Главная » Разное » Высоковольтное напряжение: Низковольтная и высоковольтная передача — как до нас доходит электричесвто

Высоковольтное напряжение: Низковольтная и высоковольтная передача — как до нас доходит электричесвто

| – Комментировать

Содержание

Низковольтная и высоковольтная передача — как до нас доходит электричесвто

Низковольтное и высоковольтное энергоснабжение — это два принципиально разных способа передачи электрического монстра. Но, как ложка хороша к обеду, также и напряжение желательно использовать по назначению. Начнём с того, что такое низковольтное напряжение. И наконец, я расскажу ответ на самый волнительный вопрос: какую дорогу и как проходит электрический монстр прежде чем попасть к нам домой? Но обо всем по порядку.

Итак, низковольтное напряжение — это то, что трещит в наших с вами розетках. Низковольтное напряжение очень полезно, так как даёт максимальную мощность при минимальных затратах на проводники. Чтобы передавать электричество напряжением 220 В и силой тока 16 А, достаточно двужильного провода сечением 1,5 – 2,5мм. Это общепринятый стандарт, под который делают все электроприборы на территории Европы и Азии. В Америке и Канаде стандарт напряжения — 110 В, там свои электроприборы, имеющие специальные вилки.

Разница в напряжении в данном случае не так важна, ведь оба стандарта являются низковольтными. И оба достаточно опасны для человека, но удар электрическим током от розетки едва ли способен покалечить взрослого человека. Если только мы не говорим про продолжительный контакт с проводами, в этом случае последствия наверняка будут серьезнее. Так вот, если подвести черту под все, о чем мы только что говорили, получится, что такой ток не нуждается в дорогостоящем электропроводе, также он не требует специальных электроприборов и по сути своей практически безопасен. Он отлично подходит для жилых помещений, офисов и производств. Не стоит забывать, что для низковольтного напряжения значения обычно находятся между 12 В и 380 В, так что даже некоторые производства могут работать от низковольтной сети.

Высоковольтные линии электропередач — это специальные трассы для передачи электричества огромной мощности на длительные расстояния. Напряжение таких сетей колоссально и может варьироваться от 1 кВ до 1150 кВ.

Но у такого способа есть плюсы. Он предполагает меньшее количество потерь, нежели низковольтное, при передаче электричества на большое расстояние. Эти потери могут быть связаны с огромным количеством факторов. Первый из них — это сопротивление, постоянная величина для каждого материала, которая измеряется в Омах. Все помнят законы Ома? Сила тока прямо пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению. Исходя из этого, понятно, что много мощности теряется для преодоления сопротивления в проводнике. Также колоссальные потери происходят при создании электромагнитного поля вокруг проводника и его нагрев. К сожалению, это те потери, с которыми сложно бороться, но есть решение — многократно увеличить мощность передаваемого тока. Тогда в процентном соотношении потери в том же самом проводнике, будут в несколько раз меньше. Вот для этого и нужно высокое напряжение.

В завершении немного о том, как электрический монстр с электростанции попадает к нам домой. Представим, что мы берем электричество на теплоэлектростанции. Я вас могу шокировать, но пока электричество попадет в ваш дом с напряжением 220 В и 50 Гц, ему нужно пройти семь технологических этапов. Итак, первым этапом при движении электричества будет тепловая электростанция. С нее подается ток определенного напряжения — как правило, оно равно 12 кВ. С теплоэлектростанции электричество попадет на подстанцию с повышающими трансформаторами, которые повышают напряжение с 12кВ до 400 кВ. Таким образом мы преодолеваем максимальное количество потерь и получаем магистральную линию электропередач. Кстати, напряжение таких линий электропередач может быть колоссальным и достигать 1150 кВ киловольт или 1,15 МВ (мегавольта). Далее, как вы уже догадываетесь, магистральная линия электропередач заканчивается подстанцией, на которой стоит понижающий трансформатор, который возвращает напряжение 12 кВ. Зачем? Дело в том, что очень сложно до каждого поселка или деревни построить мощную ветку электроснабжения, а вот 12-киловаттную — пожалуйста. Движемся дальше, пункт шестой: снова понижающий трансформатор, после которого мы получаем электричество с уже знакомым напряжением в 220 В.

Вот такой нелегкий путь, но он выходит намного дешевле при передаче тока на большие расстояния.

В следующей статье, мы расскажем про трансформаторы и их принцип действия.

Высоковольтное напряжение это сколько

Монтаж и эксплуатация воздушных линий электропередачи

Классификация ВЛ.

Воздушные линии электропередачи различают по ряду критериев. Приведем общую классификацию.

    ВЛ переменного тока

Рисунок. ВЛ переменного тока напряжением 750 кВ

Рисунок. ВЛ постоянного тока напряжением 800 кВ

В настоящее время передача электрической энергии осуществляется преимущественно на переменном токе. Это связано с тем, что подавляющее большинство источников электрической энергии вырабатывают переменное напряжение (исключением являются некоторые нетрадиционные источники электрической энергии, например, солнечные электростанции), а основными потребителями являются машины переменного тока.

В некоторых случаях передача электрической энергии на постоянном токе предпочтительнее. Схема организации передачи на постоянном токе приведена на рисунке ниже. Для уменьшения нагрузочных потерь в линии при передаче электроэнергии на постоянном токе, как и на переменном, с помощью трансформаторов увеличивают напряжение передачи. Кроме этого при организации передачи от источника к потребителю на постоянном токе необходимо преобразовать электрическую энергию из переменного тока в постоянный (с помощью выпрямителя) и обратно (с помощью инвертора).

а
б

Рисунок. Схемы организации передачи электрической энергии на переменном (а) и постоянном (б) токе: Г – генератор (источник энергии), Т1 – повышающий трансформатор, Т2 – понижающий трансформатор, В – выпрямитель, И – инвертор, Н – нагрузка (потребитель).

Преимущества передачи электроэнергии по ВЛ на постоянном токе следующие:

  1. Строительство воздушной линии дешевле, так как передачу электроэнергии на постоянном токе можно осуществлять по одному (монополярная схема) или двум (биполярная схема) проводам.
  2. Передачу электроэнергии можно осуществлять между несинхронизированными по частоте и фазе энергосистемами.
  3. При передаче больших объемов электроэнергии на большие расстояния потери в ЛЭП постоянного тока становятся меньше чем при передаче на переменном токе.
  4. Предел передаваемой мощности по условию устойчивости энергосистемы выше, чем у линий переменного тока.

Основной недостаток передачи электроэнергии на постоянном токе это необходимость применения преобразователей переменного тока в постоянный (выпрямителей) и обратно, постоянного в переменный (инверторов), и связанные с этим дополнительные капитальные затраты и дополнительные потери на преобразование электроэнергии.

ВЛ постоянного тока не получили в настоящее время широкого распространения, поэтому в дальнейшем мы будем рассматривать вопросы монтажа и эксплуатации ВЛ переменного тока.

II. По назначению

  • Сверхдальние ВЛ напряжением 500 кВ и выше (предназначены для связи отдельных энергосистем).
  • Магистральные ВЛ напряжением 220 и 330 кВ (предназначены для передачи энергии от мощных электростанций, а также для связи энергосистем и объединения электростанций внутри энергосистем — к примеру, соединяют электростанции с распределительными пунктами).
  • Распределительные ВЛ напряжением 35 и 110 кВ (предназначены для электроснабжения предприятий и населённых пунктов крупных районов — соединяют распределительные пункты с потребителями)
  • ВЛ 20 кВ и ниже, подводящие электроэнергию к потребителям.

III. По напряжению

  1. ВЛ до 1000 В (низковольтные ВЛ).
  2. ВЛ выше 1000 В (высоковольтные ВЛ):
  3. ВЛ среднего класса напряжений (ВЛ 1-35 кВ)

Минимальное напряжение ЛЭП — 0.4 кВ (напряжение между каждым фазным проводом и нолём — 220 вольт). Такие линии обычно используются в дачных посёлках, они выглядят так.

Характерный признак — маленькие белые или прозрачные изоляторы и пять проводов (три фазы, ноль, фаза к фонарям освещения).

Для подвода напряжения к трансформаторам тех же дачных посёлков используются линии 6 и 10 кВ. 6-киловольтные линии используются всё реже.

Отличие от низковольтной линии в размере изоляторов. Здесь они гораздо больше. Для каждого провода используется один или два изолятора. Проводов всегда три.

Очень важно не путать эти линии. Я читал грустную историю про горе-строителей, которые хотели подключить бетономешалку напрямую к проводам ЛЭП и сдуру накинули крючки на 10-киловольтные провода вместо 220-вольтных.

Следующий стандартный номинал напряжения ЛЭП — 35 кВ.

Такую ЛЭП легко распознать по трём изоляторам, на которых закрепляется каждый провод.

У линии 110 кВ (110 тысяч вольт) изоляторов на каждом проводе шесть.

У линии 150 кВ изоляторов на каждом проводе 8-9.

Линии 220 кВ чаще всего используются для подвода электричества к подстанциям. В гирлянде от 10 изоляторов. ЛЭП 220 кВ могут значительно отличаться друг от друга, количество изоляторов может доходить до 40 (две группы по 20), но одна фаза у них всегда передаётся по одному проводу.

Недавно в Москве на пересечении Калужского шоссе и МКАД поставили две опоры ЛЭП 220 кВ необычного вида. О них подробно рассказала neferjournal : http://neferjournal.livejournal.com/4207780.html. Это фото из её поста.

ЛЭП 330 кВ, 500 кВ и 750 кВ можно распознать по количеству проводов каждой фазы.
330 кВ — по два провода в каждой фазе и от 14 изоляторов.

ЛЭП 500 кВ — по три провода, расположенных треугольником, на фазу и от 20 изоляторов в гирлянде.

ЛЭП 750 кВ — 4 или 5 проводов, расположенных квадратом или кольцом, на каждую фазу и от 20 изоляторов в гирлянде.

Убедиться в точности определения напряжения можно, посмотрев, что написано на опоре ЛЭП. Во второй строке указан номер опоры ЛЭП, а в первой строке указана буква и цифра через тире. Цифра — это номер высоковольтной линии, а буква — напряжение. Буква Т означает 35 кВ, С — 110 кВ, Д — 220 кВ.

Допустимые расстояния до токоведущих частей для разных типов ЛЭП.

Информация и часть фотографий для этого поста во многом почёрпнута из статьи Как по изоляторам определить напряжение ВЛ.

Электрические сети принято классифицировать по большому количеству различных признаков, но в отношении электробезопасности их подразделяют, в основном, так: сети напряжением до 1000 В и сети напряжением свыше 1000 В.

Именно эти тысяча вольт и фигурируют в удостоверении по электробезопасности каждого электрика, будь он хоть главным энергетиком предприятия или рядовым электрослесарем, вчера закончившим ПТУ.

И, вроде бы, все ясно: низкое напряжение – опасности меньше, требования безопасности одни; высокое напряжение – очень опасно, требования строже. Но почему именно 1000 вольт? Не 1500, не 660, а именно 1000?

А все дело в том, что сети переменного тока свыше 1000 В – это всегда сети с изолированной нейтралью. В то же время сети напряжением до 1000 В – это сети с глухозаземленной нейтралью.

Это значит, что нейтраль питающего трансформатора сетей до тысячи вольт имеет электрическое соединение с землей. Это делается для того, чтобы однофазные потребители такой сети даже при несимметричной нагрузке получали одинаковое электропитание с напряжением равным фазному. В быту это 220 В.

Если в сети с глухо заземленной нейтралью произойдет короткое замыкание на землю, то электрический ток стремительно возрастет и сработает аппаратура максимально-токовой защиты. Если же таковой защиты не будет, то все это кончится для сети весьма плачевно, — проводники быстро разрушатся, даже расплавятся, возникнет электрическая дуга и, возможно, произойдет возгорание.

А когда в сети до 1000 вольт происходит замыкание на незаземленный корпус какого-либо прибора, то возникает опасность удара электрическим током для человека, который к этому корпусу прикоснется. Через тело человека ток пойдет в землю. Поэтому в сетях с заземленной нейтралью нужно заземлять корпуса приборов и устройств, чтобы в случае пробоя на этот корпус ток шел прямо на землю, мимо опасного для человека пути.

Это специфические особенности, касающиеся электробезопасности при работе в сетях до 1000 В, нейтраль которых глухо заземлена. В сетях свыше 1000 В нагрузка, как правило симметричная, протяженность линий большая и нейтраль трансформатора изолирована от земли.

В этом случае короткое замыкание на землю лишь ненамного увеличивает электрический ток. Ток утечки на землю приобретает емкостной характер, ведь электрической связи с землей у трансформатора нет. Получается конденсатор (емкость) с такими обкладками: земля – нейтраль трансформатора.

Но тот факт, что ток утечки на землю небольшой, не означает, что он безопасный. Как раз наоборот. Такой ток является более коварным: приборы защиты могут его вообще не обнаружить, а если и обнаружат, то лишь просигнализируют, но не отключат.

Если бы однофазные короткие замыкания в длинных линиях сетей свыше 1000 В всегда приводили к отключению сети, было бы невозможно работать из-за частых и, порой, ложных срабатываний защиты.

Итак, токи утечки в сетях свыше 1000 В – это обычное дело. Но для жизни человека они очень опасны. Ведь даже 10 миллиампер, проходя через наше тело, способны нанести существенный вред здоровью. Поэтому при работе в сетях свыше 1000 В с изолированной нейтралью нужно быть предельно осторожным и организованным. Право работать в таких сетях прописывается у каждого электрика в его удостоверении по электробезопасности отдельной строкой.

Высоковольтное напряжение — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Высоковольтное напряжение

Cтраница 1

Высоковольтное напряжение на фотосопротивление подается от специального выпрямителя ВС.  [1]

Высоковольтное напряжение для питания ФЭУ ( 1800 в), а также низковольтные напряжения для питания остальных частей схемы вырабатываются специальными преобразователями, на вход которых подается стабилизированное напряжение — 6 в. В схеме предусмотрено также контрольное устройство, с помощью которого производится проверка работы измерительной схемы.  [2]

Высоковольтное напряжение от источника питания Uu подается на катод К, анод А и эмиттеры с помощью делителя напряжения. Нагрузочное сопротивление Rs включается в анодную цепь.  [3]

Высоковольтное напряжение подается от высоковольтного трансформатора. Выпрямленное однополупериодное пульсирующее напряжение получается с помощью кенотронного и селенового выпрямителей.  [4]

Если высоковольтное напряжение отсутствует, то возможна неисправность в схеме высоковольтных выпрямителей блока питания.  [5]

Стабилизированное высоковольтное напряжение 25 кВ для питания второго анода кинескопа получается при суммировании напряжений двух высоковольтных выпрямителей.  [6]

Если высоковольтное напряжение на втором аноде отсутствует, следует установить, находится ли неисправность в схеме до выпрямителя или после него. При большой нагрузке на выпрямитель, например из-за неисправности кинескопа или короткого замыкания в схеме выпрямителя, высоковольтного напряжения может не быть. В этом случае необходимо отсоединить провод, подводящий высоковольтное напряжение к кинескопу, и проверить на нем наличие напряжения. Если напряжение отсутствует, следует проверить наличие напряжения на аноде высоковольтного кенотрона. Проверку путем короткого замыкания цепи на шасси производить нельзя, так как получается короткозамкнутая цепь между анодом выходной лампы и шасси, в результате чего выходной трансформатор или демпфирующая лампа могут выйти из строя. Необходимо проверить также лампу выходного каскада. Если она исправна, то с помощью вольтметра переменного тока проверяется наличие напряжения на ее управляющей сетке. При отсутствии этого напряжения следует проверить режим работы лампы задающего генератора. Если он не работает, то на / управляющей сетке его лампы не будет отрицательного напряжения. В этом случае проверяются лампа и элементы схемы. Следует проверить в телевизоре УЛПЦТ-59-П величину напряжения на управляющей сетке лампы выходного каскада если она превышает — ( 70 — 80) В, то это может быть из-за неисправности элементов делителя 4R4 4R15 или цепей защиты лампы выходного каскада от перегрузки. В этом случае необходимо проверить исправность элементов ЗДЗ, 3R29, 3R28, ЗС23 схемы компенсации отрицательного напряжения.  [7]

Для бесконтактного распределения высоковольтного напряжения применяются две катушки зажигания высокой энергии типа 29.370 5 с двумя высоковольтными выводами, разомкнутым магнитопроводом, опрессованные в пластмассу. Одна из них генерирует высоковольтные импульсы на свечи зажигания 1-го и 4-го цилиндров, а другая на свечи зажигания 2-го и 3-го цилиндров, причем искровой разряд происходит одновременно на двух свечах зажигания. Поэтому за время рабочего цикла ( 2 оборота коленчатого вала) в каждом цилиндре происходит 2 искровых разряда. Один ( рабочий) происходит в конце такта сжатия, а второй ( холостой) приходится на конец выпуска отработавших газов.  [8]

Для бесконтактного распределения высоковольтного напряжения применяются две катушки зажигания. Одна из них генерирует высоковольтные импульсы на свечи зажигания 1-го и 4-го цилиндров, а другая — на свечи зажигания 2-го и 3-го цилиндров, причем искровой разряд происходит одновременно на двух свечах зажигания. Поэтому за время рабочего цикла ( 2 оборота коленчатого вала) в каждом цилиндре происходит 2 искровых разряда. Один ( рабочий) происходит в конце такта сжатия, а второй ( холостой) приходится на конец выпуска отработавших газов.  [10]

В качестве источника высоковольтного напряжения служил генератор постоянного тока.  [12]

Жужжание, создаваемое высоковольтным напряжением. Так как ток луча кинескопа протекает через высоковольтный выпрямитель, то в высоковольтном напряжении, подаваемом на второй анод кинескопа, происходят значительные изменения с низкой частотой. Наибольшее напряжение на аноде кинескопа наблюдается в моменты, когда луч заперт кадровыми гасящими импульсами, и наименьшее, когда ток луча наибольший, что соответствует моментам воспроизведения бельц участков в изображении.  [13]

Высоковольтный выпрямитель питается импульсным высоковольтным напряжением, образуемым на дополнительной и основной обмотках выходного строчного трансформатора 5Тр1 во время обратного хода строчной развертки.  [14]

Прибор имеет два выхода высоковольтного напряжения.  [15]

Страницы:      1    2    3    4    5

Высоковольтные линии постоянного и переменного тока. Генерация напряжения в электротехнике. Часть 1

В 1919 г. инженер Михаил Осипович Доливо-Добровольский написал работу «О пределах применимости трехфазного переменного тока для передачи электроэнергии на расстояние». Проведя исследования, он доказал, что при электропередачах большой мощности и на очень дальнее расстояние произойдет обратный переход от переменного тока к постоянному. [30]

 

Считается, что ушли в прошлое времена, когда решался вопрос, каким быть электросетям в мире – сетям постоянного или переменного тока (так называемая «война токов или напряжений», имевшая место на рубеже 19-20 веков). В настоящее время большинство сетей – это сети переменного напряжения с частотой 50 / 60 Гц. Тем не менее, последние события в энергетике показывают, что старая дискуссия может вернуться.

 

В настоящее время идут процессы, которые могут потеснить монополию переменного тока

 

1) Развитие высоковольтных систем постоянного тока (ЛПТ / HVDC систем) в системах электропередачи продолжается благодаря следующим преимуществам [1]:
  • Отсутствуют потери на излучение, так электромагнитные волны излучает только проводник с переменным током.
  • В сети нет реактивной (паразитной) мощности и, следовательно, затрат на борьбу с ней, т.е. нет коэффициента мощности и необходимости его улучшения.
  • Экономия на материалах опор ЛЭП, проводов.

Основное преимущество HVDC – это возможность передать большее количество энергии на большое расстояние с меньшими капитальными затратами и меньшими потерями, чем в HVAC линиях [1]. В зависимости от уровня напряжения и конструкционных особенностей потери составляют около 3% на 1км [1]. HVDC позволяют более эффективно использовать энергетические источники удаленные от нагрузочных центров.

Основные примеры, где использование HVDC более эффективно, чем HVAC:

  • Подводные кабели (например, 250 км Балтийский кабель между Швецией и Германией [1], 600 км кабель NorNed между Норвегией и Голландией, 290 км связка Basslink между Австралийским материком и Тасманией [1]). В подводных кабелях линии переменного тока неэффективны по причине потерь на токи Фуко в солёной воде.
  • Дальнемагистральные мощные линии электропередачи типа «конечная точка – конечная точка» без промежуточных ответвлений, например, в удаленных (незаселенных) областях.
  • Увеличение мощности существующей силовой сети в ситуациях, где дополнительные провода устанавливать трудно или дорого.
  • Передача мощности и стабилизация между несинхронизированными распределительными системами переменного напряжения (Power transmission and stabilization between unsynchronised AC distribution systems).
  • Подключение удалённой генерирующей электростанции к главной сети, например: Nelson River DC Transmission System.
  • Стабилизация преобладающей AC сети за счет того, что HVDC не вносит вклад в общий ток КЗ системы (Stabilizing a predominantly AC power-grid, without increasing prospective short circuit current).
  • Снижение цены линии электропередачи. HVDC нуждается в меньшем количестве проводников так как нет необходимости поддержки многофазных систем. Так же, из-за отсутствия скин-эффекта могут использоваться более тонкие проводники.
  • Облегчение передачи (обмена) энергией между странами (районами, сетями), которые используют разные частоты промышленной сети.
  • Синхронизация сетей переменного напряжения, выработанного ВИЭ [1].

Преимущества и недостатки HVDC по другому источнику [2]:

A. Преимущества HVDC

  • Большая передаваемая мощность для проводника одного сечения (нет излучения, нет скин-эффекта и др.).
  • Более простая конструкция линии (нет реактивных компенсаторов и др.).
  • Может быть использован возврат через землю (ОЛВЗ). Имеется в виду, что меньше потери на токи Фуко и др., т.к. в HVAC линиях также используется ОЛВЗ / SWER.
  • В случае ОЛВЗ каждый проводник может работать как независимая цепь.
  • Нет зарядного тока, т.е. переменного тока идущего на подзаряд емкостей линии (No charging current. Additional current must flow in the cable to charge the cable capacitance). Это особенно важно в подземных / подводных кабелях. Поэтому в подводных ЛЭП HVDC используется уже несколько десятилетий.
  • Нет скин эффекта.
  • Кабели могут работать при более высоком градиенте напряжения (так как нет токов Фуко).
  • Коэффициент мощности линии всегда равен единице: реактивной мощности нет, линия не требует реактивной компенсации.
  • Меньше коронный разряд и радиопомехи, особенно в плохую погоду, для проводника с теми же самыми диаметром и RMS напряжением как в HVAC.
  • Синхронная работа не требуется.
  • Следовательно, дистанция линии не ограничена требованиями стабильности.
  • Может соединять системы переменного напряжения с разными частотами.
  • Низкий ток КЗ в линии с постоянным током (Low short-circuit current on DC line).
  • Не вносит вклад в ток КЗ AC линии (Does not contribute to short-circuit current of a A.C system).
  • Регулирование перетоков мощности легко осуществляется / контролируется (Tie-line power is easily controlled).

B. Недостатки HVDC

  • Конверторы дороги.
  • Конверторы сопряжения с HVAC сталкиваются с проблемой реактивной мощности.
  • Конверторы генерируют гармоники, требуются фильтры.
  • Мультитерминальную (сеть с множеством потребителей) систему построить нелегко (Multiterminal or network operation is not easy) [2].

Дальние дистанции технически недостижимы для линий HVAC без промежуточных станций компенсации реактивной мощности. Частота и промежуточные реактивные компоненты вызывают проблемы стабильности AC линии. С другой стороны HVDC линия электропередачи не имеет проблемы стабильности из-за отсутствия частоты, и следовательно, нет ограничения на длину линии. Цена на единицу длины для HVDC линии ниже, чем для HVAC при той же мощности и надёжности. Однако, цена терминального оборудования (оборудования конечных станций) HVDC линии значительно выше чем HVAC. Наибольшее ценовое преимущество HVDC линии достигается на расстояниях свыше 500-800 км. HVDC линии меньше воздействует на человека и на природу в целом, это делает HVDC более «дружелюбной» по отношению к окружающей среде [2].

 

Преимущества HVDC [9]:

Высоковольтные DC и сверхвысоковольтные DC системы – это совершенные технологии, превосходно подходящие для целей интеграции различных источников энергии таких, как солнце и ветер в локальные электрические сети. Это особенно важно для крупномасштабных оффшорных проектов ветроэлектростанций, или крупномасштабных СЭС. HVDC имеют многочисленные преимущества над традиционной HVAC ЛЭП. Одно из главных преимуществ HVDC – малые потери при передаче энергии, в отличие от больших потерь в HVAC линиях.

Основное практическое правило выглядит следующим образом: на каждые 1000 км DC линии потери составляют менее 3% (на примере линии 5000 МВт, 800 кВ). Обычно потери DC линии на 30-40% меньше, чем потери для линий AC, при тех же уровнях напряжения. Поэтому для ЛЭП большой длины DC (ЛПТ) являются единственным приемлемым решением, как с технической, так экономической точки зрения. Подтверждение можно можно почерпнуть из  опытных данных, представленных ниже и полученных на HVAC и HVDC Transmission system for the Nelson River Bipole  [1, 2]. Из графиков сравнения затрат на строительство стандартной ЛЭП и ЛПТ, видно что начиная с расстояния 450 миль ЛПТ более выгодны, и с дальнейшим ростом расстояния выгода растёт.

 

 

На рисунке ниже показана наземная ЛЭП: площадь занимаемая HVDC оптимальна и составляет около одной трети площади HVAC. HVDC это два проводника, а HVAC это три проводника плюс нейтраль, в результате установочная цена на милю для HVDC ниже.

HVDC лучше HVAC для оффшорных (вне береговых) подводных проектов. Для подводных систем электропередачи, потери в AC линии из-за её ёмкости очень велики, что делает HVDC экономически выгоднее на более коротких дистанциях, чем на земле.

 

 

Благодаря преимуществам (см. выше) одна и таже ЛЭП может передать в 3 раза больше энергии при переходе с технологии HVAC к HVDC [19]:

 

 

Преимущества HVDC [12]:

Особенность системы ABB HVDC Light – возможность стабилизировать напряжение линий переменного тока, а так же возможность использования для связи с изолированными удаленными источниками генерации в местах, где строительство новых воздушных линий сверхвысокого напряжения слишком затратно. Это важно для ветряных электростанций, так как они значительно удалены и разница в скорости ветра может привести к значительным колебаниям напряжения.

Так же система HVDC выгодна для подземных подводных кабелей. Вот примеры реализованных проектов:

  • Протяженный подземный кабель (70 км Gotland HVDC Light) от ветряной электростанции (Швеция).
  • Протяженный подземный кабель (59 км Terranora interconnector и 180 км Murraylink) между двумя сетями (Австралия) [12] и др.

Замечание: HVDC имеют много особенностей, которые продолжают изучаться и часто не могут быть отнесены только к преимуществам или только недостаткам, например, коронный разряд не только приводит к потерям и радиошумам, но и вырабатывает озон.

Таким образом, преимущества HVDC для подводных и подземных применений обусловлены отсутствием токов Фуко, а преимущества на дальних дистанциях – малой занимаемой площадью из-за меньшего расстояния между проводами и отсутствия скин-эффекта (нет необходимости разбивать проводники на несколько меньших, работает весь объем провода, независимо от сечения) и проблем коэффициента мощности.

Недостатки HVDC связаны со использованием сложных преобразователей (конверторов), необходимостью их контроля и обслуживания [1].

С начала развития линий постоянного тока с 1880-х годов и до середины 20 века во многих странах было предпринято несколько попыток построения ЛПТ систем (Италия, Швейцария, Германия и др.). Только затем началось существенное развитие DC систем. После Великой Отечественной Войны в СССР были введены в строй ЛПТ ЛЭП 30 МВт ЛПТ Кашира–Москва (1951 г), 750 МВт Волгоград–Донбасс (1964 г) и др. С тех пор число ЛПТ ЛЭП в мире увеличилось и продолжает расти.

Достигнуты большие мощности и расстояния ЛПТ ЛЭП, например – UHVDC Xiangjiaba-Shanghai 2,071 км 7200 МВт ±800 кВ (от ГЭС Xiangjiaba до Шанхая) [1,11]. Количество реализованных и проектируемых ЛПТ ЛЭП за период 2000 г — 2013 г превысило количество всех построенных в 20 веке ЛПТ ЛЭП. В общем, рост ЛПТ систем касается только сферы большой энергетики, так как традиционно в бытовом применении (и для большинства промышленных нагрузок) во всём мире используется переменное напряжение 50 или 60 Гц.

Ниже приведена карта HVDC линий Европы (многие из которых обслуживают объекты возобновляемой энергетики такие, как ветро- и гидро- электростанции), а также проектируемые HVDC Китая [4,5].

 

 

 

2) Возобновляемая энергетика как «локомотивная отрасль» тянет за собой развитие систем / линий постоянного тока (ЛПТ / HVDC) за счёт их преимущества

В связи с прохождением пика потребления углеводородов в результате роста цен на газ и нефть резко возрастает роль возобновляемых источников энергии, а также всех смежных с ними отраслях, том числе строительстве ЛПТ. Линии переменного тока AC эффективны в системах с машинной генерацией напряжения синусоидальной формы, например: ДЭС, ТЭС, АЭС и т.п.. А для таких возобновляемых источников энергии, таких как ВЭС и СЭС более эффективны в работе ЛПТ.

