راه حل هایی برای راه آهن و حمل و نقل دستگاه های محافظ ولتاژ و دستگاه های محدود کننده ولتاژ

چرا محافظت کنیم؟

حفاظت از سیستم های ریلی: قطار ، مترو ، تراموا

حمل و نقل ریلی به طور کلی ، چه در زیر زمین ، زمینی و یا توسط تراموا ، تأکید زیادی بر ایمنی و قابلیت اطمینان ترافیک ، به ویژه بر حفاظت بی قید و شرط از افراد دارد. به همین دلیل ، کلیه دستگاههای الکترونیکی حساس و پیچیده (به عنوان مثال سیستمهای کنترل ، سیگنالینگ یا اطلاعاتی) برای پاسخگویی به نیازهای عملکرد ایمن و محافظت از افراد به قابلیت اطمینان بالایی نیاز دارند. به دلایل اقتصادی ، این سیستم ها از قدرت دی الکتریک کافی برای همه موارد احتمالی اثرات ناشی از اضافه ولتاژ برخوردار نیستند و بنابراین محافظت در برابر موج مطلوب باید با نیازهای خاص حمل و نقل ریلی سازگار شود. هزینه حفاظت پیچیده از سیستم های الکتریکی و الکترونیکی در راه آهن تنها کسری از کل هزینه فناوری محافظت شده و یک سرمایه گذاری اندک در رابطه با خسارات احتمالی ناشی از خرابی یا تخریب تجهیزات است. این خسارات می تواند در اثر تأثیر ولتاژ ولتاژ در صاعقه مستقیم یا غیرمستقیم ، عملیات سوئیچینگ ، خرابی یا ولتاژ بالا ناشی از قطعات فلزی تجهیزات راه آهن ایجاد شود.

اصل اصلی در طراحی بهینه محافظت از ولتاژ ، پیچیدگی و هماهنگی SPD ها و پیوند بالقوه با اتصال مستقیم یا غیر مستقیم است. پیچیدگی با نصب دستگاههای محافظ در برابر ورودی و خروجی دستگاه و سیستم تضمین می شود ، از کلیه خطوط برق ، سیگنال و رابط های ارتباطی محافظت می شود. هماهنگی حفاظت با نصب SPD با اثرات محافظتی مختلف به طور متوالی به ترتیب صحیح حاصل می شود تا به تدریج پالس های ولتاژ ولتاژ را تا حد ایمن برای دستگاه محافظت شده محدود کند. دستگاه های محدود کننده ولتاژ نیز بخشی اساسی در حفاظت جامع از مسیرهای ریلی برقی است. آنها با ایجاد اتصال موقتی یا دائمی قطعات رسانا با مدار برگشت سیستم کشش ، از ولتاژ لمس زیاد غیرمجاز در قسمتهای فلزی تجهیزات راه آهن جلوگیری می کنند. با این عملکرد آنها در درجه اول از افرادی که می توانند با این قسمتهای رسانا در معرض تماس باشند محافظت می کند.

از چه چیزی و چگونه محافظت کنیم؟

دستگاه های محافظ موج دار (SPD) برای ایستگاه های راه آهن و راه آهن

خطوط منبع تغذیه AC 230/400 V

ایستگاه های راه آهن در درجه اول برای متوقف کردن قطار برای ورود و خروج مسافران است. در محل ، اطلاعات ، مدیریت ، کنترل و سیستم ایمنی مهم برای حمل و نقل ریلی وجود دارد ، اما همچنین امکانات مختلفی مانند اتاق انتظار ، رستوران ها ، مغازه ها و غیره وجود دارد که به شبکه برق متصل هستند و به دلیل الکتریکی نزدیک بودن آنها محل ، ممکن است در معرض خرابی در مدار منبع تغذیه کششی قرار بگیرند. برای حفظ کارکرد بی دردسر این دستگاه ها ، باید در خطوط منبع تغذیه AC محافظت در برابر ولتاژ سه سطح نصب شود. پیکربندی پیشنهادی دستگاههای محافظ در برابر موج LSP به شرح زیر است:

• صفحه اصلی توزیع (پست ، ورودی خط برق) - SPD نوع 1 ، به عنوان مثال FLP50، یا برقگیر برق ترکیبی و برقگیر نوع 1 + 2 ، به عنوان مثال FLP12,5.
• تابلوهای زیر توزیع - حفاظت سطح دوم ، SPD نوع 2 ، به عنوان مثال SLP40-275.
• فناوری / تجهیزات - حفاظت سطح سوم ، SPD نوع 3 ،

- اگر دستگاههای محافظت شده مستقیماً در صفحه توزیع یا نزدیک آن قرار دارند ، توصیه می شود برای نصب روی ریل DIN 3 میلی متر از SPD نوع 35 استفاده کنید ، مانند SLP20-275.

