多脈衝電湧保護器MSPD


範圍

這僅是一項額外的測試 IEC 61643-11:2011。 此附加測試可適用於浪湧保護設備,以防止雷電或其他瞬態過電壓的間接和直接影響。 這些設備被包裝為連接到50/60 Hz交流電源電路,並且設備的額定值高達1 V rms

建立了性能特徵,測試的標準方法和等級。 這些設備包含至少一個非線性組件,旨在限制浪湧電壓並轉移浪湧電流。

規範性引用

IEC 61643-11:2011,低壓浪湧保護裝置–第11部分:連接到低壓電力系統的浪湧保護裝置-要求和測試方法

3.術語,定義和縮寫

3.1.101(MSPD)多脈衝電湧保護器

一次放電能夠經受多次脈沖沖程並通過多次脈衝組合波進行測試的SPD

注意:如果製造商聲明SPD可以承受多次沖擊,則MSPD需要通過(MCW)多脈衝組合波的測試要求。

3.1.102(MCW)多脈衝組合波

脈衝電流波形根據一定的幅度和時間間隔由多個脈衝組合而成

8.3.101(MCW)多脈衝組合波的測試要求

該測試適用於MSPD,僅適用於TN,TT和IT系統中的L-PE / N連接。

對於該測試,應使用三個新樣品,並且該測試的相關要求請參見IEC 61643-11:2011第8條。

8.3.101.1(MCW)多脈衝組合波的測試參數

總衝動8/20電流脈衝(μs)第一個和第十個脈衝的峰值(kA)第二次至第九次脈衝的峰值(kA)從第一個脈衝到第九個脈衝的間隔時間(毫秒)第9次和第10次脈沖之間的間隔時間(ms)總持續時間(毫秒)
108 /20μs1005060       400880.5

注意:上表僅作為參考的MCW最大參數,製造商可以按照第8.3.101.3條所示的形式聲明自己指定的MSPD MCW參數。 間隔時間必須與上表一起顯示,從第一秒到最後一秒的間隔時間為60毫秒,最後兩個脈沖之間的間隔時間為400毫秒。

8.3.101.2多脈衝電流發生器的典型波形

多脈衝電流發生器的典型波形

8.3.101.3多脈衝組合波參數的識別

例如MS-8 /20μs-10p/ 20kA
MS –多脈衝
8 /20μs–電流脈衝
10p – 10脈衝
20kA –第二次到第九次脈衝的峰值

8.3.101.4測試電路圖

只有U文獻= 255 V,在測試中需要該電源的預期短路電流大於100A。 另一個配電系統正在考慮中。 如果製造商聲明使用外部隔離開關,則在測試過程中應使用外部隔離開關進行連接,但不應發生外部隔離。

測試電路圖-多脈衝電湧保護器MSPD

8.3.101.5通過標準

通過標準
在測試過程中,應無肉眼可見的樣品燃燒的跡象。
IP等級等於或大於IP20的SPD不應使用標準的測試指以5 N的力觸及帶電部件(請參閱IEC 60529),除非帶電部件在測試前已經可以觸及。 SPD正常使用。
應按照製造商的說明將SPD正常連接到參考測試電壓(U)。 測量流過每個端子的電流。
a)多脈衝故障模式

在SPD完全通過十脈衝電流後,發生內部斷開,應有明顯證據表明相應保護組件有效且永久斷開。

為了檢查此要求,應在1分鐘內施加等於Uc的工頻電壓,並且通過的電流不得超過0.5 mA rms

b)多脈衝承受模式

在測試過程中,應達到熱穩定性。 如果流入SPD的電流的電阻成分的波峰或功耗在Uref電壓的15分鐘內顯示出減小的趨勢或沒有增加,則認為SPD是熱穩定的。

與相關測試程序開始時確定的初始值相比,電流變化不得超過50%

試驗後測得的極限電壓值應小於或等於UP。 應當使用8.3.3中所述的測試來確定測得的極限電壓,但是8.3.3.1的測試僅在浪湧值為Iimp的Iimp的峰值電流為Iimp或測試的In的峰值電流為8/20的浪湧電流下進行。 II級或經過8.3.3.3的測試,但僅在UOC 適用於III級測試。
輔助電路(例如狀態指示器)應處於正常工作狀態。 目視檢查樣品,不應有損壞的跡象。

德國萊茵TUV發布了新標準2 PfG 2634.08.17 –對連接到低壓電源系統的多脈衝電湧保護器的附加測試–要求和測試方法

該標准在原始國際標準測試的基礎上增加了多脈衝測試,該測試技術在環境模擬中更接近SPD浪湧的線路傳輸分佈側,受自然雷電物理特性的影響,以了解雷電,雷電國防部為高水平研究提供了新的平台,有利於針對性發展,以適應防雷產品領域的不同應用,僅提供糾正運行數億SPD的在線技術支持,將為還促進全球SPD研發和生產技術升級。

會議邀請了SPD領域的眾多專家,共同為SPD相關企業的管理,技術,質量,研發人員解讀SPD的新標準,幫助企業增強研發能力,旨在滿足SPD的需求。優質產品的要求,幫助各大廠商進入國際市場,提升企業形象。

