FR2923095A1 - Structure de suppression de surtension en serie - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne une structure de suppression de surtension en série, qui comprend principalement : une carte de circuit (8), une ligne de masse et une pluralité de circuits de galvanisation étant disposés sur celle-ci, une unité d'absorption de surtension multicouche (7) disposée en série sur la ligne de masse et la pluralité de circuits de galvanisation ; chaque unité d'absorption de surtension étant constituée d'une paire de bobines d'induction avec un élément d'absorption de surtension en couches (1) connecté en parallèle entre une extrémité de chaque bobine et la ligne de masse ; une borne de connexion d'alimentation (81), positionnée sur un côté de la carte de circuit (8) et connectée électriquement à une extrémité finale de l'unité d'absorption de surtension multicouche (7) ; et une borne de protection (82), positionnée sur un autre côté de la carte de circuit (8) et connectée électriquement à une extrémité finale au niveau d'un autre côté de l'unité d'absorption de surtension multicouche (7). L'invention concerne également une structure modulaire formée à partir de telles structures.
Description
STRUCTURE DE SUPPRESSION DE SURTENSION EN SERIE
La présente invention porte sur une structure de suppression de surtension en série utilisant une tension de blocage et un procédé de stockage d'énergie pour permettre à une tension résiduelle et à une énergie résiduelle d'une surtension entrant dans une installation protégée d'être réduites de manière substantielle pour obtenir un effet de protection complet. Un circuit spécifique mis en pratique par la présente invention peut être appliqué à une borne d'entrée/sortie de source d'alimentation et à une borne d'entrée/sortie de signal. Il a un effet de protection supérieur aux circuits classiques vis-à-vis de la suppression de surtension. Généralement, une surtension provient de deux sources. Une première est une surtension due à la foudre provoquée à partir d'une décharge de nuage orageux et une autre est une surtension de commutation provoquée par une opération de commutation d'installations de systèmes de puissance. La surtension elle-même a des caractéristiques de tension instantanée élevée, de courant important et d'énergie importante ; la tension de surtension peut s'élever jusqu'à plusieurs centaines de kilovolts et le courant de décharge peut également s'élever jusqu'à plusieurs dizaines de kilo-ampères. En outre, en raison du fait que le temps de montée d'une forme d'onde de surtension est de l'ordre de la microseconde et que la durée est de l'ordre de 10 microsecondes, la surtension présente un danger potentiel pour une installation électronique, indépendamment du fait que ce soit une tension de surtension provoquée en raison d'une décharge de nuage orageux à nuage orageux ou d'une décharge de nuage orageux au sol, ou une tension de surtension de commutation provoquée par le fonctionnement même d'installation de systèmes de puissance. Le fonctionnement d'installations électroniques, d'installations de puissance ou d'installations de communication sera instable lorsqu'une surtension envahira ceux-ci, ou présenteront même un dysfonctionnement (interférence de susceptibilité), et la situation la plus sérieuse peut provoquer l'endommagement d'éléments de borne, d'installations électroniques, d'installations de puissance et d'installations de communication (interférence de vulnérabilité). Ainsi, les installations électroniques, les installations de communication et les installations de puissance ont largement adopté et se voient doter d'un dispositif d'absorption de surtension pour protéger les installations de dommages. Une suppression de surtension classique est habituellement obtenue par adoption d'un élément de suppression de surtension à varistor à oxyde métallique (MOV) ou à tube de gaz et une technologie qu'elle utilise adopte presque un type de connexion en mode parallèle. Mais, en fait, elle ne peut toujours pas avoir un traitement efficace pour décharger un courant de la surtension ; l'effet de protection n'est pas bon, de telle sorte que le courant de surtension résiduelle circulera toujours dans l'installation protégée pour provoquer un dommage considérable. Notamment, des installations à coût élevé coûteront fréquemment de dix millions à cent millions de dollars chacune, et s'il n'y a pas de bonne protection ajoutée sur celles-ci, le dommage pourrait être très sérieux et impossible à prédire une fois qu'elles ont été attaquées par la surtension.
Pour améliorer le procédé de suppression de surtension de courant dans lequel uniquement un élément de suppression de surtension est simplement utilisé, réduire de manière substantielle l'énergie résiduelle entrant dans des installations protégées et surmonter les déficiences générés par l'utilisation de la connexion en mode parallèle du procédé de suppression de surtension classique mentionné ci-dessus, la présente invention entreprend un traitement énergétique pour une surtension ; à savoir que la tension de surtension et le courant de décharge sont traités simultanément pour réduire la tension résiduelle et l'énergie résiduelle de la surtension de manière efficace afin d'atteindre l'effet de suppression substantielle de surtension.