- در موارد محافظت از مدارهای سوکت مستقیم که می توان وسایل IT مانند دستگاه های بردار ، رایانه و ... را به آن متصل کرد ، SPD برای نصب اضافی در جعبه های سوکت مناسب است ، به عنوان مثال FLD.

- بیشتر فن آوری اندازه گیری و کنترل فعلی توسط ریزپردازنده ها و رایانه ها کنترل می شود. بنابراین ، علاوه بر محافظت در برابر اضافه ولتاژ ، لازم است اثر تداخل فرکانس رادیویی که می تواند عملکرد مناسب را مختل کند ، از جمله با "انجماد" پردازنده ، رونویسی داده ها یا حافظه ، از بین برود. LSP برای این برنامه ها FLD را توصیه می کند. انواع دیگری نیز با توجه به جریان بار مورد نیاز موجود است.

علاوه بر ساختمانهای راه آهن خاص خود ، قسمت مهم دیگر کل زیرساخت ها مسیر ریلی با طیف وسیعی از سیستمهای کنترل ، نظارت و سیگنالینگ است (به عنوان مثال چراغ های سیگنال ، انسداد الکترونیکی ، موانع عبور ، شمارنده چرخ واگن و غیره). محافظت از آنها در برابر اثرات ولتاژ ولتاژ از نظر اطمینان از کارکرد بدون مشکل بسیار مهم است.

• برای محافظت از این دستگاه ها مناسب است که SPD Type 1 را در ستون منبع تغذیه یا حتی محصول بهتر از محدوده FLP12,5،1 ، SPD Type 2 + XNUMX نصب کنید که به لطف سطح محافظت پایین ، از تجهیزات بهتر محافظت می کند.

برای تجهیزات ریلی که مستقیماً به ریل ها نزدیک یا نزدیک آنها هستند (به عنوان مثال ، دستگاه شمارش واگن) ، برای جبران اختلافات احتمالی بالقوه بین ریل ها و زمین محافظ تجهیزات ، استفاده از FLD ، دستگاه محدود کننده ولتاژ ، ضروری است. برای نصب آسان ریل DIN 35 میلی متر طراحی شده است.

فن اوری ارتباطات

بخش مهمی از سیستم های حمل و نقل ریلی نیز کلیه فناوری های ارتباطی و حفاظت مناسب از آنها است. خطوط ارتباطی دیجیتال و آنالوگ مختلفی می توانند روی کابلهای فلزی کلاسیک یا به صورت بی سیم کار کنند. برای محافظت از تجهیزات متصل به این مدارها می توان به عنوان مثال از این برقگیرهای LSP استفاده کرد:

• خط تلفن با ADSL یا VDSL2 - به عنوان مثال RJ11S-TELE در ورودی ساختمان و نزدیک تجهیزات محافظت شده.
• شبکه های اترنت - محافظت جهانی از شبکه های داده و خطوط همراه با PoE ، به عنوان مثال DT-CAT-6AEA.
• خط آنتن کواکسیال برای ارتباط بی سیم - به عنوان مثال DS-N-FM

خطوط سیگنال کنترل و داده

خطوط تجهیزات اندازه گیری و کنترل در زیرساخت های ریلی نیز باید از اثرات ولتاژ و ولتاژ اضافی محافظت شود تا حداکثر قابلیت اطمینان و کارایی ممکن را داشته باشد. نمونه ای از کاربرد حفاظت LSP برای شبکه های داده و سیگنال می تواند باشد:

• محافظت از خطوط سیگنال و اندازه گیری به تجهیزات راه آهن - برقگیر ST 1 + 2 + 3 ، به عنوان مثال FLD.

