Korkeajännitteen salaman suojaaja on avainlaite, jota käytetään sähköjärjestelmissä ylijännitteen rajoittamiseksi ja sähkölaitteiden suojaamiseksi. Sen suunnitteluperiaate perustuu epälineaarisiin vastusominaisuuksiin ja purkauseron koordinointiin. Ydin tavoitteena on käynnistää ja purkaa virta nopeasti, kun ylijännitteen tapahtuu, rajoittaa jännitettä turvallisella alueella ja ylläpitää korkeaa impedanssia normaalin toiminnan aikana tehotaajuusvirran kulkemisen välttämiseksi. Seuraava tarjoaa yksityiskohtaisen analyysin ydinkomponenttien, työperiaatteiden, suunnittelupisteiden ja tyyppien erojen näkökulmista:
I. Ydinkomponentit ja periaatteet
1. Epälineaarinen vastuselementti (venttiililevy)
• Aineelliset ominaisuudet
Pääasiassa metallioksidipemonduktorimateriaalien, kuten sinkkioksidin (ZnO) käyttäminen, joiden vastusominaisuudet vaihtelevat merkittävästi jännitteen mukaan:
Normaalin jännitteen (tehotaajuus) alla: Resistanssi on erittäin korkea (lähellä eristystilaa), vain mikrokamppeen vuotovirta kulkee läpi, varmistaen järjestelmän normaalin toiminnan.
Ylijännitteen alla (salama tai operatiivinen ylijännite): Kestävyys putoaa voimakkaasti (alhaisessa vastuskykyisessä tilassa), jolloin valtavat virrat (tuhansien kymmenien tuhansien ampeerien) läpi kulkevat, vapauttavat nopeasti energiaa ja rajoittavan jännitteen amplitudia.
• Jännitevirtaominaisuudet
Hyödyntämällä epälineaarisia voltin ampeeriominaisuuksia, jäännösjännite (enimmäisjännite salamannopea -alueen aktivoitumisen jälkeen) on rajoitettu laitteen toleranssialueella ylijännitteen aikana.
2. Purkauskuilu (jotkut tyypit)
• Toiminto:
Perinteiset salaman pysäyttäjät (kuten piikarbidi-salaman pysäyttäjät) vaativat sarjojen purkauserot epälineaaristen vastusten normaalin jännitteen eristämiseksi ja resistenssin ylikuumenemisen ja ikääntymisen välttämiseksi pitkäaikaisen tehon taajuusjännitteellä.
• Työmekanismi:
Kun ylijännite esiintyy, rako hajoaa ja johtava, aiheuttaen virran virtauksen resistiiviseen elementtiin; Kun jännite palaa normaaliin, rako sammuttaa kaaren nopeasti ja katkaisee tehotaajuuden jatkuvan virran.
• Nykyaikaiset suuntaukset
Sinkkioksidin salaman pysäyttäjä voi eliminoida purkauserot (aukkoinen rakenne), yksinkertaistaa suunnittelua ja parantaa vasteenopeutta venttiililevyn erittäin suuren vastuskyvyn vuoksi normaalin jännitteen alla.
II. Työnkulku ja avainparametrit
1. Ylijännitesuojausprosessi
1) Ylijännityksen ylitys:
Salaman, kytkimen toiminnan jne.
2) Venttiililevyn johtavuusvuoto:
Kun jännite ylittää kynnyksen, venttiilinkestävyys putoaa voimakkaasti ohjaamalla ylijännitteen energiaa päästäkseen maahan suuren virran muodossa rajoittaen jännitteen laitteen molemmissa päissä.
3) Jännite palaa normaaliksi:
Kun ylijännite katoaa, venttiilinkestävyys nousee nopeasti, jolloin vain mikroampere vuotovirran ja järjestelmä jatkaa normaalia toimintaa.
2. avainsuunnitteluparametrit
• Jatkuva käyttöjännite (UC)
Salamapysähdyksen pitkäaikaisen luotettavan toiminnan tehontaajuusjännitteen enimmäisarvo on sovitettava järjestelmän nimellisjännitteeseen.
• Nimellinen purkausvirta (in):
Vakiovirta salaman pysäyttäjien nykyisen kantokyvyn mittaamiseksi (kuten 5Ka, 10Ka) määrittää venttiililevyjen koon ja määrän.
• Jäännöspaine (UR):
Suurin jännite salaman pysäyttäjän molemmissa päissä nimellisvapausvirran tulisi olla alhaisempi kuin suojattujen laitteiden impulssi kestävät jännitettä (kuten muuntajan eristysaste).
• Maksukorko:
Piikin jatkuvan käyttöjännitteen suhde venttiililevyn vertailujännitteeseen vaikuttaa venttiililevyn ikääntymisnopeuteen, ja sitä yleensä ohjataan alla {{0}}. 7 ~ 0,8.
------------------------------------------
Sähköposti:intl@gao-neng.com;
Wechat: 13868121671
ISO 9001+ ISO 14001+ ISO45001 Valmistaja on keskittynyt vain yhteen kenttään 20 vuotta.
