Hozirgi kuchlanishdan himoya qiluvchi SPD qurilmasidagi bir nechta dolzarb muammolar

Hozirgi kuchlanishdan himoya qiluvchi SPD qurilmasidagi bir nechta dolzarb muammolar

1. Sinov to'lqin shakllarining tasnifi

To'satdan himoya qiluvchi SPD sinovi uchun I va IEEE qo'mitalari o'rtasidagi nizo, asosan chaqmoq impulsini to'g'ridan-to'g'ri taqlid qilish usuli bo'yicha I sinf (B sinf, 1-toifa) sinov toifalari to'g'risida uyda va chet ellarda qattiq bahs-munozaralar mavjud. :

(1) IEC 61643-1, I sinfida (B klassi, 1-toifa) kuchlanishni himoya qilish moslamasining kuchlanish oqimining sinovi, 10 / 350µ to'lqin shakli sinov to'lqin shaklidir.

(2) IEEE C62.45 'IEEE Past kuchlanishli kuchlanishdan himoya qilish moslamalari - 11-qism Pastak kuchlanishli quvvat tizimlariga ulangan kuchlanishni himoya qilish moslamalari - Talablar va sinov usullari' 8 / 20µs to'lqin shaklini sinov to'lqin shakli sifatida belgilaydi.

10 / 350µ to'lqin shaklining qarama-qarshiliklariga ko'ra, chaqmoq urish paytida 100% himoyani ta'minlash uchun chaqmoqlarni himoya qilish uskunalarini sinovdan o'tkazish uchun eng og'ir parametrlardan foydalanish kerak. LPSni (chaqmoqdan himoya qilish tizimi) aniqlash uchun uning chaqmoqdan jismonan zarar ko'rmasligini ta'minlash uchun 10 / 350µs to'lqin shaklidan foydalaning. Va 8 / 20µ to'lqin shakli tarafdorlari, 50 yildan ortiq foydalanishdan so'ng, to'lqin shakli juda yuqori muvaffaqiyat darajasini ko'rsatadi, deb hisoblashadi.

2006 yil oktyabr oyida IEC va IEEEning tegishli vakillari tadqiqot uchun bir nechta mavzularni muvofiqlashtirdilar va ro'yxatga oldilar.

GB18802.1 quvvat manbai SPD I, II va III sinflarining sinov to'lqin shakllariga ega, 1-jadvalga qarang.

1-jadval: I, II va III darajadagi test toifalari

Qo'shma Shtatlar quyidagi uchta so'nggi standartlarda ikkita vaziyatni ko'rib chiqdi:
IEEE C62.41. 1 'IEEE-ning past kuchlanishli (1000V va undan kam) o'zgaruvchan tokning elektr zanjirlari atrof-muhitini muhofaza qilish bo'yicha qo'llanma ", 2002 y.
IEEE C62.41. 2 'IEEE bo'yicha past voltli (1000V va undan kam) o'zgaruvchan tokning elektr zanjirlarida jarrohlik amaliyotini tavsiflash bo'yicha tavsiyalar ", 2002 y.
IEEE C62.41. 2 'IEEE, past kuchlanishli (1000V va undan kam) o'zgaruvchan tokning elektr zanjirlariga ulangan uskunalar uchun kuchlanishni sinovdan o'tkazish bo'yicha tavsiya etilgan amaliyot to'g'risida ", 2002 y.

Vaziyat 1: chaqmoq to'g'ridan-to'g'ri binoga urilmaydi.
Vaziyat 2: Bu kamdan-kam uchraydigan hodisa: to'g'ridan-to'g'ri binoga chaqmoq tushishi yoki bino yonidagi erni chaqmoq urishi.

2-jadvalda tegishli vakili to'lqin shakllari tavsiya etiladi va 3-jadval har bir toifaga mos keladigan intensivlik qiymatlarini beradi.
Jadval 2: Joylashuv AB C (1-holat) Amaldagi standart va qo'shimcha ta'sirlarni sinash uchun to'lqin shakllari va 2 holat parametrlari haqida qisqacha ma'lumot.