از چه چیزی و چگونه محافظت کنیم؟

دستگاه های محدود کننده ولتاژ (VLD) برای ایستگاه های راه آهن و راه آهن

در حین کار عادی در راه آهن ، به دلیل افت ولتاژ در مدار برگشت ، یا در رابطه با شرایط گسل ، ممکن است ولتاژ لمسی زیاد غیرمجاز روی قسمتهای قابل دسترسی بین مدار برگشت و پتانسیل زمین ، یا روی قطعات رسانا در معرض زمین (قطب ها) رخ دهد. ، نرده ها و سایر تجهیزات). در مکان های قابل دسترسی برای افراد مانند ایستگاه های راه آهن یا ریل ها ، لازم است که با نصب دستگاه های محدود کننده ولتاژ (VLD) این ولتاژ را به یک مقدار مطمئن محدود کنید. وظیفه آنها ایجاد اتصال گذرا یا دائمی قطعات رسانا در معرض با مدار برگشت در صورت بیش از حد مجاز ولتاژ لمسی است. هنگام انتخاب VLD لازم است در نظر بگیرید که آیا عملکرد VLD-F ، VLD-O یا هر دو مورد نیاز است ، همانطور که در EN 50122-1 تعریف شده است. قسمتهای رسانا در معرض خطوط هوایی یا کششی معمولاً مستقیماً یا از طریق دستگاه نوع VLD-F به مدار برگشت متصل می شوند. بنابراین ، دستگاه های محدود کننده ولتاژ از نوع VLD-F برای محافظت در صورت بروز خطا ، به عنوان مثال اتصال کوتاه سیستم کشش الکتریکی با قسمت رسانای در معرض ، در نظر گرفته شده اند. دستگاه های نوع VLD-O در کار عادی مورد استفاده قرار می گیرند ، یعنی افزایش ولتاژ لمسی ناشی از پتانسیل ریل در حین کار قطار را کاهش می دهند. عملکرد دستگاه های محدود کننده ولتاژ محافظت در برابر صاعقه و موج سوئیچینگ نیست. این محافظت توسط دستگاههای محافظ موج دار (SPD) ارائه می شود. الزامات VLD ها با نسخه جدید استاندارد EN 50526-2 دستخوش تغییرات چشمگیری شده اند و اکنون تقاضاهای فنی بسیار بیشتری از آنها وجود دارد. طبق این استاندارد ، محدود كننده های ولتاژ VLD-F به عنوان كلاس 1 و VLD-O به عنوان كلاس 2.1 و كلاس 2.2 طبقه بندی می شوند.

LSP از زیرساخت های راه آهن محافظت می کند

از خرابی سیستم و ایجاد اختلال در زیرساخت های راه آهن خودداری کنید

عملکرد روان فناوری راه آهن به عملکرد مناسب انواع سیستم های بسیار حساس ، الکتریکی و الکترونیکی بستگی دارد. در دسترس بودن دائمی این سیستم ها در اثر صاعقه و تداخل الکترومغناطیسی تهدید می شود. به عنوان یک قاعده ، رساناهای آسیب دیده و از بین رفته ، اجزای بهم پیوسته ، ماژول ها یا سیستم های رایانه ای دلیل اصلی ایجاد اختلال و رفع اشکال در زمان بر است. این به نوبه خود به معنی قطارهای دیررس و هزینه های زیاد است.

با استفاده از یک مفهوم جامع از صاعقه و محافظت در برابر فشار ، مطابق با نیازهای خاص خود ، اختلالات پرهزینه را کاهش داده و خرابی سیستم را به حداقل برسانید.

دلایل ایجاد اختلال و آسیب

اینها مهمترین دلایل خرابی ، خرابی سیستم و خرابی سیستمهای راه آهن برقی است:

• صاعقه مستقیم می زند

برخورد صاعقه به خطوط تماس هوایی ، مسیرها یا دکل ها معمولاً منجر به اختلال یا خرابی سیستم می شود.

• صاعقه غیر مستقیم می زند

صاعقه به یک ساختمان نزدیک یا زمین برخورد می کند. سپس اضافه ولتاژ از طریق کابل یا القای القایی توزیع می شود و باعث آسیب رساندن یا از بین بردن قطعات الکترونیکی محافظت نشده می شود.

• زمینه های تداخل الکترومغناطیسی

اضافه ولتاژ می تواند هنگامی اتفاق بیفتد که سیستم های مختلف به دلیل مجاورت با یکدیگر تعامل داشته باشند ، به عنوان مثال ، سیستم های نشانه روشن در بزرگراه ها ، خطوط انتقال ولتاژ بالا و خطوط تماس هوایی برای راه آهن.

• وقایع درون سیستم ریلی خود

عملیات تعویض و تحریک فیوزها یک عامل خطر اضافی است زیرا آنها همچنین می توانند موجی ایجاد کرده و آسیب ببینند.

در حمل و نقل ریلی معمولاً توجه به ایمنی و عدم تداخل عملیاتی و خصوصاً حفاظت بی قید و شرط از افراد صورت می گیرد. به دلایل فوق ، دستگاه های مورد استفاده در حمل و نقل ریلی باید از قابلیت اطمینان بالایی متناسب با نیازهای بهره برداری ایمن برخوردار باشند. احتمال وقوع خرابی در اثر ولتاژهای زیاد غیرمنتظره با استفاده از برقگیرهای جریان برق و دستگاه های محافظ در برابر فشار ساخته شده توسط LSP به حداقل می رسد.

