ప్రవధన ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ సెకన్డరీ సర్క్యుట్ల కోసం SPD సమస్యలు మరియు పరిష్కారాలు

ఈ పేపర్ పైన ఉన్న పరిస్థితిని గంభిరంగా విశ్లేషించి, సమస్యలను పరిష్కరించడానికి టెక్నికల్ మెజర్లను సారాంశం చేసింది.

1. వోల్టేజ్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ సెకన్డరీ సర్క్యుట్లో SPD ఉత్పత్తుల ప్రధాన సమస్యలు

ప్రస్తుతం, అంతర్జాతీయంగా రిజిడ్వాంట్-కరెంట్-ఫ్రీ SPDs (స్విచ్-టైప్ లైట్నింగ్ అర్రెస్టర్లు) ఉన్నాయి. వాటి ప్రధాన ఆంతరిక డిస్చార్జ్ సర్క్యుట్లు డిస్చార్జ్ ట్యూబ్/గ్యాప్లను ఉపయోగిస్తాయి, అయినా వాటికి ఎక్కువ డిస్చార్జ్ కరెంట్ క్షమత (ఝిన్కోసైడ్ వారిస్టర్లను దాటుతుంది). కానీ, వాటికి హానికర దోషాలు ఉన్నాయి: తక్కువ వోల్టేజ్-లిమిటింగ్, ఆర్క్-పుల్లింగ్ వోల్టేజ్, మరియు దీర్ఘ ప్రతిసాధన సమయం (సుమారు 100 ns). ఈ విధంగా, సెకన్డరీ సర్క్యుట్ ఉపకరణాలకు యొక్క యోగ్య ప్రోటెక్షన్ ను బాధించినంత వరకు. అతి తుప్పు, ఆర్క్-పుల్లింగ్ వోల్టేజ్ అనేకసార్లు వోల్టేజ్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ సెకన్డరీ సర్క్యుట్ వోల్టేజ్ (100 V) ను కొన్ని వోల్ట్లకు తగ్గించుకుంది, ఇది మీజ్యుర్మెంట్ మరియు నియంత్రణ వ్యవస్థను హై-వోల్టేజ్ లైన్ వోల్టేజ్ నష్టం అని చూపిస్తుంది. అందువల్ల, స్విచ్-టైప్ లైట్నింగ్ అర్రెస్టర్లు ఉపయోగించలేము.

2. పరిష్కారాలు మరియు ప్రధాన విషయాలు

ప్రస్తుతం మార్కెట్లోని సాధారణ SPD కోర్ డిస్చార్జ్ ఎలిమెంట్లు డిస్చార్జ్ ట్యూబ్ CDT, ఝిన్కోసైడ్ వారిస్టర్ MOV, మరియు ట్రాన్సీయెంట్ వోల్టేజ్ సుప్రెసర్ TVD ఉన్నాయి. TVD ఒక అతివేగంగా ప్రతిసాధన సమయం (1 ns), మంచి వోల్టేజ్-లిమిటింగ్, మరియు తక్కువ రిజిడ్వాంట్ కరెంట్ (1 μA కంటే తక్కువ) ఉన్నాయి; దాని నశించిన తర్వాత బాగా విచ్ఛిన్నం చేస్తుంది, కానీ శోషణ కరెంట్ తక్కువ (1 kA). అలాగే, CDT, GAP, మరియు TVD కింది MOV కంటే ఎక్కువ హై-వోల్టేజ్ అంతిమప్రభావ క్షమత ఉన్నాయి, 10 kV ప్రభావాలను సహించగలుగుతాయి లేదా నిర్మాణాత్మక నశనం లేదు.

ఈ ఎలిమెంట్ల ప్రయోజనాలను కలిపి, కంబైన్డ్ సర్క్యుట్ ఉపయోగించడం ద్వారా, ఒక ఉత్పత్తి (MOV సమానంతో సమాంతరంగా CDT మరియు TVD) డిజైన్ చేయబడింది, చిత్రం 1 లో చూపించబడింది.