Это связано с тем что:

  • Данные ВИЭ не могут самостоятельно генерировать переменное напряжение с фиксированной частотой и напряжением (как генераторы на обычных ЭС). Это связано с нестабильностью альтернативных источников энергии  (Солнце, ветер) и актуальной проблемой выгодного аккумулирования энергии. Поэтому для ВИЭ требуются импульсные преобразователи, которым легче работать с ЛПТ. Наоборот, паровые, дизельные, газовые и др. приводы генераторов обычных ЭС изначально легко дают фиксированное переменное напряжение («стабильное напряжение, стабильная частота»).

Выходит, что эффективность ЛЭП переменного тока как бы «привязана» к нефти, газу др. НВИЭ. Исключением являются ГЭС  (ВИЭ), но ГЭС не могут работать круглосуточно и поэтому также нуждаются в объединении сетей (в ГЭС с накопительным водохранилищем работа на номинальную мощность производится периодически т.к. вода аккумулируется в периоды пониженных нагрузок). ГЭС работающие на водотоке не годны для выработки больших мощностей – см. ниже.

Рассмотрим распространенную ситуацию с централизованной электростанцией в регионе, когда электростанция – это одиночный центр, питающий весь окружающий регион. В этом случае никакие объединения электросетей не требуются или требуются только для аварийного режима. Речь может идти об объединении единиц ЭС – ЭС на ВИЭ (ВЭС СЭС и др.), сильно рассредоточенными по большой территории, поэтому вопрос объединения десятков, сотен, и более единиц ЭС в единую сеть крайне важен. А в случае объединения ЛПТ выигрывает по сравнению с ЛЭП переменного тока по простоте и эффективности.

Причины необходимости объединения ЭС на ВИЭ и выгодности HVDC для этих целей:

  • Парковые ВЭС (Ветроэлектростанции / Wind farms) и СЭС электростанции изначально является сильно рассредоточенными по большой территории на площади несколько десятков и сотен кв. км. Примером могут служить оффшорные, горные, равнинные парковые ВЭС – в среднем от 30 до 300 единичных ВЭС мощностью 1-6 МВт каждая на территории 10-300 кв. км [7].
  • Парковые ЭС на ВИЭ требуют объединения в единую энергосистему, так как источник энергии нестабилен, а дешёвый аккумулятор электроэнергии до сих пор не разработан.
  • Парковые ЭС часто удалены и рассредоточены, так как привязаны к ресурсам солнца и ветра, поэтому требуется много длинных ЛЭП, что более подходит для HVDC технологии.
  • Для объединения многих терминалов (источников и потребителей) HVDC значительно выгоднее (см преимущества выше). Главная причина – не требуется синхронизация, терминалы подключаются параллельно.
  • При использовании HVDC линий упрощается постройка системы «сетевая электростанция». При этом парковая ЭС может выдавать энергию в сеть, принимать энергию из сети в аккумуляторы, передавать / ретранслировать потоки энергии.
  • При использовании HVDC линий упрощается постройка системы «объединённая сетевая электростанция» для большого числа малых частных ЭС / потребителей.
  • При использовании HVDC упрощается построение энергосистемы «силовой интернет», включающей множество мелких и крупных станций типа «источник», «потребитель», «аккумулятор», а также их комбинаций.
  • Даже в настоящее время, когда большинство основных магистральных сетей – HVAC, из-за своей выгодности HVDC используются для сопряжения сетей HVAC, сопряжения сетей HVAC с ЭС на ВИЭ.

 

Пример 1 [13]

Система BorWin1 – одна из крупнейших HVDC систем Германии. Используется для энергетического соединения оффшорного ветропарка BARD Offshore 1 (400 МВт) и других оффшорных ветроферм, расположенных в Германии рядом с Боркумом с Европейской энергетической сетью. Характеристики: мощность 400 МВт, биполярная линия, напряжение 150 кВ. ЛЭП HVDC BorWin1, идущая от оффшорной платформы BorWin Alpha к подстанции Diele, содержит участки 75 км подземного и 125 км подводного кабеля. Запущена в строй в 2009 г.

Вид BARD Offshore 1 с платформы HVDC конвертора
Вид BARD Offshore 1 (cправа платформа HVDC конвертора)

 

 

Пример 2

Система Atlantic Wind Connection (AWC), HVDC магистральная линия длиной 350 миль от Sayreville NJ до Virginia Beach передаёт от 6000 до 7000 MВт мощности от парковой ветроэлектростанции в общую сеть (в процессе строительства).

 

 

А если кто то спросит: «что случится если ветер перестанет дуть?», то мы всегда можем ответить, что ветер всегда дует где-нибудь, мы только должны перебросить энергию туда где она необходима. И сделать это можно с помощью линий HVDC [9].

 

 

3) Рост количества оборудования с импульсными блоками питания способствует развитию систем / линий / преобразователей постоянного тока.

 

4) Рост количества железнодорожных и других контактных сетей способствует развитию систем / линий постоянного тока.

 

5) Рост количества бортовых сетей (авто, корабельных, авиа и других) способствует развитию систем/линий пост. тока.

 

6) Рост внутренних, в т.ч. специального назначения, сетей (внутри зданий, предприятий и др.) способствует развитию систем / линий постоянного тока.

 

Несмотря на то, что линии и оборудование постоянного тока продолжают использоваться и развиваться (см выше), большинство высоковольтных и низковольтных сетей, а также потребителей в мире являются сетями и потребителями переменного тока 50/60 Гц.

Независимо от того как преимущественно будет идти развитие силовой энергетики

  • по пути ЛЭП перем. тока
  • по пути ЛПТ
  • по обоим путям
  • другие альтернативы, например водородная энергетика, сети повышенной частоты и др. пока не могут конкурировать с приведёнными)

в современной электротехнике остаётся и будет оставаться одной из основных задач – задача генерации переменного напряжения, так как эти устройства применяются и в ЛЭП переменного тока и ЛПТ системах.

Общепринятым стандартом здесь является синусоидальное переменное напряжение 50 / 60 Гц, хотя возможны и другие формы сигнала напряжения и стандарты частот.

Спектр решаемых при этом задач очень широк – от обычной генерации напряжения 380 В / 50 Гц с помощью дизельной электростанции в удалённом посёлке, до преобразования высокого постоянного напряжение в высокое переменное синусоидальное напряжение в высоковольтных ЛПТ (линиях электропередач постоянного тока) систем магистральных ЛЭП.

К области техники для генерации переменного напряжения также относятся инверторы, преобразователи частоты, устройства плавного пуска электродвигателей, частотно-регулируемые (управляемые) преобразователи (приводы) моторов (ЧУП, Variable Frequency Drive, VFD), устройства защиты от противотока, ДГУ, ИБП, инверторные, бензиновые и др. генераторные установки, некоторые типы стабилизаторов, активные корректоры КНИ, активные корректоры коэффициента мощности, специальные преобразователи (ЖД, подводные лодки и др.), электрогенераторы, умформеры и др. Данный список можно дополнить специализированными инверторами электрогенераторов на ВИЭ (СЭС, ВЭС и др.) и др.

В энергетике широко распространено применение инверторов для объединения HVDC и HVAC систем. Так же особенностью оборудования, генерирующего переменное напряжение является то, что это оборудование может быть обязательно и необходимо, но при этом сама генерация переменного напряжения не является главной целью.

Например, имеются две высоковольтные линии (системы) постоянного тока 500 кВ и 300 кВ, и требуется их объединить. Объединение достигается с помощью преобразователя с внутренним преобразованием DC-AC-DC, так как без генерации промежуточного переменного (или импульсного) напряжения преобразование DC-DC невозможно.

 

 

 

[30]. Инженеры России
http://rus-eng.org/eng/Dolivo-Dobrovol%27skij%20Mixail%20Osipovich.htm
http://energomuseum.ru/history/nachalo/

Spellman UM8-40 Series Высоковольтные источники питания постоянного тока

Форма, размер и функциональность:

Производимые компанией Spellman высоковольтные модули серии UM, устанавливаемые на печатную плату, обладают такими формой, размером и функциями, которые позволяют заменить собой имеющиеся в настоящее время и производимые в коммерческом масштабе блоки, предлагая при этом дополнительные функции и преимущества по конкурентной цене. Благодаря использованию патентованной технологии преобразования энергии и 60-летнему опыту создания высоковольтной аппаратуры компании Spellman эти высоковольтные модули, изготовленные на основе технологии поверхностного монтажа, обеспечивают улучшенные технические характеристики, надежность и более простую системную интеграцию при более низких затратах, если сравнивать с конкурентами.

Улучшенная технология преобразования энергии:

В преобразователях серии UM используется запатентованная топология преобразования энергии с коммутацией по нулевому напряжению, обеспечивающая исключительную эффективность, специфический низкий уровень шумов и пульсаций. Уровень излучений снижен по сравнению с обычными коммутационными топологиями, и потребность в экранировании блока от соседних схем сводится к минимуму или вообще отпадает. Высоковольтное выходное напряжение генерируется с помощью высоковольтного повышающего трансформатора с ферритовым сердечником, который питает однополупериодный умножитель напряжения Кокрофта-Уолтона для получения заданного высокого напряжения на выходе.

Благодаря фиксированной высокой скорости преобразования частоты выходная емкость мала, и накапливаемая энергия минимальна. Благодаря использованию резисторов, ограничивающих всплески напряжения, с хорошим запасом номинала и быстродействующего токового контура все блоки полностью защищены от дуги и короткого замыкания.

Контроль и регулировка:

Фактически генерируемое выходное напряжение поступает на делитель с высоким импедансом и используется в качестве сигнала обратной связи по напряжению. Сигнал обратной связи по току формируется чувствительным к току резистором на нижней стороне обратного контура цепи высоковольтного выхода. Эти два высокоточных опорных относительно «земли» сигнала обратной связи используются для точной регулировки и контроля блоков в дополнение к внешнему контролю. Благодаря уникальной топологии преобразователя серии UM он может обеспечивать полный ток в нагрузках с низким импедансом, или даже короткое замыкание. В стандартных блоках выходной ток ограничен значением 10 % от максимального номинального тока.

Стандартный интерфейс:

Интерфейс модулей серии UM производства компании Spellman обеспечивает возможность программирования тока и буферизованные сигналы контроля напряжения и тока положительной полярности с низким выходным импедансом (от нуля до +4,64 В пост. тока = от нуля до максимального номинального значения). Имеется вход для программирования напряжения, причем значения от 0 до +4,64 В пост. тока соответствуют значениям от 0 до 100 % номинального напряжения.

Возможность программирования тока позволяет пользователю устанавливать ограничение по току для блока в любой точке от 0 до 100% максимального номинального тока. Эта особенность дает преимущества там, где требуется величина тока, меньше максимальной, например, в случае защиты чувствительной нагрузки. Буферизированные сигналы контроля напряжения и тока с низким импедансом могут использоваться для непосредственного управления внешними схемами, сводя к минимуму влияние загруженности и помех. Эти функции избавляют пользователя от расходов на буферную схему внешнего интерфейса, повышая общую целостность сигнала.

Доступ к этому стандартному интерфейсу осуществляется с помощью ряда из 13 контактов с шагом 2,54 мм. Чтобы получить старый интерфейс (7 контактов с шагом 5,8 мм), совместимый с имеющимися сейчас блоками промышленного производства, нужно заказать опцию «L».

Механические аспекты и условия окружающей среды:Устройства серии UM представляют собой твердотельные герметичные, устанавливаемые на печатную плату преобразователи в пластмассовом корпусе. Все блоки залиты компаундом на кремниевой основе, значительно более легким, чем эпоксидная смола. Модуль надежно крепится к печатной плате незаземленными крепежными винтами 2-56, снимающими любое давление на контакты интерфейса. Предусмотрены также монтажные пластины, скобы и варианты монтажа с фланцем Высоковольтное выходное напряжение снимается с высоковольтного провода соответствующего номинала с минимальной длиной 914,4 мм.

Соответствие нормативным документам:

Соответствует Директиве по электромагнитной совместимости 2004/108/EC и Директиве по низковольтным устройствам 2006/95/EC. Соответствует требованиям 2002/95/EC, RoHS. Устройства признаны соответствующими требованиям UL/CUL, файл E227588.

 

High Voltage Power Supplies for Electrostatic Applications

Высоковольтные источники питания для электростатической аппаратуры

Автор: CLIFF SCAPELLATI

Аннотация

Высоковольтный источник питания – основной компонент электростатической аппаратуры. Разнообразны варианты их использования в промышленных и научных целях, представляющие интерес для инженеров, ученых и заказчиков аппаратуры. Так, в промышленных процессах требуется интенсивный контроль технологических условий в целях получения максимального выхода продукта, повышения качества и снижения себестоимости. Последние достижения в технологии высоковольтных источников позволяют обеспечить более высокие уровни контроля и управления процессами. Качество научных экспериментов также зависит от используемых в них источников питания. В настоящей статье обсуждаются такие влияющие факторы, как погрешность выхода, стабильность, пульсации и методы стабилизации источников питания.

I. Введение

Высокое напряжение повсеместно используется в научной и промышленной сферах. Например, электростатическое оборудование применяются в различных процессах. Электростатика, в широком понимании, занимается явлениями, связанными с электрическими зарядами и полями. Электростатика может использоваться для приведения материалов в движение без механического контакта, разделения материалов на составляющие вплоть до элементарного уровня, для образования однородных смесей и других практических и научных задач. Согласно определению, для того, чтобы произвести работу в электрическом поле, необходимо наличие разности потенциалов между двумя или несколькими объектами. В большинстве случаев эта энергия черпается от высоковольтного источника питания. Современный высоковольтный источник – это прибор, основанный на полупроводниковой и высокочастотной технологиях, с такими характеристиками, которые казались недостижимыми всего несколько лет назад. Существенное продвижение было достигнуто по таким показателям, как надежность, стабильность, управляемость, снижение габаритов и стоимости, повышение безопасности. Пользователь, осведомленный об этих достижениях, оказывается в выигрышном положении. К этим сведениям следует также добавить и понимание особенностей высоковольтного источника, оказывающих влияние на аппаратуру, экспериментальные исследования, технологические процессы и изделия.

II. Основы работы высоковольтного источника питания

Упрощенная принципиальная схема высоковольтного источника приведена на рис. 1.

ходное напряжение может меняться в широком диапазоне. Входной сигнал переменного тока может иметь частоту от 50 до 400 Гц напряжение от 24 до 480 В. Входное напряжение постоянного тока может меняться от 5 до 300 В. Пользователю важно уяснить, в какой степени параметры входного напряжения будут влиять на всю работу всей системы, и, следовательно, на ее конфигурацию. Следует иметь в виду, что органы регулирования и надзора, например, Underwriters Laboratory, Canadian Standards Association, IEC и другие проводят активную работу с системами, подключенными к энергетическим сетям. Помимо функции питания главного инвертера источника питания, входное напряжение используется и для питания дополнительных управляющих цепей, и других целей.

На входе имеется фильтрующий каскад, который обеспечивает обработку входного сигнала, обычно в форме его выпрямления и фильтрации по переменному току и дополнительной фильтрации по постоянному току. Здесь же могут находиться цепи защиты от перегрузки, подавления радиопомех, электромагнитной совместимости (ЭМС) и регулирования. Выходом фильтра обычно является напряжение постоянного тока, которое подается на инвертер, преобразующий постоянный ток в высокочастотный сигнал переменного тока. Существует множество различных схем инвертеров, однако, наилучшее решение определяется всего несколькими свойствами, которыми должен обладать высоковольтный источник.

Высокочастотный сигнал с инвертера обычно подается на повышающий высоковольтный трансформатор. Применение высокочастотного сигнала позволяет добиться высоких технических характеристик при одновременном снижении размеров магнитопроводов и накопительных конденсаторов. Однако при подключении трансформатора с высоким передаточным числом к высокочастотному инвертеру возникает проблема: внесение паразитной емкости в первичную обмотку трансформатора с коэффициентом (Nвтор/Nперв)2. Это значительная емкость, и ее необходимо изолировать от ключевых устройств инвертера, в противном случае в нем появятся аномально высокие импульсные токи.

Другая особенность, характерная для высоковольтных источников – широкий диапазон нагрузок. Частыми спутниками высокого напряжения являются пробои изоляции (образование дуги). В этой связи надежность инвертера должна быть достаточно высокой с точки зрения любых возможных сочетаний открытой и короткозамкнутой цепи, а также состояний нагрузки. Все эти вопросы, включая также надежность и стоимость, должны решаться в рамках топологии инвертера высоковольтного источника питания.

Высокочастотный выходной сигнал инвертера подается в первичную обмотку высоковольтного повышающего трансформатора. Для создания качественного трансформатора требуется глубокая теоретическая и практическая проработка, понимание конструкции магнитопровода, включая анализ материалов и электромагнитных процессов. В большинстве экспертных оценок за основу принимается большое число витков и высокое напряжение вторичной обмотки. Вследствие этих факторов геометрия сердечника, технология изоляции и намотки высоковольтных трансформаторов существенно отличаются от традиционных. Могут иметь значение и другие параметры: отношение вольт/число витков вторичной обмотки, коэффициент межслойного влияния и тангенс угла потерь изоляции, геометрия намотки в контексте ее влияния на паразитную емкость и утечку, послойная пропитка намотки изоляционным лаком, уровень коронирования и другие практически важные факторы, такие как запас по перегреву или полная стоимость.

Высоковольтный умножитель выполняет функции выпрямления и умножения напряжения вторичной обмотки трансформатора. В нем применяются высоковольтные диоды и конденсаторы, собранные по схеме удвоителей напряжения. Как и высоковольтный трансформатор, умножитель требует отдельной тщательной проработки. Помимо выпрямления и умножения высоковольтная цепь выполняет также функции фильтрации на выходе, контроля (слежения) значений напряжения и тока, которые подаются в цепи ОС. Необходимо обеспечить возможность принудительного повышения выходного импеданса в целях защиты накопительных конденсаторов от разрядных токов.

Высоковольтные элементы обычно изолируют от земли в целях предотвращения дугового разряда. В качестве изоляции используют различные материалы; наиболее распространенными являются воздух, SF6, трансформаторное масло, твердые герметики (клеи-герметики, эпоксидная смола и др.). Выбор материала изоляции и технологический контроль могут оказаться наиболее важными с точки зрения надежности высоковольтной схемы.

Цепи управления обеспечивают работу всех каскадов в едином комплексе. Степень сложности схемы управления может быть различной – от единственной аналоговой ИС до их большого числа, и даже микропроцессора, регулирующего и контролирующего все параметры высоковольтного выхода. Однако основные требования, которым должна удовлетворять любая цепь регулирования, сводятся к точной стабилизации выходного напряжения и тока в той степени, как это необходимо по условиям нагрузки, входной мощности и заданных установок. Наиболее эффективно это достигается с помощью контура обратной связи. На рис. 2 показано, каким образом обратная связь используется в стабилизации выхода источника питания. Традиционный способ заключается в отслеживании выходных значений напряжения и тока, и сравнении измеренных значений с опорными входными сигналами. Полученная разность (сигнал ошибки) двух сигналов (обратной связи и опорного значения) подается в управляющую цепи инвертера, что в конечном итоге обеспечивает регулирование (стабилизацию) выходной мощности.

Кроме тока и напряжения можно с достаточной точностью стабилизировать и другие параметры. Управление выходной мощностью легко реализуется с помощью функции X Ђ Y = Z, где V Ђ I = W и последующего ее сравнения с заданным опорным уровнем. Фактически любой параметр, подчиняющийся закону Ома, может быть подвергнут стабилизации – сопротивление, напряжение ток и мощность. Помимо этого, можно управлять и конечными переменными, которые зависят от параметров источника питания (интенсивность напыления, скорость потока и др.).

 

III. Стабилизация высокого напряжения

Стабилизированный источник высокого напряжения и/или тока постоянной величины играет важнейшую роль в работе электростатической аппаратуры. Изменчивость выходного напряжения или тока оказывает непосредственное влияние на конечные результаты, и по этой причине ее следует рассматривать как источник ошибок. В высоковольтных источниках ошибки опорного напряжения, которое используется для задания требуемого выходного напряжения, могут быть устранены за счет применения стабилизированного опорного источника на основе ИС. В типовых условиях стабильность должна быть не хуже 510-6/С. Соответственно, аналоговые ИС (ОУ, АЦП, ЦАП и др.) должны подвергаться тщательному отбору как <возможные> источники значительной погрешности.

В высоковольтных источниках имеется один принципиальный источник погрешности стабилизации – высоковольтный делитель напряжения в цепи обратной связи, представляющий собой резистивную цепочку (рис. 1), понижающую выходное напряжение до уровня, приемлемого для работы цепей управления (менее =10 В). Вследствие больших значений сопротивлений (обычно не менее 10 МОм, что необходимо для рассеяния мощности и снижения эффектов температурной изменчивости из-за самонагрева) и возникает проблема стабильности резисторов обратной связи. Сочетание высоковольтного напряжения и высокоомных сопротивлений потребовало специальной технологии изготовления резисторов, которые выполняются спаренными с низкоомными резисторами, чтобы позволяет поддерживать величину коэффициента деления при изменении температуры, напряжения, влажности и времени.

Высокоомные резисторы в цепи в ОС делают схему восприимчивой к малым токам наводки. Так, ток величиной 10-9 А может дать относительную ошибку порядка 10-4. По этой причине конструкция резистора и цепи ОС должна учитывать возможность возникновения коронного разряда. Кроме того, ввиду широкого применения в технологии резисторов керамических сердечников и подложек, необходимо учитывать и пьезоэлектрические эффекты. Можно показать, что вибрация в высоковольтном источнике питания может наводить на его выходе сигнал на частоте вибрации.

IV. Дополнительные возможности высоковольтного источника питания
Во многих высоковольтных приложениях могут потребоваться дополнительные функции по управлению обслуживаемого прибора. В этой связи разработчик должен представлять предназначение источника питания не хуже конечного пользователя; это поможет ему расширить функциональные возможности источника питания в интересах конечного результата.

Во многих высоковольтных приложениях могут потребоваться дополнительные функции по управлению обслуживаемого прибора. В этой связи разработчик должен представлять предназначение источника питания не хуже конечного пользователя; это поможет ему расширить функциональные возможности источника питания в интересах конечного результата.

E – напряжение на высоковольтном конденсаторе
R – выходное ограничивающее сопротивление, Ом

Ток дугового разряда, как правило, существенно превышает номинальный ток источника питания, поскольку ограничивающее сопротивление удерживается на минимальном значении, чтобы снизить потери на рассеяние мощности. Сразу после регистрации дуги могут включиться и другие функции. Так, функция гашения дуги («Arc Quench») определяет параметр прекращения дуги при снятии приложенного напряжения. Работа функции гашения показана на рис. 4.

Если отключение источника при первом же дуговом разряде нежелательно, в цепь можно добавить цифровой счетчик разрядов (рис. 5). Отключение или гашение производится после того, как будет зарегистрировано заданное количество разрядов. Можно также ввести время обнуления счетчика, чтобы избежать его накопления за счет редких дуговых разрядов. Например, можно считать фактом регистрации дугового разряда и прибегать к отключению только в том случае, если в течение одной минуты зарегистрировано 8 разрядов.

Одно из полезных применений схемы детектирования дуги – повышение выходного напряжения за счет установления его на уровне чуть ниже уровня разряда. Согласно этому методу, в момент детектирования дуги напряжение слегка понижается до значения, при котором дуга прекращается. Затем оно повышается автоматически в более медленном темпе (рис. 6)

Высоковольтные источники может выполнять также функции прецизионной цепи контроля тока, В стандартной аппаратуре такой контроль может быть прецизионным только уровне не ниже единиц миллиампер или микроампер. Однако в некоторых электростатических приборах может потребоваться точность не хуже 10-15 А, что может быть обеспечено с помощью цепи контроля (слежения) высокого напряжения. Необходимость такой функции пользователю следует указать при оформлении заказа.

V. Generating Constant Current Sources

Во многих областях электростатики требуется поддерживать постоянным ток коронного разряда. Это можно сделать несколькими оригинальными способами. Источник постоянного тока можно представить как источник, у которого импеданс много больше импеданса питаемой нагрузки (см. схему на рис. 7).

Из практических соображений ясно, что изменение сопротивления R2 оказывает пренебрежимо малое влияние на ток сопротивления R1. Поэтому через оба сопротивления –R1 и R2 – течет ток постоянной величины. В аппаратуре с единственным высоковольтным источником это можно реализовать двумя путями. Согласно первому, в схему вводится внешний резистор в качестве токостабилизирующего элемента. По второму способу вводится электронная цепь стабилизации с обратной связью (рис. 2).

В технике, где требуется много токовых выходов, применение нескольких источников питания может оказаться нерациональным. В этом случае представляется полезным применение ряда резисторов, образующих эквивалентное множество источников тока. Типовая область применения таких устройств – электростатическая обработка больших площадей (рис. 8).

Заключение

В статье рассмотрены различные варианты использования высоковольтных источников питания в электростатической аппаратуре. Высоковольтные источники имеют свойства, отличающие их от обычных источников питания. Разработчики должны быть интеллектуальной опорой пользователей электростатической аппаратуры. Высоковольтный источник питания может быть наделен эффективными средствами управления.

Следует также уделить серьезное внимание вопросам безопасности. Высокое напряжение может быть смертельно опасным, и начинающий пользователь должен быть обучен правилам безопасности. Основные правила по безопасности изложены в стандарте IEEE «Руководящие указания по безопасности при испытаниях высоковольтного и силового оборудования» (Recommended Practices for Safety in High Voltage and High Power Testing, IEEE standard 510-1983) [4].

Литература:

  1. C. Scapellati, «High Voltage Power Supplies for Analytical Instrumentation», Pittsburgh Conference, March 1995.
  2. D. Chambers and C. Scapellati , «How to Specify Today’s High Voltage Power Supplies», Electronic Products Magazine, March 1994.
  3. D. Chambers and C. Scapellati, «New High Frequency, High Voltage Power Supplies for Microwave Heating Applications», Proceedings of the 29th Microwave Power Symposium, July 1994.
  4. IEEE Standard 510-1983, IEEE Recommended Practices for Safety In High Voltage and High Power Testing.

Нажмите здесь для просмотра данной статьи в PDF.


Низкое и высокое напряжение на одном кристалле: высоковольтные ИС компании IR

21 декабря 2011

Для преобразователей электрической энергии — блоков питания конечных устройств различного назначения — особенно актуальными являются вопросы энергоэффективности.

Современные полупроводниковые технологии демонстрируют нам множество решений, которые на первый взгляд кажутся несовместимыми — интегрированные световоды, лазерные элементы, трехмерные структуры и т.д. Одним из таких достижений являются высоковольтные микросхемы (High Voltage Integrated Circuit — HVIC) предлагаемые одним из ведущих предприятий в области силовой электроники — International Rectifier. HVIC-приборы сочетают в одном корпусе, на одном кристалле низковольтную часть с рабочими напряжениями в пределах единиц-десятков вольт и высоковольтные цепи с напряжениями в несколько сотен вольт. Такое совмещение открывает широкий спектр возможностей для построения источников питания различных типов.

 

Технология HVIC

Впервые технология HVIC была представлена International Rectifier в 1984, но даже в то время трудно было представить перспективы ее развития.

С течением времени менялся не только размер элементов, но появлялась возможность совмещать на одном кристалле элементы, выполненные по разным технологическим нормам (рис. 1). Кроме того, управляющие напряжения низковольтной части становились совместимыми с логическими уровнями цифровых микросхем. Последние поколения HVIC не только управляются напрямую цифровыми схемами, но и могут содержать в своем составе цифровые управляющие элементы. Микросхемы шестого поколения интегрируют до трех технологических норм и различные технологии — CMOS, BiCMOS [1,2].

 

 

Рис. 1. Развитие технологии HVIC International Rectifier

Низковольтная и высоковольтная части схемы на кристалле разделяются слоем поликремния таким образом, что высоковольтная часть находится в своеобразном «колодце», стенами которого и является поликремниевый слой. «Колодцев» на кристалле может быть и несколько (рис. 2) [3].

 

 

Рис. 2. Структура микросхем технологии HVIC

При возрастании потенциала внутри «колодца» относительно низковольтной части вне его, разность потенциалов равномерно распределяется по всей толщине поликремниевого кольца, не приводя к пробою. Таким образом, внутри поликремниевого кольца локализуется высокий потенциал, тогда как вовне его возможна работа с небольшими напряжениями. Такое решение вполне удобно при управлении высоковольтными MOSFET или IGBT, применяемыми во множестве схем преобразователей — повышающие, понижающие преобразователи, мостовые выпрямители, полумостовые схемы, трехфазные преобразователи. Безусловно, в низковольтной части кристалла (за пределами «колодца») кроме самих силовых ключей возможно размещение и схем управления, как аналоговых, так и цифровых. То есть с помощью всего одной микросхемы можно построить многокаскадные преобразователи, что, в конечном итоге, положительно скажется на стоимости изделия.

 

Основные структуры сетевых адаптеров/конечных преобразователей

Традиционно сетевые адаптеры или оконечные преобразователи ассоциируются с блоками питания типа AC/DC — преобразователями переменного сетевого напряжения в постоянное. Однако в данный класс устройств могут быть включены как преобразователи типа AC/AC — электронные балласты, аудиопреобразователи, драйверы двигателей переменного тока, так и преобразователи типа DC/DC — источники постоянного тока, светодиодные источники питания. Каждый из указанных типов устройств работает со своим типом нагрузок, своими требованиями к качеству сетевого напряжения, уровню наводимых помех, уровню пульсаций на выходе. Все это приводит к тому, что для каждой области применения необходимы свои, уникальные решения.

Типичный AC/DC-преобразователь для источника питания персонального компьютера включает в себя: фильтр электромагнитных помех для подавления высокочастотного шума, выпрямитель, корректор коэффициента мощности (ККМ), резонансный понижающий DC/AC-преобразователь, AC/DC-синхронный выпрямитель, выходной фильтр (рисунок 3). Такое решение требует нескольких микросхем для управления всеми блоками источника питания. Технологии HVIC применены в микросхеме IRS2795 для управления силовыми MOSFET полумоста, а также в микросхеме IR11682 для синхронного выпрямления.

