Keletas aktualių problemų šiame apsaugos nuo viršįtampių įrenginyje SPD

Keletas aktualių problemų šiame apsaugos nuo viršįtampių įrenginyje SPD

1. Bandomųjų bangų formų klasifikavimas

Atliekant apsaugos nuo viršįtampių SPD testą, namie ir užsienyje vyksta nuožmi diskusija apie I klasės (B klasės, 1 tipo) bandymo kategorijas, daugiausia dėl tiesioginio žaibo impulsų išmetimo imitavimo metodo, ginčo tarp IEC ir IEEE komitetų :

(1) IEC 61643-1, I klasės (B klasės, 1 tipo) apsaugos nuo viršįtampių srovės srovės bandymas 10 / 350µs bangos forma yra bandomoji bangos forma.

(2) IEEE C62.45 „IEEE žemos įtampos apsaugos nuo viršįtampių įtaisai. 11 dalis. Apsaugos nuo viršįtampių įtaisai, prijungti prie žemos įtampos maitinimo sistemų. Reikalavimai ir bandymo metodai“ 8/20 μs bangos forma apibrėžiama kaip bandomoji bangos forma.

10 / 350µs bangos formos vertintojai mano, kad norint užtikrinti 100% apsaugą žaibo smūgių metu, norint išbandyti apsaugos nuo žaibo įrangą, reikia naudoti pačius griežčiausius žaibo parametrus. Norėdami aptikti LPS (apsaugos nuo žaibo sistemą), naudokite 10 / 350µs bangos formą, kad įsitikintumėte, jog žaibas jos fiziškai nepažeidžia. 8 / 20µs bangos formos šalininkai mano, kad po daugiau nei 50 metų naudojimo bangos forma rodo labai didelį sėkmės rodiklį.

2006 m. Spalio mėn. Atitinkami IEC ir IEEE atstovai koordinavo ir išvardijo keletą tyrimų temų.

GB18802.1 maitinimo šaltinis SPD turi I, II ir III klasių klasifikavimo bandymų bangų formas, žr. 1 lentelę.

1 lentelė: I, II ir III lygio bandymų kategorijos

Jungtinės Valstijos atsižvelgė į dvi situacijas pagal šiuos tris naujausius standartus:
IEEE C62.41. 1 „IEEE vadovas apie žemos įtampos (1000 V ir mažesnės) kintamosios srovės grandinių chirurgijos aplinką“, 2002 m.
IEEE C62.41. 2 „IEEE dėl rekomendacijų dėl žemos įtampos (1000 V ir mažesnės) kintamosios srovės grandinių chirurgijos aprašymo“, 2002 m.
IEEE C62.41. 2 „IEEE apie rekomenduojamą įrangą, prijungtą prie žemos įtampos (1000 V ir mažesnės) kintamosios srovės maitinimo grandinių, viršįtampių bandymo praktikos“, 2002 m.

1 situacija: žaibas tiesiogiai neglosto pastato.
2 situacija: Tai retas atvejis: žaibas trenkia į pastatą tiesiai arba žemę šalia pastato trenkia žaibas.

2 lentelėje rekomenduojamos taikytinos tipinės bangos formos, o 3 lentelėje pateikiamos kiekvienos kategorijos intensyvumo vertės.
2 lentelė: AB C vieta (1 atvejis) Taikomos standartinės ir papildomos smūgio bandymo bangos formos ir 2 atvejo parametrų santrauka.

3 lentelė: BPD padėtis išvažiavimo 2 bandymo metu ^{A, B}

Pastaba:
A. Šis bandymas atliekamas tik prie išėjimo įrengtame SPD, kuris skiriasi nuo šioje rekomendacijoje paminėtų standartų ir papildomų bangų formų, išskyrus SPD.
B. Aukščiau nurodytos vertės taikomos kiekvienam daugiafazio SPD bandymo etapui.
C. Sėkminga SPD lauko patirtis, kai C yra žemesnis nei 1 ekspozicijos lygis, rodo, kad galima pasirinkti žemesnius parametrus.

„Nėra konkrečios bangos formos, galinčios atspindėti visas bangas keliančias aplinkas, todėl sudėtingą realųjį pasaulį reikia supaprastinti tam tikromis lengvai valdomomis standartinėmis bandomosiomis bangų formomis. Kad tai būtų pasiekta, viršįtampio aplinkos klasifikuojamos taip, kad užtikrintų įtampą ir srovę. Bangos forma ir amplitudė parenkami taip, kad būtų tinkami įvertinti skirtingas įrangos, prijungtos prie žemos įtampos kintamosios srovės maitinimo šaltinio, atsparumą ir įrangos ištvermę bei reikia tinkamai derinti bangavimo aplinką “.

