浪涌保護器和隔離變壓器結合的設計

2021-11-20 · 閱讀564

1隔離變壓器防護

1.1隔離變壓器設計

隔離變壓器的優點在于，隔離變壓器可以限制線圈間的分布電容，從而降低共模雷電過電壓的耦合作用;還可以改變繞組方式，提高共模抑制比，使共模雷電壓難以轉換成差模雷電壓。在設計隔離變壓器電路時，考慮到雷電流殘壓較大，超出隔離變壓器輸入端電壓承受范圍，可以采取浪涌保護器和隔離變壓器相結合的方法進行設計，先利于浪涌保護器降低雷電流殘壓,然后再接入變壓器輸入端，輸出端也可以利于電涌保護器進一步限制過電壓，具體的電路設計圖如圖5所示。

下面分析變壓器的工作原理，變壓器的輸入端連接電源系統，輸出端連接雷達設備。當有雷電流通過時，隔離變壓器原邊一側的浪涌保護器動作，MOV1減小L線和N線之間的電位差，MOV2將L線上的殘壓雷電流泄放入地, MOV3將N線上的過電流泄放入地，放電間隙G1也是泄放雷電流的主要途徑，通過這段保護，已經將絕大多數的雷電流泄放入流。隔離變壓器的副邊一側先安裝一套電容吸收裝置，以吸收高頻雷電流下變壓器產生的過電容，MOV4、MOV5、MOV6、G2的功能和第一套浪涌保護器類似，它們可以進一步吸收殘余雷電流能量，以確保雷達裝備處于安全保護范圍之內。隔離變壓器還設計了計數控制裝置，隔離變壓器每遭受一次強電磁脈沖襲擊，計數控制的感應線圈都會計數一次, 并且變壓器.上的浪涌保護器指示燈還可以監測浪涌保護器的工作情況，避免因為浪涌保護器失效而使雷達裝備遭受損失，隔離變壓器副邊還裝有電壓、電流指示儀，可以實時監測輸入雷達設備電源的質量。根據隔離變壓器的設計圖，搭建了隔離變壓器的實物圖，如圖6所示。

2.2實際測試

在武漢大學防雷檢測中心，聘請第三方人員對隔離變壓器的雷電和電磁脈沖防護效果進行了檢測。在測試時，選用耦合去耦網絡對雷電流進行模擬，用數字示波器分別測試輸入端和輸出端的雷電壓波形，通過實驗前后雷電壓波形的對比來判斷隔離變壓器的防護效果，搭建好的測試平臺如圖7所示。
考慮到雷電流沖擊測試是破壞性實驗，每進行一次測試，對變壓器中的設備肯定會帶來沖擊，防護效果可能會受到影響，所以本次實驗只進行了兩組測試，實驗數據如表1所示。