alat proteksi gelombang IEEE C62.45 'IEEE voltase murah - Bagean 11 Piranti protèktif lonjakan sing nyambung karo sistem tenaga voltase kurang - Syarat lan metode uji' nemtokake gelombang 8/20 minangka bentuk gelombang uji.

Pendapat saka gelombang 10 / 350µs percaya manawa kanggo njamin proteksi 100% sajrone serangan petir, paramèter petir sing paling parah kudu digunakake kanggo nyoba peralatan proteksi petir. Gunakake wujud gelombang 10 / 350µ kanggo ndeteksi LPS (Sistem Perlindhungan Kilat) kanggo mesthekake ora rusak kanthi fisik. Lan para pendukung gelombang 8 / 20µs percaya manawa sawise nggunakake luwih saka 50 taun, bentuk gelombang nuduhake tingkat keberhasilan sing dhuwur banget.

Ing wulan Oktober 2006, wakil IEC lan IEEE sing relevan dikoordinasi lan dhaptar sawetara topik kanggo riset.

GB18802.1 SPD pasokan listrik duwe bentuk uji coba klasifikasi Kelas I, II, lan III, deleng Tabel 1.

Tabel 1: Kategori uji coba level I, II lan III

Amerika Serikat wis nimbang rong kahanan ing telung standar paling anyar ing ngisor iki:
IEEE C62.41. 1 'Pandhuan IEEE babagan Lingkungan Lonjakan ing Sirkuit AC-Voltase Rendah (1000V lan Kurang)', 2002
IEEE C62.41. 2 'IEEE babagan Karakterisasi Praktik sing Disaranake ing Siklus AC Daya Tegangan Rendah (1000V lan Kurang)', 2002
IEEE C62.41. 2 'IEEE babagan Praktek sing Disaranake kanggo Surge Testing kanggo Peralatan sing Disambungake menyang Voltage Low (1000V lan Kurang) Sirkuit AC', 2002

Kahanan 1: Kilat ora langsung nyerang bangunan kasebut.
Kahanan 2: Kedadeyan langka: petir nyerang bangunan kanthi langsung utawa lemah ing sandhinge bangunan disabetake bledhek.

Tabel 2 nyaranake wujud gelombang perwakilan sing ditrapake, lan Tabel 3 menehi nilai intensitas sing cocog karo saben kategori.
Tabel 2: Lokasi AB C (Kasus 1) Waveform Pengujian Efek Standar lan Tambahan lan Ringkesan Parameter Kasus 2.

Tabel 3: Kahanan SPD ing metu 2 Konten tes ^{A, B}

Catetan:
A. Tes iki diwatesi mung kanggo SPD sing dipasang ing metu, sing beda karo standar lan bentuk gelombang tambahan sing kasebut ing rekomendasi iki, kajaba SPD.
B. Nilai ing ndhuwur ditrapake kanggo saben tes fase SPD multi-phase.
C. Pengalaman operasi lapangan sing sukses ing SPD kanthi C luwih murah tinimbang level paparan 1 nuduhake yen parameter sing luwih murah bisa dipilih.

"Ora ana bentuk gelombang khusus sing bisa makili kabeh lingkungan gelombang, mula dunia nyata sing kompleks kudu disederhanakake dadi sawetara bentuk gelombang tes standar sing gampang ditangani. Kanggo nggayuh iki, lingkungan gelombang diklasifikasikake kanggo nyedhiyakake voltase gelombang lan arus. Gelombang lan amplitudo dipilih supaya cocog kanggo ngevaluasi macem-macem ketahanan peralatan sing gegandhengan karo pasokan listrik AC kanthi voltase rendah, lan daya tahan peralatan lan lingkungan gelombang kudu koordinasi kanthi bener. "

"Tujuan kanggo nemtokake bentuk gelombang tes klasifikasi yaiku kanggo nyedhiyakake perancang peralatan lan pangguna karo bentuk gelombang tes standar lan tambahan lan tingkat lingkungan gelombang sing cocog. Nilai sing disaranake kanggo bentuk gelombang standar minangka asil sing disederhanakake sing dipikolehi saka analisis data pangukuran sing akeh. Penyederhanaan iki bakal ngidini spesifikasi sing bisa diulang lan efektif kanggo resistensi lonjakan peralatan sing disambungake karo pasokan listrik AC kanthi voltase rendah. ”

Voltase lan gelombang saiki sing digunakake kanggo tes voltase watesan impuls SPD saka telekomunikasi lan jaringan sinyal ditampilake ing Tabel 4.

