Содержание
Релейная защита линий 110 — 220 кВ при разрывах фаз | РЗиА
- Информация о материале
- Категория: РЗиА
- 220кВ
- 110кВ
- ВЛ
- РЗиА
Маруда И. Ф.
Из признаков, характеризующих разрывы фаз (появление несимметричных составляющих токов и напряжений, отсутствие тока в фазе с разрывом и др.) релейную защиту при разрывах фаз предлагается выполнять, используя токи и напряжения нулевой последовательности.
По току это должна быть ступень с чувствительной уставкой, включенная совместно с устройствами, обеспечивающими ее селективность. К ним относятся:
- Реле направления мощности. Расчеты показывают, что в протяженных распределительных сетях 110-220 кВ реле направления мощности, как правило, обеспечивает селективность чувствительных ступеней токовых защит НП линий к разрывам фаз. В местах, где реле направления мощности типа РБМ-178 находится на грани чувствительности, полезной может оказаться замена его на более чувствительное реле типа РМ12.
- В случаях, когда селективность токовых ступеней с помощью реле направления мощности обеспечить не удается, предлагается включать их с селективным органом. Это случаи на ПС с мощными источниками питания, когда напряжение НП на шинах при разрывах фаз на линиях настолько мало, что реле направления мощности с блокирующим сигналом не срабатывает и на неповрежденной линии не выводит чувствительную ступень из действия, в результате чего она отключается неселективно одновременно с линией с разрывом.
По этой причине имело место отключение параллельных линий 220 кВ Арчеда 1, Арчеда 2.
По принципу действия селективный орган обладает избирательностью по току. При включении плечами на токи НП присоединений в нем сравниваются по абсолютному значению токи присоединений и в плече с наибольшим значением тока срабатывает исполнительный орган, вводит защиту этого присоединения, защиты остальных присоединений блокируются несработанными исполнительными органами в их плечах [3].
Устройства селективного органа, разработанные в Волгоградэнерго, имеют чувствительность 0,1 и 0,2 А.
Она достаточна для самых чувствительных ступеней в 60 (40) А — первичных или (0,1 -:- 0,05) Iн вторичных [4].
Рассмотрим примеры выполнения защиты с селективным органом.
Такие нарушения нормального режима, как разрывы фаз на линиях, возникающие в результате неполнофазных коммутаций, разрывов шлейфов проводов, нарушений контактов и по другим причинам, в настоящее время не обеспечены релейной защитой.
Правилами устройства электроустановок (ПУЭ) [1] релейная защита при разрывах фаз не предусматривается и к защитам линий предъявляются требования, чтобы они были отстроены по принципам действия или параметрам срабатывания от неполнофазного нагрузочного режима [2].
Однако на практике эти требования часто оказываются невыполнимыми, а в отдельных случаях и нецелесообразными.
Например, обеспечивая дальнее резервирование в сетях, во многих случаях появляются такие ступени токовых защит нулевой последовательности (НП), которые оказываются затем чувствительными к токам НП при разрывах фаз на линиях в нагрузочных режимах.
И поэтому их следует оценивать с точки зрения разрывов фаз, чтобы они обладали в них селективностью, не приводили к излишним отключениям или обесточению потребителей.
В ряде случаев полезной может оказаться сигнализация о появлении разрывов фаз на линиях.
В Волгоградэнерго в 2000 г. имели место два случая неселективного действия релейной защиты линий 110 — 220 кВ при разрывах фаз.
В первом случае при разрыве фазы на одной из параллельных линий 220 кВ Арчеда 1, Арчеда 2 отключились обе линии направленными четвертыми ступенями токовых защит НП, что значительно снизило надежность электроснабжения района.
Во втором случае разрыв фазы был на одной из двух линий связи 110 кВ Камышинской ТЭЦ с системой. Релейной защитой разрыв фазы не был выявлен и сигнализация о нем отсутствовала. Поэтому при выводе в ремонт другой линии связи произошло отделение Камышинской ТЭЦ от системы токовой защитой НП с погашением потребителей и тяжелыми последствиями для ТЭЦ.
Сигнализация о наличии разрыва фазы здесь была бы полезной.
В обоих случаях релейная защита на линиях от таких видов повреждения, как разрывы фаз, была необходима.
Далее излагаются предложения по выполнению такой защиты.
Рис. 1. Принципиальная схема включения чувствительных ступеней токовых зашит НП параллельных линий с селективным органом:
1 — селективный орган; 2,3 — трансформаторы тока линий; 4, 5 — токовые защиты НП линий; а, б — в цепи работы чувствительной ступени токовой защиты НП линий Л-1, Л-2; в — реле-повторитель исполнительного органа плеча ЗР селективного органа
1. Параллельные линии.