從單脈衝到多脈衝的SPD測試標準

隨著電子技術的不斷發展,各種先進的電子產品廣泛應用於建築,交通,電力,通信,化工等領域,並隨著低壓配電系統在智能化的各種電氣部件中的應用。逐漸地,大量低壓值,高靈敏度,高集成度的電子元件得以應用。 但是,雷電過電壓或工作過電壓通常會給電子組件帶來致命的傷害。 因此,為了防止雷電過電壓和操作過電壓對電氣和電子設備的損壞並提高設備系統的安全性和可靠性,已廣泛使用了各種SPD產品。

但是,由於人類對雷電的物理特性還缺乏足夠清晰和明確的認識,雷電引起的多種理論都是基於一些前提和假設,而電湧保護器,雷電保護產品的廣泛應用主要是基於對雷電的認識。單脈衝雷電。 過去在全球範圍內生產SPD也是按照國際電工委員會IEC 61643產品的研發和生產的技術標準,並由雷電高壓實驗室使用10 /350μs或8 /20μs的單脈沖沖擊波測試。

實際上,近年來雷電和雷電防護實踐的監測結果表明,採用單脈衝高壓實驗室測試SPD的雷電方法,以及多次脈衝時的真實雷擊事實,通過單脈衝檢查SPD在被雷擊時的實際容忍度及其標稱值,還經常導致SPD過熱而起火,引發火災事故。 因此,能夠承受衝擊脈衝的浪湧保護器成為國內外防雷領域中更為迫切的需求,也為製造商提供了良好的發展機遇。

但是由於浪湧保護器製造商更新了對適當標準的理解,因此在產品設計方面存在一些局限性,導致浪湧保護器生產企業難以在產品開發和生產上取得突破,努力開拓國際市場。

為了促進抗多脈沖沖擊的SPD產品的發展,德國萊茵TUV聯合國內權威的SPD檢測機構-“北京雷山檢測中心”,結合國內企業的特點,通過SPD多脈衝測試和認證標準和解決方案,為相關企業提供快速而全面的解決方案,協助SPD企業進入國際市場。

SPD TUV Rheinland認證已被世界廣泛認可,經驗豐富的專家為產品提供安全和質量保證,並幫助客戶獲得最新的技術知識和市場動態。 此外,德國萊茵TUV擁有整個客戶群,可以協助SPD製造商擴展客戶渠道。

多脈衝電湧保護器(MSPD)的背景和測試標準的現狀

2017年61643.11月,德國TUV萊茵集團發布了“連接至多脈衝電湧保護器的低壓電源系統的附加測試–性能要求和測試方法(IEC2011-2 / 2634 PFG XNUMX)”和“北京雷山測試中心”德國萊茵TUV SPD產品合作實驗室開業。

2 PFG 2634 / 08.17標準是在原始國際標準測試的基礎上增加了多脈衝測試,該測試技術更接近SPD浪湧環境的線路傳輸分佈側,受自然雷電物理特性的影響,以應對雷電,雷電國防部提供更高水平的研究方向,有利於針對性發展以適應防雷產品領域中的不同應用,提供糾正僅數億個SPD運行的在線技術支持,促進全球SPD的發展研發和生產技術升級。

持續時間2 PFG 2634 / 08.17標準發布兩週年之際,“北京雷山測試中心”的孫勇主任和德國萊茵TUV的工程師楊永明共同審查了2 PFG 2634 / 08.17測試標準的起草過程,並介紹了目前的發展狀況。

孫勇:多脈衝標準起草過程

2016年,北京雷山公司建立了雷電多脈衝高壓實驗室。 多重電湧保護器由中國發明專利持有人多重電湧保護器(MSPD)和多重脈衝測試標準(草案)起草員,著名的防雷專家楊少傑授權,“北京雷山檢測中心”獲得了由多重電湧保護器MSPD編寫的多重脈衝。版權測試標準(草稿)。 為此,北京閃電中心組織的MSPD技術團隊和單脈衝電流浪湧保護器(SPD)進行了進一步研究。 經過數千次包括T1,T2和T3 MSPD和SPD在內的組件測試,並用於生產各種規格的MOV電湧保護器,GDT,開路,微裂紋和SCB組件,例如傳輸電纜,空氣端子等,積累了大量的測試數據,為編寫多脈衝電湧保護器MSPD測試標準提供了重要的數據支持。

浪湧保護器MSPD多脈衝測試標準的撰寫,參照2013年國際電網會議(CIGRE),雷電參數技術應用的工程報告(英文版),本文為大型國際電網會議而發表在30年前,雷電的參數(Berger,k。Anderson RB和Kroninger h。1975。伊萊克特拉第41號,第23-37頁)在1980年出版,並且閃電參數的工程應用(Anderson RB和Eriksson AJ 1980年。伊萊克特拉第69號,第65-102頁。)修訂版。 本文在摘要中明確指出:“超過80%的閃光燈對由兩個或兩個以上的背部組成是負面的。 該百分比顯著高於以前的Andersonand Eriksson(1980),後者基於55%的不准確估計記錄。每個閃光平均響應時間為3-5,大約為60毫秒的間隔幾何平均值。 在相距幾公里的兩個或兩個以上位置,大約有三分之一到一半的閃光燈。 但是每個閃光燈只記錄一個位置,雷電密度的測量值校正係數約為1.5到1.7,大大高於Anderson和Eriksson 1.1(1980)以前的估計。 第一次響應的峰值電流通常要比後來返回的峰值電流大2到3倍。 但是,大約三分之一的閃光燈在返回後具有大的峰值電場後,至少包含一個閃光燈。 從理論上講,它的電流峰值也應該大於第一次。 “大於先擊後返回電源線和其他系統構成了額外的威脅”。

