Неколку жешки проблеми во сегашниот уред за заштита од пренапони СПД


1. Класификација на тест бранови форми

За тестот за заштита од пренапони СПД тест, има жестока дебата дома и во странство за категориите за тестирање на Класа I (Класа Б, Тип 1), главно за методот на симулирање на испуштање на импулс од директен гром, спорот помеѓу комитетите на IEC и IEEE :

(1) IEC 61643-1, во Класа I (Класа Б, Тип 1) тест на струја од пренапон на заштитниот уред, бранова форма од 10/350 μs е тест бранова форма.

(2) IEEE C62.45 'IEEE Нисконапонски заштитни уреди за пренапони - Дел 11 Заштитни уреди за пренапони поврзани со нисконапонски системи за напојување - Барања и методи за тестирање' ја дефинира бранова форма од 8/20 μs како тест бранова форма.

Согледниците на формата на бранови од 10/350 μs сметаат дека за да се обезбеди 100% заштита при удари на гром, најстрогите параметри на молњата мора да се користат за тестирање на опремата за заштита од гром. Користете форма на бранови 10/350 μs за да откриете LPS (Систем за заштита од гром) за да се осигурате дека не е физички оштетен од гром. И поборниците за бранова форма 8/20 μs веруваат дека по повеќе од 50 години употреба, брановата форма покажува многу висока стапка на успех.

Во октомври 2006 година, релевантни претставници на IEC и IEEE координираа и наведоа неколку теми за истражување.

Снабдување со електрична енергија GB18802.1 SPD има тест бранови форми од класификација I, II и III класа, видете Табела 1.

Табела 1: Категории на тестирање на ниво I, II и III

ТестПилот-проектиПараметри на тестот
Класа IIнемирникIврв, П, З / Р
II класаIмакс8/20 μs
Класа IIIUoc1.2 / 50 μs -8 / 20 μs

САД разгледаа две ситуации во следните три најнови стандарди:
IEEE C62.41. 1 „Водич на IEEE за опкружување на бранови во нисконапонски (1000V и помалку) струјни струјни струјни кола“, 2002
IEEE C62.41. 2 'IEEE за препорачана практична карактеризација на бранови во нисконапонски (1000V и помалку) струјни струјни струјни кола', 2002 г.
IEEE C62.41. 2 „IEEE за препорачана пракса за пренапонско тестирање за опрема поврзана со нисконапонски (1000V и помалку) струјни струјни струјни струјни напори“, 2002 г.

Ситуација 1: Молња не е директно удар врз зградата.
Ситуација 2: Тоа е ретка појава: удари на гром врз зграда директно или земјата покрај зградата е погодена од гром.

Табела 2 ги препорачува применливите репрезентативни бранови форми, а табелата 3 ги дава вредностите на интензитетот што одговараат на секоја категорија.
Табела 2: Локација AB C (Случај 1) Применливи стандардни и дополнителни бранови форми за тест на удар и Резиме на параметарот на случај 2.

Ситуација 1Ситуација 2
Тип на локација100Khz бран на ingвонењеКомбиниран бранОдделен напон / струјаЕФТ импулс 5/50 ns10/1000 μs долг бранИндуктивна спојкаДиректно спојување
Aстандардстандард-ДополнителниДополнителниПрстен бран од типот Б.Проценка од случај до случај
Bстандардстандард-ДополнителниДополнителни
C нискоФакултативнастандард-ФакултативнаДополнителни
C високоФакултативнастандардФакултативна-

Табела 3: СПД ситуација на излез 2 Содржина на тест А, Б.

Ниво на изложеност10/350 μs за сите видови на СПДИзбор на 8/20 μs за СПД со нелинеарни компоненти за ограничување на напон (MOV) C
12 kA20 kA
25 kA50 kA
310 kA100 kA
XДвете страни преговараат за избор на пониски или повисоки параметри

Забелешка:
A. Овој тест е ограничен на СПД инсталиран на излезот, што е различно од стандардите и дополнителните бранови форми споменати во оваа препорака, освен за СПД.
Б. Горенаведените вредности се однесуваат на секој фазен тест на повеќефазен СПД.
В. Успешното искуство со работа на терен на СПД со C пониско од нивото на изложеност 1 покажува дека може да се изберат пониски параметри.