చిత్రం 1: డిస్చార్జ్ ప్రింసిపల్

ప్రకాశిక కరెంట్ A పాయింట్ వద్ద ప్రవేశించినప్పుడు, మొదట MOV అన్విట్ అవుతుంది. కానీ, MOV యొక్క రిజిడ్వాంట్ కరెంట్ A మరియు B పాయింట్ల మధ్య వోల్టేజ్ సమానం చేస్తుంది. ఈ సమయంలో, TVS 1 ns లో పనిచేస్తుంది, B మరియు C పాయింట్ల మధ్య నుండి ఒక నేరుగా మార్గం సృష్టిస్తుంది. అందువల్ల, మొత్తం ప్రకాశిక వోల్టేజ్ A మరియు B మధ్య MOV యొక్క మేధానంలో వచ్చుంది. MOV యొక్క పనిచేసే వోల్టేజ్ Um కాంబైన్డ్ సర్క్యుట్ యొక్క పనిచేసే వోల్టేజ్ Uc కంటే 50% మిక్కిలి తక్కువ కాబట్టి, హై వోల్టేజ్ MOV యొక్క పనిచేసే సమయంను క్షణికంగా 25 ns నుండి సుమారు 12.5 ns లో తగ్గిస్తుంది. ఈ సమయంలో, డిస్చార్జ్ కరెంట్ ఇంకా నిర్మాణంలో ఉన్నప్పుడు, A నుండి B వరకు నేరుగా మార్గం B మరియు C (TVD యొక్క గరిష్ట కరెంట్ క్షమత ~1 kA) మధ్య మొత్తం ప్రకాశిక వోల్టేజ్ వచ్చుంది.

డిజైన్ దృష్ట్యా, CDT యొక్క పనిచేసే వోల్టేజ్ Uc కంటే 50% తక్కువ. అదేవిధంగా, ఆర్టిఫిషియల్ కండక్టివ్ MOV యొక్క ఆంతరిక రిసిస్టన్ RL B పాయింట్ వోల్టేజ్ ప్రకాశిక వోల్టేజ్ కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది. టెస్ట్ చేసిన ఫలితాల ప్రకారం, ఇది CDT యొక్క పనిచేసే సమయంను 100 ns నుండి 15 ns లో తగ్గిస్తుంది, ఇది మొత్తం సర్క్యుట్ 25 ns లో పూర్తిగా పనిచేస్తుంది - ఒక్కటి MOV యొక్క ప్రతిసాధన సమయం సమానంగా ఉంటుంది.

డిస్చార్జ్ తర్వాత, TVD యొక్క తక్కువ రిజిడ్వాంట్ కరెంట్ మరియు CDT యొక్క పూర్తి విచ్ఛిన్నం MOV యొక్క రిజిడ్వాంట్ కరెంట్ సమస్యలను తోటం చేస్తుంది, హాజరైన ప్రభావాలను తప్పించుకుంది. వోల్టేజ్ క్లాంపింగ్ ప్రదర్శనకు, TVD యొక్క ఖచ్చిత పనిచేసే వోల్టేజ్ (పనిచేసే వోల్టేజ్ క్లాంపింగ్ వోల్టేజ్ సమానం) తక్కువ క్లాంపింగ్ విలువను నిర్ధారిస్తుంది. Um = 0.5Uc అయినా, MOV యొక్క క్లాంపింగ్ వోల్టేజ్ సర్క్యుట్లో 1.5Uc, మొత్తం కంబైన్డ్ సర్క్యుట్ క్లాంపింగ్ వోల్టేజ్ 2Uc - ఒక్కటి MOV మాడ్యూల్స్ కంటే 3× నిష్పత్తి కంటే చాలా మంచిది.