12年2008月2005日,廣州市人工觸發雷電負極場試驗基地進行了八次,中科院大氣研究所所長邱秀書團隊總結了山東省2010年至22年的人工觸發雷電實驗。 95次雷電放電,脈衝為17%,放電時間超過400毫秒(毫秒)的11倍,最大脈衝數為60。工程應用電學參數對雷電放電脈衝現象進行了較為定量的描述,進一步證明了多種脈衝的組合特徵是通用的:即多個脈衝波的組合具有兩個最大值,平均脈衝間隔為400 ms,最後一個脈衝的脈衝間隔為20 ms之前。 令人驚訝的是,著名的SPD通過1.64 kA雷電電流火災爆炸(8個脈衝)測量了XNUMX kA的額定放電電流,該實驗不僅觀察到了多個脈衝的雷電放電現象,而且還說明了該研究可以用於多脈衝雷電脈衝放電現象的MSPD重要性和緊迫性。

結合國際和國內對於雷電衝擊現象的觀察和測試數據,編輯委員會採用了8 /20μs(包括10 S脈衝)作為組合脈衝MSPD衝擊電流波。

根據雷電放電脈衝的物理參數較多,多為脈衝波,第一個脈沖和最後一個脈衝幅度為標稱值,中間脈衝幅度為1/2標稱值; 第一個脈衝到脈衝間隔為9到60 ms,最後一個脈衝間隔為400 ms。

應該明確某些規格,沒有備用保護裝置(SPD)的單脈衝也可以通過五個組合脈衝波衝擊。 根據國家測試標準,後備保護裝置和SPD系列多脈沖沖擊波後,或不必更換銅非線性元件的短路耐受性測試,基本無法通過測試。 事實促成了繪圖板編寫多脈衝MSPD測試標準的緊迫性,因為只有書面工作盡快通過標準指南,才能為防雷技術研發人員和生產企業提供脈衝MSPD指導,可以有效地促進防雷產品技術的進步和防雷減災事業的健康發展。

楊永明:近兩年制定的多脈衝MSPD測試標準

2 PFG 2634“在連接多脈衝電湧保護器的低壓電源系統中進行附加測試–性能要求和測試方法”是在相關的國內外組織迅速對標準化做出響應之後製定的。

學會2018年,《學會發布2018年度標準(第一)規劃的通知》(民辦發[2018] 50號),經南京寬永電子有限公司批准,編寫了高速公路多脈衝雷電防護設計規範和技術標準”。

在2018年,現場建設一個項目或委員會,以編寫“低壓配電系統電湧保護器的脈衝-性能要求和測試方法”。

ILPS於2018年在深圳舉行的第四屆國際雷電防護研討會上,國際電工委員會IEC SC4A主席阿蘭·盧梭(Alain Rousseau)特別提到了該標準,並在PPT演講的核心是IEC37-61643.11 / 2011 PFG 2“連接到低壓電源系統的多脈衝電湧保護器的附加測試–性能要求和測試方法聯合使用,首次由中文編寫您自己的前提必須得到IEC國際標準的認可。

2019年,中國氣象局批准了北京雷電探測中心項目,編寫了雷電衝擊試驗的更一般性指南,為多脈衝技術標準的製定奠定了基礎,該標準規定了脈衝間隔,波形要求,所有這些都是基於30年來國際自然雷電工程參數的研究,統計歸納了一般波形實驗室的標準化。

2019年61400月,國際電工委員會(IEC)發布了IEC24-2019-8.5.5.12“風能係統的雷電防護”第XNUMX條:SPD雷電脈衝的電阻更具衝擊性。 由於風力渦輪機在高頻率下閃電,並且風力渦輪機中的浪湧保護器非常關鍵,因此應該能夠承受多次浪湧保護器的閃電。多脈衝)。

夏至30年2019月31日,由北京防雷設備測試中心,中國建築學會防雷學術委員會牽頭的編組標準《低壓配電系統電湧保護器的脈衝性能要求和測試方法》工作組會議將在北京舉行。 根據中國建築學會《中國建築學會2019年標準規劃》,要求該單位在2020年XNUMX月底前完成編制工作標準。

孫勇:關於衝擊波的多脈衝波形參數

儘管有國際和國內的SPD測試標準,對於T10的SPD脈衝電流測試,有用的350 /1μs波形仍是有用的,要適應SPD的10 /350μs電流沖擊,通常需要使用開關型設備,流量截止型開關裝置是一個難題,而壓力限制裝置在響應時間上是另一個問題。 在國際上,用於SPD脈衝電流測試的10 /350μs波形參數一直存在爭議。 大量觀測數據表明,10 /350μs波形和自然雷電放電形式具有多個脈衝波形參數,8 /20μs比10 /350μs波形參數s波形參數更接近自然雷電放電脈衝波形參數,並且對自然雷電進行了仿真雷電脈衝波形參數盡可能是實驗室的追求。 這是具有8 /20μs波形參數作為MSPD衝擊電流波的繪圖板的原因之一。

