Способ распределения тока в параллельных столбцах резисторов
Изобретение относится к области испытания ограничителя перенапряжения, в частности, к способу регулировки распределения тока в параллельных столбцах резисторов. Сущность: размещают резисторы в n столбцах резисторов. Прикладывают импульсный ток с амплитудой In к каждому столбцу резисторов и для каждого из столбцов резисторов записывают кривые тока. Выбирают m точек на кривой импульсного тока каждого из n столбцов резисторов и получают значение тока в каждой из m точек на кривой импульсного тока столбца резисторов. Вычисляют для каждой из m точек на кривых импульсного тока для n столбцов резисторов коэффициент распределения тока в точке на кривой импульсного тока для каждого из n столбцов резисторов. Вычисляют для каждой из m точек степень дисперсии коэффициентов распределения тока в точке на кривых импульсного тока для n столбцов резисторов и регулируют вольт-амперные характеристики для n столбцов резисторов на основе степеней дисперсии коэффициентов распределения тока в m точках на кривых импульсного тока для n столбцов резисторов для их согласования. Технический результат: обеспечение согласованности вольт-амперных характеристик параллельных столбцов резисторов и уменьшения дисперсности вольт-амперных характеристик параллельных столбцов резисторов. 3 з.п. ф-лы, 1 табл.
[0001] По настоящей заявке испрашивается приоритет по китайской патентной заявке № 201711411747.6, озаглавленной "METHOD FOR DISTRIBUTING CURRENT IN PARALLEL RESISTOR COLUMNS", зарегистрированной 23 декабря 2017 года Китайским патентным ведомством, которая полностью включена в данный документ путем ссылки.
Область техники, к которой относится изобретение
[0002] Настоящее изобретение относится к области испытания ограничителя перенапряжения, а в частности, к способу регулировки распределения тока в параллельных столбцах резисторов.
Уровень техники
[0003] В системе электропитания переменного тока/постоянного тока требуется соединять множество столбцов резисторов параллельно друг с другом в защитном устройстве (таком как разрядник, ограничитель напряжения и резистор) для ограничения перенапряжения вследствие требований для уровня защиты и поглощения энергии, чтобы удовлетворять требованиям системы. Распределение тока для параллельных столбцов резисторов является важной характеристикой параллельных столбцов резисторов, которая определяется в стандартах (GB 11032, GB/T 22389, GB/T 25083, GB/T 6115.2, GB/T 25309) для разрядника переменного тока/параллельного тока и устройства последовательной компенсации. Как правило, коэффициенты распределения тока для параллельных столбцов резисторов определяются равными не более 1,05. Защитное устройство может иметь несколько сотен параллельных столбцов резисторов. Вследствие дисперсности вольт–амперных характеристик параллельных столбцов резисторов распределение тока в точках тока на кривой вольт–амперной характеристики защитного устройства может не удовлетворять требованиям только посредством регулирования распределения тока в одной точке тока. Следовательно, является желательным предоставлять способ регулирования, чтобы регулировать распределение тока для всех точек тока на кривой вольт–амперной характеристики, тем самым, обеспечивая согласованность вольт–амперных характеристик параллельных столбцов резисторов и уменьшая дисперсность вольт–амперных характеристик параллельных столбцов резисторов.
Сущность изобретения
[0004] Целью настоящего изобретения является преодоление недостатков традиционной технологии, описанной выше, и предоставление способа регулировки распределения тока для параллельных столбцов резисторов, который может обеспечивать согласованность вольт–амперных характеристик параллельных столбцов резисторов и уменьшать дисперсность вольт–амперных характеристик параллельных столбцов резисторов.