3-jadval: 2-chi chiqishdagi SPD holati. Sinov tarkibi ^{A, B}

Eslatma:
A. Ushbu test chiqish joyida o'rnatilgan SPD bilan chegaralanadi, bu SPDdan tashqari ushbu tavsiyanomada aytib o'tilgan standartlardan va qo'shimcha to'lqin shakllaridan farq qiladi.
B. Yuqoridagi qiymatlar ko'p fazali SPD ning har bir fazaviy sinoviga taalluqlidir.
C. SPD ning ekspozitsiya darajasidan 1 darajadan past bo'lgan maydonni muvaffaqiyatli ishlash tajribasi past parametrlarni tanlash mumkinligini ko'rsatadi.

"Barcha to'lqinli muhitlarni namoyish etadigan aniq to'lqin shakli mavjud emas, shuning uchun murakkab real dunyoni ba'zi bir boshqarish uchun oson bo'lgan standart sinov to'lqinlari shaklida soddalashtirish kerak. Bunga erishish uchun to'lqinli muhit yuqori kuchlanishni va oqimni ta'minlash uchun tasniflanadi, to'lqin shakli va amplitudasi past voltli o'zgaruvchan tok manbaiga ulangan uskunaning har xil chidamlilik imkoniyatlarini va jihozning chidamliligini va keskinlik muhiti to'g'ri muvofiqlashtirilishi kerak. "

"Sinov to'lqin shakllarini tasniflashning maqsadi - uskunalar dizaynerlari va foydalanuvchilariga standart va qo'shimcha kuchlanish sinovlari to'lqin shakllari va mos keladigan to'lqinli muhit darajasi bilan ta'minlash. Standart to'lqin shakllari uchun tavsiya etilgan qiymatlar o'lchov ma'lumotlarining katta miqdorini tahlil qilish natijasida olingan soddalashtirilgan natijalardir. Soddalashtirish past kuchlanishli o'zgaruvchan tok manbaiga ulangan uskunaning kuchlanishiga nisbatan takrorlanadigan va samarali spetsifikatsiyani beradi. "

Telekommunikatsiya va signal tarmoqlarining SPD impulsining chegara kuchlanishini sinash uchun ishlatiladigan kuchlanish va oqim to'lqinlari 4-jadvalda keltirilgan.

Jadval 4: Kuchlanish va zarba sinovining hozirgi to'lqini (GB3-18802 ning 1-jadvali)

Izoh: Chiziq terminali va umumiy terminal o'rtasida zarba qo'llaniladi. Chiziqli terminallar o'rtasida sinov o'tkaziladimi, yaroqliligiga qarab belgilanadi. Elektr ta'minoti uchun SPD va telekommunikatsiya va signal tarmoqlari uchun SPD jihozlarning bardoshli kuchlanishiga mos keladigan yagona standart sinov to'lqin shaklini shakllantirishi kerak.

2. Kuchlanish tugmachasi turi va kuchlanish chegarasi turi

Uzoq muddatli tarixda kuchlanishni almashtirish turi va kuchlanishni cheklash turi rivojlanish, raqobat, to'ldirish, yangilik va qayta ishlab chiqishdir. O'tgan o'n yilliklar ichida kuchlanish tugmachasining havo bo'shlig'i turi keng qo'llanilgan, ammo u bir nechta nuqsonlarni keltirib chiqaradi. Ular:

(1) SPD ning uchqun oralig'i turi 10/350 type dan foydalangan holda birinchi daraja (B daraja) chaqmoqning katta darajada shikastlanishiga olib kelgan ko'plab tayanch stantsiya aloqa uskunalari yozuvlarini keltirib chiqardi.

(2) SPD uchqun oralig'ining chaqmoqqa uzoq vaqt davomida javob berish muddati, tayanch stantsiyada faqat SPD uchqun oralig'i bo'lganida va ikkinchi darajali (C darajali) himoya qilish uchun boshqa SPD ishlatilmaganda, chaqmoq oqimi chaqmoqqa sezgir bo'lishi mumkin qurilmadagi shikastlanish.

(3) Baza stantsiyasi B va C ikki darajali himoyadan foydalanganda, uchqun oralig'i SDP ning chaqmoqqa sekin javob berish vaqti barcha chaqmoq oqimlarining C darajasidagi kuchlanishni cheklovchi himoyachidan o'tishiga olib kelishi mumkin, bu esa C darajasidagi himoyachining chaqmoq bilan zararlangan.

