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

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在IEC標(biāo)準(zhǔn)中，隔離防雷是一項(xiàng)重要的措施，正在報(bào)批中的中國(guó)建筑學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)《建筑物及電子信息系統(tǒng)隔離防雷技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》將這一重要措施寫入其中。現(xiàn)將IEC 62305-4 ED3 CD文件中有關(guān)隔離接口裝置的電涌隔離變壓器要求和應(yīng)用介紹如下。



1

隔離接口


隔離接口指能夠減少進(jìn)入LPZ的線路上的傳導(dǎo)電涌的裝置。包括繞組之間帶接地屏蔽網(wǎng)的隔離變壓器、無(wú)金屬光纖和光隔離器。

這些設(shè)備依靠本身的絕緣耐受能力或通過(guò)與SPD配合達(dá)到此類應(yīng)用。

隔離接口可以減少雷擊電磁脈沖（LEMP）的影響。對(duì)于損壞源S1（雷擊建筑物）和S3（雷擊建筑物服務(wù)設(shè)施），隔離接口的承受水平可能不夠。在這種情況下，應(yīng)在接口上游，盡可能近的位置安裝一個(gè)附加的SPD，其電壓保護(hù)水平（Up）應(yīng)小于接口的耐沖擊電壓限值（Uw）。對(duì)于損壞源S2（雷擊建筑物附近）和S4（雷擊建筑物服務(wù)設(shè)施附近），應(yīng)根據(jù)IEC60664-1的相關(guān)過(guò)電壓類別要求，選擇隔離接口的耐壓等級(jí)。

如果隔離接口與設(shè)備之間的內(nèi)部系統(tǒng)被屏蔽，則隔離接口下游的設(shè)備將得到保護(hù)。當(dāng)內(nèi)部系統(tǒng)未被屏蔽，且在此回路中感應(yīng)到的電壓大于設(shè)備的額定耐沖擊電壓時(shí)，還應(yīng)在設(shè)備附近安裝一個(gè)附加的SPD。

注：本部分（指IEC 62305-4 ED3 CD）僅涉及對(duì)建筑物內(nèi)設(shè)備的保護(hù)，而不是對(duì)隔離變壓器相連的其他建筑物的保護(hù)。



2

電涌隔離變壓器（SIT）


電涌隔離變壓器（SIT）是一種專門設(shè)計(jì)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(cè)（出現(xiàn)在主繞組和接地之間）傳遞到二次側(cè)（出現(xiàn)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(qiáng)的額定沖擊電壓。在主繞組和電磁屏蔽層之間具有增強(qiáng)絕緣的SIT時(shí)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(shí)被稱為雙向耐壓裝置。一些SIT涉及通信和信號(hào)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)：

IEC61643-351《低壓電涌保護(hù)裝置的部件第351部分：電信和信號(hào)網(wǎng)絡(luò)電涌隔離變壓器(SIT)的性能要求和試驗(yàn)方法》、IEC61643-352《低壓電涌保護(hù)組件第352部分：電信和信號(hào)網(wǎng)絡(luò)電涌隔離變壓器(SIT)的選擇和應(yīng)用原則》，還發(fā)布了ITU-TK.95《電信設(shè)備用隔離變壓器的電涌參數(shù)》和IEEEPC62.69?/D4《網(wǎng)絡(luò)設(shè)備用隔離變壓器的電涌參數(shù)》的標(biāo)準(zhǔn)。ITU-TK.126附錄A中討論了電力系統(tǒng)上SIT的使用情況。

2.2

SIT降低配電系統(tǒng)電涌

SIT被設(shè)計(jì)用來(lái)減少主繞組和二次繞組之間的共模（L-G）脈沖，但不會(huì)衰減差模（L-L）脈沖。因此，在二次繞組之后，可能需要設(shè)置附加的SPD。

SIT和I級(jí)試驗(yàn)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(yīng)電壓，則不需要額外的SPD。



3

SIT在數(shù)據(jù)中心IT設(shè)備應(yīng)用示例


圖1顯示了在數(shù)據(jù)中心的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上使用SIT的示例。安裝在電源和通信線路上的SIT通過(guò)增加外部接口之間的絕緣強(qiáng)度來(lái)保護(hù)設(shè)備。

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注：

WP：一次繞組

WS：二次繞組

ES：電磁屏蔽

MDF：主配電架，其中設(shè)有數(shù)據(jù)線SPD

圖1 SIT在數(shù)據(jù)中心IT設(shè)備應(yīng)用示例



4

SIT與協(xié)調(diào)配合的SPD創(chuàng)建LPZ示例


圖2提供了SIT與用于保護(hù)設(shè)備的SPD之間的協(xié)調(diào)。電源線上的SPD1和SIT協(xié)調(diào)配合，并與天線電纜上的SPD2一起，為設(shè)備創(chuàng)建一個(gè)LPZ。

天線上的雷電流由SPD2分流到大地。這將導(dǎo)致接地電位上升，但設(shè)備內(nèi)部未知的電涌保護(hù)組件（SPC）被SIT的隔離裝置繞過(guò)，只有左側(cè)的SPD1才能運(yùn)行。SPD1連接到CB的上游，以確保系統(tǒng)電源的連續(xù)性。

當(dāng)設(shè)備內(nèi)電涌保護(hù)組件(SPC)細(xì)節(jié)未知時(shí)，該方法同樣有效。


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注：

SPD1：I類測(cè)試的SPD

SPD2：D類測(cè)試的SPD數(shù)據(jù)

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(xié)調(diào)配合的SPD創(chuàng)建LPZ示例




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