Hubungan antara tegangan sisa arester dan tingkat perlindungan tegangan

Terminologi Tingkat Tegangan Sisa dan Perlindungan Tegangan SPD
Tegangan sisa Ures adalah tegangan puncak melintasi arester atau pelindung surja saat arus luahan mengalir.
Tingkat perlindungan tegangan (tingkat perlindungan tegangan Naik) mencirikan parameter kinerja pelindung lonjakan arus untuk membatasi tegangan antara terminal, dan nilainya dapat dipilih dari daftar nilai prioritas.Nilai tingkat perlindungan tegangan harus lebih besar dari nilai maksimum tegangan pembatas.

Gambar di bawah adalah kurva tegangan-arus penangkal petir tipe varistor (MOV).Menurut karakteristik MOV, arus pelepasan yang berbeda sesuai dengan tegangan sisa yang berbeda.Untuk arester surja pembatas tegangan yang diuji untuk kelas II, tingkat proteksi tegangan adalah nilai tegangan sisa maksimum di bawah arus luahan nominal In.
Tingkat perlindungan tegangan Naik dapat membatasi tegangan lonjakan ke kisaran yang diizinkan.Untuk melindungi peralatan yang dilindungi secara efektif, penurunan tegangan induktansi U dari lead atas dan bawah dari arester petir harus dipertimbangkan, dan tingkat perlindungan tegangan efektif Up/f tidak boleh lebih besar dari Batas tegangan ketahanan Uw dari peralatan yang dilindungi. peralatan, yaitu:
Atas/f = Atas + U Uw (1)
di mana:

Naik/f —— tingkat proteksi tegangan efektif dari pelindung lonjakan arus, kV;

Naik - tingkat perlindungan tegangan pelindung lonjakan arus, kV;

Uw —— peralatan yang menahan peringkat tegangan impuls, kV.

analisis kasus
Sebuah kasus telah dibahas dalam literatur: SPD1 dengan In 20 kA dan Up = 1,8 kV, tingkat proteksi tegangan efektifnya adalah: Up/f = Up + U = Up + L × (di/dt) = 1,8 + 0,5 × 20 /8 = 1,8 + 1,25 = 3,05 kV.

Saat mengganti SPD1 dengan SPD2 dengan In sebesar 80 kA dan Up = 2.5 kV, timbul masalah sebagai berikut:

sebuah.Pertanyaan 1: Untuk SPD2, Up/f = Up + U Up + L × (di/dt) = 2,5 + 5 = 7,5 kV, yang jauh lebih besar dari Uw (4 kV) yang dibutuhkan oleh peralatan yang dilindungi, oleh karena itu, SPD2 Perangkat tidak akan dilindungi, dan rumus (1) tidak masuk akal.

b.Pertanyaan 2: SPD2 dengan In sebesar 80 kA sebenarnya menggunakan 4 varistor secara paralel.Ketika arus lonjakan 20 kA terjadi, setiap varistor akan shunt sekitar 5 kA, dan tegangan sisa pada SPD2 lebih tinggi dari pada SPD1.Kecil, efek perlindungan yang sebenarnya juga lebih baik, yang bertentangan dengan masalah 1.

Sebenarnya, pemilihan pelindung lonjakan arus SPD bergantung pada dua parameter penting:

sebuah.Batas tegangan ketahanan Uw dari peralatan yang dilindungi di lokasi pemasangan digunakan untuk memilih tingkat perlindungan tegangan Naik dari SPD.

b.In dari SPD harus dipilih sesuai dengan arus luahan yang diharapkan di lokasi pemasangan, dan arus luahan nominal SPD yang dinyatakan oleh pabrikan harus memenuhi 15 kali dari 8 / 20 s polaritas positif In .

Pertama-tama, SPD1 dengan In adalah 20 kA dan Up = 1,8 kV dipilih untuk desain.Pemeliharaan dan penggantian juga harus mengikuti spesifikasi ini.SPD2 dengan In 80 kA dan Up = 2.5 kV tidak dapat dipilih.koordinasi energi.

Kedua, penurunan tegangan induktansi U pada SPD2 pertanyaan 1 tidak dapat dihitung dengan mengambil parameter arus luahan nominal SPD (In = 80 kA) ke dalam rumus L × (di/dt), tetapi arus luahan yang diharapkan di tempat pemasangan (In = 80 kA) 20 kA), jadi "ΔU = L × (di/dt) = 5 kV" salah.

Ketiga, untuk SPD pembatas tegangan, menurut Pasal 6.4.6 GB 50057 - 2010, U pada titik di mana saluran luar masuk gedung dihitung sebagai 1 kV/m, dan kemudian dapat dihitung sebagai U = 0.2UP.Butir 8 Pasal 5.4.3 GB 50343 - 2012 mensyaratkan bahwa "panjang total sadapan di kedua ujung SPD tidak boleh lebih besar dari 0,5 m", yaitu, U di mana jalur luar memasuki gedung tidak boleh lebih besar dari 0,5 kV;Pasal 4.3.8 GB 50057 - 2010 4 "Nilai tingkat proteksi tegangan pelindung lonjakan arus harus kurang dari atau sama dengan 2,5 kV", dan SPD berikutnya U = 0,2UP≤ 0,5 kV dihitung.Metode perhitungan "ΔU = L × (di/dt) = 1,8 + 0,5 × 20/8 = 1,8 + 1,25" tidak dimaksudkan oleh norma.

Keempat, untuk meningkatkan kapasitas saat ini dari arester surja SPD tipe rel modul, perlu untuk meningkatkan area dan jumlah koneksi paralel varistor;untuk meningkatkan masa pakai, ketebalan varistor juga akan ditingkatkan untuk mengatasi tingkat yang berbeda dan tempat yang berbeda.Kebutuhan akan peralatan yang dilindungi.Tidak disarankan untuk mengganti SPD1 dengan In 20 kA dan Up = 1,8 kV dengan SPD2 dengan In 80 kA dan Up = 2,5 kV.