„Не постои специфична бранова форма што може да ги претставува сите опкружувања на пренапони, затоа сложениот реален свет треба да се поедностави во некои лесни за ракување со стандардни тест бранови форми. За да се постигне ова, опкружувањата за пренапони се класифицираат за да обезбедат напон и струја на бранови. Фран формата и амплитудата се избрани така што се соодветни за проценка на различните способности на издржливост на опремата поврзана со нисконапонско напојување и издржливоста на опремата и опкружувањето на бран треба соодветно да се координира “

„Целта на специфицирање на брановите форми на тест за класификација е да им се обезбедат на дизајнерите и на корисниците на опремата стандардни и дополнителни бранови форми на тест на бранови и соодветни нивоа на пренапонска средина. Препорачаните вредности за стандардни бранови форми се поедноставени резултати добиени од анализа на голема количина на податоци за мерење. Поедноставувањето ќе овозможи повторлива и ефективна спецификација за отпорност на пренапон на опремата поврзана со нисконапонски напојувања. ”

Брановите на напон и струја што се користат за тест на ограничен напон на импулсот на СПД на телекомуникациските и сигналните мрежи се прикажани во табела 4.

Табела 4: Напон и тековен бран на тест на удар (Табела 3 од GB18802-1)

Број на категоријаТип на тестНапон на отворено коло UOCСтруја на краток спој IscБрој на апликации

A1

A2

Многу бавен пораст на наизменична струјаK1kV (0.1-100) kV / S (Изберете од табела 5)10А, (0.1-2) А / μs ≥1000 μS (ширина) (Изберете од табела 5)

-

Еден циклус

B1

B2

B3

Бавен пораст1kV, 10/1000 1kV, или 4kV, 10/700 ≥1kV, 100V / µs100А, 10/100 25А или 100А, 5/300 (10, 25, 100) А, 10/1000

300

300

300

Три C1

C2

C3

Брз пораст0.5kV или 1kV, 1.2 / 50 (2,4,10) kV, 1.2 / 50 ≥1kV, 1kV / µs0.25kA или 0.5kA, 8/20 (1,2,5) kA, 8/20 (10,25,100) A, 10/1000

300

10

300

D1

D2

Висока енергија≥1kV 1kV(0.5,1,2.5) kA, 10/350 1kA или 2.5kA, 10/250

2

5

Белешка: Влијанието се применува помеѓу линискиот терминал и заедничкиот терминал. Дали да се тестира помеѓу линиските терминали се одредува според соодветноста. СПД за напојување и СПД за телекомуникациски и сигнални мрежи треба да формулираат унифицирана стандардна тест бранова форма што може да се совпадне со издржлив напон на опремата.

2.Вид на напон и граница на напон

Во долгорочната историја, типот на пренасочување на напонот и типот на ограничување на напонот се развој, конкуренција, надополнување, иновации и повторно развивање. Типот на воздушен јаз од типот на напонски прекинувач е широко користен во изминатите децении, но исто така изложува и неколку дефекти. Тие се:

(1) Првото ниво (ниво Б) со употреба на 10/350 μs искра на јаки од типот СПД предизвика голем број на записи за опрема за комуникација на основната станица за огромно оштетување на гром.

(2) Поради долгото време на одговор на искрата на искрата СПД на молња, кога основната станица има само искра СПД и не се користи друг СПД за заштита од второ ниво (ниво Ц), струјата на молња може да предизвика чувствителност на молња уредите во оштетувањето на уредот.

(3) Кога базната станица користи заштита на две нивоа B и C, бавното време на реакција на SDP на удар на молња може да предизвика сите струи на молња да поминат низ заштитникот за ограничување на напонот во ниво Ц, предизвикувајќи заштитникот на ниво на Ц оштетен од гром.

