SPD-Problemoj kaj Solvoj por Sekundaraĵoj de Volttransformilo

Ĉi tiu artikolo analizas la supre menciitan situacion en profundo kaj rezumas teknikajn mezurojn por solvi la problemojn.

1. Ĉefaj Problemoj de SPD-Produktado en Duaj Cirkvitoj de Tensiotransformiloj

Aktuale, ekzistas senreziduala-kurenta SPD (ŝalt-tipo da fulgorekscultanto) hejme kaj eksterlande. Iliaj ĉefaj internaj elŝarĝcirkvitoj uzas elŝarĝtubojn/luketojn, kun alta kapablo de elŝarĝa kurento (super zincoksidvaristoro). Tamen, ili havas fatalan malperfeckon: malbona tensiolimitado, arktraktado de tensio, kaj longa reagotempo (fino al 100 ns). Ĉi tio prezentas obstaklon kontraŭ la taŭga protekto de la dua cirkvito-equipaĵo. Pli malbone, la arktraktado de tensio ofte reduktas la duan cirkviton de tensiotransformilo (100 V) al kelkaj voltaj, farante la mezur-kontrolsistem montri perdon de alta tensio. Do, ŝalt-tipo da fulgorekscultanto ne estas uzebla.

2. Solvoj kaj Ĉefaj Enhavo

Komunaj kernelŝarĝelementoj de SPD en la merkato inkluzivas elŝarĝtubon CDT, zincoksidvaristoron MOV, kaj transestanteniovigilon TVD. TVD havas superrapidan reagon (1 ns), bonan tensiolimitadon, kaj malgrandan rezidualan kurrenton (sub 1 μA); ĝi brulas kaj diskonigas post damaĝo, sen mallongigo. Sed ĝia elŝarĝa kurento estas malalta (1 kA). Ankaŭ, CDT, GAP, kaj TVD havas pli fortan kapablon kontraŭ alttensia impulso ol MOV, soportanta 10 kV impulson sen struktura damaĝo.

Per kombinado de la avantaĝoj de ĉi tiuj elementoj kaj uzado de kombinita cirkvito, estis dezignita produktaĵo (MOV en serio kun paralela CDT kaj TVD), kiel montras Figuro 1.

Figuro 1: Principo de Elŝarĝado

Kiam fulmrogo intrudas je Punkto A, la MOV restas nekondukiva unue. Tamen, la reziduala kurento de MOV egaligas la potencialon inter Punktoj A kaj B. En ĉi tiu momento, la TVS aktivigas ene de 1 ns, kreante rekta vojon inter Punktoj B kaj C. Konsekvenca, la tuta fulmtensio estas aplikata trans la MOV inter Punktoj A kaj B. Ĉar la aktiviga tensio de MOV Um estas nur 50% de la kombinita cirkvito-aktiviga tensio Uc, la alta tensio akcelas la aktivigon de MOV, reduktante ĝian tipan 25 ns reagotempon al proksimume 12.5 ns. Dum ĉi tiu periodo, dum la elŝarĝa kurento ankoraŭ konstruas, la rekta vojo de A al B forĉas la plej grandan parton de la fulmtensio trans Punktoj B kaj C (kie la maksimuma kurentkapablo de TVD estas ~1 kA).

El perspektivo de dizajno, la aktiviga tensio de CDT estas 50% pli malalta ol Uc. Aldone, la interna rezisto RL de la partopartekonduka MOV kreas falon de tensio, kiu elektas la tension je Punkto B supere de la komenc-a fulmtensio. Testoj montras, ke ĉi tio reduktas la aktivigan tempon de CDT de 100 ns al 15 ns, ebligante la tutan cirkviton plene konduki ene de 25 ns—korespondante al la reagotempo de sola MOV.

Post elŝarĝado, la negligebla reziduala kurento de TVD kaj la kompleta diskonigo de CDT eliminas la problemojn de reziduala kurento de MOV, evitante potencialajn danĝerojn. Por la performanco de tensiolimitado, la preciza aktivigo de TVD (kie la aktiviga tensio egalas la limitadan tension) certigas malaltan limantan valoron. Konsiderante Um = 0.5Uc, la limitada tensio de MOV en la cirkvito estas 1.5Uc, rezultigante tutan kombinitan cirkvitan limitan tension de 2Uc—signife pli bona ol la 3× rilato de sola MOV-moduloj.

Alia monitora cirkvito estas integrita por detektado de komponent-faladoj. Kiam internaj elementoj degeneras, la monitora nodo transiros de malfermita al fermita, signale sendante falon de SPD. Tablo 1 komparas la performancon de sola MOV-modulo kontraŭ la kombinita elŝarĝcirkvito SPD sub samaj kondiĉoj.

Ĉi tiu nova tipo de SPD havas rezidualan kurenton, sed ĝi povas kontroli la super-tension tre malalte (sub 10 μA). Plue, ĝi povas teni la parametrojn de reziduala kurento nemutantaj, kaj rapide diskonigi post la foriro de super-tension. Ĝi estas ideala produktaĵo aplikebla al la dua cirkvito de tensiotransformiloj.

La SPD adoptas kombinitan elŝarĝcirkviton anstataŭ sola zincoksidvaristoro-modulo, provizante super-tension protektajn teknikajn mezurojn por la dua cirkvito de tensiotransformilo. Ĝi povas eviti la problemon de pligrandigita vetustigita reziduala kurento post multoblaj impulsoj de fulmo aŭ operacianta super-tension. Samtempe, kiam ruiniĝo kaj damaĝo okazas, ne estos fenomeno de mallongigo. Se la SPD havas defektojn kiel ruiniĝo aŭ mallongigo, la operacio-manteno personaro povos esti reminde per la alarmkontaktpunkto de la SPD, evitante la okazon de protektmaloperacio aŭ non-operacio problemoj.

3. Konkludo

En la reala uzprocezo, la SPD adoptanta la kombinitan cirkvito havas la rezidualan kurentvaloron preskaŭ senŝanĝan de la komenco ĝis falon (post damaĝo, ĝi direktas diskonigi), kaj povas esti kontrolita sub 3 μA. Plue, la SPD povas konvene provizi falkontaktpunkton tra la kombinita cirkvito, kiu faciligas la monitoradon por la operacio-manteno personaro.

Per adoptado de la super-tension sopresa teknologio por la dua cirkvito de kombinita tensiotransformilo, oni evitas la riskon de protektosekureca maloperacio aŭ non-operacio kaŭzita de la terkonektita kaŝdangero de SPD en la dua cirkvito de tensiotransformilo. Ĝi vere realigas la protekton kontraŭ fulmo kaj operacianta super-tension en la dua cirkvito de tensiotransformilo, garantante la sekuran operacion de la elektra dua equipaĵo en severaj veteraj kondiĉoj kaj akcidentaj situacioj.