మరొక నిరీక్షణ సర్క్యుట్ కంటే అంతర్గత ప్రామాణికత నష్టాన్ని గుర్తించడానికి జోడించబడింది. అంతర్ ఎలిమెంట్లు ప్రామాణికత నష్టం అయినప్పుడు, నిరీక్షణ నోడ్ ఓపెన్ నుండి క్లోజ్ లో మారుతుంది, SPD నష్టాన్ని సూచిస్తుంది. టేబుల్ 1 ఒక్కటి MOV మాడ్యూల్స్ మరియు కంబైన్డ్ డిస్చార్జ్ సర్క్యుట్ SPD యొక్క ప్రదర్శనను ఒక్కొక్క పరిస్థితులలో పోర్చుతుంది.

ఈ కొత్త రకం SPD రిజిడ్వాంట్ కరెంట్ ఉన్నాయి, కానీ అది చాలా తక్కువ లెవల్లో (10 μA కంటే తక్కువ) ఓవర్-వోల్టేజ్ని నియంత్రించగలుగుతుంది. అదేవిధంగా, అది రిజిడ్వాంట్ కరెంట్ పారమైటర్లను మార్పు చేయకుండా, ఓవర్-వోల్టేజ్ లోపం తర్వాత వేగంగా విచ్ఛిన్నం చేయగలుగుతుంది. ఇది వోల్టేజ్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ సెకన్డరీ సర్క్యుట్లో యోగ్య ఉత్పత్తి.

SPD ఒక కంబైన్డ్ డిస్చార్జ్ సర్క్యుట్ ఉపయోగించడం ద్వారా ఒకటి ఝిన్కోసైడ్ వారిస్టర్ మాడ్యూల్ కంటే వోల్టేజ్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ సెకన్డరీ సర్క్యుట్ కోసం ఓవర్-వోల్టేజ్ ప్రోటెక్షన్ టెక్నికల్ మెజర్లను ప్రదానం చేస్తుంది. ఇది SPD సర్క్యుట్ లైట్నింగ్ లేదా ఓపరేటింగ్ ఓవర్-వోల్టేజ్ కంటే ఎక్కువ సార్లు ప్రభావితం అయిన తర్వాత వయస్క రిజిడ్వాంట్ కరెంట్ పెరిగిన సమస్యను తప్పించగలుగుతుంది. అలాగే, బ్రేక్డ్వన్ మరియు నిర్దోషం జరిగినప్పుడు, శోషణ ప్రభావం ఉండదు. SPD యొక్క అవసరం ఉన్న ప్రదేశాలు ఉన్నట్లయితే, ఓపరేటింగ్ మరియు మెయింటనన్స్ పర్సనల్ అందుకున్న SPD యొక్క అలర్ట్ కంటాక్ట్ పాయింట్ ద్వారా ప్రోటెక్షన్ మాల్ఫంక్షన్ లేదా నాన్-ఓపరేటింగ్ సమస్యల జరగడం తప్పించబడుతుంది.

3. ముగిసిన పదాలు

వాస్తవిక ఉపయోగ ప్రక్రియలో, కంబైన్డ్ సర్క్యుట్ ఉపయోగించే SPD యొక్క రిజిడ్వాంట్ కరెంట్ విలువ నష్టం వరకు (నష్టం తర్వాత, అది ప్రత్యక్షంగా విచ్ఛిన్నం చేయబడుతుంది) మొదటి నుండి మార్పు లేకుండా ఉంటుంది, మరియు 3 μA కంటే తక్కువగా నియంత్రించబడుతుంది. అదేవిధంగా, SPD కంబైన్డ్ సర్క్యుట్ ద్వారా సులభంగా నష్టం నిరీక్షణ కంటాక్ట్ పాయింట్ ప్రదానం చేయగలుగుతుంది, ఇది ఓపరేటింగ్ మరియు మెయింటనన్స్ పర్సనల్ నిరీక్షణకు సులభం.

కంబైన్డ్ వోల్టేజ్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ యొక్క సెకన్డరీ సర్క్యుట్కు ఓవర్-వోల్టేజ్ సుప్రెసన్ టెక్నాలజీ ఉపయోగించడం ద