(4) Може да има слепа точка на испуштање на искра помеѓу енергетската соработка помеѓу типот на јазот и типот на ограничување на притисокот (слепа точка значи дека нема испуст на искра во јазот на искра на празнење), што резултира во јаз на искра од типот СПД не дејствува, а заштитникот на второто ниво (ниво Ц) треба да издржи повисоко. Струјата на молњата предизвика оштетување на заштитникот од нивото на Ц од гром (ограничено од областа на базната станица, растојанието за раздвојување помеѓу двата пола СПД бара околу 15 метри). Затоа, невозможно е првото ниво да прифати СПД од типот празнина за ефикасна соработка со СПД на ниво Ц.

(5) Индуктивноста е сериски поврзана помеѓу двете нивоа на заштита за да се формира уред за раздвојување за да се реши проблемот со заштитното растојание помеѓу двете нивоа на СПД. Може да има слепа точка или проблем со рефлексија помеѓу двајцата. Според воведувањето: „Индуктивноста се користи како компонента на исцрпување и бранова форма. Обликот има блиска врска. За долги бранови форми со полувредност (како што се 10/350 µs), ефектот на раздвојување на индукторот не е многу ефикасен (типот на јазот на искра плус индукторот не може да ги исполни барањата за заштита на различните спектри на молња при удар на гром). Кога трошите компоненти, треба да се земат предвид времето на пораст и врвната вредност на напонот на пренапон “. Покрај тоа, дури и ако се додаде индуктивноста, проблемот со типот на јаз СПД напон до околу 4kV не може да се реши, а операцијата на терен покажува дека откако типот на празнината СПД и комбинацијата на јазот тип СПД се поврзани во серија, Ц- ниво 40kA модул инсталиран во напојувањето со прекинувач го губи SPD Постојат бројни записи за уништување од гром.

(6) Вредностите на d / dt и du / dt на СПД од типот на јаз се многу големи. Особено се забележува влијанието врз компонентите на полупроводникот во заштитената опрема зад СПД на прво ниво.

(7) SPD јаз СПД без функција за назначување на влошување

(8) СПД празнината на искрата не може да ги реализира функциите на алармот за оштетување и далечинското сигнализирање на дефектот (во моментов може да се реализира само со ЛЕР за да се означи работниот статус на неговото помошно коло и не ги одразува влошувањето и оштетувањето на ударот од молња заштитник), така е и за без надзорни базни станици, наизменичното СПД не може ефикасно да се примени.

Сумирајќи: од гледна точка на параметрите, индикаторите и функционалните фактори како што се преостанат притисок, растојание на раздвојување, искра гас, време на одговор, без аларм за оштетување и далечинско сигнализирање без грешки, се заканува употреба на искра СПД во основната станица безбедно работење на системот за комуникација Прашања.

Сепак, со постојан развој на технологијата, СПД од типот на искра продолжува да ги надминува сопствените недостатоци, употребата на овој вид СПД ги истакнува и поголемите предности. Во изминатите 15 години беа спроведени многу истражувања и развој на видот на воздушниот јаз (види Табела 5):

Во однос на перформансите, новата генерација производи има предности на низок преостанат напон, голем капацитет на проток и мала големина. Преку примена на технологија за активирање на микро-празнини, може да се реализира совпаѓањето на растојанието „0“ со СПД со ограничување на притисокот и комбинацијата на СПД со ограничување на притисокот. Исто така, компензира за неговиот недостаток на одговорност и во голема мера го оптимизира воспоставувањето на системи за заштита од гром. Во однос на функцијата, новата генерација производи може да гарантира безбедно работење на целиот производ со следење на работата на активирачкото коло. Во внатрешноста на производот е инсталиран уред за топлинско исклучување за да се избегне горење на надворешната обвивка; усвоена е технологија на големо растојание на отворање во електродата поставена за да се избегне континуиран проток по нула премини. Во исто време, може да обезбеди и функција за аларм на далечински сигнал за избор на еквивалентна големина на импулсните молњи и продолжување на работниот век.

Табела 5: Типичен развој на јазот на искрата

S / NГодиниГлавни карактеристикиЗабелешки
11993Воспоставете јаз во облик на „V“ што се менува од мал во голем и поставете тенок изолатор за празнење по крајот на долината како изолација за да помогнете во добивање на низок работен напон и празнење до јазот, со користење на електроди и вселенска структура и материјални својства во 1993 година Водете го лакот кон надвор, формирајќи повремена состојба и гаснејќи го лакот.