Pour atteindre les objectifs mentionnés ci- dessus, la présente invention propose une structure de suppression de surtension en série, comprenant principalement : une carte de circuit imprimé, une ligne de masse et une pluralité de circuits de galvanisation étant disposés dessus, une unité d'absorption de surtension multicouche étant disposée en série sur la ligne de masse et la pluralité de circuits de galvanisation ; chaque unité d'absorption de surtension étant constituée d'une paire de bobines d'induction avec un élément d'absorption de surtension en couches connecté en parallèle entre une extrémité de l'une des bobines d'induction et la ligne de masse ; une borne de connexion d'alimentation, positionnée sur un côté de la carte de circuit et connectée électriquement à une extrémité finale de l'unité d'absorption de surtension multicouche ; et une borne de protection, positionnée sur l'autre côté de la carte de circuit et connectée électriquement à une extrémité finale à un autre côté de l'unité d'absorption de surtension multicouche ; ce par quoi, la borne de protection peut être utilisée pour une connexion à un circuit de communication ou à une installation électrique et la borne de connexion d'alimentation est utilisée pour une connexion avec un fil externe, de façon à former une protection d'absorption de surtension multicouche au moyen d'une connexion en série. Simultanément, un module de dérivation peut être fabriqué de manière commode pour permettre à de multiples modules d'être connectés ensemble et étendre l'utilisation en tant que protection d'absorption de surtension multicouche triphasée, ce par quoi on étend une plage d'utilisation pour obtenir l'effet de suppression substantielle de surtension. La plus grande importance n'est pas uniquement que l'effet de suppression de surtension peut être évalué de manière précise, mais encore qu'un produit se conformant à une personnalisation peut être fabriqué si la présente invention est appliquée, de telle sorte qu'une structure de suppression de surtension conformément à la présente invention peut être appliquée de manière générale dans divers circuits de communication et installations électriques, peut éviter un endommagement d'une invasion de surtension de manière efficace et permet à une machine de conserver un fonctionnement normal et l'utilisation de celle-ci peut être étendue. La présente invention a donc pour objet une structure de suppression de surtension en série, caractérisée par le fait qu'elle comprend : une carte de circuit, une ligne de masse et une pluralité de circuits de galvanisation étant disposés sur celle-ci, une unité d'absorption de surtension multicouche étant disposée en série sur ladite ligne de masse et ladite pluralité de circuits de galvanisation, chaque circuit de galvanisation précité étant formé par connexion d'une pluralité de bobines d'induction ensemble sur celui-ci en série, chaque unité d'absorption de surtension étant constituée par une paire de bobine d'induction parallèle et d'un élément de suppression de surtension en couches connecté entre une extrémité de ladite bobine d'induction et ladite ligne de masse ; une borne de connexion d'alimentation positionnée sur un côté de ladite carte de circuit et connectée électriquement à une extrémité finale de ladite unité d'absorption de surtension multicouche ; et une borne de protection, positionnée sur un autre côté de la carte de circuit, et connectée électriquement à une extrémité finale d'un autre côté de ladite unité d'absorption de surtension multicouche ; ladite borne de protection étant utilisée pour une connexion à un circuit de communication ou à des installations électriques et ladite borne de connexion d'alimentation étant utilisée pour une connexion à un fil externe pour former une protection par absorption de surtension multicouche au moyen d'une connexion en série Lesdits éléments de suppression de surtension au niveau de la même couche peuvent prendre une disposition de type en Y. Lesdits éléments de suppression de surtension de la même couche peuvent prendre une disposition de type en delta. Lesdites bobines d'induction peuvent être disposées à distance sur une partie centrale de ladite carte de circuit, et lesdits éléments de suppression de surtension peuvent être respectivement disposés à distance sur deux côtés de ladite carte de circuit.
Lesdits éléments de suppression de surtension peuvent être disposés à distance sur une partie centrale de ladite carte de circuit, et lesdites bobines d'induction peuvent être respectivement disposées à distance sur deux côtés de ladite carte de circuit. Lesdits éléments de suppression de surtension et lesdites bobines d'induction peuvent être disposés à distance sur ladite carte de circuit au moyen d'une permutation alternée.