根據國際和國內的SPD測試標準,測量是否可以將SPD歸類為T1參數不是衝擊電流波形參數最重要的指標,而是放電電流峰值Iimp的影響。 比能量電荷Q和W / R。 國家標準GB50057-2010建築防雷設計規範T1為12.5 AS的Q值的6.25 KA; W / R值為39 kj /Ω。

為此,我們實驗室採用8 /20μs波形的10μs脈衝波,進行了壓力限制型多脈衝MSPD實驗。60ka浪湧電流的Q值為6.31 AS; W / R為52.90 kj /Ω。 數據表明,多脈衝MSPD型使用限壓裝置可以完全通過T1測試,很好地解決了使用型開關裝置的兩個大問題。 這是具有8 /20μs波形參數作為MSPD脈衝電流波的繪圖板的另一個原因。

楊永明:中國的多脈衝MSPD技術更引起國際競爭者的關注

中國多脈衝MSPD核心技術由廣東盾構公司經過近十年的研究和大量的試驗,已經超過2014年的T1,T2和T3脈衝MSPD獲得了國家專利。 國際上,有美國,德國,新加坡,孟加拉國,法國等國家的防雷專家進行審查和討論。IEC2014 SC37A主席阿蘭·盧梭親自帶領兩名德國專家進行屏蔽,為地面的性能單脈衝SPD和脈衝MSPD對比實驗,13年2014月32日,在上海舉行的ICLP第XNUMX屆會議上,Alain主席為SPD的演講作了題為“增加脈衝測試”的標題。

孫勇:MSPD系列產品在市場上的需求

經過大量測試,建立了MSPD專用組件供應鏈的批量生產。 從2019年開始,採用廣東多脈衝屏蔽技術的MSPD系列產品的MSPD專利技術通過了北京閃電中心IEC61643.11-2011 / 2 PFG 2634“連接到低壓電源系統的多脈衝電湧保護器的附加測試–性能要求和檢測方法,已進入市場。

毫無疑問,在多脈衝MSPD測試標準中,在中國MSPD的指導下,將逐步取代傳統的SPD,為防雷和減災提供優質的技術服務,以確保中國經濟建設和人民群眾的安全。生命和財產發揮積極作用。 可以預見,在我國,防雷領域的標準化管理,防雷專家和研究人員以及評估,測試和工程技術人員的共同努力,在不久的將來,是中國的電湧保護器(SPD)事業將提高到一個新的水平,並將走向世界,服務於世界。

電湧保護器(SPD),必須通過TUV認證進行多脈衝測試

目前,人類技術仍然缺乏足夠的防雷和清晰的認識,在所有可以想像的領域中,從大到小,從小到小的盒子,都有防雷的要求,防雷的方法也有很多,例如作為避雷針導管,使用相同的電荷發生器,並且是目前使用最多的電湧保護器(SPD),是一種為各種電子設備,儀器儀表,通信線路提供電子設備安全保護的裝置。 由於雷電具有極高的破壞力,因此瞬時電流可以達到數十萬安培,經常對電子元件造成致命傷害。 因此,為了提高設備系統的安全性和可靠性,已經廣泛使用了各種電湧保護器(SPD)。 相應的電湧保護器TUV認證要求也很大。

另一方面,雷電會基於各種前提和假設而產生多種理論,這會影響雷電保護技術的發展,因此目前在電湧保護器(SPD)中廣泛使用的防雷產品是基於關於單脈衝雷電知道,IEC(國際電工委員會)將電湧保護器(SPD)性能測試實驗波形定義為8 /20μs和10 /350μs波形等。

從單脈衝到多脈衝的SPD測試標準

目前,全球雷電高壓實驗室已按照IEC 61643-2011對單波SPD進行了測試,而單波衝擊不符合自然雷電的物理特性(90%自然雷電放電為負值)。根據標準測試合格產品在線運行時仍然存在著明火問題,為電力,通訊,安全帶來了巨大的損失等。IEC SPD標準主要解決了不同的應用SPD設計機構的要求以及在雷電條件下的單次耐衝擊性,耐短路性,TOV耐受能力和雷電安全性。 是IEC標準的最新趨勢,IEC的最新更新將於2019年推出,整個架構相比當前更大的情況發生,將基於IEC 61643-1的基本概念和要求,以11個為電源SPD測試方法和要求, – 21用於信號SPD測試方法和要求,– 31用於光伏SPD測試方法和要求,– 41用於直流SPD測試方法和要求。

為了消除重複衝擊,問題一直是世界上防雷研究領域中的重要問題。 在此基礎上,德國萊茵TUV起草了2 PFG 2634 / 08.17 SPD多脈衝技術標準。 該標准在原有國際標準測試的基礎上增加了多脈衝測試,該測試技術更接近於模擬自然雷電的物理特性,滿足了雷電,防御雷電的高水平研究提供了新的平台,是有利於針對性發展,以適應防雷產品領域的不同應用,為在線提供運行整頓數以億計的SPD的技術支持,也將推動全球SPD研發和生產技術的升級。