Tabel 4: Tes voltase lan gelombang saiki (Tabel 3 GB18802-1)

Cathetan: Efek ditrapake ing antarane terminal garis lan terminal umum. Apa kanggo nyoba ing antarane terminal baris ditemtokake miturut kesesuaian. SPD kanggo pasokan listrik lan SPD kanggo telekomunikasi lan jaringan sinyal kudu nyusun formulir tes standar standar sing bisa dicocogake karo voltase tahan peralatan kasebut.

2. Jinis voltase lan jinis watesan voltase

Ing sejarah jangka panjang, jinis ngalih voltase lan jinis watesan voltase yaiku pangembangan, kompetisi, komplementer, inovasi, lan pembangunan maneh. Jinis celah udara saka jinis switch voltase wis digunakake ing pirang-pirang dekade kepungkur, nanging uga mbabarake sawetara cacat. Yaiku:

(1) Tingkat pertama (level B) nggunakake SPD 10 / 350µs tipe gap interval SPD nyebabake akeh rekaman peralatan komunikasi stasiun basa kerusakan gedhe banget.

(2) Amarga wektu panjaluk dawa SPD gaping dadi bledhek, nalika base station mung SPD, lan ora ana SPD liyane sing digunakake kanggo proteksi level loro (level C), arus kilat bisa nyebabake sensitif bledhek. piranti ing kerusakan piranti.

(3) Nalika stasiun pangkalan nggunakake proteksi loro-tingkat B lan C, longkangan wektu respon SDP kanthi cepet tumrap kilat bisa nyebabake kabeh arus kilat ngliwati pelindung watesan voltase level C, nyebabake pelindung level C dadi rusak dening bledhek.

(4) Bisa uga ana titik bintik-bintik buta ing antarane kerjasama energi antarane jinis celah lan jinis tekanan-watesan (titik buta tegese ora ana pembuangan percikan ing jurang percikan debit), sing nyebabake SPD tipe celah. ora tumindak, lan level loro (level C) pelindung kudu tahan luwih dhuwur. Arus kilat nyebabake pelindung level C rusak dening petir (diwatesi karo area stasiun pangkalan, jarak decoupling ing antarane loro kutub SPD mbutuhake udakara 15 meter). Mula, ora mungkin level pertama nggunakake tipe SPD kanggo kerja sama efektif karo SPD level C.

(5) Induktansi disambungake kanthi seri ing antarane rong level proteksi kanggo mbentuk piranti decoupling kanggo ngatasi masalah jarak proteksi antarane rong level SPD. Bisa uga ana masalah buta utawa refleksi ing antarane kalorone. Miturut pengantar: "Induktansi digunakake minangka komponen panyusutan lan bentuk gelombang Wangun kasebut nduweni sesambungan sing raket. Kanggo bentuk gelombang separo regane dawa (kayata 10 / 350µs), efek decoupling induktor ora efektif banget (jinis gap spark plus inductor ora bisa memenuhi persyaratan proteksi spektrum kilat sing beda nalika kilat). Nalika ngonsumsi komponen, kenaikan wektu lan nilai puncak voltase gelombang kudu dipikirake. ” Kajaba iku, sanajan induktansi ditambahake, masalah voltase SPD jinis gap nganti udakara 4kV ora bisa dirampungake, lan operasi lapangan nuduhake yen sawise jinis celah SPD lan tipe kombinasi celah SPD disambungake ing seri, C- modul 40kA level sing dipasang ing njero catu daya ganti kélangan SPD Ana pirang-pirang cathetan sing rusak dening bledhek.