На рис. 1 приведена принципиальная схема включения чувствительных ступеней токовых защит НП параллельных линий с селективным органом.
В защите селективный орган содержит три плеча: первое и второе включены на токи нулевой последовательности линий и третье на их сумму (магнитную или электрическую).
Правильная работа чувствительных ступеней токовых защит линий селективным органом обеспечивается следующим образом:
а) при разрывах фаз: в линии с разрывом протекает полный ток НП, в неповрежденной параллельной — доля тока, в третьем плече протекает разность токов линий, которая по значению также меньше тока линии с разрывом и в результате сравнения токов в селективном органе срабатывает исполнительный орган плеча линии с разрывом и вводит ее чувствительную ступень в действие, чувствительная ступень неповрежденной линии блокируется;
б) при коротком замыкании в зоне резервирования защиты: при КЗ в смежной сети в линиях протекают одинаковые токи, в третьем плече селективного органа протекает сумма токов обеих линий.
Рис. 2. Схема подстанции 110 кВ Волгоградэнерго, расположенной между двумя подстанциями с мощными источниками:
пт — разрыв фазы
В селективном органе срабатывает исполнительный орган третьего плеча и вводит в действие одновременно чувствительные ступени защит обеих линий, аналогично действию при включении их с реле направления мощности.
Отключение линии при разрыве фаз достаточно производить с одной стороны. Однако в общем случае вопрос, выполнять релейную защиту с одной или двух сторон параллельных линий, решается исходя из результата анализа поведения чувствительных ступеней защит смежных сетей при разрыве фаз на параллельных линиях.
2. Распределительные сети.
На рис. 2 приведен пример подстанции 110 кВ Волгоградэнерго, расположенной между подстанциями с мощными источниками. По режиму сеть характеризуется наличием перетока мощности через ПС Е. При разрывах фаз на линиях № 10 и 12 напряжение нулевой последовательности на шинах ПС Е мало и не обеспечивает работу реле направления мощности с блокирующим сигналом в защитах линий и селективность последних поэтому ими не обеспечивается.
Рассмотрим пример отключений при разрыве фаз на линии в этой сети.
До выполнения релейной защиты при разрывах фаз:
при разрыве фазы на линии № 10 срабатывает и отключает линию № 12 IV ступень защиты на ПС Е с уставкой 50 А — 3,2 с, как имеющая в транзите наименьшую выдержку времени. Следующей отключается на ПС К линия с разрывом № 10 от нагрузочного тока двух трансформаторов ПС Е (нейтрали трансформаторов заземлены). В результате оказалась излишне погашенной ПС Е.
Селективное отключение будет достигнуто, если на линиях 110 кВ ПС Е выполнить релейную защиту при разрывах фаз.
На рис. 3 приведена принципиальная схема включения чувствительных ступеней токовых защит НП с селективным органом линий на ПС со схемой “Мостик с выключателями в цепях линий”.
Селективный орган имеет два плеча, которыми включается на токи НП линий. Токи в линиях отличаются друг от друга на величину токов нейтралей трансформаторов, что обеспечивает работу селективного органа по выбору поврежденной линии.
Именно так выполняется защита на ПС Е.
Рис. 3. Принципиальная схема включения чувствительных ступеней токовых защит НП с селективным органом линий на ПС со схемой “Мостик с выключателями в цепях линий”:
1,2 — трансформаторы тока защит линий; 3 — селективный орган; 4 — токовые защиты НП линий
Рис. 4. Принципиальная схема релейной защиты линий 110 кВ при разрывах фаз на Камышинской ТЭЦ:
1 — устройство релейной защиты линий при разрывах фаз; 2 — селективный орган
После выполнения релейной защиты при разрывах фаз на ПС Е: при том же разрыве на линии №10 ток НП в линии № 12 на ПС Е меньше тока линии № 10 и селективным органом будет блокирована IV ступень токовой защиты линии № 12 и введена IV ступень линии № 10.
По времени IV ступень защиты линии № 10 сработает раньше на ПС К и неполнофазный режим работы линии ликвидируется, что предотвращает погашение ПС Е.
Пример выполнения защиты с действием на сигнал.
На рис. 4 приведена принципиальная схема релейной защиты линий 110 кВ при разрыве фаз на Камышинской ТЭЦ (Волгоградэнерго).
На линиях связи 110 кВ ТЭЦ с системой предложено выполнить такую защиту с использованием устройства релейной защиты при разрыве фаз. Устройство содержит два токовых реле и селективный орган, включенные на токи нулевой последовательности линий.
Для расширения зоны действия защиты уставка токовых реле принимается минимально возможной (0,05 и- 0,1)/н. При появлении разрыва защита выявляет его и подает сигнал.
Аналогичным образом может быть выполнена защита с использованием реле направления мощности, где они обеспечивают селективность.
