Analiza ochrony generatora przepięć piorunowych

1. Normy testowe dla fal piorunowych sprzętu elektronicznego
Krajowym standardem dotyczącym fal pioruna urządzeń elektronicznych jest GB/T17626.5 (odpowiednik międzynarodowej normy IEC61000-4-5). Norma polega głównie na symulowaniu różnych sytuacji wywołanych przez pośrednie uderzenia pioruna:
(1) Piorun uderza w linie środkową i zewnętrzną, a duża ilość prądu wpływa do linii zewnętrznej lub do rezystancji uziemienia, co powoduje powstanie napięcia zakłócającego.
(2) Pośrednie uderzenia pioruna (takie jak uderzenia światła między chmurami lub w chmurze) powodują odczuwanie napięcia i prądu w linii zewnętrznej.
(3) Linie uderzenia pioruna znajdują się blisko obiektów, a silne pola elektromagnetyczne utworzone wokół nich mogą wyczuwać napięcie na linii zewnętrznej.
(4) Piorun uderza w sąsiedni grunt, a prąd doziemny jest wprowadzany, gdy przechodzi przez publiczny system uziemienia.

Oprócz symulacji uderzeń pioruna, normy symulują również podstację i inne sytuacje oraz zakłócenia wprowadzone w wyniku działania przełączania (powodują stany przejściowe napięcia podczas przełączania), takie jak:
(1) Zakłócenia generowane podczas przełączania głównego systemu zasilania (takie jak przełączanie grupy kondensatorów).
(2) Ta sama siatka jest zakłócona, gdy bije mniejszy przełącznik w pobliżu urządzenia.
(3) Przełącz na sprzęt z lampą kryształową z linią rezonansową.
(4) Różne systematyczne usterki, takie jak zwarcie i awaria łuku latającego między sieciami uziemiającymi sprzęt lub systemami uziemiającymi.

Norma opisuje dwa różne generatory przebiegów: jeden to przebieg, który jest indukowany przez uderzenie pioruna w linię energetyczną; drugi to przebiegi, które są indukowane na linii komunikacyjnej.

Jak działa generator przepięć?
Połączenia SG61000-5 generator udarów zapewnia wspólną podstawę do oceny odporności przewodów zasilających i złączy wewnętrznych różnych urządzeń na zakłócenia przejściowe o wysokiej energii, spowodowane naturalną indukcją udarów piorunowych i przełączaniem obciążenia o dużej pojemności. W pełni spełnia wymagania IEC 61000-4-5, EN61000-4-5 i GB / T17626.5 standardy.

Obie linie należą do linii air rack, ale impedancja linii jest różna: przebiegi generowane na linii energetycznej są stosunkowo węższe (50uS), a granica powinna być stroma (1.2US); i indukowana jest indukcja w linii komunikacyjnej. Pojawianie się fal jest szersze, ale czoło powinno być wolniejsze. Później analizujemy głównie obwód z przebiegami wytwarzanymi przez uderzenia pioruna w linię energetyczną, a także pokrótce przedstawiliśmy technologię ochrony odgromowej obwodu komunikacyjnego.

2. Zasada działania symulacji obwodu generowania impulsów udarowych fali piorunowej

Powyższy rysunek pokazuje napięcie udarowe generowane przez indukcję porażenia prądem pioruna w urządzeniach dystrybucji energii. Lub prąd piorunowy prądu piorunowego przeszedł przez obwód generowany przez impuls anty-wysokiego napięcia generowany przez prąd piorunowy przez publiczną rezystancję uziemienia.
Energia pojedynczego impulsu 4KV wynosi 100J

Na rysunku Cs to kondensator magazynujący energię (około 10 UF, co odpowiada pojemności Leiyuna); Us to zasilacz wysokiego napięcia; Rc to rezystor ładujący; Rs to czas trwania impulsu tworzący opór (krzywa rozładowania tworzy opór); Rm jest rezystancją dopasowaną do rezystancji Ls, gdy prąd wzrasta, tworząc indukcyjność. Test odporności na wyładowania atmosferyczne i uderzenia ma różne wymagania dotyczące parametrów dla różnych produktów. Parametry na powyższym rysunku można nieznacznie zmienić zgodnie ze standardowymi wymaganiami produktu.

Wymagania dotyczące podstawowych parametrów:
(1) Otwarte napięcie wyjściowe: 0.5 ~ 6 kV, podzielone na 5 poziomów wyjściowych, ostatni poziom jest określany przez użytkownika i producenta;
(2) Wyjściowy prąd zwarciowy: 0.25 ~ 2KA, dla różnych poziomów testów;
(3) Rezystancja wewnętrzna: 2 ohm, dodatkowa rezystancja 10, 12, 40, 42 ohm, dla innych różnych poziomów prób;
(4) polaryzacja wyjściowa fal: dodatnia/ujemna; gdy wyjście fali jest zsynchronizowane z zasilaniem, faza wynosi od 0 do 360 stopni;
(5) Częstotliwość powtarzania: co najmniej raz na minutę.

Surowy poziom testu odporności na uderzenie pioruna jest podzielony na poziom 5:
Poziom 1: Dobre środowisko ochrony;
poziom 2: istnieje pewne środowisko ochrony;
poziom 3: zwykłe środowisko nękania elektromagnetycznego, specjalne wymagania instalacyjne dla sprzętu, takie jak miejsce pracy w przemyśle;
poziom 4: środowisko poważnie nękane. Na przykład cywilne linie kolejowe, bezprecedensowe podstacje wysokiego napięcia.
Klasa X: Jest określana przez użytkownika i producenta.

Kondensator 18 uF na rysunku może się różnić w zależności od trudnego poziomu, a wartość wyboru może być inna, ale po określonej wartości w zasadzie nie ma to większego znaczenia.