(6) Nilai di / dt lan du / dt SPD-tipe gap iku gedhe banget. Pengaruh komponen semikonduktor ing njero peralatan sing dilindhungi ing mburi SPD level pertama luwih penting.

(7) Spark gap SPD tanpa fungsi indikasi rusak

(8) Jinis spark gap SPD ora bisa nyadari fungsi alarm kerusakan lan sinyal jarak jauh kesalahan (saiki mung bisa diwujudake dening LED kanggo nuduhake status kerja sirkuit tambahan, lan ora nggambarake kerusakan lan kerusakan gelombang kilat pelindung), semono uga kanggo stasiun dhasar sing ora dijaga, SPD intermiten ora bisa ditrapake kanthi efektif.

Ringkesan: saka perspektif paramèter, indikator, lan faktor fungsional kayata tekanan sisa, jarak decoupling, gas spark, wektu respons, ora ana alarm kerusakan, lan sinyal jarak jauh tanpa kesalahan, panggunaan SPD gap SPD ing stasiun basa ngancam operasi sistem komunikasi sing aman.

Nanging, kanthi pangembangan teknologi sing terus-terusan, SPD-tipe tipe spark terus ngatasi kekurangane dhewe, panggunaan SPD jinis iki uga nyoroti kaluwihan sing luwih gedhe. Sajrone 15 taun kepungkur, akeh riset lan pangembangan ditindakake babagan jinis celah udara (waca Tabel 5):

Ing babagan kinerja, generasi produk anyar duwe kaluwihan voltase residual sing kurang, kapasitas aliran gedhe, lan ukuran cilik. Liwat aplikasi teknologi pemicu jarak mikro, bisa nyadari cocog jarak "0" karo SPD sing matesi tekanan lan kombinasi SPD sing matesi tekanan. Iki uga menehi ganti rugi amarga kurang responsif lan ngoptimalake panyiapan sistem proteksi kilat. Ing babagan fungsi, generasi produk anyar bisa njamin operasi sing aman kanggo kabeh produk kanthi ngawasi operasi sirkuit pemicu. Piranti peluncuran termal dipasang ing njero produk supaya ora kobong cangkang njaba; teknologi jarak bukaan gedhe digunakake ing set elektroda supaya ora ana aliran terus sawise nol. Sanalika, bisa uga nyedhiyakake fungsi alarm sinyal jarak jauh kanggo milih ukuran pulsa sing padha, lan nambah umur layanan.

Tabel 5: Pangembangan khas jurang pemicu

S / N	taun	fitur utama	ujar
1	1993	Gawe celah bentuk "V" sing ganti cilik nganti gedhe, lan pasang insulator debit sing lancip ing sadawane lembah minangka isolasi kanggo mbantu entuk voltase operasi lan debit sing mudhun nganti longkangan, nggunakake elektroda lan struktur ruang lan properti material ing taun 1993 Arahkan lengkungan menyang njaba, mbentuk kahanan intermiten lan mateni busur kasebut. Pemecat jinis longkangan awal duwe voltase breakdown sing dhuwur lan dispersi gedhe.
2	1998	Panggunaan sirkuit pemicu elektronik, utamane panggunaan trafo, nyadari fungsi pemicu tambahan. Iki kalebu celah debit sing dipicu aktif, yaiku upgrade jurang debit sing dipicu pasif. Efektif nyuda voltase risak. Iki kalebu pemicu pulsa lan ora cukup stabil.
3	1999	Celah ngeculake stimulus dening potongan sing nyebabake (aktif dipicu dening trafo), struktur kasebut dirancang minangka struktur semi-tertutup, lan celah bunder utawa busur sing bentuke sungu diganti saka cilik dadi gedhe, lan pandhuan udhara alur disedhiyakake ing sisih kanggo nggampangake nggambar lan dipanjangake Arc listrik dipateni lan struktur sing ditutup bisa diisi karo gas pemadam busur. Iki minangka pangembangan elektroda jurang debit awal. Dibandhingake karo kesenjangan tutup tertutup tradisional, alur busur utawa bundar ngoptimalake ruang lan elektroda, sing kondusif kanggo volume sing luwih cilik. Kesenjangan elektroda cilik, kemampuan intermiten ora cukup,
4	2004	Bekerjasama karo teknologi micu celah mikro, nganggo setelan elektroda jarak adoh lan teknologi pemadam busur pendinginan saluran spiral, Ngapikake teknologi pemicu lan kemampuan intermiten, panggunaan teknologi pemicu energi luwih stabil lan andal.
5	2004	Optimalake piranti proteksi petir kanggo mbentuk piranti pelindung gelombang komposit sing memenuhi persyaratan perlindungan Kelas B lan Kelas C. Modul digawe saka kesenjangan, modul sing digawe saka elemen watesan voltase, basis lan piranti deteriorasi digabungake kanthi macem-macem cara kanggo mbentuk piranti proteksi voltase

