(B)終端浪涌保護器設計
針對終端小體積一體化的設計需求,浪涌保護器也必須進行科學設計。采用新型放電管及結構設計,此放電管是串聯(lián)于內(nèi)導體之間,區(qū)別于傳統(tǒng)的并聯(lián)結構;同時產(chǎn)品采用了三合一設計結構,將終端用浪涌保護器設計于同一外殼內(nèi)。
圖2 低壓集抄和配變終端浪涌保護器結構
4、集抄系統(tǒng)現(xiàn)場干擾信號的采集與回放測試裝置設計
(1)主要內(nèi)容:設計基于終端的雙電極避雷針,設計小體積高動作電壓、低電容值同時與壓敏電阻燒接在一起的新型放電管,設計機動性低壓集抄和配變終端的快速保護接地裝置。
(2)技術路線:
(A)保護接地電磁場分布計算與研究
終端運行或移動時也必須考慮雷電防護問題,而其使用環(huán)境相對惡劣,同時又有動作快速、使用方便的需求,因此必須根據(jù)機動性低壓集抄和配變終端的特點開展電磁場分布計算與研究。利用時域有限差分法的基本原理,并將其運用到解決雷擊環(huán)境下電磁輻射問題的幾個關鍵性技術,得到雷擊情況下場量分布的數(shù)值計算結果,并在此基礎上獲得雷擊輻射場分布狀況及規(guī)律,為機動性低壓集抄和配變終端的快速保護接地裝置設計提供實際參考價值。
(B)帶電子點火技術的雙層金屬寬間隙的電涌保護裝置研究
本項目擬將電子點火技術與多層間隙技術相結合,同時實現(xiàn)低觸發(fā)電壓和高額定斷開續(xù)流能力,設計一種帶電子點火技術的雙層金屬寬間隙的電涌保護裝置,該裝置在具備低放電電壓值的同時將大通流能力與較高的額定斷開續(xù)流能力相結合。
為了使該裝置實現(xiàn)上述功能,首先要解決的是兩個2mm以上寬的金屬間隙需要實現(xiàn)同時點火(如圖3),利用火花導電的特性,使得雷電流從金屬電極處泄放。而實現(xiàn)點火功能的主要器件是脈沖變壓器,該變壓器需要將一個較低的脈沖電壓升壓為兩個高壓,在點火電極與主放電電極之間產(chǎn)生電火花。因此對變壓器要求比較高。本點火電路中的高頻開關(電容)(圖3 中c2)是對浪涌的頻率進行識別,只有頻率大于1kHz的雷電浪涌才能通過,一些電源電路上低頻的諧波等將無法造成電涌保護器誤動作。點火電路中的氣體放電管(圖3 中GDT)也是一個關鍵元件,它的脈沖放電電壓決定了整個電涌保護器的放電電壓值,當線路浪涌電壓峰值高于氣體放電管的脈沖放電電壓值時,氣體放電管啟動,然后后續(xù)的所有動作開始。非線性電阻(圖3中MOV)采用壓敏電壓在270V-500V的壓敏電阻,利用其非線性的特點,可以限制間隙導通后回路中電流的大小。避免變壓器被擊穿電流燒壞。
圖3 帶電子點火技術的雙層金屬寬間隙的電涌保護裝置原理圖