Раните испразнувачи од типот јаз имаа висок напон на распаѓање и голема дисперзија.

Јаз во форма на V
21998Употребата на електронско вклучено коло, особено употребата на трансформатор, ја реализира помошната функција за активирање.

Припаѓа на активниот јаз на активирано празнење, што претставува надградба на јазот на пасивното активирано празнење. Ефикасно го намалува напонот на распаѓање. Припаѓа на активирањето на пулсот и не е доволно стабилен.

Активно активирајте јаз на празнење
31999Испуштањето на јазот е стимулирано со искра парче (активно активирано од трансформатор), структурата е дизајнирана како полу-затворена структура, а јазот во форма на рог или кружен облик на лак се менува од мал во голем, и воздушниот водич е обезбеден жлеб на страна за да се олесни цртањето и издолжувањето Електричниот лак е изгаснат и затворената конструкција може да се наполни со гас за гаснење на лак.

Тоа е развој на електродата за рано празнење. Во споредба со традиционалниот јаз на затворено празнење, лакот или кружниот жлеб ги оптимизира просторот и електродата, што е погодно за помал волумен.

Јазот на електродата е мал, повремената способност е недоволна,

Јаз од прстен
42004Соработувајте со технологијата за активирање на микро-празнини, усвојувајте поставување на електрода за големи растојанија и технологија за гаснење лак со спирален канал,

Големо подобрување на технологијата на активирање и наизменичната способност, употребата на технологија на активирање на енергија е постабилна и посигурна.

Поставување на електрода на големи растојанија и технологија на истребување на лак со спирален канал
52004Оптимизирајте го уредот за заштита од гром за да формирате композитен уред за заштита од пренапони што ги исполнува барањата на Класа Б и К класа за заштита.

Модулите изработени од празнини на празнење, модулите изработени од елементи за ограничување на напонот, основите и уредите за влошување се комбинираат на различни начини за да се формираат уреди за заштита од пренапон

Композитен уред за заштита од пренапони

Мапа за развој на патеката

Мапа за развој на патеката

3. Сличности и разлики помеѓу телекомуникацискиот СПД и СПД за напојување

Табела 6: Сличности и разлики помеѓу телекомуникацискиот СПД и напојувањето СПД

проектМоќ СПДТелеком СПД
ИспратиенергијаИнформации, аналогни или дигитални.
Категорија на моќностФреквенција на напојување AC или DCРазлични работни фреквенции од DC до UHF
Работен напонВисокоНиско (видете ја табелата подолу)
Принцип на заштитаКоординација на изолацијата

Ниво на заштита на СПД level ниво на толеранција на опрема

Имунитет на пренапонска електромагнетна компатибилност

Ниво на толеранција на опрема за SPD ≤ Нивото на толеранција на опремата не може да влијае на преносот на сигналот

стандардGB / T16935.1 / IEC664-1GB / T1762.5 IEC61000-4-5
Тест-бранова форма1.2 / 50 μs или 8/20 μs1.2 / 50 μs -8 / 20 μs
Импеданса на колотоНискоВисоко
ОдредувачИмаатНе
Главни компонентиMOV и тип на прекинувачГДТ, АБД, ТСС

Табела 7: Заеднички работен напон на комуникација СПД

БрТип на комуникациска линијаНоминален работен напон (V)СПД максимален работен напон (V)Нормална стапка (B / S)Тип на интерфејс
1Реле за рамки DDN / Xo25 / рамка<6, или 40-6018 или 802 М или помалкуRJ / ASP
2xDSL<6188 М или помалкуRJ / ASP
32М Дигитален реле<56.52 МКоаксијален BNC
4ISDN40802 МRJ
5Аналогна телефонска линија<11018064 КRJ
6100M Ethernet<56.5100 МRJ
7Коаксијален етернет<56.510 МКоаксијален BNC Коаксијален Н.
8RS232<1218SD
9RS422 / 485<562 МASP / SD
10Видео кабел<66.5Коаксијален BNC
11Коаксијален BNC<2427ASP