(4) Bo'shliq turi va bosimni cheklovchi turdagi energiya kooperatsiyasi o'rtasida uchqun chiqadigan ko'r nuqta bo'lishi mumkin (ko'r nuqta chiqindi uchqun oralig'ida uchqun chiqishi yo'qligini anglatadi), natijada SPD uchqun oralig'i paydo bo'ladi harakat qilmaydigan va ikkinchi darajali (C darajali) himoyachi yuqori darajaga bardosh berishi kerak. Chaqmoq oqimi C darajasidagi himoyachining chaqmoq bilan shikastlanishiga olib keldi (tayanch stantsiya maydoni bilan chegaralangan, SPD ikki qutb orasidagi ajratish masofasi taxminan 15 metrni talab qiladi). Shu sababli, birinchi darajadagi SPD oralig'i bilan samarali hamkorlik qilish uchun bo'shliq turi SPD ni qabul qilish mumkin emas.

(5) indüktans ikki himoya darajasi o'rtasida ketma-ket ulangan bo'lib, SPD ning ikki darajasi o'rtasidagi himoya masofasi muammosini hal qilish uchun ajratish moslamasini hosil qiladi. Ikkala o'rtasida ko'r nuqta yoki aks ettirish muammosi bo'lishi mumkin. Kirish so'zlariga ko'ra: “İndüktans tükenme komponenti va to'lqin shakli sifatida ishlatiladi Shakl yaqin munosabatlarga ega. Uzoq yarim qiymatli to'lqin shakllari (masalan, 10 / 350µs) uchun induktorni ajratish effekti unchalik samarali emas (uchqun oralig'i turi va induktor chaqmoq chaqganda turli chaqmoq spektrlarining himoya talablariga javob bera olmaydi). Komponentlarni iste'mol qilishda kuchlanish kuchlanishining ko'tarilish vaqti va eng yuqori qiymati hisobga olinishi kerak. " Bundan tashqari, indüktans qo'shilsa ham, taxminan 4kV gacha bo'lgan bo'shliq tipidagi SPD kuchlanish muammosi hal etilmaydi va dalada ishlash shuni ko'rsatadiki, SPD bo'shliq turi va SPD bo'shliq kombinatsiyasi ketma-ket ulangan bo'lsa, C- Kommutatsiya quvvat manbai ichiga o'rnatilgan 40kA darajali modul SPD-ni yo'qotadi. Chaqmoq bilan vayron qilinganligi to'g'risida ko'plab ma'lumotlar mavjud.

(6) GAP tipidagi SPD ning di / dt va du / dt qiymatlari juda katta. Birinchi darajali SPD orqasidagi himoyalangan uskunalar ichidagi yarimo'tkazgich qismlariga ta'siri ayniqsa sezilarli.

(7) Yoritish ko'rsatkichi funktsiyasiz uchqun oralig'i SPD

(8) SPD uchqun oralig'i shikastlanish signalizatsiyasi va nosozliklarni masofadan signalizatsiya qilish funktsiyalarini bajara olmaydi (hozirda u faqat yordamchi zanjirning ish holatini ko'rsatish uchun LED bilan amalga oshirilishi mumkin va chaqmoqning pasayishi va shikastlanishini aks ettirmaydi) protector), shuning uchun u qarovsiz bo'lgan tayanch stantsiyalar uchun intervalgacha SPD ni samarali qo'llash mumkin emas.

Xulosa qilib aytganda: parametrlar, indikatorlar va funktsional omillar nuqtai nazaridan qoldiq bosim, ajratish masofasi, uchqun gazi, javob berish vaqti, shikastlanish yo'qligi va masofadan signal berish, asosiy stansiyada SPD uchqun oralig'idan foydalanish tahdid solmoqda aloqa tizimining xavfsiz ishlashi masalalari.