 

 

Рис. 3. Типовая структура сетевого адаптера персонального компьютера

Верхний ключевой транзистор полумоста должен включаться или выключаться в то время, когда его потенциал относительно низковольтной части схемы отличается на величину до 400 В. IRS2795 позволяет синхронно управлять MOSFET с частотой и длительностью импульса, определяемыми цепями обратной связи, для поддержания выходного напряжения на постоянном уровне. Синхронный выпрямитель используется в выходной части схемы для повышения эффективности преобразователя. IR11682 используется для измерения напряжений стока силовых MOSFET выпрямителя. Это необходимо для обнаружения момента перехода через ноль в период открытого состояния каждого из ключей. Способность IR11682 работать с высокими уровнями напряжений применяется для блокирования высокого напряжения, возникающего на стоке в выключенном состоянии ключа. Преобразователи, построенные по данной схеме (с синхронным выпрямителем) могут достигать КПД 90% при условии полной нагрузки. Дополнительные возможности, такие как высоковольтный запуск и пакетный режим для снижения потерь при холостой работе или малой нагрузке, интегрируются в контроллер полумоста.

Источник питания для светодиодных светильников также требует преобразования переменного тока в постоянный, с той лишь разницей, что стабилизируется не выходное напряжение, а выходной ток. Типичная структура неизолированного светодиодного блока питания включает в себя фильтр электромагнитных помех, выпрямитель, корректор коэффициента мощности, синхронный понижающий выходной каскад для формирования выходного тока (рисунок 4).

 

 

Рис. 4. Типовая структура неизолированного источника питания для светодиодных светильников

HVIC-микросхема (IRS25401) применена здесь для управления полумостовым понижающим преобразователем на MOSFET. В одной микросхеме интегрирована вся цепь управления. Ток светодиодов измеряется при помощи измерительного резистора между крайним светодиодом линейки и общим проводом. Напряжение, пропорциональное выходному току, поступает на вход микросхемы IRS25401, которая управляет переключением транзисторных ключей полумоста для поддержания выходного постоянного тока в пределах заданной погрешности. Для уменьшения размеров внешнего индуктора полумост может работать на более высоких частотах.

Дополнительный вход может быть использован для плавной ШИМ-регулировки яркости. Интеграция на одном кристалле драйверов верхнего и нижнего ключей, генератора и логики управления позволяют повысить стабильность и надежность работы схемы в условиях изменения температуры, повысить стабильность выходного тока, снизить влияние внешних шумов. Светодиодные источники представленной структуры позволяют добиться высокой эффективности преобразования энергии (около 90%) в зависимости от входного напряжения и от количества последовательно включенных диодов в нагрузке. Для снижения стоимости нижний MOSFET-ключ полумоста можно заменить на простой диод, однако при этом упадет эффективность преобразователя.

Хорошим примером преобразователя переменного тока в переменный является электронный балласт для флуоресцентных ламп. В его состав входят следующие блоки: фильтр электромагнитных помех, выпрямитель, корректор коэффициента мощности, выходной резонансный DC/AC-преобразователь (рисунок 5).

 

 

Рис. 5. Структурная схема электронного балласта для газоразрядных флуоресцентных ламп

Эффективность данного типа преобразователей может превышать 92%. Технология HVIC представлена здесь микросхемой IRS2168D, совмещающей управление резонансным полумостом и корректором коэффициента мощности. Высоковольтная часть микросхемы управляет верхним ключом полумоста, тогда как низковольтная часть контролирует нижний ключ, силовой ключ контроллера коэффициента мощности, а также содержит все необходимые цепи управления ККМ, балластом и обеспечивает функции защиты. Для этих целей в составе микросхемы присутствуют два независимых генератора, один из которых используется для управления ККМ, второй — для управления резонансным мостом. Подобное решение существенно упрощает разработку схемы, конфигурацию печатной платы, уменьшает размеры преобразователя и снижает стоимость изделия. Для дополнительной экономии энергии в структуру может быть добавлена регулировка яркости.

Интеграция всех функций управления в одну высоковольтную ИС открывает дополнительные возможности. Поскольку в данном случае ККМ известно о состоянии лампы (нагрузки), можно динамически выбирать наилучшее для текущих условий напряжение питания. При регулировке, к примеру, возможно управление компенсацией ККМ в зависимости от уровня регулировки. Каждая из рассмотренных структур преобразователей оптимизирована для своих параметров работы.

 

HVIC решения от International Rectifier

Одними из основных HVIC-приборов являются драйверы силовых ключей и резонансных мостов. Как видно из предыдущего обзора, для разных типов приложений оптимальными будут являться различные структуры устройств с разным набором составных блоков. И в каждом случае число управляющих линий разное. На сегодняшний день доступны HVIC драйверы силовых ключей для различных блоков преобразователей (таблица 1).

Таблица 1. Типы драйверов силовых ключей, выполненные по технологии HVIC  

Тип прибора Максимально напряжение, В
200 600 1200
Драйверы для трехфазных мостов – +* +
Трехканальные драйверы верхних и нижних ключей – +* –
Драйвер полумоста +* +* +
Драйверы верхнего и нижнего ключей +* +* +
Одноканальный драйвер верхнего ключа – + –
Двуканальный драйвер верхнего ключа – + –
Микросхемы датчиков тока – + –
+ – есть;
* – есть новые ИС, находящиеся в разработке.

Среди решений International Rectifier — многоканальные драйверы для управления трехфазными мостами, драйверы полумостов, одно- и двуканальные драйверы силовых ключей с различным набором опций.

Подробная информация по HVIC-приборам доступна на сайте International Rectifier, а также на сайте компании КОМПЭЛ по адресу http://catalog.compel.ru/mos_driver/list?BRAND=IR 

 

Заключение

Применение микросхем HVIC для интеграции функций управления высоковольтной и низковольтной частью позволяет уменьшить число используемых элементов и размеры, а также увеличить надежность и технологичность. Конечно, для каждого случая необходимо проанализировать возможные плюсы и риски, оценить время и затраты на разработку. Технологически возможна практически полная интеграция как цепей управления, так и силовых ключей в одной микросхеме.

 

Литература

1. International Rectifier — The Power Management Leader// http://www.irf.com/ 

2. Евгений Звонарев. G5 HVIC — новое поколение высоковольтных силовых управляющий ИС. Новости электроники. 2007. №7. С. 8 — 13.

3. Tom Ribarich. IR’s HVICs lead the way towards energy efficiency. Power Supplement. 2011. April. P. 22 — 23. (http://www.irf.com/pressroom/articles/000EPD1104.pdf).

Получение технической информации, заказ образцов, поставка — e-mail: [email protected]

 

 

•••

Наши информационные каналы

Мировой рынок высоковольтных нагревателей (2021 г.) станет свидетелем огромного роста к 2026 г.

Глобальный отчет по рынку высоковольтных нагревателей

за 2018, 2019 и 2020 годы демонстрирует углубленный анализ сегментов, продуктов, приложений, возможностей и ограничений роста. Кроме того, в отчете представлено влияние пандемии covid-19 на рынок высоковольтных нагревателей, сравнивается его с работой рынка до covid-19 и предложения, связанные с ростом после covid-19. В отчете публикуются исчерпывающие сведения об уже существующих компаниях, а также о вновь растущих стартапах, их соревнованиях, новых инновациях и их росте в определенных географических регионах, например, в Северной Америке, Южной Америке, Азии, Африке, Ближнем Востоке и т. Д. .Кроме того, в отчете также объясняются последние разработки и инновации компаний и их внимание к исследованиям и разработкам, направленным на дальнейшее развитие рынка высоковольтных нагревателей.

Получите бесплатный образец PDF-файла (включая полное содержание, таблицы и рисунки) рынка высоковольтных нагревателей @ https://www.apexmarketsresearch.com/sample/1060602

Ведущие компании, рассмотренные в отчете о рынке высоковольтных нагревателей:

  • Ajin Industrial Co.ООО
  • BorgWarner Inc.
  • Группа БРК
  • Группа компаний Eberspcher
  • MAHLE GmbH
  • Mitsubishi Heavy Industries Ltd.
  • Tutco Inc.
  • Valeo
  • Webasto SE
  • WOORY Industrial Co. Ltd.
Тип лицензии Цена со скидкой
Однопользовательская $ 2300 (купить сейчас)
Многопользовательская $ 2300 (купить сейчас)
Корпоративный пользователь $ 2300 (купить сейчас)

Покрытие Covid-19

Глобальная пандемия COVID-19 чрезвычайно трагически изменила рынок.Большинство отраслей, за исключением основных услуг, были запрещены и закрыты из-за блокировки почти во всех странах в 2020 году. Нарушение цепочек поставок второстепенной продукции из-за блокировки и остановки отраслей оказало значительное негативное влияние на нагреватель высокого напряжения. market и отчет объясняет цифры спада отрасли в разных регионах мира. Однако ослабление ограничений и снятие запретов на поездки по всему миру почти в последнем квартале 2020 года помогло рынку начать поставки продукта, что помогло рынку снова резко подскочить.Ожидается, что снижение числа случаев заболевания COVID-19 в западных странах приведет к всплеску экономического кризиса и подтолкнет рынок к росту. Кроме того, ожидается, что растущий рост стартапов и новых предприятий на рынке высоковольтных нагревателей еще больше увеличит спрос.

Описание и сегментация отчета

Отчет о рынке высоковольтных нагревателей, опубликованный «Apex Markets Research», разделен на продукты, приложения, конечных пользователей, типы, функции и т.д. с указанием причин, способствующих росту.Отчет направлен на демонстрацию фактов и цифр использования конкретного продукта и демонстрирует подробное описание типов, продуктов, областей применения и т.д. Северная Америка, Азиатско-Тихоокеанский регион, Европа, Африка с демонстрацией конкретных стран, включая Мексику, Канаду, США, Италию, Германию, Иран, Ближний Восток, Индию, Китай, Японию, Сингапур и т. Д. Весь этот подробный анализ сделан для помощи отраслевым представителям и заинтересованным сторонам сосредоточиться на сильных сторонах, инвестициях, исследованиях для общего роста рынка высоковольтных нагревателей.

Глобальный рынок нагревателей высокого напряжения, разделенный по типам продукции и сферам применения:

По типу
Воздухонагреватель
Нагреватель охлаждающей жидкости
Технология транспортных средств
BEV
PHEV
HEV
Тип транспортного средства
Легковые автомобили
LCV
HCV

Конкурентный ландшафт

Отчет призван предоставить имена хорошо зарекомендовавших себя производителей, неустанно работающих для комфортного обслуживания клиентов. В отчете содержится подробная информация о последних событиях, произошедших в 2019, 2020 годах, а также некоторые объявления о сотрудничестве, слияниях, будущих исследованиях и т. Д.Отчет предлагает понимание и рост компаний и конкурентов, чтобы поделиться информацией об аспектах роста компаний на рынке высоковольтных нагревателей, помогая в разработке стратегий для ускорения рынка. Кроме того, отчет помогает читателю напрямую понять долю выручки, технологические достижения производственных единиц, аспекты роста и проблемы, с которыми может столкнуться рынок из-за нехватки ресурсов и меньшего интереса клиентов из-за пандемии COVID-19. .Читатели и аналитики будут проинформированы о графиках роста и спада рынка высоковольтных нагревателей и предложениях, связанных с его ростом.

Доступ к полной информации отчета с TOC, здесь: https://www.apexmarketsresearch.com/report/high-voltage-heater-market-1060602/

Методология исследования

Отчет о рынке высоковольтных нагревателей основан на всей проверенной и достоверной информации, собранной с государственных веб-сайтов, публикаций, промышленных объявлений, журналов, отчетов компаний, пресс-релизов и других официально опубликованных документов и т. Д.Первичное и вторичное исследование отчета проводится для получения хорошо проверенных структур доходов, доли рынка, аспектов роста, а также для понимания глубокого понимания компании в отношении инвестиций или сотрудничества. По мере того, как письменный отчет затем отправляется внутренним группам, руководителям высшего звена, редакторам, аналитикам, отраслевым экспертам для получения отзывов и критических моментов в отчете, сильные стороны, устраняющие моменты, сложные особенности рынка подробно объясняются без ошибок. . После утверждения экспертами тщательно проработанный отчет публикуется.

Целевая аудитория

  • Государственные учреждения
  • Финансовые организации
  • Конечные пользователи
  • Научно-исследовательские лаборатории
  • Продукция на рынке нагревателей высокого напряжения

Зачем покупать этот отчет?

  • В отчете представлен подробный анализ факторов, способствующих развитию отрасли высоковольтных нагревателей.
  • Для изучения и анализа сильных сторон, ограничений и проблем, с которыми сталкивается рынок.
  • Чтобы получить информацию о сегментированных деталях рынка высоковольтных нагревателей, например, подробное описание приложений, продуктов, типов, наиболее часто используемых и т. д.
  • Отчет дает подробное представление о доминирующих и наименее эффективных географических точках рынка высоковольтных нагревателей.
  • Для того, чтобы оставаться в курсе последних разработок, новых компаний и их изобретений, а также последних технологий для завоевания позиций на рынке после covid-19.

Запросите стратегический обзор рынка, методологию исследования доступа, подготовленную экспертами по адресу: https: // www.apexmarketsresearch.com/enquiry/1060602

О нас

Мы в Apex Market стремимся быть мировыми лидерами в области качественного и прогнозного анализа, поскольку мы ставим себя на первое место в выявлении мировых промышленных тенденций и возможностей и отображении их для вас на серебряном блюде. Мы специализируемся на определении масштабов активной деятельности рынка и постоянно расширяем области, которые позволяют нашей клиентской базе принимать самые инновационные, оптимизированные, интегрированные и стратегические бизнес-решения, чтобы опережать их конкурентов.

Свяжитесь с нами

1-й этаж, здание Харикришны,
Самарт Нагар, Нью-Сангхви,
Пуна- 411027 Индия
+ 91-8149441100 (время работы по Гринвичу)
+17738002974
[email protected]

Источники питания высокого напряжения — AHV

Более 40 лет компания American High Voltage является ведущим разработчиком и производителем источников питания высокого и низкого напряжения. Основанная в 1978 году, мы специализируемся на разработке и производстве готовых высоковольтных модулей для коммерческого применения.Мы также можем предоставить нашим клиентам блоки питания, специально разработанные для работы в суровых температурных и суровых условиях. Приблизительно 85 процентов наших продуктов состоит из нестандартных конструкций, поэтому мы адаптировались к быстрому созданию индивидуальных решений для наших клиентов и их настройке в кратчайшие сроки.