Rezystancja 10 omów i kondensatory 9 uF można wybrać inaczej w zależności od trudnego poziomu. To nie ma większego sensu.

Główne parametry:
(1) Napięcie przebicia DC. Wartość ta jest określona przez wartość napięcia o niskim współczynniku narastania (dv/dt = 100V/s).
(2) Intelektualne (lub falowe) napięcie przebicia. Reprezentuje dynamiczną charakterystykę rury wyładowczej, a wartość napięcia szybkości narastania jest wartością napięcia DV/DT = 1KV/uS.
(3) Nazwany prąd wyładowania udarowego. Znamionowy prąd rozładowania o przebiegu 8/20uS (8uS, czas trwania połowy szczytu 20uS) jest zwykle rozładowywany 10 razy.
(4) Standardowy prąd rozładowania. Przy znamionowej prawidłowej wartości prądu przemiennego 50 Hz czas każdego rozładowania wynosi 1 s, a rozładowanie jest 10-krotne.
(5) Maksymalny prąd wyzwalania pojedynczego uderzenia. Dla pojedynczego maksymalnego prądu rozładowania dla fal prądu 8/20US.
(6) Częsta bieżąca wartość pracy. Dla pojedynczego maksymalnego prądu rozładowania dla fali prądu 8/20uS. Przy zasilaniu prądem przemiennym 50 Hz może wytrzymać prawidłową wartość maksymalnego prądu przez 9 kolejnych tygodni.
(7) Rezystancja izolacji. Dla pojedynczego maksymalnego prądu rozładowania dla fali prądu 8/20uS. Przy zasilaniu prądem przemiennym 50 Hz może wytrzymać prawidłową wartość maksymalnego prądu przez 9 kolejnych tygodni.
(8) Pojemność. Pojemność między rurą wyładowczą wynosi na ogół od 2 do 10 pF, co jest najmniejszą pojemnością ze wszystkich urządzeń pochłaniających zakłócenia przejściowe.

Przykład obwodu tłumienia napięcia ultrawysokiej fali
1 przykład

Powyższy rysunek jest schematem elektrycznym, który może wytrzymać silniejsze napięcie pulsacyjne wylewające piorun. Na rysunku: G1 i G2 to rury odprowadzające gaz, które są używane głównie do tłumienia impulsu wylewania współmodułu wysokiego napięcia. Ma zdolność tłumienia; VR to rezystancja wrażliwa na nacisk, która jest używana głównie do tłumienia modułowego impulsu fali różnicowej wysokiego napięcia. Po stłumieniu G1, G2 i VR amplituda i energia fal współmodowych i różnicowych są znacznie zmniejszone.

Napięcie przebicia G1 i G2 można wybrać w zakresie 1000 Vp ~ 3000 Vp. Napięcie VR jest na ogół 1.7 razy większe niż maksymalna wartość napięcia częstotliwości przemysłowej.
Po awarii G1, G2 zostanie wygenerowany prąd nadążny. Pamiętaj, aby dodać bezpiecznik, aby zapobiec zwarciu kolejnego prądu.

2 przykład

Dodano dwie czułe na napięcie rezystancje VR1, VR2 i rurkę wyładowczą G3. Głównym celem jest wzmocnienie tłumienia napięcia kowaruancji. Ze względu na prąd upływowy rezystancji napięciowej, ogólne produkty elektroniczne są ściśle związane z prądem upływowym (mniejszym niż prąd upływowy (mniej niż 0.7 mAp), więc do obrazu dodano rurę wyładowczą G3, co sprawia, że prąd upływu obwodu prądowego równy 0. Napięcie przebicia G3 jest znacznie mniejsze niż napięcie przebicia G1 i G2. Po tym, jak G3 wyizoluje upływ, napięcie przebicia rezystancji napięciowej VR1 lub VR2 można odpowiednio wybrać jako niskie i spowodować silne działanie hamujące.

Połączenie różnych urządzeń odgromowych
Nie można pomylić kolejności instalacji urządzeń odgromowych. Rurka wyładowcza musi znajdować się na pierwszym planie, po niej następują fale hamujące cewkę indukcyjną i wrażliwą na ciśnienie rezystancję (lub lampę wyładowczą), a następnie półprzewodnikowe bramki TVS lub kondensatory X i kondensatory Y.

Połączenia SG61000-5 całkowicie automatyczny generator udarów (zwany również testem odporności na udary piorunowe, kombinowany generator fal, generator prądu udarowego / generator napięcia udarowego, połączony generator napięcia i prądu udarowego). 

Lisun Firma Instruments Limited została znaleziona przez LISUN GROUP w 2003 roku. LISUN system jakości został ściśle certyfikowany przez ISO9001: 2015. Jako członek CIE, LISUN produkty są projektowane w oparciu o normy CIE, IEC i inne normy międzynarodowe lub krajowe. Wszystkie produkty przeszły certyfikat CE i zostały uwierzytelnione przez zewnętrzne laboratorium.

Naszymi głównymi produktami są Goniofotometr, Integracja Kuli, Spektroradiometr, Generator przepięć, Pistolety do symulatorów ESD, Odbiornik EMI, Sprzęt testowy EMC, Tester bezpieczeństwa elektrycznego, izba środowiska, izba Temperatura, Komora klimatyczna, Komora termiczna, Test w komorze solnej, Komora do badania pyłu, Wodoodporny test, Test RoHS (EDXRF), Test świecącego drutu i Test płomienia igłowego.

Skontaktuj się z nami, jeśli potrzebujesz wsparcia.
Dział techniczny: Service@Lisungroup.com, Cell / WhatsApp: +8615317907381
Dział sprzedaży: Sales@Lisungroup.com, Cell / WhatsApp: +8618117273997

Tagi:SG61000-5