Shu bilan birga, texnologiyaning uzluksiz rivojlanishi bilan uchqun oralig'i SPD o'z kamchiliklarini bartaraf etishda davom etmoqda, ushbu SPD turidan foydalanish ham katta afzalliklarga ega. So'nggi 15 yil ichida havo bo'shlig'i turi bo'yicha ko'plab tadqiqotlar va ishlanmalar olib borildi (5-jadvalga qarang):

Ishlash jihatidan yangi avlod mahsulotlari past qoldiq kuchlanish, katta oqim hajmi va kichik o'lchamlarning afzalliklariga ega. Mikro-oraliq tetiklash texnologiyasini qo'llash orqali u bosimni cheklovchi SPD va bosimni cheklovchi SPD kombinatsiyasiga mos keladigan "0" masofani amalga oshirishi mumkin. Shuningdek, u javob bermaslikning o'rnini qoplaydi va chaqmoqlardan himoya qilish tizimlarini yaratishni ancha optimallashtiradi. Funktsiya nuqtai nazaridan, yangi avlod mahsulotlari tetiklash sxemasining ishlashini kuzatish orqali butun mahsulotning xavfsiz ishlashini kafolatlashi mumkin. Tashqi qobiq kuyib ketmasligi uchun mahsulot ichiga termik ajratish moslamasi o'rnatilgan; nol o'tishdan keyin uzluksiz oqimni oldini olish uchun elektrod to'plamida katta ochilish masofasi texnologiyasi qabul qilingan. Shu bilan birga, u chaqmoq zarbalarining ekvivalent hajmini tanlash va xizmat ko'rsatish muddatini uzaytirish uchun masofadan signal signalizatsiya funktsiyasini taqdim etishi mumkin.

5-jadval: Uchqun oralig'ining odatiy rivojlanishi

S / N	yil	Asosiy xususiyatlari	Remarks
1	1993	Kichikdan kattagacha o'zgarib turadigan "V" shaklidagi bo'shliqni o'rnating va 1993 yilda elektrodlar va kosmik tuzilish va moddiy xususiyatlardan foydalangan holda, bo'shliqqa qadar past ish kuchlanishini va zaryadsizlanishni ta'minlash uchun vodiyning uchi bo'ylab yupqa deşarj izolyatorini o'rnating. Yoyni tashqi tomonga olib boring, vaqti-vaqti bilan holat hosil qiling va kamonni o'chiring. Dastlabki bo'shliq tipidagi deşarjlar yuqori voltli kuchlanish va katta dispersiyaga ega edi.
2	1998	Elektron tetik sxemasidan foydalanish, ayniqsa transformatordan foydalanish yordam tetik funktsiyasini amalga oshiradi. U faol tetikli deşarj oralig'iga tegishli, bu passiv tetikli deşarj oralig'ining yangilanishi. Buzilish kuchlanishini samarali ravishda kamaytiradi. Bu impuls tetikleyicisine tegishli va etarli darajada barqaror emas.
3	1999	Bo'shliq bo'shatilishi uchqun bo'lagi bilan rag'batlantiriladi (transformator tomonidan faol ravishda ishga tushiriladi), struktura yarim yopiq inshoot sifatida ishlab chiqilgan va shox shaklidagi dumaloq yoki yoy shaklidagi bo'shliq kichikdan kattagacha o'zgargan va havo yo'riqchisi chizish va cho'zishni engillashtirish uchun yon tomonda truba mavjud Elektr yoyi o'chadi va yopiq konstruktsiyani boshq o'chiruvchi gaz bilan to'ldirish mumkin. Bu erta tushirish oralig'i elektrodining rivojlanishi. An'anaviy yopiq deşarj oralig'i bilan taqqoslaganda yoy shaklidagi yoki dumaloq truba bo'sh joy va elektrodni optimallashtiradi, bu esa kichikroq hajmga mos keladi. Elektrod oralig'i kichik, intervalgacha qobiliyat etarli emas,
4	2004	Mikro-oraliq tetiklash texnologiyasi bilan hamkorlik qiling, katta masofadagi elektrod sozlamalarini va spiral kanalni sovutish kamonini o'chirish texnologiyasini qabul qiling, Trigger texnologiyasi va davriy qobiliyatini sezilarli darajada yaxshilang, energiyani ishga tushirish texnologiyasidan foydalanish barqarorroq va ishonchli.
5	2004	Chaqmoqni himoya qilish moslamasini B sinfining va S sinfining muhofazasi talablariga javob beradigan kompozit kuchlanishni himoya qilish moslamasini yaratish uchun optimallashtiring. Chiqish bo'shliqlaridan qilingan modullar, kuchlanishni cheklovchi elementlardan tayyorlangan modullar, bazalar va buzilish moslamalari turli xil usullarda birlashtirilib, haddan tashqari kuchlanishdan himoya vositalarini hosil qiladi.

