SPD-ի հարցերը և լուծումները վոլտային փոխակերպիչների երկրորդական շղթաների համար

Այս հոդվածը խորը վերլուծում է նշված իրավիճակը և համագործակցության տեխնիկական մерыներ առաջացած խնդիրների լուծման համար:

1. SPD պրոդուկտների հիմնական խնդիրները լարող փոխակապի երկրորդական շղթայում

Ծանրակալ այժմ գոյություն ունեն հիմնականում ազատ հոսանքով չպահպանվող SPD-եր (սեղմիչային լուսնահարակայաց): Նրանց հիմնական ներքին լարման շղթաները օգտագործում են լարման բանկներ/ներկայաց, որոնք ունեն բարձր լարման հոսանքի տարածություն (ավելի մեծ քան ցինկ օքսիդի վարիստորները): Այնուամենայնիվ, նրանք ունեն կանխատեսելի թուլունքներ՝ վատ լարման սահմանափակում, արկայի կատարման լարում և երկար պատասխանի ժամանակ (մինչև 100 նս), որոնք խանգարում են երկրորդական շղթայի սարքավորումների ճիշտ պաշտպանությանը: Ավելի վատ է, որ արկայի կատարման լարումը հաճախ կրճատում է լարող փոխակապի երկրորդական շղթայի լարումը (100 Վ) մի քանի վոլտ մինչև, որը առաջ է բերում չափման և կառավարման համակարգի բարձր լարման հոսանքի կորուստի ցուցադրումը: Այսպիսով, սեղմիչային լուսնահարակայացները չեն կիրառելի:

2. Լուծումները և հիմնական պարամետրերը

Համակարգում հաճախ հանդիպող SPD-երի հիմնական լարման տարրերն են լարման բանկ CDT, ցինկ օքսիդի վարիստոր MOV և կառավարվող լարման սահմանափակ TVD: TVD-ն ունի գերազանց արագ պատասխան (1 նս), լավ լարման սահմանափակում և փոքր ազատ հոսանք (դեն 1 μA); նա կորուստից հետո կորցնում է և կտրում է առանց կորուստի կապի կազմակերպումը: Բայց նրա լարման հոսանքը ցածր է (1 kA): Ավելին, CDT, GAP և TVD-ն ունեն ավելի բարձր լարման կարողություն ազատ հոսանքի համար քան MOV-ն, կարող են կայուն լինել 10 kV հոսանքների դեմ կառուցվածքային կորուստների առանց:

Այս տարրերի առավելությունների համադրումը և կառուցվածքային շղթայի օգտագործումը հնարավորություն է տալիս առաջ անցկացնել ապրանք (MOV-ն հաջորդական կապում է զուգահեռ CDT և TVD-ի հետ), ինչպես ցուցադրված է նկար 1-ում:

Նկար 1: Լարման սկզբունքը

Երբ լուսնահարի հոսանքը մտնում է A կետում, սկզբում MOV-ն չի կապում: Այնուամենայնիվ, MOV-ի ազատ հոսանքը հավասարեցնում է A և B կետերի պոտենցիալը: Այդ պահին TVS-ը ակտիվացնում է 1 նս-ի ընթացքում, ստեղծելով ուղիղ կապ B և C կետերի միջև: Արդյունքում, լուսնահարի լարման լրիվ մեծությունը կիրառվում է A և B կետերի միջև գտնվող MOV-ի վրա: Քանի որ MOV-ի ակտիվացման լարումը Um միայն կառուցվածքային շղթայի ակտիվացման լարման 50% է Uc, բարձր լարումը արագացնում է MOV-ի ակտիվացումը, կրճատելով նրա սովորական 25 նս-ի պատասխանի ժամանակը մոտավորապես 12.5 նս-ի: Այս պահին, երբ լարման հոսանքը դեռ կառուցվում է, A և B կետերի միջև ուղիղ կապը կիրառում է լուսնահարի լարման մեծ մասը B և C կետերի վրա (որտեղ TVD-ի առավելագույն հոսանքը ~1 kA է):

Դիզայնի դիտարկման անկյունից, CDT-ի ակտիվացման լարումը 50% ցածր է, քան Uc: Ավելին, մասնակի կապված MOV-ի ներքին դիմադրությունը RL ստեղծում է լարման կորուստ, որը բարձրացնում է B կետի լարումը լուսնահարի սկզբնական լարման ներկայացման վրա: Փորձերը ցույց են տալիս, որ դա կրճատում է CDT-ի ակտիվացման ժամանակը 100 նս-ից մինչև 15 նս, lehetővé téve a teljes áramkör 25 նս-ի ընթացքում ամբողջովին ակտիվացվելը, համընկնելով առանց կապի կառուցվածքային շղթայի պատասխանի ժամանակի հետ:

Լարման վերջում TVD-ի նշանակալի չափի ազատ հոսանքը և CDT-ի լիովին կտրումը բացառում են MOV-ի ազատ հոսանքի խնդիրները, խուսափելով հնարավոր հարավորություններից: Լարման սահմանափակման կարգավիճակի համար TVD-ի ճշգրիտ ակտիվացումը (որտեղ ակտիվացման լարումը հավասար է սահմանափակման լարումը) ապահովում է ցածր սահմանափակման սահմանը: Տրված, որ Um = 0.5Uc, MOV-ի սահմանափակման լարումը շղթայում է 1.5Uc, որը առաջ է բերում ընդհանուր կառուցվածքային շղթայի սահմանափակման լարումը 2Uc-ի, որը նշանակապես լավ է առանց կապի կառուցվածքային շղթայի մոդուլների 3-անգամ հարաբերության համեմատ:

Մի ավելի մոնիթորինգ շղթա է իнтեգրվում կազմակերպական կարողությունների հետ: Երբ ներքին տարրերը վարս են, մոնիթորինգի հանգույցը փոխվում է բաց դառնալով փակ, որը հայտնում է SPD-ի կորուստը: ตารางที่ 1 เปรียบเทียบประสิทธิภาพของโมดูล MOV แบบเดี่ยวและวงจร SPD แบบรวมภายใต้เงื่อนไขที่เหมือนกัน:

Այս նոր տիպի SPD-ն ունի ազատ հոսանք, բայց կարող է կառավարել գերլարումը շատ ցածր մակարդակով (դեն 10 μA): Ավելին, նա կարող է պահպանել ազատ հոսանքի պարամետրերը անփոփոխ և արագ կտրել գերլարման հետ անհատական նախատեսելուց հետո: Սա իդեալական ապրանք է լարող փոխակապի երկրորդական շղթայի համար:

SPD-ն օգտագործում է կառուցվածքային շղթա զինկ օքսիդի վարիստորի մոդուլը փոխարինելու համար, առաջ անցկացնելով գերլարումի պաշտպանության տեխնիկական մեր լարող փոխակապի երկրորդական շղթայի համար: Սա կարող է խուսափել ազատ հոսանքի մեծացման խնդիրից հետո, երբ SPD շղթան կրկնակի է հարվածվում լուսնահարով կամ գործառույթի գերլարումով: Միաժամանակ, երբ կորուստ և կորուստ տեղի է ունենում, կորուստի երևույթը չի պատահում: Եթե SPD-ն ունի կորուստի կետեր, ինչպիսիք են կորուստը և կորուստը, գործարկող և սպասարկող աշխատակիցները կարող են նախապես աշխատել այդ վարույթի միջոցով, խուսափելով պաշտպանության սխալ կամ չաշխատելու խնդիրների հանդիպելուց:

3. Ամփոփում

Իրական օգտագործման ընթացքում կառուցվածքային շղթայով օգտագործվող SPD-ն ունի ազատ հոսանքի արժեք, որը հիմնականում նույնն է սկզբից մինչև կորուստ (կորուստից հետո այն անմիջապես կտրվում է) և կարող է կառավարվել դեն 3 μA-ի: Ավելին, SPD-ն կարող է հարմար ձևով предостаить точку мониторинга неисправностей через комбинированную схему, что удобно для оперативного и технического обслуживания.

Օգտագործելով լարող փոխակապի երկրորդական շղթայի գերլարումի սպասարկման տեխնոլոգիան, խուսափվում է լարող փոխակապի երկրորդական շղթայում SPD-ի կենտրոնացման անհատական վարույթի պաշտպանության անարդյունավեր կամ անարդյունավեր գործողության կամ չգործողության ռիսկից: Սա իրականում անցկացնում է լուսնահարի և գործառույթի գերլարումի պաշտպանությունը լարող փոխակապի երկրորդական շղթայում, պահպանելով էլեկտրաէներգիայի երկրորդական սարքավորումների անվտանգ գործողությունը սպառիչ կլիմատային պայմաններում և անհատական վարույթների դեպքում: