暫時(shí)過電壓TOV對浪涌保護(hù)器的影響！

2022-06-10 · 閱讀707

浪涌保護(hù)器tov測試有分為高壓和低壓，壓敏限壓型浪涌保護(hù)器Uc385V的產(chǎn)品一般為高壓不耐受，低壓TOV測試沒問題。石墨型的浪涌保護(hù)器低壓和高壓TOV測試均沒有問題。

本文分享下暫時(shí)過電壓TOV對浪涌保護(hù)器的影響。

浪涌保護(hù)器在其壽命期內(nèi)可能會受到比電力系統(tǒng)最大持續(xù)工作電壓高的暫時(shí)過電壓UTov的影響，可能導(dǎo)致浪涌保護(hù)器失效。

暫時(shí)過電壓有兩個(gè)要素：幅值和時(shí)間。過電壓持續(xù)時(shí)間主要取決于電力系統(tǒng)的接地情況(包括高壓電力系統(tǒng)和接有浪涌保護(hù)器的低壓系統(tǒng))。在確定暫時(shí)過電壓時(shí),應(yīng)考慮系統(tǒng)的最大持續(xù)工作電壓。

GB/T 16895.10-2010給出了低壓電網(wǎng)中預(yù)期的Urov的最大值(見下圖）。較低的Utov取決于許多因素,如浪涌保護(hù)器的安裝位置、電網(wǎng)型式等。

由高壓系統(tǒng)和地之間故障引起低壓系統(tǒng)的TOV。在HV/LV（高壓/低壓）變壓器高壓側(cè)發(fā)生故障時(shí)(例如，變壓器內(nèi)部失效或一個(gè)間隙放電，見注)，就會有電流Im流過變壓器的接地電阻R。由于接地電阻與低壓網(wǎng)絡(luò)的連接，一個(gè)高UTOV(HV)會出現(xiàn)在低壓網(wǎng)絡(luò)，持續(xù)時(shí)間等于高壓網(wǎng)絡(luò)故障清除的時(shí)間(大約10ms到數(shù)小時(shí))。

注：變壓器LV側(cè)暫時(shí)過電壓,可能來自于：

①HV裸露的導(dǎo)電部分的電位極度提升導(dǎo)致HV和LV之間的絕緣損壞；

②HV/LV變壓器的內(nèi)部故障或者高壓導(dǎo)線掉落在低壓線導(dǎo)致HV和LV直接接觸；

③通過接地連接之間的耦合導(dǎo)致在LV中性點(diǎn)和LV導(dǎo)線上,甚至在用戶接地連接或者附近通信系統(tǒng)上產(chǎn)生過電壓。
潛在的暫時(shí)過電壓情況更詳細(xì)的討論見GB/T16895.10-2010，在這種情況下,連接在帶電導(dǎo)線和地之間的浪涌保護(hù)器會過載而無法承受這種電應(yīng)力。

在特殊應(yīng)用時(shí)，用戶需要知道關(guān)于暫時(shí)過電壓的系統(tǒng)參數(shù),以便評估設(shè)備保護(hù)和浪涌保護(hù)器潛在失效之間的最佳平衡。IEC 61643-1論述了這一點(diǎn),并且可選擇的暫時(shí)過電壓試驗(yàn)被推薦在浪涌保護(hù)器上進(jìn)行，以便檢查如果浪涌保護(hù)器損壞，不會導(dǎo)致一個(gè)危險(xiǎn)的情況。
UTov(HV)的值取決于故障電流Im和變壓器的接地電阻R。在多點(diǎn)接地系統(tǒng)，該電阻為從故障點(diǎn)觀察到的接地網(wǎng)絡(luò)的電阻。

注1：暫時(shí)過電壓通常由事故引起，比如低壓配電系統(tǒng)的故障，電容器動(dòng)作和電動(dòng)機(jī)停機(jī)、起動(dòng)，這些過電壓是短時(shí)的。由三相供電系統(tǒng)故障引起的暫時(shí)過電壓持續(xù)時(shí)間從0.05s到最大5s。單相電動(dòng)機(jī)起動(dòng)，若中線連接不好，將會引起很大的過電壓。典型情況是它將達(dá)到5s。因此，暫時(shí)過電壓持續(xù)時(shí)間根據(jù)本部分來選擇，從0.05S~5S.

注2：在某些網(wǎng)絡(luò)中，有必要考慮一個(gè)短時(shí)(低于5s)暫時(shí)過電壓，由高壓系統(tǒng)故障引起(Utov Hv)，它為Uo+1200V(見GB/T 16895.10-2010)。這么高的電壓值將會導(dǎo)致浪涌保護(hù)器失效。在這些情況下，就要做適當(dāng)?shù)脑囼?yàn)以確保這一失效不會引起對人員、設(shè)備和設(shè)施的任何危險(xiǎn)。Uo+1 200V的值是最大持續(xù)時(shí)間為5s的暫時(shí)過電壓的最大值，根據(jù)低壓裝置和高壓系統(tǒng)中接地系統(tǒng)的不同類型，此值有可能有或沒有。另外，暫時(shí)過電壓可能持續(xù)時(shí)間長于5s的情況由GB/T 16895.10-2010決定，而且可能由于持續(xù)時(shí)間長導(dǎo)致失效。

本部分中,由LV系統(tǒng)中的故障產(chǎn)生的TOV，用Utov LV表示。而HV系統(tǒng)中，則用Utov HV表示。在上面所給公式的基礎(chǔ)上，如果有可能的話，在理論上繪一條網(wǎng)絡(luò)中UTov和時(shí)間的變化曲線。實(shí)際上，尤其是在浪涌保護(hù)器的安裝地點(diǎn)不知道該曲線。在這種情況下，僅知道很少的典型點(diǎn)，很難繪制上述曲線。
通常僅知道一些標(biāo)準(zhǔn)化的最大值，曲線就退縮為某幾個(gè)點(diǎn)。對浪涌保護(hù)器選擇有特別意義的時(shí)間值為200ms和5s。