Выводы
- Целесообразно рассмотреть и внести в ПУЭ положение о необходимости выполнения на линиях 110 — 220 кВ селективной релейной защиты при разрывах фаз, предотвращающей тяжелые последствия при разрывах фаз.
- В качестве релейной защиты линий при разрывах фаз могут использоваться чувствительные ступени токовых защит нулевой последовательности, включенные с реле направления мощности или селективным органом, или устройства релейной защиты при разрывах фаз.
Список литературы
- Правила устройства электроустановок. М.: Энергоатомиздат,1985.
- Чернин А. Б. Вычисление электрических величин и поведение релейной защиты при неполнофазных режимах в электрических системах. М.-Л.: ГЭИ, 1963.
- Маруда И. Ф. Токовые защиты нулевой последовательности автотрансформаторов. — Электрические станции, 1997, №6.
- Руководящие указания по релейной защите “Токовая защита нулевой последовательности от замыканий на землю линий 110 — 500 кВ”.М.: Энергия, 1980.
- Назад
- Вперед
- Вы здесь:
- Главная
- Статьи
Читать также:
- О мерах безопасности при работах на ВЛ под наведенным напряжением
- Опыт комплексного обследования воздушных линий электропередачи
- Построение импульсных измерителей зоны повреждения ВЛ 110-500 кВ
- Электрические и механические характеристики стержневых изоляторов ЛК 70
- HOPS инвестирует 213 млн. долларов в сети электропередачи
долларов в сети электропередачиЗащиты ВЛ-110кВ (Страница 1) — Спрашивайте
Страницы 1 2 Далее
Чтобы отправить ответ, вы должны войти или зарегистрироваться
РСС
Сообщений с 1 по 20 из 28
1 Тема от
Brain 2016-01-18 13:29:40
- Brain
- Пользователь
- Неактивен
Тема: Защиты ВЛ-110кВ
Уважаемые коллеги.
Может кто может сделать ликбез на тему защиты ВЛ с блокировкой или разрешение по ВЧ.
Где лучше использовать одно, где лучше — другое. Или направьте на литературу.
2 Ответ от
zloi 2016-01-18 15:34:40
- zloi
- ailleurs
- Неактивен
Re: Защиты ВЛ-110кВ
Brain пишет:
Уважаемые коллеги.
Может кто может сделать ликбез на тему защиты ВЛ с блокировкой или разрешение по ВЧ.
Где лучше использовать одно, где лучше — другое. Или направьте на литературу.
Совсем кратко: выбор между надёжностью и скоростью срабатывания при кз в зоне (блокировка)
и надёжностью несрабатывания при внешних кз (ускорение).
Если используется ВЧ обработка по защищаемой линии, то наиболее разумным выбором сегодня будет блокировка с передачей тональных сигналов (контрольная — блокировка) с форсировкой МУС передатчика.
Существует достаточно большое количество вариантов исполнения как блокировки, так и ускорения.
Contre le passé y’a rien à faire, il faudrait changer les héros, dans un monde où le plus beau reste à faire… (DB)
3 Ответ от
kostyl 2016-01-18 18:53:04 (2016-01-18 19:21:46 отредактировано kostyl)
- kostyl
- Пользователь
- Неактивен
Re: Защиты ВЛ-110кВ
Brain пишет:
Уважаемые коллеги.
Может кто может сделать ликбез на тему защиты ВЛ с блокировкой или разрешение по ВЧ.
Где лучше использовать одно, где лучше — другое.
Кратко. Защита ВЛ с ВЧ-блокировкой (например ПДЭ-2802) — дешевле по цене и тех.обслуживанию,т.е в целом проще чем защита с «разрешением» типа ДФЗ всех «мастей».
ДФЗ — по цене дороже, сложнее в ТО, но основным ее достоинством является максимальное быстродействие и реагирование на почти все известные виды КЗ (используют обычно на ответственных транзитах).
У обоих защит высока вероятность ложной работы при неправильном обращении…
Обычно Обе используются как основные защиты ВЛ с абсолютной селективностью (или косвенно-абсолютной), поэтому ВЧТО команды отключения и телеускорения не применяются здесь.
ПДЭ-2802 обычно раньше применялись у потребителей на тупиковых участках энергосистемы.
PS В настоящее время у ЭКРЫ появился на практике новый вид защиты ДЗЛ, основанная на построении каналов по оптоволокну типа ШЭ2607 091, применяется на коротких высоковольтных линиях.
По принципу действия подобен ДФЗ, но окупаем только на коротких линиях. Сочинская олимпиада вся построена на них.
4 Ответ от
doro 2016-01-18 19:17:30
- doro
- свободный художник
- Неактивен
Re: Защиты ВЛ-110кВ
Позвольте со всем этим не согласиться.
kostyl пишет:
Кратко. Защита ВЛ с ВЧ-блокировкой (например ПДЭ-2802) — дешевле по цене и тех.обслуживанию,т.е в целом проще чем защита с «разрешением» типа ДФЗ всех «мастей».