Ladite structure peut être constituée pour être un module par une spécification standard pour fournir des spécifications d'alimentation différentes d'installations avec une sélection et des utilisations d'assemblage. La présente invention a également pour objet une structure de suppression de surtension en série, caractérisée par le fait qu'elle comprend : une pluralité de modules, disposés en parallèles, chaque module précité étant constitué d'une carte de circuit avec une ligne de masse et une pluralité de circuits de galvanisation disposés sur celle-ci, une unité d'absorption de surtension multicouche étant disposée en série sur ladite ligne de masse et ladite pluralité de circuits de galvanisation, chaque circuit de galvanisation précité étant formé par connexion d'une pluralité de bobines d'induction ensemble sur celui-ci en série, chaque unité d'absorption de surtension étant constituée par une paire de bobines d'induction parallèles et un élément de suppression de surtension en couches connecté entre une extrémité d'une desdites bobines d'induction et ladite ligne de masse ; un côté de chaque module précité comportant une borne de connexion d'alimentation, un autre côté de ceux-ci comportant une borne de protection, ladite borne de connexion d'alimentation étant disposée à un côté dudit circuit et connectée électriquement à une extrémité finale de ladite unité d'absorption de surtension multicouche, et ladite borne de protection étant disposée sur un autre côté de ladite carte de circuit et connectée électriquement à une extrémité finale d'un autre côté de ladite unité d'absorption de surtension multicouche ; lesdites bornes de protection desdits multiples modules étant connectées ensemble puis connectées à un circuit de communication ou à des installations électriques, et des bornes de connexion d'alimentation de ceux-ci étant connectées ensemble puis connectées à un fil externe de façon à obtenir une protection par absorption de surtension multicouche à connexion en série triphasée. Trois modules précités peuvent être disposés sur ladite structure, lesdites bornes de protection et lesdites bornes de connexion d'alimentation étant connectées ensemble pour former une disposition de type en Y.
Trois modules précités peuvent être disposés sur ladite structure, lesdites bornes de protection et lesdites bornes de connexion d'alimentation étant connectées ensemble pour former une disposition de type delta. Des spécifications dudit élément de suppression de surtension et desdites bobines d'induction disposées sur ladite unité d'absorption de surtension au niveau de chaque couche précitée peuvent être réglées pour être identiques pour permettre à approximativement 50 % d'un courant de surtension d'entrer dans lesdits éléments de suppression de surtension au niveau de chaque couche, et aux 50 % résiduels de celui-ci d'entrer dans lesdites bobines. Lesdites unités d'absorption de surtension peuvent être réglées pour être sur n couches, et avoir : une Formule connue, dans laquelle une tension de surtension résiduelle au niveau de la n-ième couche est : Vcn+l = Vcl - [4-(1/2)'-1](L x di/dt) ; une Formule connue, dans laquelle une énergie absorbée lorsque ladite structure est envahie par une surtension s'il y a n couches est Eabsorb = (R + L) (il)2[2-(1/2) l ; et une Formule connue, dans laquelle une énergie résiduelle de l'installation protégée = énergie de surtension totale - énergie d'invasion absorbée Erésiduelle = Esurtensiontotale ù Eabsorb ce par quoi, 1-n couches de bobines d'induction, et des valeurs et des spécifications d'inductance de celles-ci sont fixées en correspondance en fonction d'une personnalisation pour permettre à un produit manufacturé de se conformer à la demande pratique. La présente invention peut être plus complètement appréhendée en référence à la description suivante et aux dessins annexées, sur lesquels la Figure 1 est une vue en perspective schématique, représentant une structure de suppression de surtension conformément à la présente invention ; la Figure 2 est un diagramme, représentant un circuit de structure de suppression de surtension conformément à la présente invention ;
la Figure 3 est une vue en perspective schématique, représentant un second type d'agencement d'éléments sur une carte de circuit, conformément à la présente invention ; 5 10 15 - la Figure 4 est une vue en perspective schématique représentant un troisième type d'agencement d'éléments sur une carte de circuit, conformément à la présente invention ;
- la Figure 5 est une vue en perspective schématique représentant un module établi par une structure de suppression de surtension conformément à la présente invention ;
- la Figure 6 est un diagramme à blocs, représentant un circuit d'une application d'expansion de modules dans une connexion triphasée delta conformément à la présente invention ; et
- la Figure 7 est un diagramme, représentant un circuit basique d'une structure de suppression de surtension conformément à la présente invention.
