Feumaidh deuchainnean dìon dìona (SPDs) a bhith air an dearbhadh fo shruthan sgaoilidh spleòrachaidh gu h-àraidh le cruth-fuaim de 8 / 20 ms agus 10 / 350 ms. Ach, le leasachadh bathar SPD, tha feum air sgrùdadh agus seasmhachd comas SPDan fo shruthan deuchainn cho math mar sin. Gus an comas aig SPDs a sgrùdadh agus a choimeas ann eadar 8 / 20 ms agus 10 / 350 ms sruthan impulse, thèid deuchainnean a dhèanamh air trì seòrsachan de dhrogaichean meatailt meatailt àbhaisteach (MOV) a thèid an cleachdadh airson SPDan clas I. Tha na toraidhean a ’sealltainn gu bheil na MOVan le bholtachd nas àirde teann a’ seasamh nas fheàrr air comas fo làthaireachd 8 / 20ms impulse, agus tha an co-dhùnadh fo sruth làithreach 10 / 350ms mu choinneamh. Fo 10 / 350 ms làithreach, tha an teannachadh MOV co-cheangailte ris an lùth a tha air a ghabhail a-steach anns gach aonad aonad fo aon ghluasad. Is e crack am prìomh dhroch mhilleadh fo 10 / 350ms làithreach, a dh ’fhaodas a bhith air a mhìneachadh mar aon taobh den chnap-starra plastaig MOV agus an duilleag electrode air falbh. Nochd searbhachadh stuth ZnO, air adhbhrachadh leis an t-sealladh eadar an duilleag electrode agus uachdar ZnO, faisg air an cruth-MOV.
Feumaidh innealan dìon surge (SPDs) a tha ceangailte ri siostaman cumhachd lowvoltage, lìonraidhean tele-chonaltraidh agus comharran comharraidh a bhith air an dearbhadh fo riatanasan IEC agus inbhean IEEE [1-5]. A ’beachdachadh air an àite agus na solais a dh’ fhaodadh a bhith ann an-dràsta, dh ’fheumar deuchainn a dhèanamh air na SPDan sin fo shruthan an leigeil às gu h-iomlan le cruth-fuaim de 8 / 20 ms agus 10 / 350 ms [4-6]. Tha an cruth gnàthaichte de 8 / 20 ms air a chleachdadh gu cumanta gus atharrais a dhèanamh air a ’lasadh dealanach [6-8]. Tha an sruth gluasadach ainmneil (In) agus an sruth sgaoilidh as motha (Imax) de SPDs air am mìneachadh leis an 8 / 20 ms impulse current [4-5]. A bharrachd air an sin, bithear a ’cleachdadh an gluasad gnàthaichte 8 / 20 ms mar as trice airson deuchainnean gluasadach SPD agus dleasdanas obrachail [4]. Bithear a ’cleachdadh 10 / 350ms làithreach mar as trice gus atharrais a dhèanamh air an toradh dìreach dealanach stròc a tha ann an-dràsta [7-10]. Tha an cruth-gaoithe seo a ’coinneachadh nan crìochan airson an leigeil a-mach spìosraidh airson deuchainn SPD clas I, a chleachdar gu sònraichte airson an deuchainn dleastanais a bharrachd airson SPDan clas I [4]. Rè nan deuchainnean seòrsa [4-5], feumaidh àireamh ainmichte de shruthan brosnachaidh a bhith a ’cur an sàs air SPD. Mar eisimpleir, tha feum air sruthan còig-deug 8 / 20 ms agus còig 10 / 350 ms sruthan impulse airson deuchainn dleastanais obrachaidh airson SPDan clas I [4]. Ach, le leasachadh bathar SPD, tha feum air sgrùdadh agus seasmhachd comas SPDan fo shruthan deuchainn cho math mar sin. Mar as trice bha rannsachadh roimhe seo a ’cuimseachadh air coileanadh MOV fo ioma-8 / 20 ms impulse làithreach [11-14], agus chan eilear air rannsachadh coileanta a dhèanamh air an coileanadh fo-dhèante 10 / 350 ms ath-dhèante. A bharrachd, tha an SPDs clas I, a tha air an cur sìos aig na h-àirdean àrd ann an togalaichean agus siostaman sgaoilidh, nas dualtaiche buillean dealanach [15-16]. Mar sin, feumar sgrùdadh a dhèanamh air coileanadh agus seasamh comas SPDs clas I fo 8 / 20 ms agus 10 / 350 ms sruthan impulse. Nì am pàipear seo sgrùdadh comasach air comasachd SPDan clas I fo 8 / 20 ms agus 10 / 350 ms sruthan impulse. Tha trì seòrsachan MOV àbhaisteach a chleachdar airson SPDan clas I air an gabhail airson sgrùdadh. Tha an atmhorachd a th ’ann an-dràsta agus an àireamh de ghluasaid air an atharrachadh airson grunn dheuchainnean. Tha coimeas ga dhèanamh air comas sheasamh MOVs fon dà sheòrsa sruth sruthan. Tha am modh fàilligeadh anns na deuchainnean MOV a dh'fhàilig às deidh deuchainnean air an sgrùdadh cuideachd.
Tha trì seòrsachan MOV àbhaisteach a chleachdar airson SPDan clas I air an gabhail sna deuchainnean. Airson gach seòrsa MoV, gabhar ri sampaill 12 dèante le EPCOS fo cheithir sheòrsa de dheuchainnean. Tha na paragraman bunaiteach aca air an sealltainn ann an TABL I, far a bheil I a ’riochdachadh an leigeil a-mach ainmiseach de MOV fo 8 / 20µs impulse, tha Imax a’ riochdachadh na h-astair sgaoilidh as motha fo 8 / 20µs impulse, tha Iimp a ’riochdachadh na h-astair sgaoilidh as motha fo 10 / 350µs impulse, UDC1mA riochdachadh an voltas MOV a th 'air a thomhas fo 1 mA DC làithreach, tha Ur a ’riochdachadh an bholtachd gluasadach MOV fo In.
Tha Fig. 1 a ’sealltainn an gineadair làithreach impulse a dh’ fhaodar atharrachadh gu toradh 10 / 350 ms agus 8 / 20 ms gluasadan làithreach. Thathas a ’gabhail ri Pearson coil gus na sruthan brosnachail air na MOVan fo dheuchainn a thomhas. Tha an roinntear bholtaids le co-mheas de 14.52 air a chleachdadh gus na b ’bhloighean fuadain a thomhas. Thathas a ’gabhail ris an oscilloscope didseatach de TEK DPO3014 gus na tòr-chruthan deuchainn a chlàradh.
A rèir inbhe deuchainn SPD [4], am measg na h-amplitudes a chaidh a ghabhail airson 8 / 20 ms tha 30kA (0.75Imax) agus 40kA (Imax). Tha na h-amplitudes a chaidh a ghabhail airson 10 / 350 ms an-dràsta a ’toirt a-steach 0.75Iimp agus Iimp. Tha iomradh air an deuchainn dleastanas obrachaidh airson MOVs [4], còig-deug gluasadan 8 / 20ms air an cur an gnìomh air sampaill MOV, agus is e an t-àm eadar na gluasadan 60 s. Mar sin, chithear Clàr-ruith na modh-obrach pròbhail ann am Fig. 2.
Faodar am modh deuchainn a mhìneachadh mar:
(1) Tomhas tòiseachaidh: Tha na sampallan MOV air an comharrachadh le UDC1mA, Ur, agus dealbhan aig toiseach deuchainnean.
(2) Cuir a-steach còig ghreimichean deug: Atharraich an gineadair gnàthach sruthach gus toradh an t-sruth brosnachaidh iarraidh. Thèid còig-deug impulses le eathar de 60 s an cur an sàs air an sampall MOV an dèidh a chèile.
(3) Clàraich na cruth-cumaidhean air an tomhas de na sruthan is na bhloighean MOV às deidh gach tagradh impulse.
(4) Sgrùdadh lèirsinneach agus tomhasan an dèidh nan deuchainnean. Thoir sùil air uachdar an MOV airson puncture no cladhach. Tomhais an UDC1mA agus an Ur an dèidh nan deuchainnean. Tog dealbhan de na MOVan a chaidh a mhilleadh às deidh deuchainnean. Tha na slatan-tomhais airson na deuchainnean, a rèir IEC 61643-11 [4], ag iarraidh nach nochd an dà chuid na bholtaichean agus na clàran làthaireach, còmhla ri sgrùdadh lèirsinneach, comharra air puncture no sparradh air na sampaill. A bharrachd air sin, tha an IEEE Std. Mhol C62.62 [5] nach toir an posttest tomhaiste Ur (bholtaichean gluasadach MOV aig In) barrachd air 10% bhon ro-chumhachd a thomhais Ur. An Std. Tha IEC 60099-4 [17] cuideachd ag iarraidh nach bu chòir don UDC1mA barrachd na an 5% a thoirt air falbh às deidh na deuchainnean impulse.
- An comas seasamh suas fo 8 / 20 ms mì-fhaireachdainn làithreach
Anns an earrann seo, thèid na sruthan brosnachaidh 8 / 20 ms le amplitudes de 0.75Imax agus Imax an cur gu feum air na sampaill SPD fa leth. Tha an co-mheas atharrachadh airson an posttest air a thomhas mar UDC1mA agus an Ur air a mhìneachadh mar:
far a bheil Ucr a ’riochdachadh co-mheas atharrachadh nan luachan tomhaiste. Tha Uat a ’riochdachadh an luach air a thomhas às dèidh nan deuchainnean. Tha ubt a ’riochdachadh an luach air a thomhas ro dheuchainnean.
3.1 Na toraidhean fo 8 / 20 ms impulse làithreach leis a ’bhàrr de 0.75Imax
Tha toraidhean nan deuchainnean airson trì seòrsachan MOV fo chòig-deug 8 / 20 ms sruthan impulse le mullach de 0.75Imax (30 kA) air an sealltainn ann an TABL II. Is e an toradh airson gach seòrsa MOV cuibheasachd de thrì sampal.
TABL II
Toraidhean fo 8 / 20 ms impulse currents le mullach 30 kA
Chithear bho TABLEII gun deach còig gluasadan 8 / 20 ms a chur an sàs air na MOVs, gu bheil na h-atharrachaidhean UDC1mA agus Ur gu math beag. Tha an “Pass” airson sgrùdadh lèirsinneach a ’ciallachadh nach dèan e cron follaiseach air na MOVan fo dheuchainn. A bharrachd air an sin, leis an àrdachadh de bholtagan a tha a ’toirt buaidh air an MOV, gabhaidh an Ucr nas lugha. Mar a tha an Ucr as lugha airson V460 seòrsa MOV. Faodar a cho-dhùnadh gum faodadh na trì seòrsachan MOV a dhol seachad air a ’chòignear 8 / 20 ms le gluasad 30 kA.
3.2 Na toraidhean fo 8 / 20 ms impulse làithreach leis a ’bhàrr de Imax
Le bhith a ’beachdachadh air na toraidhean deuchainn gu h-àrd, thèid meud a’ chruinneachaidh a mheudachadh gu 8 kA (Imax). A bharrachd air an sin, bidh an àireamh de dhrogaichean air àrdachadh gu fichead airson VVNUMX seòrsa MOV. Tha na toraidhean dearbhaidh air an sealltainn ann an TABL III. Gus coimeas a dhèanamh eadar an sùghadh lùth anns na trì seòrsachan MOV, thathar a ’cleachdadh Ea / V gus an cumhachd a tha air a ghabhail a-steach gach aonad a riochdachadh airson cuibheasachd de 15 no 20 impulses. An seo, thathar a ’beachdachadh air an“ cuibheas ”mar a tha an sùghadh lùth ann am MOVan beagan eadar-dhealaichte fo gach seòrsa.
TABL III
Toraidhean fo 8 / 20 ms impulse currents le mullach 40 kA
Faodar coimhead air bho TABL III nuair a bhios an t-àile a th ’ann an-dràsta ag èirigh gu 40 kA, gun cuir an Ucr airson UDC1mA barrachd na 5% airson V230 agus V275, ged a tha an atharrachadh de bholtachd làrach MOV fhathast taobh a-staigh raon èifeachdach 10%. Chan eil an sgrùdadh lèirsinneach cuideachd a ’sealltainn milleadh follaiseach air na MOVan fo dheuchainn. ForV230 agus V275 seòrsa MOV, tha an Ea / V a ’ciallachadh an lùth a tha air a shùghadh a-mach anns gach aonad, le cuibheasachd de 15 ghreisean. Tha an Ea / V airson V460 a ’riochdachadh an lùth air a ghabhail a-steach anns gach aonad, le cuibheas de fichead impulses. Tha TABL III a ’sealltainn gu bheil na MOVan le bholtachd teannachaidh nas àirde (V460) nas motha na Ea / V na na MOVan le bholtachd nas lugha teannachaidh (V275 agus V230). A bharrachd, leis a ’spleodar an-dràsta air a chuir an gnìomh air an V460, bidh an lùth a tha air a shùghadh a-rèir meud gach aonad (E / V) a’ fàs mean air mhean, mar a chithear ann am Fig. 3.
Mar sin, faodar co-dhùnadh nach b'urrainn do na MOVs V230 agus V275 a bhith a ’seasamh ri còig gluasadan 8 / 20ms làithreach le stùc de Imax, fhad's a dh’ fhaodadh a leithid de VVNUMX MOV seasamh ris an ìre sgaoilidh as àirde suas gu gluasadan 460. Tha seo a ’ciallachadh gu bheil na MOVan le bholtachd nas teinne a’ seasamh nas fheàrr air comas a bhith aca an-dràsta fo 20 / 8ms impulse current.
4. An comas withstand fo làthaireachd 10 / 350 ms
San earrann seo, thèid na sruthan brosnachaidh 10 / 350 ms le amplitudes de 0.75Iimp agus Iimp a chur an gnìomh air na samplan SPD fa leth.
4.1 Na toraidhean fo 10 / 350 ms impulse làithreach leis a ’bhàrr de 0.75Iimp
Leis gu bheil Iimp de na trì seòrsachan MoVan eadar-dhealaichte, tha sruthan 10 / 350 ms le aimplitiúid 4875A air an cur an gnìomh air V230 agus V275, agus cuir a-steach spìosran le amplitude de 4500 A air V460. An dèidh còig deug de shruthan brosnachaidh a chur an gnìomh, chithear na h-atharrachaidhean airson UDC1mAand Ur air na deuchainnean deuchainn deuchainn anns an TABL IV. Tha ∑E / V a ’ciallachadh suim iomlan E / V airson na h-iomallan air an cur an sàs.
Tha e ri fhaicinn bho TABL IV gu bheil an V10 a ’dol tro dheuchainn le bhith a’ seasamh còig-deug 350 / 0.75 ms le mullach de 230Iimp, agus an atharrachadh airson UDC1mA de V275 a ’toirt barrachd air 5%. Nochd crathadh agus fàileadh beaga cuideachd air teamplaid plastaig V275. Tha an dealbh de V275 le sgàin bheag ri fhaicinn ann am Fig. 4.
Airson V460 seòrsa MOV, às deidh don ochdamh 10 / 350 ms impulse leis a ’bhàrr de 4500A a bhith air a chur an sàs, thèid an MOV a sgoltadh agus tha na tonnan-tomhais agus tomhais a th’ ann an-dràsta neo-àbhaisteach. Gus coimeas a dhèanamh, tha an tomhas de bholtaids agus na tonnan gnàthaichte fo an seachdamh agus an ochdamh 10 / 350 ms impulse air V460 air an sealltainn ann am Fig. 5.
Fig. 5. An fhuaim-tomhas air a thomhais agus na cruth-fuaim làithreach air V460 fo 10 / 350 ms impulse
Airson V230 agus V275, is e ∑E / V an t-suim aig E / V airson còig ghreisean deug. Airson V460, is e ∑E / V an t-suim aig E / V airson ochd gathan. Faodar a thuigsinn gu bheil Ea / V de V460 nas àirde na V230 agus V275, is e ∑E / Vof V460 iomlan an ìre as ìsle. Ach, dh'fhiosraich an V460 an cron a bu mhiosa. Tha seo a ’ciallachadh gu bheil an teip MOV fo 10 / 350 ms làithreach ceangailte ris an làn-chumhachd a ghabhas a ghabhail a-steach (∑r E / V), ach dh'fhaodadh gum bi e nas ceangailte ris an lùth a tha air a ghabhail a-steach fo aon impulse (Ea / V ). Faodaidh e bhith co-dhùnadh gu bheil an V10 a ’seasamh nas motha na làthaireachd a dh’ ann an 350 / 230 ms na h-’na na VVan seòrsa V460. Tha seo a ’ciallachadh gu bheil na MOVan le bholtachd nas ìsle a’ seasamh nas fheàrr ri comas fo 10 / 350 ms current, a tha mu choinneamh a ’cho-dhùnaidh fo 8 / 20 ms impulse current.
4.2 Na co-dhùnaidhean fo 10 / 350 ms impulse làithreach leis an ìre as àirde de Iimp
Nuair a thèid an àile de 10 / 350 ms a mheudachadh gu Iimp, cha b ’urrainn do na MOVan gu lèir deuchainnean còig imprisean a dhol seachad. Tha na toraidhean fo 10 / 350 ms sruthan impulse le aimplitiúid Iimp air an sealltainn ann an TABL V, far a bheil an “Withstand impulse number” a ’ciallachadh gu bheil an MOV a’ seasamh ro làimh.
Gabhaidh fhaicinn bho TABL V gum faodadh an V230 le Ea / V de 122.09 J / cm3 rùsgadh ochd spòran 10 / 350 a sheasamh agus nach fhaodadh V460with Ea / V de 161.09 J / cm3 ach trì spreagaichean a thoirt seachad, ged a tha an sruth làithreach air a chleachdadh airson Tha V230 (6500 A) nas àirde na sin airson V460 (6000 A). Bidh seo a ’dearbhadh gu bheil na MOVan le bholtachd teannachaidh àrd nas fhasa am milleadh fo 10 / 350 ms làithreach. Faodar am fear-mìneachaidh seo a mhìneachadh mar: thèid an lùth mòr a ghluaiseas 10 / 350 ms a shùghadh a-steach do MOVan. Airson MOVs le bholtachd teannachaidh àrd fo 10 / 350 ms làithreach, thèid mòran a bharrachd lùtha a ghabhail a-steach ann an tomhas an aonaid de MOV na sin anns na MOVs le bholtachd cuingealaichte ìosal, agus leanaidh an t-sùghadh lùth gu leòr fàilligeadh MOV. Ach, feumaidh an dòigh fàilligidh fo 8 / 20 ms barrachd sgrùdadh a dhèanamh.
Tha sgrùdadh lèirsinneach a ’sealltainn gu bheilear a’ coimhead air an aon chruth milleadh air na trì seòrsaichean MOV fo 10 / 350 ms làithreach. Tha aon taobh den chnap-dùmhlachd plastaig MOV agus an duilleag electrode ceart-cheàrnach a ’tarraing às. Nochd an t-abachadh stuth ZnO faisg air an duilleag electrode, a dh ’adhbharaicheas an gluasad thairis eadar an dealan-MOV agus uachdar ZnO. Tha an dealbh de V230 air a mhilleadh air a shealltainn ann am Fig. 6.
5. co-dhùnadh
Tha e mar riatanas air SPDan a dheuchainn fo shruthan sgaoilidh impulse sa mhòr-chuid le cruthan-tìre de 8 / 20 ms agus 10 / 350 ms. Gus an comas aig SPDs a sgrùdadh agus a choimeas ann eadar 8 / 20 ms agus 10 / 350 ms sruthan impulse, thèid grunn dheuchainnean a dhèanamh le sruth sgaoilidh as àirde airson 8 / 20 ms (Imax) agus 10 / 350 ms (Iimp) , a bharrachd air amplitudes de 0.75Imax agus 0.75Iimp. Tha trì seòrsachan MOV àbhaisteach a chleachdar airson SPDan clas I air an gabhail airson sgrùdadh. Faodar cuid de cho-dhùnaidhean a dhèanamh.
(1) Tha na MOVan le bholtachd nas teinne a tha nas àirde a ’seasamh nas fheàrr ri comas fo sruth làithreach 8 / 20ms. Cha b ’urrainn do na VVNUMX agus V230 cineál MOVs sparradh a dhèanamh air còig-deug 275 / 8ms gluasadan le mullach de Imax, fhad's a dh’ fhaodadh a leithid V20 MOV fichead fichead gluasad a dhèanamh.
(2) Tha na MOVan le bholtachd cuingealaichte nas ìsle a ’seasamh nas fheàrr ri comas fo 10 / 350 ms làithreach. Bha an seòrsa VVNUMX MOV a ’seasamh ri ochd spionnadh 230 / 10 le stùc de Iimp, agus cha b'urrainn don V350 ach trì dreubhan a dhol seachad.
(3) A ’gabhail a-steach tomhas an aonaid de MOV fo 10 / 350 ms làithreach, dh’ fhaodadh gum bi an lùth a tha air a ghabhail a-steach fo ghluasad singilte co-cheangailte ri fàilligeadh MOV, an àite an t-suim aig a ’chumhachd air a ghabhail a-mach fo na h-ionnsaighean uile.
(4) Thathas a ’coimhead air an aon dhroch mhilleadh air trì seòrsachan MoVs fo 10 / 350 ms s. Tha aon taobh den chnap-dùmhlachd plastaig MOV agus an duilleag electrode ceart-cheàrnach a ’tarraing às. Nochd searbhachadh stuth ZnO, air adhbhrachadh le gluasad thairis eadar an duilleag electrode agus uachdar ZnO, faisg air an cruth-MOV.