ДФЗ — по цене дороже, сложнее в ТО, но основным ее достоинством является максимальное быстродействие и реагирование на почти все известные виды КЗ (используют обычно на ответственных транзитах).
Да в свое время ПДЭ-2802 позиционировалась как более быстродействующая по принципу действия защита.
kostyl пишет:
У обоих защит высока вероятность ложной работы при неправильном обращении.
..Да уж неправильных действий немало. А при неправильном обращении неправильность не так зависит от типа защиты.
kostyl пишет:
PS В настоящее время у ЭКРЫ появился на практике новый вид защиты ДЗЛ на построении каналов по оптоволокну типа ШЭ2607 091 применяется на коротких высоковольтных линиях. По принципу действия подобен ДФЗ, но окупаем только на коротких линиях. Сочинская олимпиада вся построена на них.
Короткие линии — не главный, хотя и немаловажный критерий. знаю прекрасно эти сочинские линии. Немалую часть стоимости составляют оконечные устройства типа мультиплексоров и т.п. У нас используются и на линиях 500 кВ длиной километров 200, и на коротеньких линиях 110 кВ в единицы километров. Вот где ДЗЛ незаменима — так это на кабельных или кабельно-воздушных линиях, где ВЧ обработку попробуй собери (типовые решения не проходят).
Сайт doro
5 Ответ от
ANTi_13 2016-01-19 08:58:56 (2016-01-19 09:00:53 отредактировано ANTi_13)
- ANTi_13
- Пользователь
- Неактивен
Re: Защиты ВЛ-110кВ
ДФЗ?!
Я думаю автор вопроса имел ввиду защиты с относительной селективностью и возможностью повышения их быстродействия через ВЧ-блокировку или телеускорение.
Кроме упомянутого выше, скажу лишь ещё два важных нюанса, характерных в большей степени для энергосистемы Беларуси.
1. Есть специальный циркуляр РУП «ОДУ» 2010 года (прилагается), по которому настоятельно рекомендуется выставлять уставку ожидания блокирующего сигнала не менее 100 мс (было 50 мс и произошли ОЧЕЕЕННЬЬЬ нехорошие вещи с оччеенньь важным потребителем в стране). таким образом, того ожидаемого быстродействия добиться с вч-блокировкой уже не удастся (по крайней мере в Беларуси). Это раз.
2. На линиях с отпайками организовать полноценную селективную защиту на вч-блокировке не удастся. Только по телеускорению по разрешающей схеме.
Исходя из этого, в Беларуси получила в большей степени распространение телеускорение по разрешающей схеме. Но всё равно нет ничего прекрасней защит с абсолютной селективностью, и в настоящее время, при строительстве новых и реконструкции существующих с учетой активного применения оптоволокна, уже начинаем активно переходить на 2 комплекса ДЗЛ с набором ступенчатых защит на ВЛ-110кВ.
Функции автоматики также встроены в оба терминала. Итого имеем ДВА полноценных терминала РЗА, независимых по всем функциям и цепям, на ВЛ-110кВ.
Если есть еще частные или общие вопросы, могу проконсультировать по телефону.
С уважением, Михаил Ш.
Post’s attachments
IL-2010-1.pdf 363.28 Кб, 31 скачиваний с 2016-01-19
You don’t have the permssions to download the attachments of this post.
|
Присоединяйтесь!!! Мы в социальных сетях и на Ютуб. |
Только по телеускорению по разрешающей схеме.
Кому надо — всё поняли. 🙁
таким образом, того ожидаемого быстродействия добиться с вч-блокировкой уже не удастся (по крайней мере в Беларуси).
Вроде одно и то же, отличия начинаются при отказе органа направленности.
Кстати, использованы терминалы 7SA, видимо про
проектировщики не знали.
к. не будет блокирующего сигнала. А при варианте с ТУ — промолчит, т.к. сигнал телеускорения не пройдёт. Это лишь частный случай, почему ВЧБ лучше разр.ТУ, но которым очень часто оперируют при выборе устройства КСЗ на том или ином принципе.
Т.е в канал передавался только блокирующий сигнал в случае, если пусковые органы определяли направление «за спиной», повреждение не на защищаемой линии. Для трёхступенчатой ДЗ, ускоряемой таким образом, при наличии отпайки вставала проблема дальнего резервирование (ДЗ не должна была чувствовать КЗ за трансформатором отпайки, а отдельной ступени для дальнего резервирования не было). Причины выбора НО БС в общем, известны. Почитать можно «черного» Федосеева, издание 1975 г. Я нашёл издание 1992 г., там это тоже есть. http://—удалено автоцензором—/down/ … v_232.html 
Всё-таки защита резервная, отказ при передаче ТУ не приведёт к нарушению селективности, а лишь увеличит (возможно) время отключения повреждённой линии.