20 Si l'on se réfère aux Figures 1 à 7, on peut voir qu'il est représenté une structure de suppression de surtension en série, qui comprend principalement : - une carte de circuit 8, une ligne de masse 6 et une pluralité de circuits de galvanisation 4 étant disposés 25 sur celle-ci, une unité d'absorption de surtension multicouche 7 étant disposée en série sur la ligne de masse 6 et la pluralité de circuits de galvanisation 4 ; -chaque unité d'absorption de surtension 7 étant constituée d'une paire de bobines d'induction 2 avec un 30 élément 1 d'absorption de surtension en couches connecté en parallèle entre une extrémité de l'une des deux bobines d'induction 2 et la ligne de masse 6 ; une borne de connexion d'alimentation 81, positionnée sur un côté de la carte de circuit 8 et connectée électriquement à une extrémité finale de l'unité d'absorption de surtension multicouche 7 ; et une borne de protection 82, positionnée sur un autre côté de la carte de circuit 8 et connectée électriquement à une extrémité finale à un autre côté de l'unité d'absorption de surtension multicouche 7 ; ce par quoi la borne de protection 82 peut être utilisée pour se connecter à un circuit de communication 51 (comme représenté sur la Figure 7) ou à une installation électrique 52 (comme représenté sur la Figure 2) et la borne de connexion d'alimentation 81 est utilisée pour une connexion avec un fil externe pour permettre à l'unité d'absorption de surtension multicouche 7 sur la carte de circuit 8 d'être disposée en série entre le fil externe et le circuit de communication 51 ou l'installation électrique 52 pour former la protection d'absorption de surtension multiple.
Notamment, conformément au type de procédé de suppression de surtension en série, les éléments de suppression de surtension 1 (MOV) et les bobines d'induction 2 dans l'unité d'absorption de surtension 7 peuvent constituer un circuit à tension de blocage multicouche et de réservoir de façon à être capables d'être utilisés pour diminuer une tension résiduelle et une énergie résiduelle pour obtenir l'effet diminuant de manière substantielle la surtension, de telle sorte que l'installation peut être protégée de manière précise et efficace pour empêcher un endommagement de l'invasion de surtension pour permettre à une machine ou une installation de conserver un fonctionnement normal.
Lorsque la structure est mise en pratique, comme représenté sur la Figure 2, le nombre de circuits de galvanisation 4 est de deux mais il peut être supérieur à deux de manière théorique. En outre, les éléments 1 de suppression de surtension au niveau chaque couche prennent une disposition de type delta, mais ils peuvent également prendre une disposition de type Y. En outre, comme représenté sur la Figure 1, les éléments de suppression de surtension 1 et les bobines d'induction 2 sont disposés à distance sur la carte de circuit 8 au moyen d'une permutation alternée. En outre, uniquement les bobines d'induction 2 peuvent être disposées sur une partie centrale de la carte de circuit 8 espacées d'une certaine distance, et les éléments 1 de suppression de surtension sont respectivement disposés sur les deux côtés de la carte de circuit 8 espacés d'une certaine distance, comme représenté sur la Figure 3. Autrement, les éléments de suppression de surtension sont amenés à être disposés sur une partie centrale de la carte de circuit 8 espacés d'une certaine distance et les bobines d'induction 2 sont respectivement disposées sur deux côtés de la carte de circuit 8, espacées d'une certaine distance, comme cela est représenté sur la Figure 4. La structure de la présente invention est très pratique en fait et a un très bon effet pour la suppression de la surtension ; elle peut être appliquée de manière générale dans diverses installations électroniques ou installation de communication avec différentes tensions de travail (comprenant CA et CC) et un courant de travail. En outre, il est plus important que sur une conception de plan entier de la structure, qu'un produit correspondant puisse être fabriqué par calcul de la formule détaillée suivante tandis que la présente invention est mise en pratique pour fournir le meilleur effet de suppression de surtension pour différentes exigences d'utilisation. On se réfère à nouveau à la Figure 2. Le circuit est constitué par couplage de multiples ensembles d'éléments 1 de suppression de surtension (MOV) aux bobines d'induction 2 au moyen d'une connexion en série continue, la pluralité d'éléments de suppression de surtension 1 étant connectés en parallèle à une certaine distance au moyen d'un type multicouche à des points de connexion 21 relatifs de la ligne de masse 6 et les bobines d'induction 2 connectées en série avec la pluralité de circuits de galvanisation 4, et étendues à L-N (Ligne-Neutre), L-G (Ligne-Masse), et N-G (Neutre-Masse) pour former une structure équilibrée. Sur la Figure, les éléments 1 de suppression de surtension au niveau de chaque couche prennent une disposition de type delta (mais ils peuvent prendre une disposition de type Y) ; elle peut être appliquée ensuite à une installation monophasée basse tension CA par combinaison des couches ensembles pour une utilisation en tant que protecteur pour une installation électrique générale 52 ou une installation similaire à celle-ci. En outre, comme cela est représenté sur la Figure 5, le circuit de la présente invention représenté sur la Figure 2 peut être fabriqué sous la forme d'un produit modulaire au moyen d'une spécification standard commune, de façon à permettre à un utilisateur de sélectionner et de la combiner avec diverses spécifications d'alimentation différentes d'installations électriques. Par exemple, le produit modulaire peut être utilisé pour une protection sur une installation triphasée haute tension CA ou mise en pratique par couplage d'un réacteur de puissance à un dispositif de protection contre les éclairs.
Si l'on se réfère aux Figures 1, 2 et 5 à nouveau, on peut voir que la Figure 5 est une vue schématique d'une application dérivée d'un produit modulaire fabriqué à partir du circuit représenté sur la Figure 2. Chaque module 9 est constitué d'une carte de circuit 8 avec une ligne de masse 6 et une variété de circuits de galvanisation 4 disposés sur celle-ci, et une unité d'absorption de surtension multicouche 7 est disposée sur la ligne de masse 6 et la pluralité de circuits de galvanisation. Une borne de connexion d'alimentation 81 est disposée au niveau d'un côté de chaque module 9, et une borne de protection 82 est disposée à un autre côté de ceux-ci ; la borne 81 de connexion d'alimentation est également disposée sur un côté de la carte de circuit 8 et connectée électriquement à une extrémité finale de l'unité d'absorption de surtension multicouche 7, et la borne de protection 82 est également disposée sur un autre côté de la carte de circuit 8 et connectée électriquement à une extrémité finale d'un autre côté de l'unité d'absorption de surtension multicouche 7. Si l'on se réfère à la Figure 6, on peut voir que lorsque la présente invention est mise en pratique, trois modules (ou davantage) sont disposés en parallèle, et les bornes de protection sont disposées par connexion de celles-ci ensemble avec un type delta puis connectées à une installation électrique 52, et les bornes de connexion d'alimentation 81 sont également disposées par connexion de celles-ci ensemble avec un type delta puis connectées à un fil externe. Par la suite, la structure mentionnée ci- dessus peut être utilisée sur une protection d'absorption de surtension multicouche par connexion en série triphasée. Le type delta est représenté sur la Figure, mais la structure mentionnée ci-dessus peut prendre une disposition de type en Y. La description détaillée de la façon dont la présente invention calcule l'effet de suppression de surtension de manière précise et un procédé de fabrication d'un produit se conformant à la demande pratique en fonction d'une exigence de client va maintenant être donnée. Pour permettre à une formule d'être calculée de manière mathématique de façon claire, toute notation d'éléments correspondants ne sera pas marquée pendant la description suivante. En outre, pour donner un exemple commode pour réaliser les calculs mathématiques, le circuit le plus basique conformément à la présente invention, représenté sur la Figure 7 est spécialement utilisé dans un but explicatif. Le circuit est constitué de manière similaire par couplage d'une pluralité d'éléments de suppression de surtension (MOV) aux bobines d'induction 3 au moyen d'une connexion en série continue, comme représenté sur la Figure, dans laquelle la même spécification d'un élément de suppression de surtension 1 (MOV) et de la bobine d'induction 2 peut être adoptée de manière similaire. Le circuit peut être appliqué à la protection d'un circuit de communication 51 et d'installations similaires à celui-ci.
Une tension résiduelle et une énergie résiduelle aux deux extrémités d'une installation protégée sur la Figure peuvent être représentées par l'expression mathématique suivante. Une déduction théorique mathématique d'un procédé conformément à la présente invention se base sur l'hypothèse que les spécifications des MOV et des bobines d'induction utilisés dans chaque couche sont identiques. Approximativement 50 % du courant de surtension entre dans 15 les MOV et les 50 % résiduels du courant de surtension pénètrent ensuite dans les bobines. Ainsi, i = + i1 = 2i1r (i1' = i1) , = i2 + i i2) 2923095 2 - 2i2, (12' 5 Le courant de surtension pénétrant dans le courant représenté sur la Figure 7 est i = + i1 dans laquelle des points correspondants P1-P10 marqués sur la Figure représentent respectivement : P1 représente une tension de blocage Vc1 d'une première 10 couche, est un courant de surtension circulant à travers le MOV ; P2, P3 représentent respectivement une tension entre deux extrémités de la bobine d'induction de la première couche 2VL1 = 2L1 x dit/dt ; 15 P4 représente une tension de blocage Vc2 d'une seconde couche, i2' est un courant de surtension circulant à travers le MOV ; P5, P6 représentent respectivement une tension entre deux extrémités de la bobine d'induction de la seconde 20 couche 2VL2 = 2L2 x di2/dt ; P7 représente une tension de blocage Vcn d'une n-ième couche, in' est un courant de surtension circulant à travers le MOV ; P8, P9 représentent respectivement une tension entre 25 deux extrémités de la bobine de la n-ième couche 2VLn = 2Ln x din/dt ; et P10 représente une tension de surtension résiduelle entre deux extrémités d'une installation protégée. VC1 = 2VL1 + VC2 30 VC2 = 2 VL2 + VC3
n = 2VLn + VCn+1 et VL1 = (L x dit/dt) = (1/2) 1 x (L x di/dt) VL2 = (L x di2/dt) = (1/2)2 x (L x di/dt) VLn = (L x din/dt) = (1/2)n x (L x di/dt) Ainsi, une expression mathématique de la tension de blocage Vc1 du MOV de la première couche est la suivante : VC1 = 2VL1 + 2VL2 + --- + 2VLn + Vcn+1 VC1 = 2 (VL1 + VL2 + --- + VLn) + UCn+1 Vcn+1 = VC1 ù 2 (VL1 + VL2 + --- + VLn) VCn+1 = Vc1 - 2 (L x dit/dt + L x di2/dt + + L x din/dt) Vcn+1 = Vc1 - 2[(1/2) x (L x di/dt + (1/2) 2 x L x di/dt + --- + (1/2)n x L x di/dt)] VCn+1 VC1 - 2L x di/dt [(1/2)+(1/2)2 + --- +(1/2)n] VCn+1 VC1 - 2L x di/dt [2- (1/2) n] On obtient ainsi : UCn+1 = - [4-(1/2)n-1] (Lxdi/dt) Formule (1) 20 Lorsque n = 1, Vcn+1 = VC1 - 3(L x di/dt) ; lorsque n = -, Vcn+1 = VC1 - 4 (L x di/dt). La tension de blocage de la première couche VC1 et la tension de blocage de la nième couche Vcn+1 (c'est-à-dire, la tension de surtension 25 résiduelle entre les deux extrémités de l'installation de protection) se trouvent entre Vc1 - 3 (L x di/dt) et Vc1 - 4 (L x di/dt). A partir de la formule (1), nous pouvons savoir que l'inductance L et un courant de décharge de surtension 30 forment une relation négative. La tension de surtension résiduelle entre les deux extrémités de l'installation protégée diminue à mesure que le courant de surtension augmente. Ainsi, ce procédé est capable de supprimer la tension de surtension davantage que par un procédé classique. L'énergie Eabsorb absorbée lorsque le courant de surtension envahit dans la Figure 7 peut être exprimée sous la forme de l'expression mathématique suivante, conformément au procédé : Eabsorb = (i ')2R + 2(1/2)L(il)2 + (i2')2R + 2(1/2)L (i2) 2 + --- + (in') 2R + 2 (1/2) L (in) 2 =R x [(i')2 + (i2') 2 + --- + (in') 2] + L [ (ii) 2 + (i2) 2 + --- + (in) 2] En raison du fait que i + il (il' = il) . i2 i2' (i2' = i2) . --- Eabsorb = R x [ (il') 2 + 1/2 (il') 2 + (1/2)2 (il') 2 + -- + (1/2)n(il' )2] + 2 x (1/2) L[ (il) 2 + 1/2 (il) 2 + (1/2)2(i (i + --- + (1/2)n (il)2] = (R+L) [(il')2 + 1/2(il')2 + (1/2)2(il')2 + + (1/2)n(il')21 = (R+L) [ (ii) 2 + 1/2 (il) 2 + (1/2) 2 (il) 2 +(1/2)n(il)2] = (R+L) (il')2 x [1 + 1/2 + (1/2)2 + --- + (1/2)n] Le résultant suivant peut finalement être obtenu : Eaboorb = (R+L) (il) 2 [2-(1/2)n] Formule (2) Lorsque n = 1, Eabsorb = 1, 5 (R+L) (il) 2 ; lorsque n Eabsorb = 2 (R+L) (il) 2. L'énergie absorbée lorsque la surtension envahit se situe entre 1,5(R+L)(il)2 et 2(R+L)(il)2, selon le procédé de la présente invention. Ainsi, le résultat suivant peut être obtenu : Energie résiduelle de l'installation protégée = (Energie de surtension totale Energie d'invasion absorbée) Erésiduelle = Esurtensiontotale ù Eabsorb Formule (3) En raison du fait que l'effet de suppression de surtension généré à partir d'une structure de suppression de surtension en série de la présente invention peut être déduit clairement à partir des formules mentionnées ci- dessus (1) pour connaître la tension de surtension résiduelle entre deux extrémités de l'installation de protection, les formules (2) et (3), une énergie résiduelle d'une installation protégée peut être rendue claire de façon à être capable d'améliorer les déficiences d'un procédé classique. En outre, en raison du fait que la Figure 7 représente le circuit le plus basique conformément à la présente invention, la Figure 2 représente une application dérivée du circuit représenté sur la Figure 7 dans laquelle une ligne de masse est ajoutée et les Figures 5 et 6 représentent respectivement en outre une application dérivée générale du circuit représenté sur la Figure 2, les fonctionnements et les théories étant identiques. Ainsi, la personnalisation peut être obtenue par l'application inverse et une déduction à partir des formules (1), (2) et (3) ; le nombre de couches de bobines d'induction 2 et la valeur et la spécification d'inductance L de chaque bobine nécessaire devant être utilisées en correspondance pour fabriquer un produit conformément à la demande pratique peuvent être connus par une conversion simple fonction d'une tension d'alimentation différente (comprenant CA et CC) et d'une exigence de courant de charge d'installations électriques ou d'installations de communication.
Des avantages supplémentaires et des modifications apparaîtront naturellement à l'homme du métier. En conséquence, l'invention dans ses aspects les plus généraux n'est pas limitée aux détails spécifiques et aux modes de réalisation représentatifs représentés et décrits dans les présentes. En conséquence, diverses modifications peuvent être apportées sans s'écarter de la portée du concept inventif général tel que défini par les revendications annexées et leurs équivalents.
Claims (12)
1 - Structure de suppression de surtension en série, caractérisée par le fait qu'elle comprend : une carte de circuit (8), une ligne de masse (6) et une pluralité de circuits de galvanisation (4) étant disposés sur celle-ci, une unité d'absorption de surtension multicouche (7) étant disposée en série sur ladite ligne de masse (6) et ladite pluralité de circuits de galvanisation (4), chaque circuit de galvanisation précité (4) étant formé par connexion d'une pluralité de bobines d'induction (2) ensemble sur celui-ci en série, chaque unité d'absorption de surtension (7) étant constituée par une paire de bobine d'induction (2) parallèle et d'un élément de suppression de surtension en couches (1) connecté entre une extrémité de ladite bobine d'induction (2) et ladite ligne de masse (6) ; une borne de connexion d'alimentation (81) positionnée sur un côté de ladite carte de circuit (8) et connectée électriquement à une extrémité finale de ladite unité d'absorption de surtension multicouche (7) ; et une borne de protection (82), positionnée sur un autre côté de la carte de circuit (8), et connectée électriquement à une extrémité finale d'un autre côté de ladite unité d'absorption de surtension multicouche (7) ; ladite borne de protection (82) étant utilisée pour une connexion à un circuit de communication (51) ou à des installations électriques (52) et ladite borne de connexion d'alimentation (81) étant utilisée pour une connexion à un fil externe pour former une protectionpar absorption de surtension multicouche au moyen d'une connexion en série
2 - Structure de suppression de surtension en série selon la revendication 1, caractérisée par le fait que lesdits éléments de suppression de surtension (1) au niveau de la même couche prennent une disposition de type en Y.
3 - Structure de suppression de surtension en série selon la revendication 1, caractérisée par le fait que lesdits éléments de suppression de surtension (1) de la même couche prennent une disposition de type en delta.
4 - Structure de suppression de surtension en série selon la revendication 1, caractérisée par le fait que lesdites bobines d'induction (2) sont disposées à distance sur une partie centrale de ladite carte de circuit (8), et lesdits éléments de suppression de surtension (1) sont respectivement disposés à distance sur deux côtés de ladite carte de circuit (8).
5 - Structure de suppression de surtension en série selon la revendication 1, caractérisée par le fait que lesdits éléments de suppression de surtension (1) sont disposés à distance sur une partie centrale de ladite carte de circuit (8), et lesdites bobines d'induction (2) sont respectivement disposées à distance sur deux côtés de ladite carte de circuit (8).
6 - Structure de suppression de surtension en série selon la revendication 1, caractérisée par le fait que lesdits éléments de suppression de surtension (1) et lesdites bobines d'induction (2) sont disposés à distance sur ladite carte de circuit (8) au moyen d'une permutation alternée.
7 - Structure de suppression de surtension en série selon la revendication 1, caractérisée par le faitque ladite structure est constituée pour être un module (9) par une spécification standard pour fournir des spécifications d'alimentation différentes d'installations avec une sélection et des utilisations d'assemblage.
8 - Structure de suppression de surtension en série, caractérisée par le fait qu'elle comprend : une pluralité de modules (9), disposés en parallèles, chaque module précité étant constitué d'une carte de circuit (8) avec une ligne de masse (6) et une pluralité de circuits de galvanisation (4) disposés sur celle-ci, une unité d'absorption de surtension multicouche (7) étant disposée en série sur ladite ligne de masse (6) et ladite pluralité de circuits de galvanisation (4), chaque circuit de galvanisation précité (4) étant formé par connexion d'une pluralité de bobines d'induction (2) ensemble sur celui-ci en série, chaque unité d'absorption de surtension (7) étant constituée par une paire de bobines d'induction (2) parallèles et un élément de suppression de surtension en couches (1) connecté entre une extrémité d'une desdites bobines d'induction (2) et ladite ligne de masse (6) ; un côté de chaque module (9) précité comportant une borne de connexion d'alimentation (81), un autre côté de ceux-ci comportant une borne de protection (82), ladite borne de connexion d'alimentation (81) étant disposée à un côté dudit circuit et connectée électriquement à une extrémité finale de ladite unité d'absorption de surtension multicouche (7), et ladite borne de protection (82) étant disposée sur un autre côté de ladite carte de circuit (8) et connectée électriquement à une extrémité finale d'un autre côté de ladite unité d'absorption de surtension multicouche (7) ;lesdites bornes de protection (82) desdits multiples modules (9) étant connectées ensemble puis connectées à un circuit de communication (51) ou à des installations électriques (52), et des bornes de connexion d'alimentation (81) de ceux-ci étant connectées ensemble puis connectées à un fil externe de façon à obtenir une protection par absorption de surtension multicouche à connexion en série triphasée.
9 - Structure de suppression de surtension en série selon la revendication 8, caractérisée par le fait que trois modules (9) précités sont disposés sur ladite structure, lesdites bornes de protection (82) et lesdites bornes de connexion d'alimentation (81) étant connectées ensemble pour former une disposition de type en Y.
10 - Structure de suppression de surtension en série selon la revendication 8, caractérisée par le fait que trois modules (9) précités sont disposés sur ladite structure, lesdites bornes de protection (82) et lesdites bornes de connexion d'alimentation (81) étant connectées ensemble pour former une disposition de type delta.
11 - Structure de suppression de surtension en série selon les revendications 1 ou 8, caractérisée par le fait que des spécifications dudit élément de suppression de surtension (1) et desdites bobines d'induction (2) disposées sur ladite unité d'absorption de surtension (7) au niveau de chaque couche précitée sont réglées pour être identiques pour permettre à approximativement 50 % d'un courant de surtension d'entrer dans lesdits éléments de suppression de surtension (1) au niveau de chaque couche, et aux 50 % résiduels de celui-ci d'entrer dans lesdites bobines (2).
12 - Structure de suppression de surtension en série selon la revendication 11, caractérisée par le faitque lesdites unités d'absorption de surtension (7) sont réglées pour être sur n couches, et avoir : une Formule (1) connue, dans laquelle une tension de surtension résiduelle au niveau de la n-ième couche 5 est : Vcn+l = Vcl - [4-(1/2)'-1](L x di/dt) ; une Formule (2) connue, dans laquelle une énergie absorbée lorsque ladite structure est envahie par une surtension s'il y a n couches est Eabsorb = (R + L) ( i ) 2 [ 2 - ( 1 / 2 ) ] ; et 10 une Formule (3) connue, dans laquelle une énergie résiduelle de l'installation protégée = énergie de surtension totale énergie d'invasion absorbée Erésiduelle = Esurtensiontotale ù Eabsorb ce par quoi, 1-n couches de bobines d'induction (2), et des valeurs et 15 des spécifications d'inductance de celles-ci sont fixées en correspondance en fonction d'une personnalisation pour permettre à un produit manufacturé de se conformer à la demande pratique.
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