Rivojlanish izlari xaritasi

3. Telekommunikatsion SPD va elektr ta'minoti SPD o'rtasidagi o'xshashlik va farqlar

Jadval 6: Telekommunikatsiya SPD va elektr ta'minoti SPD o'rtasidagi o'xshashlik va farqlar

7-jadval: SPD aloqa umumiy ish kuchlanishi

4. Tashqi haddan tashqari himoya va SPD o'rtasidagi hamkorlik

Ayirgichdagi haddan tashqari oqim muhofazasi (o'chirgich yoki sug'urta) uchun talablar:

(1) GB / T18802.12: 2006 "Dalgalanmalardan himoya qilish moslamasi (SPD) 12-qism: Past kuchlanishni taqsimlash tizimini tanlash va ulardan foydalanish bo'yicha ko'rsatmalar" ga rioya qiling, "SPD va haddan tashqari oqimdan himoya qilish moslamasi ishlaydigan bo'lsa, nominal zaryadsizlanish oqimi ostida In, haddan tashqari oqim himoyachisi ishlamasligi tavsiya etiladi; oqim In dan katta bo'lsa, haddan tashqari oqim himoyachisi ishlashi mumkin. O'chirish to'xtatuvchisi kabi qayta o'rnatiladigan haddan tashqari oqim himoyachisi uchun u ushbu kuchlanish tufayli zarar ko'rmasligi kerak. "

(2) Haddan tashqari oqimdan himoya qilish moslamasining nominal oqim qiymati SPD o'rnatilishida hosil bo'lishi mumkin bo'lgan maksimal qisqa tutashuv oqimi va SPD ning qisqa tutashuv oqimiga chidamliligi (SPD ishlab chiqaruvchisi tomonidan taqdim etilgan) bo'yicha tanlanishi kerak. ), ya'ni “SPD va unga ulangan haddan tashqari oqim himoyasi. Qurilmaning qisqa tutashuv oqimi (SPD ishlamay qolganda ishlab chiqariladi) o'rnatishda kutilgan maksimal qisqa tutashuv oqimiga teng yoki undan katta. "

(3) F1 haddan tashqari oqimdan himoya qilish moslamasi va quvvat manbaidagi SPD tashqi ajratgich F2 o'rtasida tanlangan munosabatlar qondirilishi kerak. Sinovning simi diagrammasi quyidagicha:

Tadqiqot natijalari quyidagicha:
(a) O'chirish to'xtatuvchilari va sigortalardagi kuchlanish
U (elektron to'sar) ≥ 1.1U (sug'urta)
U (SPD + haddan tashqari oqim himoyachisi) - U1 (haddan tashqari oqim himoyachisi) va U2 (SPD) ning vektor yig'indisi.

b) sug'urta yoki o'chirgich bardosh bera oladigan tok kuchining tok kuchi

Haddan tashqari oqim himoyachisi ishlamasligi sharti bilan, har xil nominal toklarga ega bo'lgan sug'urta va elektron to'xtatuvchiga bardosh beradigan maksimal kuchlanish oqimini toping. Sinov davri yuqoridagi rasmda ko'rsatilgandek. Sinov usuli quyidagicha: qo'llaniladigan oqim oqimi I, sug'urta yoki o'chirgich ishlamaydi. Ishga tushirish toki I ga nisbatan 1.1 marta ko'p bo'lsa, u ishlaydi. Tajribalar orqali biz haddan tashqari oqim himoyachilarining oqim oqimi ostida ishlamasligi uchun zarur bo'lgan minimal qiymatlarni topdik (8/20 10s to'lqin oqimi yoki 350/XNUMX XNUMXs to'lqin oqimi). Jadvalga qarang:

Jadval 8: 8 / 20µs to'lqin shakli bilan oqim oqimi ostidagi sug'urta va o'chirgichning minimal qiymati

Jadval 9: Sug'urta va o'chirgichning minimal qiymati 10 / 350µs kuchlanish oqimi ostida ishlamaydi