ГОСТ Р МЭК 61643-12— 2011
U
i
2
F.2.2 Заключение
В каждом случае, когда требуется координация двух цинкооксидных варисторов. следует провести пять
этапов действий:
a) определить перенапряжения, ожидаемые при отсутствии в цепи УЗИП при воздействии длинными и
короткими волнами;
b
) выбрать УЗИП 1. способное выдержать такую нагрузку. Если не представляется возможным получить
информацию на этапе, указанном в перечислении а), тогда нужно использовать максимально выверенный УЗИП
(см. анализ риска) и получить значения /таХ| и
l
tпр1 у изготовителя, а затем сопоставить эти значения с данными,
приведенными в перечислении а);
c) выбрать УЗИП 2 согласно требуемым защитным характеристикам;
d) сравнить кривые
Urai
(/) при / в диапазоне 0.1/п — /„а*)- Затем найти точку пересеченияЕсли ток
достаточно мал (как правило, 0.1
1^),
то нет необходимости вычислять энергию для УЗИП 2. Энергетический
критерий будет выполнен независимо от расстояния между двумя УЗИП. Если есть какое-то сомнение, то нужно
рассчитатьэнергию, проходящую через УЗИП 2. учитывая сопротивление между двумя УЗИП. и проверить соблю
дение энергетического критерия. Если подобных кривых нет, выбрать УЗИП 2 по упрощенным требованиям.
Если УЗИП 2 имеет такой же номинальный разрядный ток. то
res1(/n)
< lZfas2(/„).
Если УЗИП 2 имеет меньший номинальный разрядный ток. то
Ut
C
ri
(/0 ) < ^
012
(^
2
)- Бьшо бы разумно вычис
лить энергию в УЗИП 2 для проверки соблюдения энергетического критерия и проверить, что защита все еще
обеспечивается.
e) повторять подбор до тех пор. пока действие по перечислению с) не даст положительный результат.
П р и м е ч а н и е 1 — Значения напряжения при очень малых токах (обычно называемого эталонным
напряжением) не используют для координации.
П р и м е ч а н и е 2 — В любом случае (с цинкооксидными варисторами или без них) принцип ЭМС
(элекромагнитной совместимости) требует, чтобы ток. протекающий через УЗИП 2. был как можно меньше.
П р и м е ч а н и е З — Кривые l/fcs (/) дают максимальные значения. Необходимо учитывать отклонения
характеристик вследствие допусков изготовителя.
П р и м е ч а н и е 4 — Предыдущие исследования могут быть обобщены для более чем двух УЗИП.
F.3 Аналитическое исследование: пример координации между устройствами защиты от импульсных
перенапряжений на основе разрядника и устройствами защиты от импульсных перенапряжений на основе
цинкооксидного варистора
F.3.1 Общие положения
Еще один общий пример — применение разрядника в качестве УЗИП 1 и цинкооксидного варистора в
качестве УЗИП 2 (см. рисунок F.3). В этом случав координация достигается, когда пробой происходит до того как
УЗИП 2 будет испытывать перенапряжение.
До пробоя имеем:
О, =
Ur
C
ri2(i) *
L
drtdt
.
Поскольку значение L/f0s2(i) вообще неизвестно, применяют следующую формулу, которая дает заниженный
результат:
I/, = l/feI2{/) + L
dudt {Urer
2
(i)
— классификационное напряжение цинкового варистора 2). Классификацион
ное напряжение — параметр, характеризующий варисгор. который расположен рядом с точкой излома характе
ристики
Uli.
Так как (Z, превышает динамическое разрядное напряжение разрядника ((JdvJ. координация достигается, и
лишь малая часть тока протекает через УЗИП 2. Она зависит от характеристик цинкооксидного варистора (УЗИП 2).
динамического разрядного напряжения разрядника (УЗИП 1). скорости возрастания и значения приходящего
импульса/и разделяющего расстояния
d
между УЗИП 1и УЗИП 2 (используется индуктивность L как часть полного
сопротивления
Z.
поскольку считается, что в этом случае активным сопротивлением
R
можно пренебречь).
F.3.2 Пример расчета приблизительных значений, требующихся для разделительной индуктивности
между разрядником и варистором
Ограниченность физического пространства, например, внутри современной сотовой базовой радиостан
ции такова, что УЗИП на основе металл-оксидных варисторов. установленное ниже, может ограничить переход
ный режим до уровня напряжения значительно ниже напряжения срабатывания, установленного выше УЗИП. на
основе разрядника. Это будет предупреждать срабатывание разрядника и позволит энергии импульса полностью
воздействовать на УЗИП на основе окиси металла. При ббльшем пространстве длина кабелей между УЗИП будет
больше и по этой причине может обеспечивать достаточную индуктивность для работы искрового разрядника.
Всегда сохраняется возможность того, что случайный импульс разойдется параллельными путями и умень
шится до уровня, при котором напряжение будет недостаточным для срабатывания разрядника. В этом случав
установленный ниже УЗИП должен иметь достаточную мощность для самостоятельного поглощения всей энер
гии.
56