..Автоматика Управления Выключателем (АУВ)Ж/Д, тяговые подстанции, транспортЦифровая подстанцияМоделирование релейной защитыВопросы эксплуатации аппаратуры передачи аварийных сигналовПосты. Совместимость.ВЧ обработка, каналы, трактыБиблиотека УПАСКЗеркало старого форума. УПАСКРазные режимные вопросыРежимная автоматикаПрограммное обеспечениеАппаратура для выполнения проверокОперации с устройствами РЗАДелай как яСхемы распределительных устройствСобственные нуждыТрансформаторы тока (ТТ), напряжения (ТН) и их вторичные цепиОперативный ток и цепи управленияВспомогательное оборудованиеИспытания и измеренияСистемы учета электроэнергии и измерительные приборыОрганизационные вопросыАСУ ТП и РЗА, МЭК 61850АИИС КУЭТелемеханика (ТИ, ТС, ТУ)Расчёт сетей напряжением до 1000ВВыбор параметров настройки устройств релейной защиты и автоматикиВыбор первичного оборудованияГрафика в релейной защитеОбщие вопросы проектированияУчимся делать расчётыБиблиотека РЗАБиблиотека электромонтёраИностранная литератураПроектированиеОрганизационые вопросы связаные с РЗАНормативно-техническая документацияНовые нормативно-технические документы по релейной защите и автоматикеПовышение квалификацииОбъявления разработчиков техники РЗА, специалистов эксплуатирующих организацийРелейщики ищут работуТребуются релейщикиКуплю/продамНовости энергетикиРазговоры на свободные темыПриемная Администрации форумаПомощьАрхивыОбсуждение продукцииВыберите правильные варисторы для защиты цепей от перенапряжения
Варисторы, также называемые металлооксидными варисторами (MOV), используются для защиты чувствительных цепей от различных условий перенапряжения.
По сути, эти нелинейные устройства, зависящие от напряжения, имеют электрические характеристики, аналогичные встречно-параллельным стабилитронам.
Загрузить эту статью в формате .PDF
Переходные процессы напряженияВаристоры отличаются высокой надежностью, что необходимо для того, чтобы выдерживать повторяющиеся импульсные токи с высокими пиками и переходные процессы с высокой энергией. Они также предлагают широкий диапазон напряжения, высокое поглощение энергии и быструю реакцию на переходные процессы напряжения. Номинальный пиковый ток находится в диапазоне от 20 до 70 000 А, а номинальная пиковая энергия — в диапазоне от 0,01 до 10 000 Дж.
В этом контексте «переходные процессы напряжения» определяются как кратковременные выбросы электрической энергии. В электрических или электронных цепях, которые предназначены для защиты варисторов, эта энергия может высвобождаться либо предсказуемым образом посредством управляемых переключений, либо случайным образом индуцироваться в цепь из внешних источников.
Общие источники включают:
• Молния: На самом деле переходные процессы, вызванные молнией, не являются результатом прямого удара. Удар молнии создает магнитное поле, которое может вызвать переходные процессы большой величины в близлежащих электрических кабелях. Удар от облака к облаку может повлиять как на воздушные, так и на подземные кабели. Исход также непредсказуем: удар, произошедший на расстоянии мили, может вызвать 70 В в электрических кабелях, а другой удар может создать 10 кВ на расстоянии 160 ярдов.
• Коммутация индуктивной нагрузки: Генераторы, двигатели, реле и трансформаторы представляют собой типичные источники индуктивных переходных процессов. Включение или выключение индуктивных нагрузок может генерировать высокоэнергетические переходные процессы, которые усиливаются по мере увеличения нагрузки. Когда индуктивная нагрузка отключается, разрушающееся магнитное поле преобразуется в электрическую энергию, которая принимает форму двойного экспоненциального переходного процесса.
В зависимости от источника эти переходные процессы могут достигать сотен вольт и сотен ампер при продолжительности 400 мс. Из-за различных размеров нагрузки будут различаться форма волны, длительность, пиковый ток и пиковое напряжение переходных процессов. Как только эти переменные будут аппроксимированы, разработчики схем смогут выбрать подходящий тип подавителя.
• Электростатический разряд (ESD): Эта энергия является результатом дисбаланса положительных и отрицательных зарядов между объектами. Он характеризуется очень быстрым временем нарастания и очень высокими пиковыми напряжениями и токами.