4. Соработка помеѓу надворешна заштита од прекумерна струја и СПД

Барања за заштита од прекумерна струја (прекинувач или осигурувач) во исклучувачот:

(1) Усогласете се со GB / T18802.12: 2006 „Уред за заштита од пренапон (ДПД) Дел 12: Упатства за избор и употреба на системот за дистрибуција на низок напон“, „Кога СПД и заштитниот уред за прекумерна струја соработуваат, номиналната Под струја на празнење Во, се препорачува заштитникот од прекумерна струја да не работи; кога струјата е поголема од In, може да работи заштитникот за прекумерна струја. За заштитник со преголема струја што може да се ресетира, како што е прекинувач, тој не треба да се оштетува од овој пренапон “.

Дијаграм на колото за инсталација на СПД

(2) Номиналната вредност на струјата на заштитниот уред за прекумерна струја треба да биде избрана според максималната струја на краток спој што може да се генерира при инсталацијата на СПД и способноста на струјата на краток спој да ја издржат СПД (обезбедена од производителот на СПД) ), односно „СПД и заштитата од прекумерна струја поврзана со него. Струјата на краток спој (произведена кога не успее СПД) на уредот е еднаква или поголема од максималната струја на кратки кола што се очекува при инсталацијата. “

(3) Селективната врска мора да биде задоволена помеѓу заштитниот уред за прекумерна струја F1 и надворешниот исклучувач на SPD F2 на влезот на напојувањето. Дијаграмот за ожичување на тестот е како што следува:

Резултатите од истражувањето се како што следува:
(а) Напонот на прекинувачите и осигурувачите
U (прекинувач) 1.1 U U (осигурувач)
U (SPD + заштитник од прекумерна струја) е векторска сума на U1 (заштитник од прекумерна струја) и U2 (SPD).

(б) Капацитет на струја на пренапон што може да го издржи осигурувачот или прекинувачот

СПД-дијаграм за инсталација-коло

Под услов заштитникот од прекумерна струја да не работи, пронајдете ја максималната струја на пренапон што може да ја издржат осигурувачот и прекинувачот со различна номинална струја. Тест-колото е како што е прикажано на сликата погоре. Методот за тестирање е како што следува: применетата струја на влегување е I, а осигурувачот или прекинувачот не работат. Кога се применува 1.1 пати поголема од струјата на влегување I, таа работи. Преку експерименти, пронајдовме некои минимални номинални вредности на струјата потребни за заштитниците за прекумерна струја да не работат под струја на проток (8 / 20µs бран струја или 10 / 350µs бран струја). Погледнете ја табелата:

Табела 8: Минималната вредност на осигурувачот и прекинувачот под струјата на влегување со бранова форма од 8/20 μs

струја на пренапон (8/20 μs) kAМинимален заштитник од прекумерна струја
Номинална струја на осигурувачи

A

Номинална струја на прекинувачот

A

516 gG6 Тип Ц.
1032 gG10 Тип Ц.
1540 gG10 Тип Ц.
2050 gG16 Тип Ц.
3063 gG25 Тип Ц.
40100 gG40 Тип Ц.
50125 gG80 Тип Ц.
60160 gG100 Тип Ц.
70160 gG125 Тип Ц.
80200 gG-

Табела 9: Минималната вредност на осигурувачот и прекинувачот не работи под струја на пренапон од 10/350 μs

Струја на влечење (10/350 µs) kAМинимален заштитник од прекумерна струја
Номинална струја на осигурувачи

A

Номинална струја на прекинувачот

A

15125 gGПрепорачуваме да изберете прекинувач за обликување на случај (MCCB)
25250 gG
35315 gG

Од горната табела може да се види дека минималните вредности за неработење на 10/350 μs осигурувачи и прекинувачи се многу големи, затоа треба да размислиме за развој на специјални резервни заштитни уреди

Во однос на неговата функција и перформанси, тој треба да има голема отпорност на удар и да одговара на супериорниот прекинувач или осигурувачот.