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    CT取電模式下的浪涌和脈沖群分析。

    來源: 時間:2022-05-24 09:03:28 瀏覽次數:

    CT取電的原理。

    傳統的電源模式通過變壓器(電壓互感原理)實現高壓交流電源向低壓直流電源的轉換。在交流電壓下降過程中,電壓信號始終保持50Hz交流正弦波形信號,信號頻率、振幅和相位與高壓電網同步,交流輸出電路可以打開但不短路,根據電流信號的大小,電流信號不再是標準的正弦波信號,輸出電流波形、相位和振幅決定了輸出功率的變化。

    CT電源采集也利用電磁感應原理實現電能轉換,但不同于傳統變壓器的電壓感應原理。它利用電流互感原理傳遞電能,這與傳統的電源模式原理相同,即電流互感器CT輸出端的電流信號頻率(假設電流互感器的容量是無限的,即理想CT),振幅和相位與原電網同步,CT輸出端可以短路,但不能打開。根據不同的電源模塊負載,CT輸出端的電壓信號大小和相位保持變化,甚至CT輸出端的電壓信號也不再是標準的正弦波信號。它是CT輸出側電壓信號的波形。相位和振幅的變化決定了其傳導功率的變化。

    為了確保CT輸出端在沒有負載或沒有輕負載的情況下不會處于等效開路狀態,需要在電源轉換模塊的輸入側安裝電流旁路調節器。當電流旁路調節器需要負載時,允許電流通過整流器向負載供電。當沒有負載時,CT的輸出電流幾乎完全通過電流旁路調節器。此時,電源模塊的輸入側(即CT的輸出端)的電壓幾乎為零。

    可以看出,CT電源模塊的輸入是電流信號輸入,需要確保CT的輸出側不能處于開路狀態,否則容易形成高壓,危及設備和人身安全。電壓信號不能直接添加到電源模塊的輸入端,電流旁路調節裝置可能會對電壓信號形成短路電路,容易對設備造成損壞。

    干擾感應路徑的常規電源模式。

    由于傳統源模塊的電壓信號來自電網側的線路電壓或相電壓,電網側遇到的雷電高壓信號或運行過電壓信號將沿著電壓回路傳輸到電源模塊和負載電路板,因此電源模塊和負載電子電路的防雷電壓浪涌和運行過電壓非常重要,即相應的電子電氣設備需要滿足浪涌和脈沖群沖擊的要求。

    雷擊或操作過電壓更容易產生高壓信號超過傳統工作電壓在相間(AB相)或相位(AN相),可以通過變壓器和電源電路傳輸到整流器的輸出側。如果電路中沒有安裝保護措施,很容易對后續設備造成損壞。因此,為了檢查設備的抗干擾能力,需要在電源的輸入端添加模擬測試高壓信號(差模信號)。

    干擾感應路徑CT取電。

    由于上述CT電源采集與傳統電源的原CT電源模式供電的可靠性應主要是在電流信號傳輸過程中對CT電源設備的可靠性進行測試。由于傳統的雷電壓傳輸路徑不再存在于CT電源采集模式中,因此傳統的雷擊和過電壓操作幾乎不會影響CT電源采集模式。

    從圖中可以看出,當相間或相位之間發生雷擊或操作過電壓時,由于CT的一次側是通過CT線圈的A相導線,相當于A相導線的某一點,CT的一次側電流為A相導線電流,CT的一次側電壓接近于零。理論上,CT的二次側電流與一次側電流的比值滿足匝數比值,CT的二次側電壓與一次側的相位或相位電壓無關??梢酝茰y,CT二次側輸出電壓僅與后端等效阻抗和一次側電流大小有關。因此,CT通電在抗雷擊過電壓和操作過電壓方面具有安全優勢。

    可以看出,傳統的測試方法添加浪涌測試信號和脈沖組信號的電源模塊的輸入模塊不適合CT電源供電模式,和測試結果的方法沒有設備的可靠性意義。即使是電流旁路調節裝置設計不當的取電模塊,也可能更容易獲得良好的測試指標,當電流較大時,該模塊往往更容易在CT輸出側形成近似的開路高壓,導致設備損壞。

    然而,當導線電流為10a甚至更小時,當導線額定電流通常高達600a甚至更高時,當導線發生短路故障時,導線可能流經短時間短路大電流。因此,有必要檢查一次側大電流時取電模塊的可靠性,以及短時間短路電流下取電模塊的耐受性。

    從以上分析來看,在CT取電模塊設計得當的情況下,CT取電在抗雷擊浪涌過電壓和電網運行過電壓方面具有先天的理論優勢。建議將此類產品的測試放在安全指標上,如電源模塊輸入端是否存在開路風險。

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