Основы варистора
Варистор в основном состоит из массивов шариков из оксида цинка (ZnO), в которых ZnO был изменен небольшими количествами других оксидов металлов, таких как висмут, кобальт или марганец. В процессе производства MOV эти шарики спекаются (вплавляются) в керамический полупроводник. Это создает кристаллическую микроструктуру, которая позволяет этим устройствам рассеивать очень высокие уровни переходной энергии по всей своей массе.
После спекания поверхность металлизируется, а выводы прикрепляются с помощью пайки.
Благодаря высокому рассеиванию энергии варисторами MOV их можно использовать для подавления молний и других высокоэнергетических переходных процессов, характерных для линий электропередач переменного тока. Они способны выдерживать большое количество энергии и отводить эту потенциально разрушительную энергию от чувствительной электроники, расположенной ниже по течению. MOV, которые также используются в цепях постоянного тока, бывают различных форм-факторов (рис. 1) .
1. Металлооксидные варисторы (MOV) доступны в различных форм-факторах и размерах для широкого спектра применений. Тип диска с радиальными выводами является наиболее распространенным вариантом.
Многослойные варисторы
Многослойные варисторы (MLV) предназначены для определенной части спектра переходного напряжения: среды печатной платы. Несмотря на меньшую энергию, переходные процессы от электростатического разряда, переключения индуктивной нагрузки и даже остатки грозового перенапряжения могут в противном случае достичь чувствительных интегральных схем на плате.
MLV также изготавливаются из материалов ZnO, но они изготовлены из переплетенных слоев металлических электродов и производятся в бессвинцовых керамических корпусах. Они предназначены для перехода из состояния с высоким импедансом в состояние проводимости при воздействии напряжения, превышающего их номинальное напряжение.
MLV бывают разных размеров в форме микросхем и способны рассеивать значительную энергию импульса для своего размера. Таким образом, они подходят как для линий передачи данных, так и для приложений подавления переходных процессов в источниках питания.
Руководство по применению
При выборе подходящего MOV для конкретного приложения защиты от перенапряжения разработчик схемы должен сначала определить рабочие параметры защищаемой цепи, включая:
• Условия цепи, такие как пиковое напряжение и ток во время всплеск событие
• Постоянное рабочее напряжение MOV (должно быть на 20 % выше максимального напряжения системы при нормальных условиях)
• Количество скачков напряжения, которое MOV должен выдержать
• Допустимое сквозное напряжение для защищаемой цепи
• Любые стандарты безопасности, с которыми цепь должна соответствовать
Для простоты в этом примере предположим, что цель состоит в том, чтобы выбрать низковольтный дисковый MOV постоянного тока для следующих условий и требований цепи:
• Цепь постоянного тока 24 В
• Текущая форма волны для всплеска составляет 8 × 20 мкс; форма волны напряжения составляет 1,2 × 50 мкс (это типичные формы сигналов промышленного стандарта)
• Пиковый ток во время выброса = 1000 А
• MOV должен выдерживать 40 импульсов
• Другие компоненты схемы (ИС управления и т.
д.) должны иметь номинал, выдерживающий максимальное напряжение 300 В
Шаг 1: Чтобы найти номинальное напряжение MOV, примите во внимание 20-процентный запас с учетом бросков напряжения и допусков источника питания: 24 В постоянного тока × 1,2 = 28,8 В постоянного тока. Учитывая, что никакие варисторы не имеют номинального напряжения точно 28,8 В, проверьте спецификации для варисторов на 31 В постоянного тока.
Шаг 2: Чтобы определить, какой размер диска MOV использовать, сначала определите серию MOV, которая минимально соответствует требованиям к скачку напряжения 1000 А. Изучив приведенную выше таблицу, можно предположить, что 20-мм MOV с максимальным номинальным постоянным напряжением 31 В постоянного тока (номер по каталогу V20E25P) является возможным решением для удовлетворения требований.
Шаг 3: Используйте кривые импульсной мощности (рис. 2) в том же листе данных, чтобы определить характеристики импульса относительно 40 импульсов при требовании 1000 А.
2. В техническом описании MOV будет представлена кривая импульсной мощности; этот пример для 20-мм MOV.
Шаг 4: Используйте кривую V-I (рис. 3) в техническом описании MOV, чтобы убедиться, что напряжение утечки будет меньше максимального значения в 300 В.
3. Техническое описание MOV также будет содержать кривую зависимости напряжения от тока, такую как эта кривая максимального напряжения фиксации для 20-мм устройства на рис. 2.
Защита MOV от теплового разгона
Поглощение варистором переходной энергии во время перенапряжения приводит к локализованному нагреву внутри компонента, что в конечном итоге приводит к его износу. Если оставить незащищенным, деградация варистора может увеличить нагрев и тепловой разгон. Таким образом, все большее число устройств защиты от перенапряжений на основе варисторов предлагают встроенную функцию теплового отключения. Он обеспечивает дополнительную защиту от катастрофических отказов и опасностей возгорания даже в экстремальных условиях окончания срока службы варистора или длительного перенапряжения.
