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详情介绍

SPD系列AET吸能型过压保护器

      (产品一)

产品命名及型号

本产品是取代阻容(RC)模式装置的换代产品, 是专门为保护大功率电力电子器件-- 晶闸管、GTO、二极管、IGBT等而设计制造的半导体保护装置,具有限压吸能双重功能.产品型号为AET-XX-XXX 意义见图
过压保护器

                         AET的型号命名

用途

适用于宽脉冲能量吸收和过电压出现频繁的场合,主要应用于:发电机组灭磁、大小直流电机、大功率牵引电机励磁绕组、电磁铁(如电磁起重机)、铁道机车电器开闭时的能量吸收和过电压保护;电流互感器负边绕组开路烧损保护,保护操作者人生安全;大型开关的灭弧,超导磁体移能;大功率整流及传动设备的过电压吸收;大功率直流装置中的可控硅和晶闸管的过电压保护。

    性能特点         

在变流系统中晶闸管得到了广泛的应用,晶闸管虽具有弱电控制强电输出的特点,但其过载能力差,短时间的过电压和过电流都会导致晶闸管损坏。因此,在线路设计上必须给晶闸管配备过电压保护装置和过电流保护装置。

鉴于传统的阻容(RC)限压,吸能保护装置存在体积大,功耗大,发热量较高,成本高,响应速度慢,而只能将操作过电压限制在允许电压范围内;如果源于从电网侵入较高的浪涌电压时仍有可能超允许电压值,而高能氧化锌压敏电阻具有伏安特性曲线陡峭(如图2所示),能有效地将过电压抑制在设定的范围以内,AET吸能型多功能过压保护器承受能量密度较大(300J/cm3-750J/cm3,承受长脉宽浪涌能力强,电压梯度低(20v/mm-500v/mm).据上所述特性,以高能氧化锌压敏电阻为主要元件的AET吸能型多功能过压保护器既可以限制过冲电压,又可以吸收冲击能量。此AET保护装置相对于阻容(RC)装置而言具有非线性系数大(20-25),响应速度快(ns),自恢复能力强,自身功耗小(<0.3w,安全可靠,价格低,体积小,安装维修方便,寿命长等优点。本装置结构设计独特,与国际同类产品性能,安装尺寸兼容,产品材料采用耐高温环保材料(高温云母),故障状态显示,声光报警联动,避免失效运行(供客户选用)。

                            过压保护器
                                2
安装方式(如图)

  过压保护器    过压保护器   过压保护器   

   单孔式AET        双孔式AET        移动式AET

AET型多功能过压保护器安装尺寸如下
过压保护器

如何选型?(SPD元件的选择)

SPD系列AET吸能型过压保护器主要选取两个参数:

SPD元件的标称能量容量En和标称电压U10mA

SPD系列AET元件标称电压U10mA的确定

标称电压U10mA选取的原则是:

(a)浪涌以后正常运行时,AET元件所承受的峰值电压Um应小于U10mA

(b)AET元件过电压导通后的残压应小于半导体器件的标称反向电压Ur

.接于变频变压器及整流变压器二次侧AET元件标称电压U10mA的确定

正常运行时所受的峰值电压为:

Um=1.414U21               ①

系统中的半导体器件的标称反向电压为:

Ur=2×1.414U211+ΔU%)        

根据的选取原则

Um/0.95*0.8)≤U10mAUr*0.95/Kc    

式整理得出

1.86U21U10mA2.13U21

简化为

U10mA=2U21

(则AET元件标称电压U10mA值等于变压器二次侧线电压有效值的两倍)

以上式中:

U21         变压器的二次侧线电压有效值

ΔU% —   电网电压波动系数,一般为0.1~0.15

Kc    — SPD的残压系数为1.45

0.95     SPD拐点电压的波动系数

0.8    — 安全系数

.同样,接于直流电机励磁回路、同步电机励磁回路、变频装置变频侧及变流装置直流侧AET元件标称电压U10mA的确定与接于变压器二次侧AET元件标称电压计算相同

标称能量容量选取
.接于变频变压器及整流变压器二次侧AET元件标称能量En的确定

AET元件标称能量由两部分组成

**部分变压器空载一次侧断开时的浪涌能量Wh

Wh=2Sn/3πf)(I0/In                        

第二部分,变压器的漏抗Wf的储能,在变频装置(或变流装置)过电流保护动作时(快速熔断或快速断开)的浪涌能量Wf(单相,KJ

Wf=K2Sne/6πf                                                  

以上式中  

Sn——变压器的额定容量

f——电网频率50HZ

I0/In——变压器空载电流和额定电流比值,一般取0.02

K——电流*大过载倍数,2~4,一般取3

e——变压器短路阻抗,0.04~0.08,一般取0.06

En3Wh+Wf(考虑到3次浪涌能量的冲击)   

.同样,接于变频装置变频侧AET元件标称能量En的确定一般与接于变压器二次侧AET元件标称能量En计算相同

.接于变流装置直流侧AET元件标称能量En确定

当变流装置的快熔熔断或快开断开时,AET元件吸收的浪涌能量为直流电动机电枢回路电感储能和变压器漏抗储能

直流电动机电枢回路电感储能Wd

Wd= 1/2IM2 L                                  

式中

IM——电枢回路*大电流,一般为电机额定电流的2~3倍(A)

L——电枢回路电感值(H)

变压器漏抗储能Wf 样见

则变流装置直流侧AET元件标称能量为

En3Wd +Wf (考虑到3次浪涌能量的冲击)   

.接于直流电机励磁回路及交流同步电机励磁回路AET元件标称能量En确定

变压器二次侧的AET的标称能量的50考虑。 
同时也可根据 式计算

式中

IM——额定励磁电流

L——励磁回路电感值(H)

 
便于客户选型提供能量容量选择表如下 过压保护器

AET响应时间较快(ns级),保护后端设备,但不能承受长时间冲击,为了避免烧坏AET引发事故这就需要加快速熔断器做短路保护,同时也便于检修或是在AET发生性能老化时加以保护。

RD快速熔断器熔片容量选择表
过压保护器

熔断器熔片容量也可以按下式计算:
1.57ITN
≥Ifu≥IT
式中:
IT——晶闸管实际工作电流有效值
Ifu——熔体的额定电流
ITN——晶闸管的额定电流
ITN
IT数值原就比较接近,因此快熔的额定电流Ifu一般可以取晶闸管额定电流值ITN

接线方式如下
 

AET工作环境

(1)    温度:-35~+40

(2)    大气压力:91~108Kpa

(3)    相对温度:+44±2℃≤95%

(4)    海拔高度:≤2000m

(5)    机械振动:50±5Hz,加速度10g

(6)    碰撞次数:1000±10次,加速度10g

(7)    允许在有盐雾,凝露和霉菌环境下使用

                                   SPD系列AET吸能型多功能过压保护箱

 

特点及用途

SPD系列AET吸能型多功能过电压保护箱主要是吸收和控制变流系统操作过电压。在工作电路中电压低于标称额定电压时保护箱呈阻断状态,阻值无穷大,内部无电流通过;电路电压高于标称额定电压值时,保护箱迅速击穿导通,并由高阻状态变为低阻状态,同时吸收过压浪涌能量(10—120KJ)将线路电压稳定在安全电压范围内。

                   过压保护器

注意:垂直固定在无机振动的地面上(箱底垫上40cm的绝缘物)/应避免潮湿地面放置
接线方法
连接于变压器和变流器之间,靠近变压器(具体搪线方法详见随箱内附说明)
按说明书中的接线图连接紧固,同时接线截面积应符合国际标准

质量保证

产品出厂前均经过产品检验员检测验收。
用户按规定使用环境条件和技术条件正常使用,若出现产品损坏,供方负责免费更换。
用户如有技术问题或质量问题,请即使反馈信息,便于及时解决

注意事项

本产品不可随意拆卸
本产品安装方式由用户可自行选择,其电气性能不受安装方式的影响。

企业名片

上海凡曼库斯电力电子有限公司

 

 

 

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