[0005] Для того, чтобы добиваться вышеупомянутой цели, способ регулировки распределения тока для параллельных столбцов резисторов, предоставленный в настоящем изобретении, включает в себя:
1) формирование резистивного диска с n столбцами резисторов параллельно, где n является положительным целым;
2) приложение импульсного тока, имеющего амплитуду In, к n столбцам резисторов и запись кривой импульсного тока для каждого из столбцов резисторов;
3) выбор m точек на кривой импульсного тока для каждого из n столбцов резисторов и получение значения тока в каждой из m точек на кривой импульсного тока столбца резисторов, где m является положительным целым;
4) вычисление, для каждой из m точек, на основе значений тока в точке на кривых импульсного тока для n столбцов резисторов, полученных на этапе 3), коэффициента распределения тока в точке на кривой импульсного тока для каждого из n столбцов резисторов; и
5) вычисление, для каждой из m точек, на основе коэффициентов распределения тока в точке на кривых импульсного тока для n столбцов резисторов, полученных на этапе 4), степени дисперсии коэффициентов распределения тока в точке на кривых импульсного тока для n столбцов резисторов, и регулировка вольт–амперных характеристик для n столбцов тока на основе степеней дисперсии коэффициентов распределения тока в m точках на кривых импульсного тока для n столбцов резисторов для их согласования.
[0006] Значение тока в j–ой точке на кривой импульсного тока i–го столбца резисторов указывается как xij, и коэффициент βij распределения тока в j–ой точке на кривой импульсного тока i–ого столбца резисторов выражается как:
βij=xij/
j
где j представляет среднее для значений тока в j–ой точке на кривых импульсного тока для n столбцов резисторов, 1≤i≤n и 1≤j≤m.
[0007] Степень 
дисперсии коэффициентов распределения тока в j–ой точке на кривых импульсного тока для n столбцов резисторов выражается как:
где 
представляет среднее коэффициентов распределения тока в j–ой точке на кривых импульсного тока для n столбцов резисторов.
[0008] Резистивный диск является металл–оксидным.
[0009] Настоящее изобретение имеет следующие полезные результаты.
[0010] В способе регулировки распределения тока параллельных столбцов резисторов, предоставленном в настоящем изобретении, резистивный диск формируется с помощью n столбцов резисторов параллельно, импульсный ток, имеющий амплитуду In, прикладывается к n столбцам резисторов, и степень дисперсии коэффициентов распределения тока на кривых импульсного тока для n столбцов резисторов вычисляется для каждой точки, чтобы регулировать вольт–амперные характеристики параллельных столбцов резисторов для их согласования в диапазоне от 0 до In/n, с тем, чтобы точно регулировать распределение тока параллельных столбцов резисторов в используемом диапазоне для вольт–амперных характеристик, тем самым уменьшая дисперсность вольт–амперных характеристик параллельных столбцов резисторов и обеспечивая надежную работу защитного устройства с параллельными столбцами резисторов. Следовательно, настоящее изобретение может широко применяться вследствие удобной и простой работы.
Подробное описание вариантов осуществления
[0011] Настоящее изобретение описывается ниже подробно со ссылкой на варианты осуществления.
[0012] Способ регулировки распределения тока параллельных столбцов резисторов предоставляется в настоящем изобретении, причем этот способ включает в себя следующие этапы 1)–5).
[0013] На этапе 1) диск резисторов формируется с помощью n столбцов резисторов параллельно. Резистивный диск является металл–оксидным резистивным диском.
[0014] На этапе 2) импульсный ток, имеющий амплитуду In, прикладывается к n столбцам резисторов, и кривая импульсного тока каждого из столбцов резисторов записывается.
[0015] На этапе 3), m точек выбираются на кривой импульсного тока для каждого из n столбцов резисторов, и получается значение тока в каждой из m точек на кривой импульсного тока столбца резисторов.
[0016] На этапе 4), для каждой из m точек, коэффициент распределения тока в точке на кривой импульсного тока каждого из n столбцов резисторов вычисляется на основе значений тока в точке на кривых импульсного тока для n столбцов резисторов, полученных на этапе 3).
[0017] На этапе 5), для каждой из m точек, степень дисперсии коэффициентов распределения тока в точке на кривых импульсного тока для n столбцов резисторов вычисляется на основе коэффициентов распределения тока в точке на кривых импульсного тока для n столбцов резисторов, полученных на этапе 4), и вольт–амперные характеристики n столбцов резисторов регулируются, чтобы были согласованными, на основе степеней дисперсии коэффициентов распределения тока в m точках на кривых импульсного тока для n столбцов резисторов.
[0018] В частности, значение тока в j–ой точке на кривой импульсного тока i–ого столбца резисторов может быть указано как xij. В этом случае, коэффициент βij распределения тока в j–ой точке на кривой импульсного тока i–ого столбца резисторов может быть выражен как:
βij=xij/j
[0019] где j представляет среднее для значений тока в j–ой точке на кривых импульсного тока для n столбцов резисторов, 1≤i≤n и 1≤j≤m.
[0020] Таким образом, степень дисперсии коэффициентов распределения тока в j–ой точке на кривых импульсного тока для n столбцов резисторов выражается как:
[0021] где представляет среднее коэффициентов распределения тока в j–ой точке на кривых импульсного тока для n столбцов резисторов.
[0022] Первый вариант осуществления
[0023] Число параллельных столбцов резисторов устанавливается в 40. Требуется, чтобы каждый из коэффициентов распределения тока параллельных столбцов резисторов был не больше 1,05, и степень их дисперсии была не больше 0,02. В этом варианте осуществления процесс испытания для 40 параллельных столбцов резисторов в точке тока иллюстрируется следующим образом.
[0024] 1) Резистивный диск формируется из 40 параллельных столбцов резисторов.
[0025] 2) Переключающий импульс тока длительностью 30/60 мкс, равный 4 кА, прикладывается к 40 столбцам резисторов, и кривая импульсного тока каждого из 40 столбцов резисторов записывается.
[0026] 3) Значение тока в j–ой точке на кривых импульсного тока (где j=1) выбирается. Результаты измерений для столбцов резисторов показаны в последующей Таблице 1.
[0027] Таблица 1
| Номер столбца | Ток A | Коэффициент распределения тока βi1 | Номер столбца | Ток A | Коэффициент распределения тока βi1 |
| 1 | 101 | 1,012 | 21 | 97 | 0,972 |
| 2 | 102 | 1,022 | 22 | 99 | 0,992 |
| 3 | 103 | 1,032 | 23 | 102 | 1,022 |
| 4 | 101 | 1,012 | 24 | 101 | 1,012 |
| 5 | 102 | 1,022 | 25 | 100 | 1,002 |
| 6 | 98 | 0,982 | 26 | 99 | 0,992 |
| 7 | 97 | 0,972 | 27 | 97 | 0,972 |
| 8 | 100 | 1,002 | 28 | 98 | 0,982 |
| 9 | 101 | 1,012 | 29 | 100 | 1,002 |
| 10 | 98 | 0,982 | 30 | 101 | 1,012 |
| 11 | 99 | 0,992 | 31 | 101 | 1,012 |
| 12 | 103 | 1,032 | 32 | 98 | 0,982 |
| 13 | 103 | 1,032 | 33 | 99 | 0,992 |
| 14 | 97 | 0,972 | 34 | 99 | 0,992 |
| 15 | 99 | 0,992 | 35 | 97 | 0,972 |
| 16 | 100 | 1,002 | 36 | 103 | 1,032 |
| 17 | 98 | 0,982 | 37 | 99 | 0,992 |
| 18 | 103 | 1,032 | 38 | 98 | 0,982 |
| 19 | 99 | 0,992 | 39 | 100 | 1,002 |
| 20 | 100 | 1,002 | 40 | 101 | 1,012 |
[0028] 4) Коэффициент βi1=xi1/l распределения тока в j–ой точке вычисляется. Результаты вычисления для столбцов резисторов показаны в Таблице 1.
[0029] 5) Степень дисперсии коэффициентов распределения тока в j–ой точке вычисляется, т.е., 
=0,087.
[0030] В этом случае максимальный коэффициент распределения тока среди коэффициентов распределения тока для 40 столбцов резисторов равен 1,032, и степень дисперсии равна 0,0087, что удовлетворяет требованиям, что каждый из коэффициентов распределения тока равен не больше 1,05, а степень дисперсии равна не больше 0,02.
[0031] Может быть видно из вышеописанного, что, в способе регулировки распределения тока параллельных столбцов резисторов, предоставленном в настоящем изобретении, резистивный диск формируется с помощью n столбцов резисторов параллельно, импульсный ток, имеющий амплитуду In, прикладывается к n столбцам резисторов, и степень дисперсии коэффициентов распределения тока на кривых импульсного тока для n столбцов резисторов вычисляется для каждой точки, чтобы регулировать вольт–амперные характеристики параллельных столбцов резисторов для их согласования в диапазоне от 0 до In/n, с тем, чтобы точно регулировать распределение тока параллельных столбцов резисторов в используемом диапазоне для вольт–амперных характеристик, тем самым уменьшая дисперсность вольт–амперных характеристик параллельных столбцов резисторов и обеспечивая надежную работу защитного устройства с параллельными столбцами резисторов. Следовательно, настоящее изобретение может широко применяться вследствие удобной и простой работы.
[0032] На основе вышеприведенного описания раскрытых вариантов осуществления специалисты в области техники могут реализовывать или выполнять настоящее изобретение. Для специалистов в области техники является очевидным выполнение различных модификаций в этих вариантах осуществления. Общий принцип, определенный в данном документе, может быть применен к другим вариантам осуществления, без отступления от духа или рамок настоящего изобретения. Следовательно, настоящее изобретение не ограничивается вариантами осуществления, иллюстрированными в данном документе, а должно быть задано самым широким объемом, согласующимися с принципом и новыми признаками, раскрытыми в данном документе.
1. Способ регулировки распределения тока параллельных столбцов резисторов, причем упомянутый способ содержит этапы, на которых:
1) формируют резистивный диск с n параллельными столбцами резисторов;
2) прикладывают импульсный ток, имеющий амплитуду In, к n столбцам резисторов и записывают кривую импульсного тока для каждого из столбцов резисторов;
3) выбирают m точек на кривой импульсного тока каждого из n столбцов резисторов и получают значение тока в каждой из m точек на кривой импульсного тока столбца резисторов;
4) вычисляют для каждой из m точек на основе значений тока в точке на кривых импульсного тока для n столбцов резисторов, полученных на этапе 3), коэффициент распределения тока в точке на кривой импульсного тока для каждого из n столбцов резисторов; и
5) вычисляют для каждой из m точек на основе коэффициентов распределения тока в точке на кривых импульсного тока для n столбцов резисторов, полученных на этапе 4), степень дисперсии коэффициентов распределения тока в точке на кривых импульсного тока для n столбцов резисторов и регулируют вольт-амперные характеристики для n столбцов резисторов на основе степеней дисперсии коэффициентов распределения тока в m точках на кривых импульсного тока для n столбцов резисторов для их согласования.
2. Способ регулировки распределения тока параллельных столбцов резисторов по п. 1, при этом значение тока в j-й точке на кривой импульсного тока i-го столбца резисторов указывается как xij, и коэффициент βij распределения тока в j-й точке на кривой импульсного тока i-го столбца резисторов выражается как:
βij=xij/
j,
при этом j представляет среднее для значений тока в j–й точке на кривых импульсного тока для n столбцов резисторов, 1≤i≤n и 1≤j≤m.
3. Способ регулировки распределения тока параллельных столбцов резисторов по п. 2, при этом степень 
дисперсии коэффициентов распределения тока в j-й точке на кривых импульсного тока для n столбцов резисторов выражается как:
,
при этом 
представляет среднее коэффициентов распределения тока в j-й точке на кривых импульсного тока для n столбцов резисторов.
4. Способ регулировки распределения тока параллельных столбцов резисторов по п. 1, при этом резистивный диск является металл-оксидным резистивным диском.