MOV рассчитаны на определенные рабочие напряжения сети переменного тока. Превышение этих предельных значений при длительном аномальном перенапряжении может привести к перегреву и повреждению MOV.
MOV имеют тенденцию к постепенному ухудшению после сильного выброса или нескольких небольших скачков. Это ухудшение приводит к увеличению тока утечки MOV; в свою очередь, это повышает температуру MOV даже в нормальных условиях, таких как рабочее напряжение 120 В переменного тока или 240 В переменного тока. Терморазъединитель рядом с MOV (рис. 4) можно использовать для определения повышения температуры MOV, пока он продолжает деградировать до исходного состояния. В этот момент тепловое размыкание разомкнет цепь, удалив испорченный MOV из цепи и, таким образом, предотвратив потенциальный катастрофический отказ.
4. Термический разъединитель может разомкнуть цепь, предотвращая катастрофический отказ поврежденного MOV.
Драйверы для светодиодов и Lightning
Как правило, большинство источников питания для светодиодов имеют постоянный ток и часто называются драйверами для светодиодов.
Их можно приобрести в виде готовых сборок, содержащих MOV, для удовлетворения более низких требований к перенапряжениям.
Обычно драйверы рассчитаны на перенапряжения в диапазоне от 1 до 4 кВ. Варистор диаметром от 7 до 14 мм обычно располагается после предохранителя в сети переменного тока. Тем не менее, чтобы обеспечить более высокий уровень устойчивости к перенапряжениям для освещения, установленного на открытом воздухе в условиях воздействия скачков напряжения, OEM-производители наружного освещения могут захотеть добавить устройства защиты от перенапряжения (SPD) на входных линиях переменного тока своих светильников перед драйвером светодиода.
Пример конструкции MOV: промышленные двигатели
Одним из аспектов защиты двигателя переменного тока является устойчивость самого двигателя к импульсным перенапряжениям. Параграф 20.36.4 стандарта NEMA MG-1 для двигателей-генераторов определяет единичное значение перенапряжения следующим образом: линейное напряжение сети переменного тока.
Для времени нарастания переходного процесса от 0,1 до 0,2 мкс требуется удвоенное единичное значение импульсной способности обмотки статора. Когда время нарастания достигает 1,2 мкс или больше, указывается 4,5-кратное значение единицы измерения. В случае внешних переходных процессов, таких как молния, это соответствует допустимому перенапряжению 918 В PEAK для двигателя 230 В (полный ток нагрузки = 12 А) в условиях высокого напряжения 250 В. (Молниеносные перенапряжения могут превысить эти значения, поэтому для защиты обмоток статора также потребуется гасящий элемент.)
Загрузите эту статью в формате .PDF
Рабочие температуры являются еще одним соображением. Предположим, что рабочая температура окружающей среды для этого приложения находится в диапазоне от 0 до +70°C. Это будет в пределах диапазона от -40 до +85 °C MOV, и не будет требований по снижению номинальных значений импульсного тока или энергии в этом температурном диапазоне. быть выбраны для этого примера.
При использовании однофазного двигателя среднего размера мощностью 2 л.с. требуемый номинальный импульсный ток MOV будет определяться пиковым током, индуцируемым в цепи питания двигателя. Предполагая место обслуживания двигателя и полное сопротивление линии 2 Ом, было определено, что возможен грозовой перенапряжение 3 кА.
В этом случае в одном техническом паспорте указано максимальное напряжение фиксации 3 кА при 900 В, что ниже рекомендуемой выдерживаемой способности обмотки статора при напряжении 918 В. Если бы срок службы двигателя был оценен в 20 лет и указан как способный выдержать 80 грозовых переходных процессов в течение срока службы, кривые номинальных импульсов в паспорте подтвердили бы рейтинг 100+ импульсных перенапряжений.
Для получения более подробной информации о том, как согласовать MOV с приложениями, ознакомьтесь с «Руководством по проектированию варисторов для приложений постоянного тока».
Интерфейс двойной шины CAN (VL-MPEu-C1)
VL-MPEu-C1
Чрезвычайно компактный и прочный дополнительный интерфейс двухканальной шины CAN.
Он поддерживает CAN-FD для высокоскоростной передачи данных. CAN-FD полностью совместим с CAN 2.0 A и CAN 2.0 B. Он поддерживает множество функций CAN, включая фильтр приема сообщений, режим только прослушивания и пробуждение по CAN.