Наши разработки и выпускаемые нами источники питания высокого и низкого напряжения охватывают диапазон от 100 В до 200 кВ с мощностью от 1 Вт до 1 кВт. Источники питания высокого напряжения, высоковольтные преобразователи постоянного тока и другие продукты нашли применение во многих отраслях промышленности, включая медицинскую промышленность, каротажную отрасль нефтяных скважин и даже военные рынки.Мы создали множество специализированных блоков питания, разработанных специально для работы в суровых условиях. Эти приложения включают в себя воинские части, используемые в самолетах F-16, и устройства, предназначенные для работы при температуре 200 градусов Цельсия в нефтяной промышленности. Мы даже разработали умножитель с параллельным питанием для генератора высокотемпературных нейтронов, конструкция которого позволяет источнику питания высокого напряжения работать при температуре выше 175 градусов Цельсия.

В настоящее время мы предоставляем нашим клиентам более 200 стандартных продуктов, но за последние четыре десятилетия мы также произвели более 1000 источников питания нестандартной конструкции для небольших промышленных предприятий для гораздо более крупных клиентов, таких как НАСА и Министерство обороны.У нас есть лаборатория площадью 15 000 квадратных футов, которая включает в себя мастерскую по производству прототипов, рентгеновское оборудование и необходимое испытательное оборудование для проектирования, изготовления и тестирования наших стандартных и нестандартных продуктов перед поставкой нашим клиентам.
Позвоните в American High Voltage по телефону 775-777-0992 или напишите нам сегодня, чтобы узнать больше о нас или использовать нас в качестве разработчика и производителя источников питания высокого и низкого напряжения.

Прецизионные высоковольтные пробники с широкой полосой пропускания до 400 кВ

Электрические измерения и, в частности, измерения высокого напряжения сыграли решающую роль в развитии технологий в течение последних 100 лет.Датчики North Star HV разработаны для достижения непревзойденной точности, в целом обеспечивая широкую полосу пропускания, надежные физические корпуса и удобство. Зонды PVM разработаны для обеспечения максимальной точной пропускной способности и портативности. VD доказывает, что они предназначены для более высоких напряжений с уникально широкой полосой пропускания для этих более высоких напряжений.

Подробнее о пробниках и спецификациях пробников

Теперь доступны обновленные «голые» версии наших датчиков для компактной установки в резервуары с маслом (или элегазом).Эти датчики имеют те же технические характеристики, что и датчики серии VD, но при несколько меньшей стоимости. При установке этих датчиков требуется некоторая информация об окружающих областях. Длина неизолированного зонда ВД-120 (120 кВ) составляет 0,35 м. Эти блоки имеют резьбу и поэтому могут быть объединены в блоки с более высоким напряжением. ВД-60 и ВД-120 предлагаются на 60 кВ и 120 кВ соответственно…

Переключатели большой мощности, такие как игнитроны, тиратроны и искровые разрядники, требуют уникальных систем запуска высокой мощности.Все наши триггеры могут работать от источников 5 мА / 5 В и / или оптоволоконных входов…

Дополнительная информация о драйвере

О North Star High Voltage

North Star High Voltage разрабатывает и производит высоковольтные пробники, которые определяют современный уровень измерений высокого напряжения. Мы также разрабатываем и производим вспомогательные схемы для закрытия трубок, включая Thyratron и Ignitron (драйверы Thyratron и драйверы Ignitron).

North Star производит два основных типа высоковольтных пробников — серию PVM, предназначенную для портативности и широкой полосы пропускания, и отдельно стоящую серию VD, предназначенную для длительного срока службы и точности.Оба типа пробников могут использоваться с осциллографами на входе 1 МОм (стандарт) или с измерителями различных входных сопротивлений (укажите тип измерителя при заказе). Датчики также доступны в «голых» версиях для OEM-приложений. См. Больше о пробниках высокого напряжения.

Стандартные и длинные кабели упрощают выполнение сложных измерений

Важным преимуществом, воплощенным в конструкции наших пробников, является использование стандартного коаксиального кабеля 50 или 93 Ом для подключения пробника к осциллографу или дигитайзеру.Поскольку используется стандартный кабель, датчик можно разместить на некотором расстоянии от записывающего прибора (доступны стандартные блоки с 30-футовыми кабелями), сохраняя при этом широкую полосу пропускания. Зонд может быть размещен на испытательном устройстве, в то время как регистрирующий прибор находится в экранированном помещении или в месте с низким уровнем шума вдали от устройства.

Резисторы и конденсаторы с низким коэффициентом температуры и напряжения используются по всей линии зонда для обеспечения максимальной точности измерения.Зонд имеет прочный нейлоновый корпус и заполнен диэлектрическим маслом для максимальной стабильности высокого напряжения.

Драйверы Ignitron и Thyratron

Наши драйверы игнитронов предназначены для работы при высоком токе (> 400 А) при обеспечении высокого напряжения (> 2 кВ) в прочном металлическом корпусе. Наши драйверы тиратронов доступны в вариантах с предыонизацией постоянного тока, импульсной или без предыонизации. Наши драйверы тиратронов способны управлять лампами всех производителей. Наши драйверы искрового разрядника могут управлять зазорами как тригатронного типа, так и промежуточной.

Разница между высоким, средним и низким напряжением


Классификация напряжений Высокое, среднее и низкое напряжение — это термины, которые мы чаще всего слышим, когда говорим о классификации напряжения. С международной точки зрения, эти классификации и диапазоны меняются в зависимости от того, где вы живете. В Соединенных Штатах Национальный электротехнический кодекс (NEC) и Национальная ассоциация производителей электрооборудования (NEMA) имеют руководящие принципы и стандарты, которые охватывают все классификации напряжения.Американский национальный институт стандартов (ANSI) курирует создание, распространение и использование тысяч руководств и стандартов, влияющих на бизнес. Каждая отрасль соответствует применимым нормам.

И ANSI, и код NEC являются приобретенными публикациями. Портал электротехники (EEP) предоставляет подробную информацию о стандартах ANSI C84.1-1989. В этом документе напряжения делятся на пять классификаций. Эти классификации можно объединить в следующие категории:

  • Высокое (HV), сверхвысокое (EHV) и сверхвысокое напряжение (UHV) — от 115000 до 1100000 В переменного тока
  • Среднее напряжение (MV) — от 2400 до 69000 В переменного тока
  • Низкое напряжение (LV) — от 240 до 600 В переменного тока
Компания Generac выпустила технический документ под названием «Обзор генерации среднего напряжения на месте».В официальном документе NEC сравнивается со стандартами ANSI. На нем размещены следующие стандарты напряжения NEC:
  • High Distribution — от 1000 до 4160 вольт
  • Среднее распределение — от 50 до 1000 вольт
  • Низкое распределение — от 0 до 49 В
Приведенные выше списки иллюстрируют классификацию изменений уровня напряжения в зависимости от регулирующего органа. Generac заявляет, что генераторы менее 600 вольт и равные им являются средним напряжением, а генераторы более 600 вольт считаются высоким напряжением.Генераторы, вырабатывающие 4160 вольт, распространены во многих отраслях промышленности для больших двигателей, требующих высокого напряжения. Резервный генератор подает напряжение в отдельную сеть.

Обычно напряжение на складе генератора составляет 4160 В переменного тока, 480 В переменного тока, 12 470 В переменного тока и 13 800 В переменного тока. При отключении электроэнергии на промышленном объекте резервный генератор подает питание на распределительные панели и панели управления для непрерывной работы. Более высокие напряжения от генератора понижаются трансформаторами. Приведенный ниже контент предоставляет информацию по каждой категории информации.

ПРИМЕЧАНИЕ:
Содержание этого документа предназначено только для информационного использования. Всегда консультируйтесь с сертифицированным специалистом при проектировании и работе с электрическим оборудованием. Никогда не работайте в цепях, находящихся под напряжением, и не выполняйте обязанности, для которых вы не обладаете квалификацией.

Высокое, сверхвысокое и сверхвысокое напряжение

Высокое и сверхвысокое напряжение связано с передачей питания от электростанции. Причина передачи мощности на высоких и сверхвысоких уровнях напряжения заключается в повышении эффективности.Более низкий ток, сопровождающий передачу высокого напряжения, позволяет использовать более тонкие и легкие кабели. Это снижает затраты на строительство башни и линии электропередач. Высокое напряжение составляет от 115 000 до 230 000 В переменного тока, а сверхвысокое напряжение — от 345 000 до 765 000 В переменного тока.

Соединенные Штаты пропускают до 500 000 вольт по высоковольтной сети. Для высоких напряжений требуются специальные коммутационные и распределительные щиты. В диспетчерских есть резервные возможности коммутации. Они могут управляться дистанционно или помещаться в руководство для обслуживания и тестирования отдельных систем питания.Подстанции обеспечивают пониженное напряжение, распределяемое по определенным территориям. Сверхвысокое напряжение — это напряжение от 765 000 до 1 100 000 В переменного тока. В Китае используется передача наивысшего напряжения — 800 000 В переменного тока. Сегодня они разрабатывают систему на 1 100 000 В переменного тока с использованием кабелей, рассчитанных на 1 200 000 В переменного тока.

Средние напряжения и промышленность

Крупные промышленные комплексы и заводы, которым требуется значительное количество электроэнергии, часто используют средние напряжения питания. Электрический вариационный анализ показывает, что напряжение обратно пропорционально силе тока.Это означает, что при повышении напряжения сила тока уменьшается для завершения операции.

Двигатели и электрическое оборудование, предназначенные для работы с более высоким напряжением, потребляют меньше электроэнергии и более экономичны в эксплуатации. Большинство первичных подстанций не получают от электросети более 35 000 В переменного тока. Первичная подстанция может подавать пониженную мощность на вторичные подстанции или в отдельное здание.

Вторичная подстанция распределяет мощность, полученную от первичной подстанции.Вторичные подстанции могут иметь понижающие трансформаторы для дальнейшего понижения мощности для распределения на панель управления для распределения по всему объекту. Подстанции обычно расположены в зонах, которые могут обслуживать одно или несколько зданий на территории.

Алюминиевая компания Америки (ALCOA) Warrick Operations является примером крупной отрасли, потребляющей огромное количество энергии. Они расположены в Южной Индиане и имеют автономную электростанцию. Они вырабатывают электроэнергию с помощью угольной электростанции, расположенной на реке Огайо.Они перерабатывают алюминиевые слитки в рулонные алюминиевые листы, которые используются заводами, которым требуется склад алюминиевых банок. Слитки плавятся в больших электроплавильных печах, а затем обрабатываются с помощью ряда операций для получения правильной толщины заготовки.

Любому предприятию, которое использует источник среднего напряжения для подстанции, требуется аварийный или резервный источник питания. Нередко можно увидеть генераторы, вырабатывающие 13 800 В переменного тока. Источник напряжения идеально подходит для малых и средних подстанций и вторичных подстанций.При надлежащей поддержке генератора комплекс может продолжать работать во время перебоев в подаче электроэнергии. Предлагаются в различных стилях дизайна, включая установленные, звукопоглощающие корпуса и переносные устройства. Переносные агрегаты заключены в звукопоглощающие кожухи на прицепе, запряженном полуприцепом.

Низковольтные источники питания и средства управления

Низкое напряжение имеет множество значений в электрическом / электронном мире. Общее практическое правило заключается в том, что все, что ниже 600 вольт, считается низким напряжением.Заводы, использующие автоматизацию, могут использовать несколько напряжений. Разделение использования электроэнергии на источники питания и средства управления помогает понять использование. Каждое подразделение выполняет миссию, критически важную для работы фабрики. Оба должны работать на продакшене.


Поставка
Заводы, которым требуется подача среднего или высокого напряжения от электросети, могут иметь выделенную подстанцию. Эти подстанции понижают уровни напряжения и распределяют их по зданиям по всей территории.

Однако не всем предприятиям требуется высокое или среднее напряжение. Некоторые требуют от электросети низкого напряжения 240, 480 или 600 В переменного тока. В этом случае мощность направляется непосредственно в распределительную систему завода.

Органы управления
Система или машина, использующая низкое напряжение для управления оборудованием с более высоким напряжением, являются основой системы управления. Программируемый логический контроллер (ПЛК) — обычное дело в этих системах. ПЛК получает входные данные от датчиков через входную часть ввода / вывода.Выходы рассчитываются и отправляются через выходную секцию ввода / вывода. Оба входа и выхода — 12 или 12 В постоянного тока в зависимости от конструкции системы.

Выход может быть направлен на реле с катушкой постоянного тока и контактами переменного тока. Когда реле получает сигнал постоянного тока, его контакты замыкаются. Это активирует оборудование или компонент до тех пор, пока триггерный сигнал не будет удален входом / выходом.

Электроэнергия требуется всем предприятиям. Когда энергоснабжение пропадает, промышленность останавливается без резервного генератора надлежащего размера.Мы предлагаем генераторы широкого диапазона стилей, которые могут удовлетворить большинство потребностей. Перед продажей наши бывшие в употреблении генераторы проходят проверку по 31 пункту. Перейдите в Инвентарь, чтобы просмотреть список имеющихся на складе генераторов. Часто мы можем отправить генератор в течение 24 часов с момента покупки.


>> Вернуться к статьям и информации <<

Высокое напряжение (Лихорадка, # 10) Карен Мари Монинг

Хорошо, так что это официально

Прежде чем я начну свой обзор, я должен написать отказ от ответственности, чтобы вы знали, откуда я, что я как хардкорная фанатка Дэни из OG с давних времен! Я не просто ненавистник неудачников, который напрасно гадит на эту книгу.Дэни буквально моя любимая героиня на все времена! Я всегда буду любить Дэни, эту блестящую девушку, запечатленную в моем сердце еще в ледяной оболочке.

Я сильно эмоционально вложил в историю Дэни лет, так что этот обзор будет как 10 страниц! Риодан и Да

Хорошо, так что это официально

Прежде чем я начну свой обзор, я должен написать отказ от ответственности, чтобы вы знали, откуда я, что я как хардкорная фанатка Дэни из OG с давних времен! Я не просто ненавистник неудачников, который напрасно гадит на эту книгу.Дэни буквально моя любимая героиня на все времена! Я всегда буду любить Дэни, эту блестящую девушку, запечатленную в моем сердце еще в ледяной оболочке.

Я сильно эмоционально вложил в историю Дэни лет, так что этот обзор будет как 10 страниц! Риодан и Дэни были буквально моими ОТП, моей любимой парой на все времена! Я полюбил этих двух персонажей всем сердцем и душой! Вроде так много, и я ожидал, а также хотел полюбить High Voltage ТАКОЕ ПЛОХО. Разочарование даже не покрывает того, что я чувствую прямо сейчас! Я честно чувствую себя ПОТЕРЯННЫМ.

Это запись в реальном времени, на которой я прочитал эту книгу:

Мне больно, когда мне приходится давать этой книге посредственную оценку, но это то, что есть, я бы солгал, если бы сказал, что это удивительная книга. Эта книга больше похожа на 2 звезды, но из-за моего беспристрастного вклада в хардкор Дэни я дал ей 3 звезды, потому что я буквально терпеть не могу дать ее книге отрицательный рейтинг, lol.
Хорошо, теперь, когда это не в порядке, вот и настоящий обзор:

Чтение этой книги было похоже на наблюдение за автомобильной аварией, происходящей у меня на глазах.

