浪涌保護(hù)器和隔離變壓器結(jié)合的設(shè)計(jì)

2021-11-20 · 閱讀915

1隔離變壓器防護(hù)

1.1隔離變壓器設(shè)計(jì)

隔離變壓器的優(yōu)點(diǎn)在于，隔離變壓器可以限制線(xiàn)圈間的分布電容，從而降低共模雷電過(guò)電壓的耦合作用;還可以改變繞組方式，提高共模抑制比，使共模雷電壓難以轉(zhuǎn)換成差模雷電壓。在設(shè)計(jì)隔離變壓器電路時(shí)，考慮到雷電流殘壓較大，超出隔離變壓器輸入端電壓承受范圍，可以采取浪涌保護(hù)器和隔離變壓器相結(jié)合的方法進(jìn)行設(shè)計(jì)，先利于浪涌保護(hù)器降低雷電流殘壓,然后再接入變壓器輸入端，輸出端也可以利于電涌保護(hù)器進(jìn)一步限制過(guò)電壓，具體的電路設(shè)計(jì)圖如圖5所示。

下面分析變壓器的工作原理，變壓器的輸入端連接電源系統(tǒng)，輸出端連接雷達(dá)設(shè)備。當(dāng)有雷電流通過(guò)時(shí)，隔離變壓器原邊一側(cè)的浪涌保護(hù)器動(dòng)作，MOV1減小L線(xiàn)和N線(xiàn)之間的電位差，MOV2將L線(xiàn)上的殘壓雷電流泄放入地, MOV3將N線(xiàn)上的過(guò)電流泄放入地，放電間隙G1也是泄放雷電流的主要途徑，通過(guò)這段保護(hù)，已經(jīng)將絕大多數(shù)的雷電流泄放入流。隔離變壓器的副邊一側(cè)先安裝一套電容吸收裝置，以吸收高頻雷電流下變壓器產(chǎn)生的過(guò)電容，MOV4、MOV5、MOV6、G2的功能和第一套浪涌保護(hù)器類(lèi)似，它們可以進(jìn)一步吸收殘余雷電流能量，以確保雷達(dá)裝備處于安全保護(hù)范圍之內(nèi)。隔離變壓器還設(shè)計(jì)了計(jì)數(shù)控制裝置，隔離變壓器每遭受一次強(qiáng)電磁脈沖襲擊，計(jì)數(shù)控制的感應(yīng)線(xiàn)圈都會(huì)計(jì)數(shù)一次, 并且變壓器.上的浪涌保護(hù)器指示燈還可以監(jiān)測(cè)浪涌保護(hù)器的工作情況，避免因?yàn)槔擞勘Ｗo(hù)器失效而使雷達(dá)裝備遭受損失，隔離變壓器副邊還裝有電壓、電流指示儀，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)輸入雷達(dá)設(shè)備電源的質(zhì)量。根據(jù)隔離變壓器的設(shè)計(jì)圖，搭建了隔離變壓器的實(shí)物圖，如圖6所示。

2.2實(shí)際測(cè)試

在武漢大學(xué)防雷檢測(cè)中心，聘請(qǐng)第三方人員對(duì)隔離變壓器的雷電和電磁脈沖防護(hù)效果進(jìn)行了檢測(cè)。在測(cè)試時(shí)，選用耦合去耦網(wǎng)絡(luò)對(duì)雷電流進(jìn)行模擬，用數(shù)字示波器分別測(cè)試輸入端和輸出端的雷電壓波形，通過(guò)實(shí)驗(yàn)前后雷電壓波形的對(duì)比來(lái)判斷隔離變壓器的防護(hù)效果，搭建好的測(cè)試平臺(tái)如圖7所示。
考慮到雷電流沖擊測(cè)試是破壞性實(shí)驗(yàn)，每進(jìn)行一次測(cè)試，對(duì)變壓器中的設(shè)備肯定會(huì)帶來(lái)沖擊，防護(hù)效果可能會(huì)受到影響，所以本次實(shí)驗(yàn)只進(jìn)行了兩組測(cè)試，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表1所示。