CAN-FD и CAN 2.0 A/B
Поддержка текущих и старых сетевых скоростей
CANopen® Protocol Support
Applicable across a wide range of industries
2.5 kV Galvanic Isolation
Protect host system
- Specifications
- Description
- Resources
- Accessories
- Models
Specifications
Подробнее см. техническое описание
| Механический | Размер: Mini PCIe Standard (полный размер): 30 x 52,55 x 10,18 мм (1,18 x 2,07 x 0,40 дюйма) |
| Input Voltage | 3.3V (from Mini PCIe slot) |
| Bus Interface | Mini PCIe |
| Operating Temperature | -40° to +85°C |
| Shock and Vibration | MIL-STD-202H |
| Другой ввод-вывод | Интерфейс CAN – два канала |
| Совместимость с операционными системами | Большинство операционных систем x86, включая Windows, Windows Embedded, Linux, VXWorks и QNxWorks. |
Полные технические характеристики см. в техническом описании.
Описание
Модуль «C1» представляет собой чрезвычайно компактный и прочный дополнительный интерфейс шины CAN. Этот модуль Mini PCIe стандартного размера обеспечивает простой способ добавления двойных изолированных интерфейсов шины CAN к большинству встроенных компьютерных систем.
Модель C1 работает во всем промышленном диапазоне температур (от -40° до +85°C) и прошла испытания на ударопрочность и виброустойчивость, что позволяет без проблем использовать ее в промышленных и военных целях. Он использует разъем с защелкой для устранения сбоев отсоединения кабеля. Он обеспечивает изоляцию сигнала 2,5 кВ для защиты главного компьютера.
Модуль C1 поддерживает протокол CAN-FD и широкий диапазон скоростей передачи сигналов. CAN-FD полностью совместим с CAN 2.0 A и CAN 2.0 B. Он поддерживает множество функций CAN, включая фильтр приема сообщений, режим только прослушивания и пробуждение по CAN.
Все параметры конфигурации сохраняются после аппаратного сброса или выключения питания.
Кроме того, модуль поддерживает высокоуровневый протокол CANopen и совместим с популярными операционными системами, включая Windows и Linux.
Как и другие продукты VersaLogic, C1 разработан и проверен для работы в суровых условиях и доступен более 10 лет.
Продукты VersaLogic предназначены для использования OEM-производителями, работающими в различных областях рынка: аэрокосмической, оборонной, энергетической, промышленной, охранной, медицинской, военной, робототехнической и транспортной. VersaLogic поставляет чрезвычайно надежные стандартные и специализированные встраиваемые компьютеры с непревзойденным обслуживанием и самой высокой доступностью на рынке.
Ресурсы
Справочник по продукту
- VL-MPEu-C1 Техническое описание 09.12.19 PDF 1,46 МБ ЗАГРУЗИТЬ
- VL-MPEu-C1 Справочное руководство по оборудованию 09/04/21 PDF 675 КБ VLMPEu-C1 9041 ЗАГРУЗИТЬ 9001 -C1 Datasheet 09. 12.19 PDF 1,46 МБ СКАЧАТЬ
VL-MPEu-C1 Справочное руководство по оборудованию 09.04.21 PDF 675 КБ СКАЧАТЬ
Пакеты поддержки программного обеспечения
- Версия встроенного ПО 1.1.0 26.03.21 TGZ 1354 КБ СКАЧАТЬ
- VersaAPI Bit.0 Linux Версия 1.1 1.1 (CAN) 18.03.22 ZIP 1529 КБ СКАЧАТЬ
Версия микропрограммы 1.1.0 26.03.21 TGZ 1354 КБ СКАЧАТЬ
VersaAPI Версия 1.1.0 Linux 64 бит (CAN) 18.03.22 ZIP 1529 КБ СКАЧАТЬ
Принадлежности
0603 Кабель шины CAN, двухканальный, 2 мм, 4-контактный разъем MicroClasp для 2 разъемов DB9, 0,5 м
Аппаратное обеспечение VL-HDW-108 Прижимные винты для карты Mini PCIe / mSATA 10x для использования со стойками 2,5 мм, метрическая резьба, нейлон для использования со стойками 2,0 мм, нейлон
- Артикул Описание
- Кабели
- VL-CBR-0603 Кабель CAN-шины, двухканальный, 2 мм, 4-контактный разъем MicroClasp для 2 разъемов DB9, 0,5 м
- Аппаратное обеспечение
- VL-HDW-108 Карта Mini PCIe / mSATA 10 прижимных винтов для использования со стойками 2,5 мм, метрическая резьба, нейлон
- VL-HDW-110 Модуль Mini PCIe 10 прижимных винтов для использования со стойками 2,0 мм, нейлон
Модели
Модель: VL-MPEu2-C1E Функция: Шина CAN.
Защиты вл 110 кв: ПУЭ 7. Защита воздушных линий в сетях напряжением 110-500 кВ с эффективно заземленной нейтралью | Библиотека
12.19 PDF 1,46 МБ СКАЧАТЬ