多脉冲专项(五)——模块化SPD测试典型10脉冲的结果与研究
1.1试品:
单片包封20—40kA共三片并联,选用仿“西岱尔”结构形式,试品分为两组如下表:
组别 |
Uc(V) |
In(kA) |
A组 |
420 |
20 |
B组 |
750 |
20 |
1.2波形:
10脉冲8/20μs典型实验波形,首尾幅值=2倍中间8脉冲幅值,时间间隔为:前九个脉冲间隔60ms,最后一个脉冲间隔400ms。在施加10脉冲的同时,施加工频255V/100A的电源。此典型波形已经写入我国QX行业标准与正在起草的莱茵Tuv的2pgf技术认证标准,为研究线路中传输的多脉冲对电涌保护器的性能测试规定波形。如图:
二、A组试品测试不同幅值多脉冲的结果。
电流(首尾-中间) |
脉冲数 |
冲击后压敏电压 |
现象 |
60—30 |
9 |
— |
起火 |
40—20 |
10 |
— |
全部脱扣 |
30—15 |
10 |
680 |
5s后脱扣1片 |
30—15 |
10 |
670 |
完好 |
A组试品设计的防护单脉冲为In=60kA,但在10脉冲的作用下,60-30kA的幅值,均在第7个冲击时发生损坏,最终在255V/100A电源作用下起火。下调测试幅值发现在10脉冲40-20kA的幅值,试品虽然在冲击过程中没有损坏,但在冲击后瞬间全部脱扣;在10脉冲30-15kA的幅值,使用了2只试品,期间测试后出现了一片脱扣,可以大概预测此10脉冲幅值是该类SPD设计的耐受极限。
A组试品 10脉冲60—30kA三、B组试品测试不同幅值多脉冲的结果。
电流(首尾-中间) |
脉冲数 |
冲击后压敏电压 |
现象 |
60—30 |
10 |
— |
起火 |
50—25 |
10 |
1117/1109 |
表面温度90/完好 |
50—25 |
10 |
1183/1171 |
脱扣2片 |
40—20 |
10 |
1125/1112 |
完好 |
40—20 |
10 |
1115/1106 |
完好 |
B组试品设计的防护单脉冲为In=60kA,但在10脉冲的作用下,60-30kA的幅值,均在第9个冲击时发生损坏,最终在255V/100A电源作用下起火。下调测试幅值发现在10脉冲50-25kA的幅值,试品虽然在冲击过程中没有损坏,但在冲击后发生脱扣2片以及表面温度到达脱扣临界等情况;在10脉冲40-20kA的幅值,使用了2只试品,期间测试后均完好,冷却后测试启动电压也完全正常。可以预测此10脉冲幅值是该类SPD设计的耐受极限。
状态照片:
B组试品 10脉冲60—30kA
四、测试小结
(1) 按单脉冲设计的SPD,其In幅值无法通过10脉冲等同幅值测试。
(2) 按测试结果推算,按SPD设计的单脉冲0.5In幅值计算,可以通过1次10脉冲等同幅值测试。
(3) SPD使用芯片的启动电压越高,在同等单脉冲通流能力的基础上,具有更高的10脉冲耐受能力。