„Klasifikavimo bandymo bangos formų nustatymo tikslas yra suteikti įrangos projektuotojams ir vartotojams standartines ir papildomas bangų bandymo bangų formas ir atitinkamus bangavimo aplinkos lygius. Rekomenduojamos standartinių bangos formų vertės yra supaprastinti rezultatai, gauti analizuojant daugybę matavimo duomenų. Supaprastinimas leis pakartotinai ir efektyviai apibūdinti įrangos, prijungtos prie žemos įtampos kintamosios srovės maitinimo šaltinių, atsparumą viršįtampiams. “

Telekomunikacijų ir signalų tinklų SPD impulsų ribinės įtampos bandymui naudojamos įtampos ir srovės bangos parodytos 4 lentelėje.

4 lentelė. Įtampa ir dabartinė smūgio bandymo banga (GB3-18802 1 lentelė)

Pastaba: smūgis atliekamas tarp linijos terminalo ir bendro terminalo. Ar bandyti tarp linijos gnybtų, nustatoma pagal tinkamumą. Maitinimo BPD ir telekomunikacijų bei signalų tinklų SPD turėtų suformuluoti vieningą standartinę bandymo bangos formą, kurią galima suderinti su atsparia įrangos įtampa.

2. Įtampos jungiklio tipas ir įtampos ribos tipas

Ilgalaikėje istorijoje įtampos perjungimo tipas ir įtampą ribojantis tipas yra plėtra, konkurencija, papildymas, naujovės ir pertvarkymas. Pastaraisiais dešimtmečiais įtampos jungiklio tipo oro tarpo tipas buvo plačiai naudojamas, tačiau jis taip pat atskleidžia keletą defektų. Jie yra:

(1) Pirmasis lygis (B lygis), naudojant 10 / 350µs kibirkštinio tarpo SPD tipą, sukėlė daug bazinių stočių ryšių įrangos įrašų apie didžiulius žaibo padarinius.

(2) Dėl ilgo kibirkštinio tarpo SPD atsako į žaibą laiko, kai bazinėje stotyje yra tik kibirkščių tarpas SPD, o antrojo lygio (C lygio) apsaugai nenaudojamas kitas SPD, žaibo srovė gali sukelti žaibi prietaise esantys prietaisai sugadina.

(3) Kai bazinė stotis naudoja B ir C dviejų lygių apsaugą, kibirkštinio tarpo SDP lėtas atsakas į žaibą gali sukelti visas žaibo sroves per C lygio įtampą ribojančią apsaugą, todėl C lygio apsauga pažeistas žaibo.

(4) Tarp spragų tipo ir slėgį ribojančio tipo energetinio bendradarbiavimo gali būti akloji žaizda (akloji vieta reiškia, kad išleidimo kibirkštyje nėra kibirkšties išleidimo), dėl ko susidaro SPD tipo kibirkštis. neveikia, o antrojo lygio (C lygio) apsauga turi atlaikyti aukščiau. Dėl žaibo srovės žaibas sugadino C lygio apsaugą (ją riboja bazinės stoties plotas, atsiejimo atstumas tarp dviejų polių SPD reikalauja apie 15 metrų). Todėl neįmanoma, kad pirmasis lygis patvirtintų spragų tipo BPD, kad galėtų veiksmingai bendradarbiauti su C lygio BPD.

(5) Induktyvumas yra nuosekliai sujungtas tarp dviejų apsaugos lygių, kad būtų suformuotas atsiejimo įtaisas, skirtas išspręsti apsaugos atstumo tarp dviejų SPD lygių problemą. Tarp jų gali būti aklosios zonos ar atspindžio problema. Pagal įvadą: „Induktyvumas naudojamas kaip išeikvojimo komponentas ir bangos forma. Forma turi glaudų ryšį. Esant ilgoms pusės vertės bangų formoms (pvz., 10 / 350µs), induktoriaus atjungimo efektas nėra labai efektyvus (žaibo smūgio metu kibirkštinio tarpo tipas ir induktorius negali atitikti skirtingų žaibo spektrų apsaugos reikalavimų). Vartojant komponentus, reikia atsižvelgti į padidėjimo laiką ir didžiausią įtampos įtampos vertę. “ Be to, net jei pridedamas induktyvumas, spragų tipo SPD įtampa iki maždaug 4kV problemos negali būti išspręsta, o lauko operacija rodo, kad po to, kai SPD tarpo tipas ir spragų derinio tipo SPD sujungiami nuosekliai, C- 40 kA lygio modulis, sumontuotas perjungimo maitinimo šaltinio viduje, praranda SPD. Yra daugybė įrašų apie žaibo sunaikinimą.

(6) Tarpo tipo SPD di / dt ir du / dt vertės yra labai didelės. Ypač pastebimas poveikis puslaidininkių komponentams, esantiems apsaugotoje įrangoje, esančioje už pirmojo lygio SPD.

(7) Kibirkščių tarpo SPD be pablogėjimo indikacijos funkcijos

(8) SPD kibirkštinio tarpo tipas negali realizuoti žalos pavojaus signalo ir nuotolinio gedimų signalizavimo funkcijų (šiuo metu jį gali realizuoti tik šviesos diodas, nurodantis savo pagalbinės grandinės darbinę būseną, ir neatspindi žaibo viršįtampio pablogėjimo ir žalos protektorius), todėl yra neprižiūrimoms bazinėms stotims su pertraukomis veikiantis SPD veiksmingai taikyti.

Apibendrinant: žvelgiant iš parametrų, rodiklių ir funkcinių veiksnių, tokių kaip likutinis slėgis, atsiejimo atstumas, kibirkštinės dujos, reagavimo laikas, jokios žalos signalizacijos ir nuotolinio signalizavimo be gedimų, perspektyva, grėsmė naudoti kibirkštinio tarpo SPD bazinėje stotyje saugus ryšių sistemos veikimas.

Tačiau nuolat tobulinant technologijas, „spragų tarpo“ tipo SPD toliau įveikia savo trūkumus, naudojant tokio tipo SPD, išryškėja ir didesni privalumai. Per pastaruosius 15 metų buvo atlikta daug oro tarpo tipo tyrimų ir plėtros (žr. 5 lentelę):

Kalbant apie našumą, naujos kartos gaminiai turi mažos liekamosios įtampos, didelio srauto pajėgumo ir mažo dydžio pranašumus. Taikant mikrovarpų paleidimo technologiją, jis gali suprasti „0“ atstumo derinimą su slėgį ribojančiu SPD ir slėgį ribojančio SPD deriniu. Tai taip pat kompensuoja jo nereagavimą ir labai optimizuoja apsaugos nuo žaibo sistemų kūrimą. Kalbant apie funkciją, naujos kartos gaminiai gali garantuoti saugų viso gaminio veikimą stebėdami paleidimo grandinės veikimą. Gaminio viduje yra sumontuotas terminis atjungimo įtaisas, kad būtų išvengta išorinio apvalkalo degimo; elektrodo rinkinyje pritaikyta didelio atidarymo atstumo technologija, kad būtų išvengta nuolatinio srauto po nulio kirtimo. Tuo pačiu metu jis taip pat gali suteikti nuotolinio signalo pavojaus funkciją, kad būtų galima pasirinkti ekvivalentišką žaibo impulsų dydį ir pailginti tarnavimo laiką.

5 lentelė. Tipiškas kibirkšties tarpo raida

S / N	Metų	Pagrindinės funkcijos	Pastabos
1	1993	Naudodami elektrodus ir erdvės struktūrą bei medžiagų savybes 1993 m. Nustatykite „V“ formos tarpą, kuris keičiasi nuo mažo iki didelio, ir slėnio gale pastatykite ploną išlydžio izoliatorių, kuris padėtų pasiekti žemą darbinę įtampą ir išlydį iki tarpo. Išveskite lanką į išorę, sudarydami pertraukiamą sąlygą ir užgesindami lanką. Ankstyvųjų tarpų tipo išleidimo įtaisai turėjo aukštą gedimo įtampą ir didelę dispersiją.
2	1998	Naudojant elektroninę trigerio grandinę, ypač naudojant transformatorių, realizuojama pagalbinė trigerio funkcija. Jis priklauso aktyviam suaktyvinamam išleidimo tarpui, kuris yra pasyvaus suaktyvinto išleidimo tarpo atnaujinimas. Efektyviai sumažina gedimo įtampą. Jis priklauso pulso paleidėjui ir nėra pakankamai stabilus.
3	1999	Tarpo išmetimą stimuliuoja kibirkštis (aktyviai įjungiama transformatoriaus), konstrukcija suprojektuota kaip pusiau uždara konstrukcija, o rago formos apskrito ar lanko formos tarpas keičiamas iš mažo į didelį, o oro kreiptuvas Šone yra griovelis, palengvinantis tempimą ir pailgėjimą. Elektrinis lankas užgesinamas, o uždarą konstrukciją galima užpildyti lanko gesinimo dujomis. Tai ankstyvojo iškrovos tarpelio elektrodo sukūrimas. Lyginant su tradiciniu uždaru išlydžio tarpu, lanko ar apskrito formos griovelis optimizuoja erdvę ir elektrodą, o tai palanku mažesniam tūriui. Elektrodo tarpas yra mažas, pertraukiamasis gebėjimas yra nepakankamas,
4	2004	Bendradarbiaukite su mikroplyšių paleidimo technologija, pritaikykite didelio atstumo elektrodo nustatymą ir spiralinio kanalo aušinimo lanko gesinimo technologiją, Labai patobulinkite paleidimo technologiją ir pertraukiamus gebėjimus, energijos paleidimo technologija yra stabilesnė ir patikimesnė.
5	2004	Optimizuokite apsaugos nuo žaibo įtaisą, kad susidarytumėte sudėtinį viršįtampių apsaugos įtaisą, atitinkantį B ir C klasės apsaugos reikalavimus. Iš išleidimo tarpų pagaminti moduliai, iš įtampą ribojančių elementų pagaminti moduliai, pagrindai ir nusidėvėjimo įtaisai įvairiais būdais yra sujungti į viršįtampio apsaugos įtaisus

