三言兩語 | 采用電涌隔離變壓器(SIT)的隔離接口要求和應(yīng)用
發(fā)布日期:
2021-10-28

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在IEC標(biāo)準(zhǔn)中,隔離防雷是一項(xiàng)重要的措施,正在報(bào)批中的中國建筑學(xué)會標(biāo)準(zhǔn)《建筑物及電子信息系統(tǒng)隔離防雷技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》將這一重要措施寫入其中。現(xiàn)將IEC 62305-4 ED3 CD文件中有關(guān)隔離接口裝置的電涌隔離變壓器要求和應(yīng)用介紹如下。



1

隔離接口


隔離接口指能夠減少進(jìn)入LPZ的線路上的傳導(dǎo)電涌的裝置。包括繞組之間帶接地屏蔽網(wǎng)的隔離變壓器、無金屬光纖和光隔離器。

這些設(shè)備依靠本身的絕緣耐受能力或通過與SPD配合達(dá)到此類應(yīng)用。

隔離接口可以減少雷擊電磁脈沖(LEMP)的影響。對于損壞源S1(雷擊建筑物)和S3(雷擊建筑物服務(wù)設(shè)施),隔離接口的承受水平可能不夠。在這種情況下,應(yīng)在接口上游,盡可能近的位置安裝一個(gè)附加的SPD,其電壓保護(hù)水平(Up)應(yīng)小于接口的耐沖擊電壓限值(Uw)。對于損壞源S2(雷擊建筑物附近)和S4(雷擊建筑物服務(wù)設(shè)施附近),應(yīng)根據(jù)IEC60664-1的相關(guān)過電壓類別要求,選擇隔離接口的耐壓等級。

如果隔離接口與設(shè)備之間的內(nèi)部系統(tǒng)被屏蔽,則隔離接口下游的設(shè)備將得到保護(hù)。當(dāng)內(nèi)部系統(tǒng)未被屏蔽,且在此回路中感應(yīng)到的電壓大于設(shè)備的額定耐沖擊電壓時(shí),還應(yīng)在設(shè)備附近安裝一個(gè)附加的SPD。

:本部分(指IEC 62305-4 ED3 CD)僅涉及對建筑物內(nèi)設(shè)備的保護(hù),而不是對隔離變壓器相連的其他建筑物的保護(hù)。



2

電涌隔離變壓器(SIT)


電涌隔離變壓器(SIT)是一種專門設(shè)計(jì)的變壓器,一次和二次繞組之間有絕緣和屏蔽(電磁屏蔽)。這些屏蔽和絕緣層有助于減少一次側(cè)(出現(xiàn)在主繞組和接地之間)傳遞到二次側(cè)(出現(xiàn)在二次繞組和接地之間)的共模電涌。

2.1

SIT沖擊耐受電壓能力

與普通變壓器相比,該組件具有增強(qiáng)的額定沖擊電壓。在主繞組和電磁屏蔽層之間具有增強(qiáng)絕緣的SIT時(shí)被稱為單向耐壓裝置;而在二次繞組和電磁屏蔽層之間具有附加絕緣的SIT時(shí)被稱為雙向耐壓裝置。一些SIT涉及通信和信號網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn):

IEC61643-351《低壓電涌保護(hù)裝置的部件第351部分:電信和信號網(wǎng)絡(luò)電涌隔離變壓器(SIT)的性能要求和試驗(yàn)方法》、IEC61643-352《低壓電涌保護(hù)組件第352部分:電信和信號網(wǎng)絡(luò)電涌隔離變壓器(SIT)的選擇和應(yīng)用原則》,還發(fā)布了ITU-TK.95《電信設(shè)備用隔離變壓器的電涌參數(shù)》和IEEEPC62.69?/D4《網(wǎng)絡(luò)設(shè)備用隔離變壓器的電涌參數(shù)》的標(biāo)準(zhǔn)。ITU-TK.126附錄A中討論了電力系統(tǒng)上SIT的使用情況。

2.2

SIT降低配電系統(tǒng)電涌

SIT被設(shè)計(jì)用來減少主繞組和二次繞組之間的共模(L-G)脈沖,但不會衰減差模(L-L)脈沖。因此,在二次繞組之后,可能需要設(shè)置附加的SPD。

SIT和I級試驗(yàn)SPD的組合可用于部分或直接雷擊電源線路。如果SIT主繞組的額定沖擊電壓大于間接雷擊的感應(yīng)電壓,則不需要額外的SPD。



3

SIT在數(shù)據(jù)中心IT設(shè)備應(yīng)用示例


圖1顯示了在數(shù)據(jù)中心的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上使用SIT的示例。安裝在電源和通信線路上的SIT通過增加外部接口之間的絕緣強(qiáng)度來保護(hù)設(shè)備。

三言兩語 | 采用電涌隔離變壓器(SIT)的隔離接口要求和應(yīng)用

注:

WP:一次繞組

WS:二次繞組

ES:電磁屏蔽

MDF:主配電架,其中設(shè)有數(shù)據(jù)線SPD

圖1 SIT在數(shù)據(jù)中心IT設(shè)備應(yīng)用示例



4

SIT與協(xié)調(diào)配合的SPD創(chuàng)建LPZ示例


圖2提供了SIT與用于保護(hù)設(shè)備的SPD之間的協(xié)調(diào)。電源線上的SPD1和SIT協(xié)調(diào)配合,并與天線電纜上的SPD2一起,為設(shè)備創(chuàng)建一個(gè)LPZ。

天線上的雷電流由SPD2分流到大地。這將導(dǎo)致接地電位上升,但設(shè)備內(nèi)部未知的電涌保護(hù)組件(SPC)被SIT的隔離裝置繞過,只有左側(cè)的SPD1才能運(yùn)行。SPD1連接到CB的上游,以確保系統(tǒng)電源的連續(xù)性。

當(dāng)設(shè)備內(nèi)電涌保護(hù)組件(SPC)細(xì)節(jié)未知時(shí),該方法同樣有效。


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注:

SPD1:I類測試的SPD

SPD2:D類測試的SPD數(shù)據(jù)

SPC:例如,PCB(電路板)安裝的MOV

?:部分雷電流流量

F : SPD外部脫離器(后備熔斷器)

CB:斷路器

圖2 SIT與協(xié)調(diào)配合的SPD創(chuàng)建LPZ示例




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