اختبار قواطع SPD

اختبار قواطع SPD

اثنان من أهم المعايير الدولية للحماية من الطفرة هما:مختبرات أندررايترز إنكوربوريتد,ANSI/UL1449-أجهزة الحماية من الطفرة,وIEC 61643-1-أجهزة الحماية من زيادة التيار المتصلة بأنظمة توزيع الطاقة ذات الجهد المنخفض (الجزء الأول:المتطلبات والاختبارات).

يوفر UL1449 ثلاثة اختبارات لتقييم قدرة SPD على قطع الاتصال بأمان في ظل ظروف الخطأ المحاكاة.

اختبار التيار المحدود UL

يهدف هذا الاختبار إلى محاكاة حالة خطأ محددة ذات مقاومة عالية وهي فريدة من نوعها لنظام الطاقة في أمريكا الشمالية. يتم تغذية العديد من المنشآت السكنية والتجارية الخفيفة في الولايات المتحدة بجهد 120/240 فولت.,1PH,نظام 3W+G مشتق من محول مركزي. يمثل هذا العرض مجموعة مرهقة بشكل خاص من المشكلات لـ SPD إذا واجه ظاهرة "المحايد غير المحكم" سيئة السمعة - وهي مشكلة تحدث إذا تآكل الاتصال المحايد,أو منقطع,والأحمال المتصلة بين L1-N وL2-N غير متوازنة. في ظل هذه الظروف,تتغير نقطة الصفر في النظام وينخفض ​​الجهد على "نصف" الحمل,وهذا "النصف" الآخر سيزداد. في ظل هذه الظروف,قد يرتفع جهد LN الذي يتصل به SPD فوق 120 فولت الاسمي ويجبر SPD على التوصيل الدائم تحت تيار محدد لعدة أمبيرات.

يعمل الاختبار أيضًا على محاكاة سلوك الشيخوخة للمقاومات مع تغير خصائص Uc الخاصة بها وتبدأ في التوصيل (المشبك) على قمم العرض الجيبي 50/60 هرتز. يتم إجراء الاختبار عن طريق توصيل SPD بمجموعة إمداد محددة للتيار إلى 0.5,2.5,5 و 10 أ,مع "جهد الطور الكامل" (على سبيل المثال. 240 فولت لـ SPD المخصص للاستخدام على نظام 120V3W+G,أو 480 فولت لـ SPD المخصص للاستخدام على نظام 277/480 فولت 4 واط + G). يتم تطبيق هذا الجهد لمدة 7 ساعات,أو حتى الحالي ل,أو تصل درجة حرارة SPD إلى التوازن,أو حتى يتم قطع الاتصال عن نتائج الإمداد. مطلوب من SPD أن يمر بأمان بشكل عام من خلال تشغيل جهاز الفصل الحراري الداخلي.

اختبار التيار المتوسط ​​UL

سيتضمن SPD المصمم جيدًا بشكل عام كلاً من قواطع الفصل الحرارية والتيار الزائد - الأول هو إخراج SPD من الخط أثناء المواقف الحالية المحدودة عندما يحدث الفشل بشكل تدريجي بمرور الوقت,والأخير هو أن يتم قطع الاتصال بسرعة قبل أن يؤدي فشل العناصر النشطة الداخلية إلى تدفق تيارات ماس ​​كهربائى زائدة والتسبب في انفجار كارثي محتمل لخطر الحريق. يعد قطع الاتصال عن التيارات التي تبلغ بضع مئات من الأمبيرات (التيارات المتوسطة) أمرًا صعبًا بشكل عام لأن كليهما قد تكون الفواصل الحرارية والتيار الزائد بطيئة جدًا في العمل في هذه المنطقة. بالنسبة لـ AC-SPDs، تقوم UL بتقييم السلوك الآمن باستخدام:100 أ,500A و 1000A. بروتوكول اختبار DC SPDs قيد النظر حاليًا,ولكن من المرجح أن يتم اختبار الأجهزة في:10 أ,ISCPV و5 × Iscpv,حيث Iscpv هو تيار الدائرة القصيرة المحتمل للوحة الكهروضوئية المصنفة للاستخدام معها.

اختبار تيار الدائرة القصيرة UL

يقوم هذا الاختبار بتقييم قدرة SPD على فصل نفسه عن نظام الطاقة القادر على توفير تيارات أعطال كبيرة محتملة. الهدف هو التأكد من حدوث الانفصال بسرعة كافية للحد من الطاقة الزائدة في SPD الفاشل,وبالتالي تجنب حدوث انفجار أو خطر الحريق بسبب تيارات المتابعة. يتضمن الاختبار تطبيق جهد مرتفع على الفور على SPD من مصدر قادر على توصيل تيار الدائرة القصيرة بالكامل والذي يرغب المصنع في وضع علامة عليه على منتجه. يحاكي هذا حالة السباق الموجودة بين فاصل التيار الزائد الخاص بـ SPD (المصهر أو قاطع الدائرة) وتراكم الطاقة المتفجرة في المكون غير الخطي الداخلي الفاشل (MOVs),حالات الحزن والحزن,الفجوات الخ).

بصورة مماثلة,تقوم IEC 61643-1 بتقييم قدرة SPD على قطع الاتصال بأمان باستخدام الاختبارات التالية:

اختبار الثبات الحراري من اللجنة الكهروتقنية الدولية (IEC).

يشبه هذا الاختبار اختبار التيار المحدود الخاص بـ UL من حيث أنه يحاكي سلوك SPD عندما يصل إلى نهاية العمر الافتراضي بسبب تقادم مكوناته الداخلية غير الخطية. يتضمن الاختبار زيادة التيار تدريجيًا من خلال SPD في خطوات منفصلة تبلغ 2 مللي أمبير,والسماح بتحقيق التوازن الحراري عند كل نقطة قبل الانتقال إلى الزيادة التالية. في ظل مثل هذا السلوك,يقوم SPD بزيادة درجة حرارته الداخلية تدريجيًا إلى النقطة التي يتم فيها فصل الاتصال بشكل آمن,أو حرق,يحدث.

اختبار TOV المؤقت للجهد الزائد من IEC

تتضمن اختبارات TOV إخضاع SPD لجهد زائد مختلف يهدف إلى تكرار تلك التي يمكن أن تحدث في ظل أخطاء الشبكة المختلفة. يجب على الحزب الاشتراكي الديمقراطي أن يتحمل,أو قطع الاتصال بأمان,من هذه السيناريوهات. المدة الزمنية التي يتم فيها تطبيق TOV هي:5 ثوانٍ لمحاكاة الأعطال على جانب الجهد المنخفض لنظام التوزيع و200 مللي ثانية لمحاكاة الأخطاء على جانب الجهد العالي (أوقات الرحلة النموذجية لمرحلات الحماية المستخدمة في الشبكات الخاضعة للتنظيم من قبل IEC).

اختبار تيار الدائرة القصيرة IEC

تنص المواصفة IEC 61643-1 على أن "SPD المجهد (ذو دائرة قصيرة) يجب أن يتحمل تيارات دائرة القصر التي قد تحدث أثناء الخدمة". يستلزم الاختبار تحضير العينة حيث يتم استبدال أي مكونات محددة للجهد أو مكونات تبديل الجهد بكتل نحاسية (دمى). يتم بعد ذلك توصيل العينة المعدلة بمصدر تردد الطاقة عند أقصى جهد تشغيل محدد Uc وتيار دائرة قصر محتمل Isc كما هو معلن من قبل الشركة المصنعة. ويتم تنشيط العينة المعدلة مرتين (مرة عند 45 ومرة ​​عند 90 درجة كهربائية بعد الجهد صفر) العبور). في حالة تشغيل فاصل داخلي أو خارجي قابل للاستبدال، يتم استبداله (أو إعادة ضبطه) ويستمر الاختبار. معايير النجاح هي عدم وجود دليل على نشوب حريق أو احتراق. اختبار التيار المتوسط ​​IEC:لتقييم السلوك عند تيارات الدائرة القصيرة المنخفضة (المتوسطة).,يتم تحضير العينات مرة أخرى باستخدام كتل نحاسية وهمية ويتم تنشيطها بأقصى جهد تشغيل مستمر لنظام الطاقة لمدة خمس ثوانٍ.. يتم ضبط تيار الدائرة القصيرة المحتمل على خمسة أضعاف تصنيف أي فاصل تيار زائد محدد من قبل الشركة المصنعة (أو 300 أمبير إذا لم يتم تحديده). في حين أن هذه الطريقة لها النية الصحيحة,يشعر المنتقدون أن طريقة استبدال العناصر النشطة غير الخطية بكتل نحاسية قصيرة تحد من فائدتها.