由於SPD製造商對適當標準的了解不足,產品設計存在一定局限性,導致SPD生產企業難以在產品研發和生產上取得突破,努力開拓國際市場。

為了促進抗多脈沖沖擊的SPD產品的發展,德國萊茵TUV聯合國內權威的SPD檢測機構,結合國內企業的特點,並為相關企業提供快速,全面的解決方案,協助SPD企業融入國際市場。

SPD TUV Rheinland認證已被世界廣泛認可,經驗豐富的專家為產品提供安全和質量保證,並幫助客戶獲得最新的技術知識和市場動態。 此外,德國萊茵TUV擁有整個客戶群,可以協助SPD製造商擴展客戶渠道。

10脈沖和多脈衝電湧保護器(SPD)測試的結果與研究

1.被測設備(DUT)和波形設置

1.1 被測件

塗有環氧樹脂的壓敏電阻In = 20kA,Imax = 40kA,並聯了3個壓敏電阻,分為以下兩組
群組Uc(V)在(kA)
A組42020
B組75020

1.2波形

10個典型的實驗波形,脈衝8 /20μs= 2脈衝幅度中的8倍,時間間隔如下:前60個脈衝– 400 ms脈衝間隔,最後一個脈衝– 10 ms脈衝間隔。 在同時施加255個脈衝時,處理頻率電源為100V / 2A。 典型波形已寫入中國QX行業標準,並且正在起草XNUMX PGF技術TUV Rheinland認證標準,作為傳輸多脈衝測試波形對電湧保護器性能的研究途徑。

作為傳輸多個脈衝測試波形對電湧保護器性能的研究途徑

2.A組– DUT

A組–不同幅度的多脈衝測試結果

當前(之前和之後–中間)脈衝數衝擊後電壓現象
60-309 -
40-2010 - 觸發釋放
30-15106801秒後釋放5個MOV觸發器
30-1510670狀態良好

A組–這些產品設計保護單脈衝In = 60 kA,但在10脈衝時,在30和60 kA的振幅下,在第七次沖擊脈衝期間均損壞,最終以255 V / 100著火。 調整測試幅度,發現10個脈衝幅度為40至20 kA,在衝擊過程中沒有損壞,但在衝擊後所有DUT觸發器釋放; 在10脈衝幅度為30至15 kA的情況下,使用2個DUT進行測試,只有1個DUT觸發釋放,您可能可以預測10個脈衝幅度是電湧保護器設計的容限。

3. B組–不同幅度下多脈衝測試的結果

當前(之前和之後–中間)脈衝數衝擊後電壓現象
60-309 -
50-25101117/1109表面溫度可達90度; 狀態良好
50-251183/11712 MOV觸發釋放
40-20101125/1112狀態良好
40-20101115/1106狀態良好

B組–這些產品設計保護單脈衝In = 60 kA,但在10脈衝時,在30和60 kA的振幅下,都在第九次沖擊脈衝中損壞,最後以255 V / 100著火。 調整測試振幅,發現10到50 kA的25脈衝振幅,在衝擊過程中沒有損壞,但是在衝擊之後,所有DUT的表面溫度均高達90度,這意味著觸發釋放至關重要。 在10脈衝幅度為40至20 kA的情況下,使用2個DUT進行測試,仍處於良好狀態,冷卻測試後啟動電壓完全正常,因此您可以預測10脈衝幅度是電湧保護器設計公差的極限。

4.4測試總結

(1)根據單脈衝電湧保護器的設計,其In(8 /20μs)幅值在10次等幅脈衝測試中失敗。

(2)根據測試結果,根據電湧保護器設計的單脈衝幅值In(8 /20μs)0.5的計算,可以通過一次10次等幅脈衝測試來實現。

(3)電湧保護器的啟動使用芯片電壓較高,在相同流量下,在單脈衝的基礎上具有較高的10脈衝容忍能力

發明專利–多脈衝電湧保護器(SPD)

抽象
本發明公開了一種多脈衝電湧保護器,包括保護器本體,至少用脈衝大電流沖擊壓力限制保護電路的備用保護元件描述了身體保護器內部的導線分支,其中,每級多脈衝大電流沖擊壓力限流保護電路至少由一個壓敏電阻和一個後備保護元件組成一個串聯支路。 本發明具有短路電流工頻直接斷開(不需要更換銅),能量和時間配合,能夠承受真正的雷擊,多脈沖沖擊的優點並且可以通過二次試驗T2,適用用於建築物中的安裝,從而更有效地保護電氣和電子設備的低壓配電電路。

產品描述
多脈衝電湧保護器
技術領域

[0001]本發明涉及一種電湧保護器,屬於防雷設備技術領域,尤其是指一種多脈衝電湧保護器。 技術背景

[0002]隨著科學技術的進步,電子技術的不斷發展,各種先進的電子產品越來越廣泛地應用在信息產業,交通運輸,電力,金融,化工等領域的系統中。 並隨著低壓配電系統中各種電氣元件的智能化逐步發展,結果是選擇了大量的低壓值,高靈敏度,高集成度的電子元件。 然而,雷電過電壓或工作過電壓常常會給電子元件帶來致命的傷害,從而使過電壓,深度和頻率上的過電壓損害不斷增加。 因此,為了防止雷電過電壓和操作過電壓對電氣和電子設備的損壞並提高設備系統的安全性和可靠性,各種電湧保護器已得到廣泛使用。

