电涌保护中影响SPD配合效果因素分析

随着变电站弱电设备的大量使用,其电涌保护变得更加复杂。低压设备对多级浪涌保护器SPD配合保护的要求更高。论述了影响多级电涌保护装置配合的重要因素,其中包括级间距离对导通次序的影响,电感、电阻的退耦作用,以及低通滤波器的滤波效果,并利用ATP-EMTP做了相应的仿真,验证了这些因素的重要性。

线路电感对两级SPD配合影响的研究

针对实际工作中多级SPD（MOV型浪涌保护器）配合失效的问题,通过建立两级SPD模型,利用雷电波的波长远大于SPD与被保护设备之间的线路阻抗的特点,提出用π型等值电路来代替线路的阻抗,用电路法代替行波法来分析被保护设备两端电压震荡的情况。运用ATP-EMPT软件对两级SPD模型进行仿真,进而说明线路电感对SPD配合的影响。仿真实验表明：当线路电感很小时,两级SPD残压出现了明显的震荡,当线路电感很大时,次级SPD分配的电流过小。对于外加冲击电流不大于10kA的两级SPD电路,线路电感为6~10uH能很好的实现能量配合,从而有效的保护电子设备。

低压配电系统中浪涌保护器配合机理

利用波过程理论和集中参数电路方法,研究了浪涌保护器(SPD)的配合机理问题。在利用波过程理论研究SPD的导通次序时,考虑了负荷对SPD导通次序的影响,给出了多种配合情况下SPD导通次序的判断公式。通过建立两级SPD配合的集中参数电路方程,分析了不同的导通次序对各级SPD分流浪涌电流的影响,并给出了SPD通流分配计算公式。给出了不同SPD导通次序下的SPD配合框图,进一步解释了SPD间的配合机理。文中对不同线路参数的SPD配合电路进行ATP-EMTP软件仿真,研究了线路参数对SPD配合结果的影响。

混合波作用下两级低压浪涌保护器配合规律的研究

在低压配电系统的防雷保护中,对一些敏感设备的过电压保护采用单级SPD通常无法达到雷电防护水平的保护要求,需采用多级SPD配合的方式,才能达到更好的保护效果。在建立两级SPD模型的基础上,考虑了空载、电容负载、电感负载、电阻负载4种电缆末端负载及不同电缆长度对SPD配合的影响,利用PSCAD仿真软件研究了20 k V/10 k A混合波形作用下两级低压SPD的配合规律。仿真结果表明,在两级SPD保护系统中,前级SPD分流比通常可达60%-100%,承受着相当大部分雷电流,而后级SPD选择不当可能会使残压波形产生较大振荡,由此带来的较大残压幅值或较高振荡频率,对设备会有较大影响。

基于波的传输理论对电涌保护器能量配合分析

运用波的传输理论,详细阐述了多级电源电涌保护器SPD的能量配合过程,并通过试验验证了波的传输理论的正确性,得到3点结论:波的传输理论不仅可以应用于高电压技术,而且对于低压配电系统中雷电流的传播分析依然适用;当两级之间电感值为5.6μH时,两级之间的分流比大约为0.84∶0.16,较之开关型SPD与限压型SPD的能量配合测试模型,2个限压型SPD能量配合测试模型的限压效果更加理想;对于开关型SPD与限压型SPD的能量配合测试中,当冲击电压高于30.0 kV时,后级出现反向电流的原因是放电管和压敏电阻都导通时测试电路中形成一个顺时针回路。

8/20μs雷电流下电涌保护器级间配合研究

通过对电涌保护器的伏安特性曲线进行研究,结合理论计算和ATP-EMTP软件仿真,在8/20μs电流波下,分析研究SPD能量配合的影响因素,包括级间距离、SPD自身参数等.在级间距离为0.5～100 m的多个距离下,对SPD级间配合进行了ATP-EMTP仿真分析.仿真结果显示,在级间距离为0.5～20 m时,后级SPD上电流随级间距离的增加而显著下降;当级间距离大于20m时,级间距离对后级电涌保护器电流的限制作用不明显.对于化工企业配电系统电涌保护器的安装,级间距离应控制在10～20 m范围,可兼顾效能和成本.

电源SPD在线运行安全问题及解决方案

论述低压配电系统用SPD在线运行过程中可能出现的电气故障,及由此引发的其他安全问题,分析SPD的Uc值、通流容量、Up值的选取、SPD级间能量配合及产品选型时应注意的事项。

电涌保护技术讲座——第六讲 电源电涌保护器的布局

说明建筑物中电涌保护对象的确定,电源侧SPD布局和配置、配合的原则,典型布局方案。简要介绍了几个典型的方案。

低压配电系统电涌保护器能量配合研究

电涌保护器(SPD)的能量配合是低压配电系统防雷工程中的重要课题。基于理论计算和ATP-EMTP仿真,研究一端口限压型SPD在短波(8/20μs)和长波(10/350μs)下的能量配合问题,着重分析SPD级间距离和参数配合对这种配合的影响。提出金属氧化物压敏电阻(MOV)伏安特性研究的一种假设,给出了级间电缆的长度与后级SPD分流比的关系曲线。结果表明:短波情况下,10 m的级间电缆可将后级SPD电流限制在总电流的20%以内;长波情况下,80 m的级间电缆才能达到相近的效果。

两级ZnO压敏电阻间串联电感应用的分析

针对退耦电感在多级电涌保护系统中应用的问题,通过对雷电波经过串联电感的理论分析,串联电感对雷电波的传输有阻碍的作用,降低雷电波的陡度。利用理论与试验相结合的方法,采用雷电冲击平台模拟8/20μs的雷电流,对两级ZnO压敏电阻组成的电涌保护系统串联不同的退耦电感进行冲击试验,试验得出:两级相同参考电压的ZnO压敏电阻配合应用中,第一级ZnO压敏电阻残压及通流均大于第二级,第一级ZnO压敏电阻在雷电过电压的防护中主要起到释放雷电波能量的作用;在相同雷电冲击电压下,退耦电感的电感值越大,第一级ZnO压敏电阻通流、残压及吸收能量将增加,第二级ZnO压敏电阻通流、残压及吸收能量将减少。在限压型电涌保护器的实际应用中具有参考价值意义。