Plėtros kelio žemėlapis

3. Telekomunikacijų SPD ir maitinimo SPD panašumai ir skirtumai

6 lentelė. Telekomunikacijų SPD ir maitinimo SPD panašumai ir skirtumai

7 lentelė. Bendra SPD darbinė įtampa

4. Bendradarbiavimas tarp išorinės srovės apsaugos ir BPD

Apsaugos nuo srovės (automatinis jungiklis ar saugiklis) atjungiklyje reikalavimai:

(1) Laikykitės GB / T18802.12: 2006 „Apsaugos nuo viršįtampių įrenginio (SPD) 12 dalies: Žemosios įtampos paskirstymo sistemos parinkimo ir naudojimo gairės“, „Kai SPD ir viršsrovės apsaugos įtaisas bendradarbiauja, nominalioji pagal išlydžio srovę Rekomenduojama, kad viršsrovės apsauga neveiktų; kai srovė yra didesnė nei In, gali veikti viršįtampio apsauga. Jei tai yra pakeičiama apsauga nuo viršsrovės, pvz., Automatinis jungiklis, jis neturėtų pakenkti šiam bangavimui. “

(2) Apsaugos nuo viršsrovės vardinė srovės vertė turėtų būti parenkama atsižvelgiant į didžiausią trumpojo jungimo srovę, kuri gali būti sukurta įrengiant SPD, ir SPD atsparumą trumpojo jungimo srovei (pateikia SPD gamintojas ), tai yra „SPD ir prie jo prijungta apsauga nuo viršsrovės. Įrenginio trumpojo jungimo srovė (susidaro sugedus SPD) yra lygi arba didesnė už didžiausią įrenginyje numatomą trumpojo jungimo srovę. “

(3) Atrankinis ryšys tarp apsaugos nuo viršsrovės įtaiso F1 ir SPD išorinio atjungiklio F2, esančio maitinimo šaltinyje. Bandymo laidų schema yra tokia:

Tyrimo rezultatai yra šie:
a) automatinių jungiklių ir saugiklių įtampa
U (automatinis jungiklis) ≥ 1.1U (saugiklis)
U (SPD + viršsrovės apsauga) yra U1 (viršsrovės apsauga) ir U2 (SPD) vektorinė suma.

b) viršįtampio srovės pajėgumas, kurį gali atlaikyti saugiklis arba automatinis jungiklis

Jei neveikia viršįtampio apsauga, raskite didžiausią įtampos srovę, kurią gali atlaikyti saugiklis ir automatinis jungiklis su skirtingomis vardinėmis srovėmis. Bandymo grandinė yra tokia, kaip parodyta aukščiau esančiame paveikslėlyje. Bandymo metodas yra toks: naudojama įsiurbimo srovė yra I, o saugiklis ar automatinis jungiklis neveikia. Kai įjungimo srovė I yra 1.1 karto didesnė, ji veikia. Eksperimentų metu radome keletą minimalių vardinių srovių verčių, reikalingų apsaugai nuo srovės viršijimo, kad neveiktų esant įsiurbimo srovei (8/20µs bangos srovė arba 10 / 350µs bangos srovė). Žr. Lentelę:

8 lentelė: mažiausia saugiklio ir automatinio jungiklio vertė esant įsiurbimo srovei esant 8/20 µs

9 lentelė: mažiausia saugiklio ir automatinio jungiklio vertė neveikia esant 10 / 350µs įtampos srovei