[0003]世界各國生產的電湧保護器SH)是按照IEC / TC61643產品技術標准進行研發和生產的,並通過高壓雷電實驗室使用單脈衝的10 /350μs或8 /20μs測試激波。 在IEC61643-1:2011和中國國家標準GB50057-2010《建築物防雷設計規範》中,低壓配電系統的電湧保護器分為三種測試方法,分別使用Τ1,T2和T3。

[0004]現有的電湧保護器可分為普通開關電湧保護器和限壓電湧保護器,開關電湧保護器在形成大容量衝擊電流時可以承受直接雷擊,但存在極限電壓高,反應時間長,流SH),最新研究也表明開關模式響應時間太慢(類型壓力限制SPD靈敏度的響應時間為20 ns,開關類型SPD的響應時間> 200 us,平均實際雷電流)脈衝長度<180 us,119.6 us),導致雷電流最短的抑制效果不是很好,傾向於被2類雷電浪湧浪湧保護器和設備損壞,並且一級開關浪湧保護器不起作用。 雖然限壓型SPD響應時間快,電壓限制低,但它只能承載有限的衝擊電流,並要求其自身的後備保護不僅可以通過較大的脈衝電流,而且可以在較小的工頻電流下快速斷開,中斷時間少於5秒。

[0005]當前沒有解決這些技術問題的國際技術解決方案,因此在IEC 61643-1:2011中的第8.3.5.3條中,應採用適當的替代品(模擬的)代替銅。 但是使用銅代替開關浪湧保護器或限壓浪湧保護器不符合浪湧保護器短路的實際情況,在實際操作中經常發生火災爆炸現象。 另一方面,安裝在建築物中的SPD的第二級要求按照GB50057-2010 T2的規定進行二次測試,波形為8 /20μs。 為了能夠通過二次試驗,通常使用限壓裝置設計2 SH),限壓型SPD(T2)具有較大的流量能力,電流波形為8 /20μs,但波形電流能力為10 /350μs僅為其標稱值的1/20。 並且根據當前的國家標準,國際上在短路電流測試中需要採用適當的替代品(模擬的)代替銅芯組件。 不僅如此,進一步的科學實驗和防雷實踐表明,雷電具有單脈衝高壓實驗室測試的SPD方法和多脈衝時實際雷擊的事實,通過雷電實驗室的高壓來測試單脈衝SPD的實際公差及其標稱值在被雷擊時,往往會導致SPD爆炸而引起過熱,火災。 廣州野雷測試基地於12年2008月26.4日對SPD進行了雷電耐受性測試,當然:負極性不是單個LEMP就有八倍的反向,最大電流為1.64 kA,流經SPD的電流的最大值為20 kA ,額定電流為12 kA的SPD損壞。 [2011年14月XNUMX日在巴西舉行的第XNUMX屆國際大氣電力會議論文:陳紹東,楊少傑:分析觸發對電湧保護器的過電流影響有了新的認識]。打破短路電流,能量和時間的配合,可以承受的衝擊脈衝更是SPD開發和生產中的三個國際技術難題。

[0006]結果,這種開發可以忍受更真實的雷電脈沖沖擊能力,而且還具有直接斷開短路電流的工頻(不需要更換銅塊),以及與次級協作的能量和時間測試SPD(T2),不僅是國內外防雷領域的迫切需求,而且是防雷技術的歷史性飛躍。

發明內容

[0007]本發明的目的是克服現有技術的缺點和不足,提供一種多脈衝電湧保護器,該電湧保護器具有直接斷開短路電流的工頻(不需要更換銅纜),能量和時間配合使用,能夠承受真正的雷擊,多重脈沖沖擊的優點,並且可以通過二次試驗T2,適用於安裝在建築物內,從而更有效地保護電氣和電子設備的低壓配電電路。

[0008]為了達到上述目的,本發明根據以下技術方案:

[0009]電湧保護器,多重脈衝保護器本體,包括人體保護器內部的導線分支被描述為至少具有脈衝大電流沖擊壓力限制保護電路的備用保護組件,其中,每個級別更多的脈衝大電流沖擊壓力限制保護電路電路至少由一個壓敏電阻和一個後備保護元件組成一個串聯支路。

[0010]進一步的身體保護器內部電線分支被描述為具有多級多脈衝電流沖擊壓力限制保護電路,每級多脈衝電流沖擊壓力限制保護電路包括至少一個壓敏電阻和保險絲以形成脈衝串聯分支,其中之一Utl的第一串聯分支壓敏電阻直流電壓,Utl +ΛUn,η的壓敏電阻直流電壓串聯支路的第二級為1到9。

[0011]在人體保護器中進一步描述了還具有故障指示燈電路的故障指示燈電路,該故障指示燈電路包括常閉和常阻串聯分支,該串聯分支連接在第一級脈衝大電流沖擊壓力限制保護電路中的變阻器與熔斷器之間脈衝。

[0012]在身體保護器中進一步描述的還具有遠程通信插座。

[0013]在本體保護器的零線支路保護器中進一步描述還設置了多脈衝大電流沖擊壓力限制保護電路,多脈衝大電流沖擊壓力限制保護電路至少由壓敏電阻和備用保護元件組成系列分支。[0014] 一個電湧保護器,多個脈衝包括本體的保護器,描述的保護器的主體設置有一個三相電路,該電路在火分支的每個階段都至少設置了一級備用保護組件,具有脈衝大電流沖擊壓力限制保護功能電路中,每級多脈衝大電流沖擊壓力限制保護電路至少由一個壓敏電阻和一個備用保護元件組成一個串聯支路。