Я думал, что сила моих позитивных мыслей в конечном итоге сделает книгу хорошей, но, увы, этого не произошло. Книга буквально читается как странный фанфик. В этой книге полностью отсутствовали обычно элегантный и изящный стиль письма и фантастическая характеристика КММ.

С одной стороны, книга была заполнена до краев липкими отсылками к поп-культуре и песнями, как будто кто-то быстро забирает Spotify kmm, она сошла с ума lmao. Я лично не возражаю против ее плейлиста с названием ее главы, поскольку он обычно, на мой взгляд, улучшает ее книги, но я чувствовал, что в этой книге она переборщила с тем, насколько поп-культура homegurl пыталась уместить на страницах.

В этой книге также было много рассказа, но не показа. Он был до краев заполнен длинными монологами о том, насколько удивительным, сексуальным и блестящим был каждый персонаж без каких-либо реальных доказательств. В какой-то момент во время написания книги я начал задаваться вопросом, действительно ли Кмм вообще написала эту книгу, или ее похитил инопланетянин или какое-то дерьмо. Как мог тот же человек, что написал Iced, написать эту книгу?

Все, и Я ЗНАЮ ВСЕ в этой книге, было неприятно! Как будто кто-то буквально украл души персонажей и заставил их играть бездуховную игру с их телами в качестве марионеток или что-то в этом роде.(просмотр спойлера) [Может быть, у Балора все-таки остались души главных героев lmao (спрятать спойлер)]

Дэни:

Так что, отрывок Дани начался нормально, мне понравилось читать о том, что она защитница Дублина, ее предприятия защищают Дети и ее коллекционирование «птичек» подтвердили, насколько я люблю, насколько хороший человек Дэни. Она действительно заслуживает звания супергероя больше, чем кто-либо другой в этом сериале.

Но я клянусь на полпути через кмм забыл, в какой отрывок она должна была писать или что-то в этом роде, потому что вместо Дэни ее точка зрения стала звучать как Mac! Я буквально чувствую, что целые цитаты из от первого лица Мака были скопированы и вставлены в отрывок Дэни.Это было так странно, неужели кмм забыла, как писать Дэни или что-то в этом роде, поэтому она просто козлом отпущения вернулась к тому, что умеет писать?

Дэни, которая раньше больше всего проявляла свою индивидуальность и характер через свои задиры, внезапно превратилась в эту странную бессвязную версию MacBook, которая большую часть своего времени проводила стирку и разговоры о мебели?

Одно из моих самых больших критических замечаний, помимо того, что ее pov звучит почти идентично pov MacBook, это то, что у Дэни должна была быть ЭПИЧНАЯ сюжетная линия, но сюжет этой книги был настолько несуществующим, что мы буквально получили одностраничного злодея Имао.Настоящего напряжения не было! Я хотел, чтобы у моей девочки было больше, чем эта простая сюжетная линия из картона.

Мои любимые сцены с Дэни могли быть связаны с ее матерью. Эти главы казались мне единственными полностью соответствующими характеру. Признаюсь, эта часть заставила меня плакать. Сцена с Танцовщицей и его (см. Спойлер) [письмо тоже заставила меня прослезиться. Мои эмоциональные вложения были на 100%. (скрыть спойлер)]

Король Риодан: лорд и сеньор:

К сожалению, самым стерилизованным персонажем во всей книге был мой ребенок Риодан.


Мне кажется, я был свидетелем убийства какого-то странного персонажа. Я знаю, что персонажи меняются и проходят через арки персонажей, так что очевидно, что Риодан не будет тем же человеком, в котором он был заморожен. Но как будто он буквально даже немного не похож на себя в прошлом.

Он похож на печального, тоскливого подростка-любовника, тень своего прежнего «я» lol. Он буквально подрывается к разрушающему мячу Майли Сайрус на низу (см. Спойлер) [и даже Дани весело отмечает, что он пытается послать ей романтические послания через песни Майли Сайрус (скрыть спойлер)], и, кроме того, он постоянно тратит книгу состояние любовника боюсь тоски.

Где тот хладнокровный, хитрый и расчетливый человек, который проявлял свою сложную личность своими крутыми поступками? #notmyryo # saveryodan2018

(просмотреть спойлер) [Как начало, где Риодан убегает в ночную теленовеллу, бормоча суровое обещание героя романа в ночь, честно меня взбесило. Также, когда он вернулся через 2 года, он набрал в общей сложности 180 и начал преследовать Дани на харкоре, где было развитие? Было не совсем ясно, что заставило его внезапно стать таким открытым, но часть меня также любит, что он пытается завязать роман с Дэни и что он эмоционально открыт, поскольку Дани этого заслуживает! Значит, я тоже не совсем ненавижу это? Я в таком противоречии, ха-ха.

Кроме того, вся эта двухлетняя клетка, в которую он себя поместил, должна была выглядеть впечатляющей или что-то в этом роде. Но это просто заставило меня закатить глаза, увидев, насколько самопожертвованным был любовник, король планов и расчетов. Разве Бэрронс или один из девяти не мог заскочить с собачьей сумкой и время от времени бросать еду через решетку клетки? Почему именно он голодал? Было ли это для увеличения его очков эмо-бои или как? Честно говоря, это лучший план, который мог бы придумать макиавеллианский риодан? (скрыть спойлер)]

Риодани:

Послушайте, я знал, что в этом кмм сказал, что эта книга будет в духе романа, и я тот, кто лично любит романтику, поэтому я все еще был взволнован, но это было не так » т даже хороший роман! Я лучший грузоотправитель риодани, но должен сказать, что романтика была действительно крутой.Для меня это ничего не делало.

Вроде где искра была? проклятая магия? электрический ток, который когда-то проходил между рёдани в других книгах? Динамичная, дерзкая, забавная и интенсивная связь, которую разделяли эти двое, чувствовала себя упущенной. Та сцена в «Лихорадочном рождении», где Риодан в одиночку лижет спину Дэни, вызвала большее сексуальное напряжение, чем все сексуальные сцены, вместе взятые в этой книге. Когда я впервые прочитал эту сцену в Feverborn, у меня по спине пробежали мурашки по спине, ни одна из сцен с риодани в High Voltage даже близко не подошла к такому же романтическому вознаграждению!

Я думаю, причина, по которой роман не понравился мне, заключалась в том, что ни один из персонажей даже не казался реальным, поэтому ни один роман, в результате, не казался мне реальным.Я не могу поверить, что та же женщина, которая написала Мак и Бэрронс удивительно медленное прожигание в первых 5 книгах, написала бессвязную романтическую дугу этой книги.

Как они спрыгнули с того, что, может быть, мы оба низко хотим потрахаться, чтобы я ЛЮБЛЮ U 4EVA, МОЙ СЛАДКИЙ ПРИНЦ так быстро, lmao? Я был так потрясен! Где развивались отношения? В одну минуту они просто хотели потрахаться, в следующую минуту они влюбляются? да фук?

Честно говоря, мне кажется, что отношения Дани с танцовщицей были менее юными, чем то, что произошло в HV между ней и Рёданом.Каждый раз, когда Райодан называл Дани Бэби, часть моей души умирала, это было так неприятно, боже мой. И что, черт возьми, было с его новым странным прозвищем для нее? То, что он назвал Дэни «Звездная пыль», должно было быть рассмотрено как романтичное, но он просто казался дрянным и случайно привязанным ко мне. Как я не знаю, было ли у Риодана много постоянных партнеров или что-то в этом роде, но, боже мой, он был больше похож на странного подростка-любовника Боя, чем на настоящего странного подростка-любовника из сериала (я люблю тебя, танцор, без обид, Имао)

Концовка:
Финал был единственной частью книги, которая мне действительно понравилась.Увидев, что у Дэни счастливый конец, я согрел мое сердце как минимум. : ‘)
(см. Спойлер) [
lol, образ Дани Рёдан и Шазам, бегущих по полям, когда дикие животные ломали меня, не собираюсь лгать, все, что я мог представить, было это:

Имао Шазам / Йикри все еще был кучкой весело в этой книге как всегда. Я так не ожидал его большого раскрытия в конце, так что это был приятный сюрприз. Кроме того, меня раздражает то, что все это время мы строили теории о том, что Дани едет верхом на звере Райодана, но в итоге он оказался верхом на ее драконьей форме.
также, у нас никогда не было возможности увидеть взаимодействие ryodan и shazam? какая упущенная возможность! (скрыть спойлер)]

Всего:
Я буквально начал думать, что проблема в том, что я был проблемой, а не в книге, как, может быть, это просто моя проблема в том, что мои ожидания были слишком скудными, а не книги из-за того, что они вроде как дерьмо. Моя девушка действительно заслуживала большего! Как будто я рад, что у Дэни счастливый конец, но как и мое счастье от того, что мой ребенок получил хороший HEA, был действительно испорчен тусклым исполнением всей книги.

Я надеюсь, что в следующей книге kmm будет учтена часть этой критики. Может, в следующей книге она погасит пламя в моих чреслах риодани, кто знает? В любом случае, надеюсь, когда я перечитаю эту книгу во второй раз, она мне понравится больше! И прежде чем за мной придут фанатки кмм, просто знай, что я одна из вас. Я просто должен быть честен в своих чувствах, лет!

(см. Спойлер) [Edit: После прочтения обзора
, который скоро выйдет, мне нужно сначала разобраться со своими чувствами!
Я так запуталась, мне это понравилось или я ненавидел?
(скрыть спойлер)]
——————————
(просмотреть спойлер) [Перед прочтением:
День прошел наконец пришли! Пришлось только ждать 5 лет, чтобы книга Дэни вышла в свет, у-у-у-у!

Теперь наконец-то начинается ожидание Дэни.Я так взволнован! <3

Первый тизер опубликован ниже!
(просмотреть спойлер) [У нее глаза убийцы.
Зеленый с золотыми вкраплениями, освещенный холодным огнем.
Она живет в режиме повышенной готовности. Я еще не видел, чтобы она расслаблялась, и я наблюдал за ней долгое время.
Я знаю монстров, ужасы, которые она пережила, чтобы стать тем, кем она является. Я знаю легенду: годами содержался в клетке, преданный, нелюбимый, нежеланный, обученный как убийца, использованный как оружие, потерянный на время, неучтенное в Серебрах, забытый.
Любили однажды.
Он умер.
Шрамы внутри и снаружи; она их хорошо носит.
Самостоятельный. Бесчеловечно сильный. Очень умный. Управляемый миссией, судья, присяжный и палач. И все же … защитница беспомощных и угнетенных, которых она понимает — и которые никогда ее не поймут. После того, как вы убили, вас редко понимают, за исключением, возможно, тех, кто также сделал этот темный обходной путь.
Она наблюдает за Дублином, защищает его жителей, особенно детей.
Ах да, глаза убийцы, но…
Сердце святого, ставшего линчевателем.
Если предположить, что к нему можно приблизиться.
Мужчины одержимы ею. У нее здоровый аппетит, но она никогда не остается на ночь.
Она выбирает, она сжигает их простыни, она уходит.
Она скрывает свой каменный холод за множеством выражений лиц, но ее глаза остаются отстраненными, беспокойно движутся, видят все, оценивают всех: врага или неуместного? В очень редких случаях, если она того стоит: друг.
Тогда эти убийственные глаза сияют.
Заслужите преданность убийцы, вы получили полное прощение.
Мне нужно полное помилование. (скрыть спойлер)] … (скрыть спойлер)]

[«br»]> [«br»]> [«br»]> [«br»]> [«br»]> [«br»] > [«br»]> [«br»]> [«br»]> [«br»]> [«br»]> [«br»]> [«br»]> [«br»]> [ «br»]> [«br»]> [«br»]> [«br»]> [«br»]> [«br»]> [«br»]> [«br»]> [«br» «]> [» br «]> [» br «]> [» br «]> [» br «]> [» br «]> [» br «]> [» br «]> [» br «] > [«br»]> [«br»]> [«br»]> [«br»]> [«br»]> [«br»]> [«br»]> [«br»]> [ «br»]> [«br»]> [«br»]> [«br»]> [«br»]> [«br»]> [«br»]> [«br»]> [«br» «]> [» br «]> [» br «]> [» br «]> [» br «]> [» br «]> [» br «]> [» br «]> [» br «] > [«br»]> [«br»]> [«br»]> [«br»]> [«br»]> [«br»]> [«br»]> [«br»]> [ «br»]> [«br»]> [«br»]> [«br»]> [«br»]> [«br»]> [«br»]> [«br»]> [«br» «]> [» br «]> [» br «]> [» br «]> [» br «]> [» br «]> [» br «]> [» br «]> [» br «] > [«br»]> [«br»]> [«br»]> [«br»]> [«br»]> [«br»]> [«br»]> [«br»]> [ «br»]> [«br»]> [«br»]> [«br»]> [«br»]> [«br»]> [«br»]> [«br»]> [«br» «]> [» br «]> [» br «]> [» br «]> [» br «]> [» br «]> [» br «]> [» br «]> [» br «] > [«br»]> [«br»]> [«br»]> [«br»]> [«br»]> [«br»]> [«br»]> [«br»]> [ «br»]> [«br»]> [«br»]> [«br»]> [«br»]> [«br»]>

Заряженных электромобилей | Высоковольтные аккумуляторные батареи для электромобилей: преимущества и проблемы.Больше напряжения, лучше?

В 2020 году Porsche поставила чуть более 20 000 единиц своего роскошного электромобиля Taycan EV — первого автомобиля от крупного автопроизводителя с аккумулятором на 800 В (номинальное), что более чем вдвое превышает напряжение его конкурентов (и уверенно входит в свет ж / д и локомотивная территория подстанции, собственно). Похоже, что многие другие электромобили вскоре последуют за Taycan.

Delphi Technologies недавно заявила, что поставит инверторы 800 В трем из четырех ведущих мировых автопроизводителей премиум-класса в ближайшие несколько лет.Kia и Hyundai опубликовали подробную информацию о грядущих архитектурах 800 В, а GM заявила, что их Hummer EV 2022 года будет обладать «уникальной способностью переключать аккумуляторную батарею с штатных 400 В на 800 В для зарядки».

GM заявил, что его Hummer EV 2022 года будет обладать «уникальной способностью переключать аккумуляторную батарею с штатных 400 В на 800 В для зарядки».

Независимо от того, является ли это просто еще одним случаем спецификации или чем-то более примечательным, — это тема этой статьи, но, тем не менее, она также предполагает, что технология карбида кремния (SiC) быстро внедряется производителями электромобилей.Это связано с тем, что единственный другой тип полупроводникового переключателя с достаточной номинальной мощностью в ВА для использования в тяговом инверторе EV — это IGBT, а IGBT на 1200/1700 В являются относительно медленными устройствами, ограничивая максимальную практическую частоту ШИМ однозначным диапазоном кГц, если коммутационные потери должны поддерживаться на приемлемо низком уровне. Конечно, это не большая проблема для тягового инвертора, поскольку синусоидальные токи высокого качества могут быть получены с относительно низкими частотами ШИМ, но для зарядного устройства и любых других преобразователей мощности, которые работают при напряжении батареи, существует значительная мотивация для значительно увеличьте частоту переключения, так как это уменьшает размер (и стоимость) как магнитных компонентов (трансформаторов и катушек индуктивности), так и конденсаторов накопления энергии (т.е.е. для звена постоянного тока, выходных фильтров и т. д.).