III. Rakennesuunnittelu ja tyyppierot
1. Saumaton sinkkioksidi salamanisministeri (valtavirran suunnittelu)
• Rakenne:
Pinottu ja kapseloitu useiden sinkkioksidiventtiililevyjen kerroksilla keraamisessa tai komposiittieristystakissa ilman purkauseroja.
• Edut:
Vasteenopeus on erittäin nopea (nanosekunnin taso), joka voi tehokkaasti rajoittaa jyrkkiä aallon ylijännitteet.
O Ei aukon kulumisongelmia, huoltotonta, korkea luotettavuus.
• Sovellus:
Laajasti käytetty 35 kV: n korkeajännitteisissä järjestelmissä, kuten sähköaseman vikarkinnot, muuntajat, katkaisijat ja muut laitteiden suojaukset.
2. Varustettu sarjan aukko salamanjulkaisija
• rakenne
Purkauskuilu on kytketty sarjaan venttiililevyyn, kuten piikarbidi -salamanpuristimeen tai joihinkin uuteen sinkkioksidisaltosarjukseen.
• Ominaisuudet
Gap -eristys toimii normaalin jännitteen alla, ja venttiililevy toimii vain ylijännitteen alla, pidentäen sen käyttöikä.
On tarpeen suunnitella tarkasti raon purkausjännitteen ja venttiililevyn johtavuusjännitteen välinen koordinointi väärinkäytön tai liikkumisen kieltäytymisen välttämiseksi.
• Sovellus
Varhaiset korkeajännitejärjestelmät tai erityiset skenaariot (kuten neutraalipiste ei-tehokkaasti maadoitettuja järjestelmiä).
Iv. Suunnitteluhaasteet ja optimointiohjeet
1. Energian sietokyky
• Ongelma
Ylijännityksen kesto on suhteellisen pitkä (millisekuntina), ja venttiililevyllä on oltava korkea energian imeytymiskyky lämmön romahduksen välttämiseksi.
• Ratkaisu:
Hyväksyntät suuret halkaisijaltaan venttiililevyt tai monipylvään yhdensuuntaiset rakenteet virtausalueen lisäämiseksi.
Optimoi materiaalin formulaatio (kuten oksidien, kuten koboltin ja vismutin lisääminen), lämmön stabiilisuuden parantamiseksi.
2. eristyksen koordinointi
• Tavoite:
Varmista, että salamanpuristimen jäännösjännite on alhaisempi kuin laitteen eristystaso, välttäen samalla virheellisen parametrien suunnittelun vuoksi.
• Menetelmä:
Laske järjestelmän ylijännitteen amplitudi ja aaltomuoto ylijännitesimulaation kautta (kuten ATP-EMTP-ohjelmisto).
Valitse asianmukainen nimellisjännite- ja salamanjohtotaso standardien, kuten IEC 60099, mukaisesti.
3. Ikääntymisen estäminen ja luotettavuus
Pitkäaikaiset operatiiviset kysymykset:
Pieni vuotovirta jatkuvassa käyttöjännitteessä voi aiheuttaa venttiililevyn ikääntymistä, mikä johtaa ominaiseen hajoamiseen.
• Parannustoimenpiteet
Hyväksymällä tiivistysrakenne (kuten kumitiivisteet) kosteuden estämiseksi ja vuotovirran vähentämiseksi.
Sisäänrakennettu online-valvontalaite, vuotovirran ja lämpötilan reaaliaikainen seuranta, varoittaen ikääntymistrendeistä.
V. Tyypilliset sovellusskenaariot
• Lähetyslinjat: Asennettu tornien yläosaan tai kaapeliliittimiin suojataksesi salaman ylijännitteeltä.
• Sähköasemat: Rinnakkain kytketty muuntajiin, katkaisijoihin, kondensaattoripankeihin jne.
• Generaattorisuojaus: Suunnittelu Erikoistuneet salaman pidättäjät (kuten matala jäännösjännite ja korkea virran kapasiteetti) generaattorin heikkojen eristysominaisuuksien torjumiseksi.
Yhteenveto
Korkeajännitteisten salaman pysäyttäjien suunnitteluydin on epälineaaristen vastusten voltin ampeeriominaisuuksien säätely ja energian vapautumisominaisuuksien tasapaino. Materiaalinnovaatioiden (kuten nano sinkkioksidi), rakenteellisen optimoinnin (kuten monivaiheisen sarjan venttiililevyjen) ja älykkään seurantatekniikan avulla, suojaustarkkuus, luotettavuus ja käyttöikä paranevat jatkuvasti, mikä tarjoaa avaintakaukset sähköjärjestelmien turvalliselle ja vakaalle toiminnalle.
------------------------------------------
Sähköposti:intl@gao-neng.com;
Wechat: 13868121671
ISO 9001+ ISO 14001+ ISO45001 Valmistaja on keskittynyt vain yhteen kenttään 20 vuotta.