[0015]進一步描述在電路分支的每一相中設置多級多脈衝電流沖擊壓力限制保護電路,每級多脈衝電流沖擊壓力限制保護電路由至少一個壓敏電阻和熔斷器組成以形成脈衝串分支,Utl的第一串聯分支壓敏電阻dc電壓之一,Utl +ΛUn,η的壓敏電阻dc電壓的串聯分支第二級以上1到9。

[0016]在人體保護器中進一步描述了還具有故障指示燈電路的故障指示燈電路,該故障指示燈電路包括普通電阻和串聯電阻分支,該串聯分支電路分別連接到第一級脈衝大電流沖擊限壓保護電路之間壓敏電阻和保險絲脈衝。

[0017]在身體保護器中進一步描述的還具有遠程通信插座。

[0018]在本體保護器的零線支路保護器中進一步描述了還設置了多脈衝大電流沖擊壓力限制保護電路,該多脈衝大電流沖擊壓力限制保護電路至少由壓敏電阻和備用保護元件組成系列分支。

[0019]本發明與現有技術相比,其有益效果如下:

[0020] 1.本發明大大提高了防雷能力,具有將短路電流工頻直接斷開(不需要更換銅塊)的能力,解決了短路斷開本身時的SPD(T2)儲備,大大提高了具有很好的能量和時間配合,全部採用壓敏電阻作為SPD(T2)的核心部件,解決了混合型SPD在能量和時間上不配合的問題。 對於多脈衝雷電衝擊的影響,用單脈衝測試解決的SPD不能承受真正的多脈衝雷電衝擊問題。

[0021] 2.本發明適用於建築物內的安裝,從而更有效地保護電氣和電子設備的低壓配電電路,特別是對高靈敏度的電子設備的過電壓保護,保證安全有效的運行電子設備系統。

[0022] 3.本發明的廣泛應用,將大大減少雷電災害的發生; 同時,本發明總體結構簡單合理,成本適中,操作維護方便,具有很好的經濟效益和社會效益。

[0023]為了更清楚地理解本發明,下面將結合本文所示的附圖,對本發明的具體實現方式進行說明。

[0024]圖1是本發明實施例1的具有第一多脈衝電流的單相電路衝擊限壓保護電路的電路示意圖。

[0025]圖2是本發明具有在單相電路中實施例1的3級多脈衝電流沖擊壓力限制保護電路的電路示意圖。

[0026]圖3是本發明實施例2的三相電路的電路示意圖。

[0027]圖4是本發明使用狀態的電路連接圖。
具體實施方式
案例1

[0028]實現示例1

[0029]如圖1所示,本發明描述了多脈衝電湧保護器,它包括本體保護器,分支級內的火災主體保護器,多脈衝大電流沖擊壓力限制保護電路,多脈衝大電流沖擊壓力限制器保護電路由至少一個壓敏電阻TMOVl和Mbl型串聯支路熔斷器組成,脈沖壓敏電阻的直流工作電壓為%。此外,在人體保護器中還描述有故障指示燈電路和遠程通訊插座,該故障指示燈電路包括燈D和普通R的串聯支路,該串聯支路連接在壓敏電阻TMOVl的第一級脈衝大電流沖擊壓力限制保護電路和Mbl之間的脈衝熔斷器。 在本體保護器中描述的零線支路還設置瞭如何對脈衝大電流沖擊限壓保護電路,多脈衝大電流沖擊限壓保護電路還至少包括一個壓敏電阻和一個後備保護元件組成串聯支路。

[0030]如圖2所示,本發明所述的火體保護器支路內具有3級多脈衝電流沖擊壓力限制保護電路,每級多脈衝電流沖擊壓力限制保護電路由至少一個壓敏電阻組成並熔斷以形成脈衝串聯支路,其中Utl的第一串聯支路壓敏電阻直流電壓,Utl +ΛU1的壓敏電阻直流電壓的次級串聯支路,Ud + AU的壓敏電阻直流電壓的第三串聯支路其他結構模式與圖1相同。

[0031]實驗結果表明,根據離散參數控制技術,本發明採用的流量大,工頻脈衝小的脈衝指向具有熔斷能力(MB)和金屬氧化鋅壓敏電阻(MOV)的脈衝。離散參數控制技術是指在同一產品中,使用不止一個離散參數較大的核心部件來協調和控制各種設備參數,共同實現一個或多個設計參數)分級分斷技術(分層分斷)技術是指將SPD組成短路的電路後備保護裝置的每個分支,電源頻率可以根據設計要求逐步進行斷開,使SPD斷開電源電路,以提高安全性。使用SPD,使短路電源頻率脈衝時快速斷開的熔斷器使低壓配電線路不工作通過SPD短路後備保護功能實現,在短路測試不需要銅片的情況下,在工頻上實現了替代MOV工頻,直接切斷了短路電流; 採用的正反饋均與熱MOV配合使用,並根據離散參數控制技術進行了奇偶匹配技術(奇偶匹配技術是指SPD電路的分支總數為奇數或偶數,需要(採用分佈式參數匹配技術),克服了SPD(T2)開關和限壓裝置的混合設計,其能量和時間配合不能滿足抑制雷電衝擊的缺點,實現了能量和時間配合; 採用並聯平衡技術參數的多級MOV微型等效當量分佈參數,使SPD在受到雷電衝擊時,可以通過雷電衝擊電流來平衡MOV的每個並聯分支,從而實現真正的雷電SPD在多脈沖沖擊能力下。