Как и в большинстве случаев в технике, произвольное увеличение напряжения батареи однозначно не является хорошим делом, и это даже без использования аргумента reductio ad absurdum (например, если 1 кВ лучше, чем 100 В, то 10 кВ лучше, чем 1 кВ и др.). Тем не менее, есть некоторые преимущества в увеличении напряжения батареи, и наиболее очевидным является то, что для обработки того же количества мощности потребуется меньшая площадь поперечного сечения в меди (компенсируется увеличением толщины изоляции, чтобы выдерживать более высокое напряжение, но подробнее об этом позже).Учитывая, что некоторые устройства быстрой зарядки постоянного тока фактически прибегают к жидкостному охлаждению зарядных кабелей, чтобы поддерживать управляемый рост их температуры, увеличение напряжения для увеличения поставляемой мощности, а не тока, кажется гораздо более разумным решением и даже позволяет сэкономить процентный пункт. или два по эффективности (от уменьшенных потерь I 2 R в кабеле и разъемах порта зарядки).

Учитывая, что некоторые устройства быстрой зарядки постоянного тока фактически прибегают к жидкостному охлаждению зарядных кабелей, чтобы поддерживать управляемый рост их температуры, повышение напряжения для увеличения подаваемой мощности кажется разумным решением и даже позволяет сэкономить на пару процентов эффективности. .

Менее очевидное преимущество работы с более высоким напряжением аккумуляторной батареи, которое, возможно, больше теоретически, состоит в том, что частота вращения тягового двигателя может быть увеличена без потери крутящего момента из-за ослабления поля. Конечно, принцип запрета бесплатных обедов применим и здесь, поскольку потери переменного тока в двигателе — как в меди (т. Е. Обмотки), так и в железе (т. Е. В магнитной цепи) — возрастают с увеличением числа оборотов в минуту, причем экспоненциально (т. Е. мощность выше единицы). Существует также механический предел того, насколько высоко вы можете увеличить число оборотов в минуту, прежде чем ротор «быстро саморазборится».Хотя, честно говоря, крутящий момент пропорционален току, а резистивные потери обмоток также экспоненциально пропорциональны току (т.е. снова от I 2 R), поэтому требуется больший крутящий момент для получения большей мощности от конкретного двигателя. в закон убывающей доходности. Вот почему вы не можете извлечь произвольно большое количество мощности из данного двигателя, и почему преимущества повышенного напряжения или тока в том же двигателе, возможно, скорее теоретические, чем реальные. Тем не менее, большинство двигателей могут выдерживать совершенно поразительные перегрузки (3-10 раз, в зависимости от типа) в течение коротких периодов времени, что идеально подходит для тяговых приложений электромобилей.

Может показаться, что увеличение напряжения батареи не окажет большого влияния на сам блок, но есть несколько вопросов, которые необходимо учитывать, наиболее очевидным из которых является то, что более высокое напряжение с большей вероятностью приведет к поражению электрическим током, если кто-то случайно обнаружит себя. часть цепи батареи. Аналогичное беспокойство вызывает то, что более высокие напряжения также с большей вероятностью вызовут дугу, и для указанных дуг потребуется большее разделительное расстояние, прежде чем они будут погашены. Это в основном влияет на конструкцию любых предохранителей в цепи батареи, потому что при низком постоянном токе (<50 В постоянного тока) до умеренного переменного напряжения (<150 В переменного тока) предохранитель может просто полагаться на плавление плавкой вставки, чтобы размыкать цепь, но при более высоких значениях напряжения. напряжения, методы увеличения разделительного расстояния и / или заполнения промежутка непроводящими материалами для гашения любых дуг должны использоваться, все это значительно увеличивает стоимость предохранителя.Другая проблема заключается в том, что емкость (в Ач) батареи настолько хороша, насколько хороша ее самая слабая ячейка, поэтому чем больше ячеек последовательно, тем больше вероятность воздействия самого слабого. Это меньшая проблема для блоков, состоящих из множества ячеек меньшей емкости, соединенных параллельно, сначала, затем последовательно, а не для блоков, состоящих из одиночных ячеек большого формата, соединенных последовательно, но это все еще необходимо учитывать. Последняя проблема, касающаяся блока, и, возможно, самая коварная и наименее очевидная, заключается в том, что токи утечки, протекающие от батареи к шасси к батарее, снова увеличиваются с увеличением напряжения батареи.Эти пути утечки обычно возникают из-за конденсации, но также могут возникать, если электролит вышел из вентилируемого или разорванного элемента, что в целом более серьезная ситуация, в которой, возможно, ток утечки будет наименьшей из проблем. Независимо от причины, любой ток утечки из блока в шасси может также привести к току на землю (то есть, когда зарядное устройство подключено), что может привести к срабатыванию обычно обязательного прерывателя цепи замыкания на землю, отсоединяя зарядное устройство от блока.Излишне говорить, что возвращение к электромобилю, который был подключен к зарядному устройству, но обнаружил, что зарядки не было, вряд ли произведет положительное впечатление.

Как указано выше, еще одним преимуществом более высокого напряжения батареи является уменьшение размера проводов, необходимых для зарядного кабеля при заданной выходной мощности (т. Е. Скорости зарядки). Это не так несущественно, как может показаться на первый взгляд, потому что зарядный кабель может быть на удивление тяжелым, если вам нужно подать более 125 А или около того (т.е.е. спецификацию v1 CHAdeMO). Используя в качестве примера быстрое зарядное устройство постоянного тока на 350 кВт, для зарядки блока на 350 В (номинал) потребуется 1000 А, в то время как для блока на 800 В это значение снизится примерно до 440 А. Для переноса 1 кА с приемлемым повышением температуры потребуются провода. размером не менее 750 MCM (750 000 круговых милов или 380 мм 2 в области), каждая из которых весит около 3,7 кг / м (или 2,7 # / фут). Типичный зарядный кабель длиной 5 м будет весить не менее 37 кг (~ 81 #). Следовательно, проблема с жидкостным охлаждением провода, чтобы избежать проблем с меньшим калибром, начинает казаться в высшей степени разумным.Тем не менее, 440 А, необходимый для достижения того же уровня мощности с блоком 800 В, может поставляться с проводами 4/0 (площадь около 107 мм 2 ), каждый из которых весит около 1,2 кг / м (или 0,82 # / фут). , поэтому 5-метровый кабель будет весить около 12 кг (~ 27 #). Даже кабель 12 кг / 27 # будет громоздким, а кабель 37 кг / 81 # будет примерно таким же управляемым, как живая анаконда! Это правда, что провода для кабеля с более высоким напряжением батареи должны иметь более толстую изоляцию — на самом деле существует ступенчатое изменение в большинстве требований агентства по безопасности при 600 В, но относительное влияние здесь незначительно, так как изоляция Обычно толщина составляет всего несколько миллиметров, а используемые материалы — ПВХ, EPDM и т. д.- составляют примерно 1/8 плотности меди.

Более толстая изоляция оказывает большее негативное влияние на магнитные компоненты (например, индукторы, трансформаторы и даже двигатели), потому что увеличение объема изоляции требует одновременного уменьшения объема магнитного материала (и / или объема меди), и, следовательно, уменьшение допустимой мощности для указанного компонента. Однако это обычно незначительный эффект, и часто несколько слоев изоляционного покрытия (или строит в арго) в любом случае наносят на магнитный провод, поскольку это приводит к более надежному компоненту и потому, что это может обойти необходимость несколько слоев изоляционной ленты между обмотками и / или между обмотками и сердечником (опять же, сердечник здесь может быть для катушки индуктивности, трансформатора, двигателя и т. д.).

Первое большое изменение заключается в том, что электролитические конденсаторы могут оказаться непрактичными в использовании, поскольку 450 В — это самое высокое рабочее напряжение, которое обычно доступно.

Требуются небольшие изменения в схемах, используемых в тяговом инверторе, зарядном устройстве или преобразователе постоянного / постоянного тока с выходом 12 В в результате увеличения напряжения блока, но выбор компонентов и некоторые рабочие параметры (например, переключение частота) определенно будет затронута, наряду с той же потребностью в большем расстоянии между компонентами с разными потенциалами и / или более толстыми изоляторами.Первое большое изменение заключается в том, что электролитические конденсаторы могут оказаться непрактичными в использовании, потому что 450 В — это самое высокое рабочее напряжение, которое обычно доступно. Конечно, «elkos» могут быть подключены последовательно для достижения более высокого номинального напряжения, но поскольку они, как правило, имеют довольно высокие токи утечки, им также требуются довольно низкие балансировочные резисторы на каждом из них, чтобы обеспечить равномерное распределение напряжения между ними ( практическое правило — установить балансировочное сопротивление так, чтобы оно пропускало в 10 раз больше тока утечки конденсатора в худшем случае).Пленочные и керамические диэлектрические конденсаторы обычно оказываются лучшим выбором для напряжений выше 400 В или около того, тогда, поскольку оба доступны с номиналами> 1 кВ, диэлектрические потери намного ниже (особенно для полипропиленовой пленки и керамики NP0), и эти потери имеют тенденцию быть более пологие по температуре (особенно на холодном конце), токи утечки на порядки ниже, и, конечно же, нет электролита, который мог бы протечь полностью или просто высохнуть со временем (что приводит к более высоким потерям, вызывая испарение большего количества электролита, и так далее).

Оптимальный тип полупроводниковых переключателей и диодов для использования на уровне блока 800 В обозначен немного менее четко, и окончательный победитель будет во многом зависеть от частоты переключения, среднеквадратичного тока и точности применения.

Оптимальный тип полупроводниковых переключателей и диодов для использования на уровне блока 800 В обозначен немного менее четко по сравнению с выбором конденсатора, и окончательный победитель будет сильно зависеть от частоты переключения, среднеквадратичного тока и в меньшей степени — точное приложение.В инверторе нет необходимости повышать частоту переключения выше ультразвукового диапазона, потому что это не уменьшит размер «магнетиков» (т. Е. Двигателя), и всегда будет некоторое перекрытие напряжения и тока во время переходов ( т.е. «жесткое переключение»). Кроме того, паразитные токи, включая опасную причину повреждения подшипников, подобную EDM, возрастают с увеличением частоты коммутации и / или напряжения батареи. В других преобразователях мощности, связанных с электромобилями — зарядном устройстве и преобразователе постоянного / постоянного тока — гораздо больше гибкости в топологии схемы, частоте и т. Д., поэтому можно использовать схемотехнику, которая обеспечивает мягкое переключение (также известное как «квазирезонансный») или даже полностью резонансный режим, и в этом случае частота переключения действительно ограничивается только возможностями переключателей (и диодов). Для SiC-переключателей и диодов этот предел действительно ужасно высок, так что размеры конкретного корпуса, компоновка платы и другие паразитные факторы становятся доминирующими факторами (и соответствие нормам электромагнитной совместимости…). В целом, увеличение напряжения батареи с 350 В до 800 В, вероятно, окажется скорее эволюционным шагом вперед, чем революционным, но в целом это кажется логическим прогрессом.

Эта статья появилась в Платном выпуске 53 — январь / февраль 2021 г. — Подпишитесь сейчас .

Eastern High Voltage Inc. 11A South Gold Drive Роббинсвилл, Нью-Джерси 08691 609-890-8300

Eastern High Voltage Inc.

Сила производительности и предотвращения

А надежная система распределения электроэнергии — одна из важнейших составляющие успешной работы компании, и, следовательно, Выбор подходящей испытательной компании столь же важен.Восточная Высокое напряжение — ваш лучший выбор, основанный на наших проверенных характеристиках и независимые рекомендации для требований вашей энергосистемы. Мы не связаны с какими-либо производителями оборудования, инжиниринговыми компаниями. Фирма, генеральный подрядчик или строительная компания, гарантирующие вам объективная оценка вашей энергосистемы. Может ли ваш электрический испытательная компания соответствует этому независимому стандарту?

Вся мощность системы подвергаются постоянному электрическому, механическому и экологические стрессы. Проведение регулярных профилактических электрических обслуживание этих систем — лучший способ избежать дорогостоящих поломок и предотвратимые простои.В Eastern High Voltage у нас есть большой опыт в планировании, внедрении и выполнении программы профилактического обслуживания электрооборудования для низкого, среднего и высокого электрическое оборудование напряжения от большинства крупных производителей. Ты найдет наш персонал профессиональным и чутким к потребностям менеджеров, инженеров, подрядчиков и консультантов. Когда ты звонишь Восточного высокого напряжения для обслуживания, вы не просто получите следующий доступный техник. Наш операционный менеджер распределяет все поля персонал строго в соответствии с требованиями работы, гарантируя, что наши работа сделана безопасно и правильно.


Услуги по полевым испытаниям, сертифицированные NETA

Eastern High Voltage является полноправным членом Международной электротехнической Ассоциация тестирования. Наши специалисты по электротехническим испытаниям — NETA сертифицированы, требуя постоянного обучения и тестирования для поддержания их сертификация. Наша внутренняя программа обучения сосредоточена на безопасности труда для нашего персонала, электрики. тестирование-устранение неисправностей, обслуживание аппаратуры, написание отчетов и НЕТА методы и процедуры испытаний.Наш полевой персонал оснащен регулярно калибруемое испытательное оборудование, оборудование для обеспечения безопасности труда и личное устройство защиты от дугового разряда.

  • Силовой кабель — испытания изоляции и обнаружение неисправностей
  • Трансформаторы — с воздушным охлаждением и заполнением жидкостью
  • Автоматические выключатели — воздушные, масляные, вакуумные и газовые типы
  • Защитные реле — электромеханические и твердотельные
  • Выключатели — воздушные, Типы масла, вакуума и газа
  • Центры управления двигателями — Пускатели и двигатели
  • Системы охлаждения — Стартеры, двигатели и конденсаторы
  • Системы заземления — Сети и системы защиты от замыканий на землю
  • Системы ИБП — Платы ввода-вывода и блоки распределения питания
  • Аварийные системы — генераторы, параллельные распределительные щиты и аварийные панели
  • Распределительные щиты и распределительные устройства — металлическая оболочка, наружные шинные конструкции, разрядники перенапряжения, изоляторы и измерительные трансформаторы

Протоколы полевых испытаний NETA

После завершения обслуживания наши сертифицированные специалисты подготовить подробный отчет с указанием оборудования, услуг выполнено, результаты тестирования и рекомендации по ремонту основаны на тесте NETA стандарты.

Читайте также

Что делать, если грудничок не спит днем: советы по налаживанию режима сна

Антигистаминные препараты для новорожденных: лечение и профилактика аллергии у грудничков

Методика «Цветоник» М. Лазарева для музыкального развития детей

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *