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

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在IEC標準中,隔離防雷是一項重要的措施,正在報批中的中國建筑學會標準《建筑物及電子信息系統隔離防雷技術標準》將這一重要措施寫入其中?,F將IEC 62305-4 ED3 CD文件中有關隔離接口裝置的電涌隔離變壓器要求和應用介紹如下。



1

隔離接口


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

這些設備依靠本身的絕緣耐受能力或通過與SPD配合達到此類應用。

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(雷擊建筑物服務設施),隔離接口的承受水平可能不夠。在這種情況下,應在接口上游,盡可能近的位置安裝一個附加的SPD,其電壓保護水平(Up)應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(雷擊建筑物服務設施附近),應根據IEC60664-1的相關過電壓類別要求,選擇隔離接口的耐壓等級。

如果隔離接口與設備之間的內部系統被屏蔽,則隔離接口下游的設備將得到保護。當內部系統未被屏蔽,且在此回路中感應到的電壓大于設備的額定耐沖擊電壓時,還應在設備附近安裝一個附加的SPD。

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



2

電涌隔離變壓器(SIT)


電涌隔離變壓器(SIT)是一種專門設計的變壓器,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(出現在主繞組和接地之間)傳遞到二次側(出現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,該組件具有增強的額定沖擊電壓。在主繞組和電磁屏蔽層之間具有增強絕緣的SIT時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時被稱為雙向耐壓裝置。一些SIT涉及通信和信號網絡標準:

IEC61643-351《低壓電涌保護裝置的部件第351部分:電信和信號網絡電涌隔離變壓器(SIT)的性能要求和試驗方法》、IEC61643-352《低壓電涌保護組件第352部分:電信和信號網絡電涌隔離變壓器(SIT)的選擇和應用原則》,還發布了ITU-TK.95《電信設備用隔離變壓器的電涌參數》和IEEEPC62.69?/D4《網絡設備用隔離變壓器的電涌參數》的標準。ITU-TK.126附錄A中討論了電力系統上SIT的使用情況。

2.2

SIT降低配電系統電涌

SIT被設計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,可能需要設置附加的SPD。

SIT和I級試驗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電壓,則不需要額外的SPD。



3

SIT在數據中心IT設備應用示例


圖1顯示了在數據中心的計算機網絡設備上使用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度來保護設備。

三言兩語 | 采用電涌隔離變壓器(SIT)的隔離接口要求和應用

注:

WP:一次繞組

WS:二次繞組

ES:電磁屏蔽

MDF:主配電架,其中設有數據線SPD

圖1 SIT在數據中心IT設備應用示例



4

SIT與協調配合的SPD創建LPZ示例


圖2提供了SIT與用于保護設備的SPD之間的協調。電源線上的SPD1和SIT協調配合,并與天線電纜上的SPD2一起,為設備創建一個LPZ。

天線上的雷電流由SPD2分流到大地。這將導致接地電位上升,但設備內部未知的電涌保護組件(SPC)被SIT的隔離裝置繞過,只有左側的SPD1才能運行。SPD1連接到CB的上游,以確保系統電源的連續性。

當設備內電涌保護組件(SPC)細節未知時,該方法同樣有效。


三言兩語 | 采用電涌隔離變壓器(SIT)的隔離接口要求和應用

注:

SPD1:I類測試的SPD

SPD2:D類測試的SPD數據

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與協調配合的SPD創建LPZ示例




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