情況2 [0032] [0033]如圖3所示,本發明描述了多脈衝電湧保護器,包括保護器本體,描述了保護器的主體設置有三相電路,每個電路分支的導線設置了三倍以上脈衝電流沖擊限壓保護電路,多級脈衝電流沖擊限壓保護電路的每一級均由至少一個壓敏電阻和保險絲組成,形成脈衝串聯支路,第一串聯支路壓敏電阻的直流電壓為Utl,壓敏電阻為次級串聯支路的直流工作電壓為U0 +ΔU1,第三串聯支路的壓敏電阻為直流工作電壓U0 +ΔU2。其他結構方式與實施例1基本相同。

[0034]如圖4所示,在使用時,只需將多脈衝電湧保護器的第一級以上的脈衝大電流沖擊壓力限制保護電路放置在與低壓配電電路的電線連接的輸入線上; 一級eta多脈衝大電流沖擊限壓保護電路的輸出功率和地線的低壓配電線,可以完成電湧保護器的安裝,簡單,方便,實用安全。

[0035]本發明不限於上述實施方式,只要有任何變化或變型(例如,箱體上的結構外觀或模塊類型;直通車流量的大小以單相形式或三相電源(各種保護模式)不是脫離本發明的精神和範圍,如果那些改變和變型落入本發明權利要求和等同技術的範圍內,則本發明也意圖包括這些改變和形式。

索賠(10)

  1. 一種具有多個脈衝的電湧保護器,包括本體保護器,其特徵是:至少用脈衝大電流沖擊限壓保護電路的備用保護組件來描述人體保護器內部的導線分支,其中,每個級別都多脈衝大電流沖擊限壓保護電路至少由一個壓敏電阻和一個備用保護元件組成一個串聯支路。
  2. 1.根據權利要求0所述的多脈衝電湧保護器,其特徵在於:所述的人體保護器內部支線具有多級多脈衝電流沖擊限壓保護電路,每一級的多脈衝電流沖擊限壓保護電路至少包括一個壓敏電阻和一個變阻器。保險絲形成脈衝串聯支路,直流工作電壓的第一串聯壓敏電阻之一為Utl,直流工作電壓的壓敏電阻串聯支路第二級以上的壓敏電阻U1 +ΛUn,η為9至XNUMX。
  3. 2.根據權利要求XNUMX所述的多脈衝電湧保護器,其特徵在於:所述身體保護器還具有所述故障指示器電路,所述故障指示器燈電路包括光和普通電阻串聯支路,所述串聯支路連接在第一級脈衝大電流沖擊壓力限制器上。壓敏電阻和保險絲脈沖之間的保護電路。
  4. 1.根據權利要求XNUMX所述的多脈衝電湧保護器,其特徵在於:所述身體保護器還與遠程通信插座一起描述。
  5. 1.根據權利要求XNUMX所述的多脈衝電湧保護器,其特徵在於:保護器本體的零線支路也至少設置有一次以上的脈衝大電流沖擊壓限制保護電路,其中,每級多脈衝大電流沖擊壓限制器保護電路至少由一個壓敏電阻和一個備用保護元件組成一個串聯支路。
  6. 一種多脈衝電湧保護器,包括本體保護器,所述保護器的主體設置有一個三相電路,其特徵是:導線分支中所述電路的每一相都至少與脈衝大電流的備用保護組件一起建立。衝擊壓力限制保護電路,其中,每級多脈衝大電流沖擊壓力限制保護電路至少由一個壓敏電阻和一個備用保護元件組成一個串聯支路。
  7. 6.根據權利要求0所述的多脈衝電湧保護器,其特徵在於:所述支路中的電路的每一相都設置了多級脈衝電流沖擊限壓保護電路,每一級的多脈衝電流沖擊限壓保護電路至少包括:一個壓敏電阻和保險絲形成一個脈衝串聯分支,直流工作電壓的第一串聯分支壓敏電阻之一為Utl,高於直流工作電壓的壓敏電阻串聯分支的第二級U1 +ΛUn,η為9至XNUMX。
  8. 7.根據權利要求XNUMX所述的多脈衝電湧保護器,其特徵在於:所述身體保護器還描述了故障指示燈電路,所述故障指示燈電路包括燈和普通電阻串聯支路,所述串聯支路分別連接到第一級脈衝壓敏電阻和保險絲脈沖之間的高電流沖擊壓力限制保護電路。
  9. 6.根據權利要求XNUMX所述的多脈衝電湧保護器,其特徵在於:所述身體保護器還與遠程通信插座一起描述。

10.根據權利要求6所述的脈衝電湧保護器,其特徵在於:保護器本體的零線支路還設置有至少一個以上的初級脈衝大電流沖擊限壓保護電路,其中,每級都有更多的脈衝大電流衝擊壓力限制保護電路至少由一個壓敏電阻和一個備用保護元件組成一個串聯支路。