Peta trek pangembangan

3. Persamaan lan bedane antarane telekomunikasi SPD lan SPD listrik

Tabel 6: Persamaan lan bedane antarane telekomunikasi SPD lan SPD listrik

Tabel 7: Tegangan kerja umum SPD komunikasi

4. Kerjasama ing antarane proteksi eksternal lan SPD eksternal

Syarat kanggo nglindhungi sing luwih anyar (pemutus sirkuit utawa sekering) ing pedhot:

(1) Selaras karo GB / T18802.12: 2006 "Piranti Perlindhungan Surge (SPD) Bagean 12: Pedoman Pilihan lan Gunakake Sistem Distribusi Tegangan Rendah", "Nalika SPD lan piranti proteksi sing saiki lagi aktif kerja sama, nominal Ing, disaranake supaya pelindung sing saiki ora aktif; nalika saiki luwih gedhe tinimbang In, pelindung sing saiki bisa aktif. Kanggo pelindung sing saiki bisa digunakake maneh, kayata pemutus sirkuit, iki ora bakal rusak dening lonjakan iki. "

(2) Nilai saiki piranti pangreksan sing saiki kudu dipilih miturut arus sirkuit maksimal sing bisa diasilake ing instalasi SPD lan arus sirkuit cekak tahan kemampuan SPD (diwenehake dening pabrikan SPD ), yaiku, "SPD lan proteksi sing saiki wis ana. Arus sirkuit cendhak (diprodhuksi nalika SPD gagal) piranti padha karo utawa luwih gedhe tinimbang sirkuit cendhak maksimum sing diarepake nalika dipasang. "

(3) Hubungan selektif kudu kepenak ing antarane piranti proteksi F1 sing saiki lan SP2 disconnector eksternal FXNUMX ing saluran listrik. Diagram kabel tes kasebut yaiku:

Asile paneliten kaya ing ngisor iki:
(a) Voltase ing pemutus sirkuit lan sekring
U (pemutus sirkuit) ≥ 1.1U (sekering)
U (SPD + protector over-current) minangka jumlah vektor U1 (protector over-current) lan U2 (SPD).

(b) Kapasitas arus lonjakan sing bisa dilebokake sekring utawa pemutus sirkuit

Ing kondhisi sing nglindhungi saiki ora aktif, temokake arus gelombang maksimum sing bisa dipasang sekring lan pemutus sirkuit kanthi arus sing beda-beda. Sirkuit tes kaya sing dituduhake ing gambar ing ndhuwur. Cara uji coba yaiku: arus inrush sing ditrapake yaiku I, lan sekring utawa pemutus sirkuit ora bisa digunakake. Nalika 1.1 kaping saiki inrush saiki aku ditrapake, iku bakal digunakake. Liwat eksperimen, kita nemokake sawetara nilai minimal minimal sing dibutuhake kanggo pelindung over-current supaya ora bisa digunakake ing arus arus (arus gelombang 8/20 utawa arus gelombang 10 / 350µs). Deleng tabel:

Tabel 8: Nilai minimal sekring lan pemutus sirkuit ing sangisore arus mlebu kanthi bentuk gelombang 8 / 20µs

Tabel 9: Nilai minimal sekering lan pemutus sirkuit ora bisa digunakake ing arus gelombang 10 / 350µs