محافظت از منبع تغذیه 230/400 ولت AC
به منظور اطمینان از عملکرد بدون نقص سیستم های حمل و نقل ریلی ، توصیه می شود که هر سه مرحله SPD را در خط منبع تغذیه نصب کنید. اولین مرحله حفاظتی شامل دستگاه محافظ ولتاژ سری FLP است ، مرحله دوم توسط SLP SPD تشکیل می شود و مرحله سوم نصب شده در نزدیکترین زمان ممکن به تجهیزات محافظت شده توسط سری TLP با فیلتر سرکوبگر تداخل HF نشان داده می شود.

تجهیزات ارتباطی و مدارهای کنترل
کانال های ارتباطی بسته به فناوری ارتباطی مورد استفاده با SPD های سری FLD محافظت می شوند. حفاظت از مدارهای کنترل و شبکه های داده می تواند بر اساس برقگیرهای جریان رعد و برق FRD باشد.

محافظت در برابر صاعقه: رانندگی با آن قطار

وقتی به حفاظت از صاعقه که مربوط به صنعت و بلایا است فکر می کنیم ، به موارد بدیهی می اندیشیم. نفت و گاز ، ارتباطات ، تولید برق ، تاسیسات و غیره اما تعداد کمی از ما به قطار ، راه آهن یا حمل و نقل به طور کلی فکر می کنیم. چرا که نه؟ قطارها و سیستم عامل هایی که آنها را اداره می کنند به اندازه سایر موارد در معرض صاعقه قرار دارند و نتیجه برخورد صاعقه به زیرساخت های راه آهن می تواند مانع و گاه فاجعه باشد. برق بخش عمده ای از عملیات سیستم راه آهن است و بسیاری از قطعات و اجزای لازم برای ساخت راه آهن در سراسر جهان زیاد است.

قطارها و سیستم های ریلی بیشتر از آنچه فکر می کنیم ضربه می خورند و تحت تأثیر قرار می گیرند. در سال 2011 ، یک قطار در شرق چین (در شهر ونژو ، استان ژجیانگ) مورد اصابت صاعقه قرار گرفت که به معنای واقعی کلمه با قطع شدن برق ، آن را در مسیر متوقف کرد. قطار پرسرعت گلوله ای به قطار ناتوان برخورد کرد. 43 نفر تلف شدند و 210 نفر دیگر زخمی شدند. کل هزینه شناخته شده فاجعه 15.73 میلیون دلار بوده است.

در مقاله ای که در شبکه انگلیسی Rails انگلیس منتشر شده ، بیان می شود که در انگلیس "صاعقه بین سال های 192 و 2010 هر سال به طور متوسط ​​2013 بار به زیرساخت های ریلی آسیب می رساند و هر حمله منجر به تاخیر 361 دقیقه می شود. علاوه بر این ، 58 قطار در سال به دلیل صدمه ناشی از صاعقه لغو شد. " این وقایع تأثیر زیادی در اقتصاد و تجارت دارد.

در سال 2013 ، یکی از ساکنان در حال برخورد صاعقه با دوربین در قطار در ژاپن بود. خوشبختانه این اعتصاب هیچ صدمه ای وارد نکرد ، اما درصورت برخورد درست در جای مناسب می توانست ویرانگر باشد. با تشکر از آنها حفاظت از صاعقه را برای سیستم های راه آهن انتخاب کردند. در ژاپن آنها تصمیم گرفته اند كه با استفاده از راه حل های اثبات شده در برابر صاعقه از راهكارهای پیشگیرانه ای برای محافظت از سیستم های ریلی استفاده كنند و هیتاچی در اجرای این امر پیشگام است.

رعد و برق همیشه تهدید شماره 1 برای عملکرد راه آهن بوده است ، به ویژه در سیستم های عملیاتی اخیر با شبکه های سیگنال حساس در برابر افزایش یا پالس الکترومغناطیسی (EMP) ناشی از رعد و برق به عنوان اثر ثانویه آن.

در زیر یکی از موارد موردی در مورد حفاظت از نور برای راه آهن خصوصی در ژاپن آورده شده است.

تسوکوبا اکسپرس لاین به دلیل عملکرد قابل اعتماد خود با کمترین زمان پایین بسیار مشهور بوده است. سیستم های کنترل و کنترل رایانه ای آنها به سیستم حفاظت از صاعقه معمولی مجهز شده است. با این حال ، در سال 2006 یک رعد و برق شدید به سیستم ها آسیب رسانده و عملکرد آن را مختل کرده است. از هیتاچی خواسته شد تا با آسیب دیدگی مشورت کند و راه حلی را پیشنهاد دهد.

این پیشنهاد شامل معرفی سیستم های آرایه Dissipation (DAS) با مشخصات زیر است:

از زمان نصب DAS ، بیش از 7 سال است که در این تأسیسات خاص صاعقه ای وارد نشده است. این مرجع موفق منجر به نصب مداوم DAS در هر ایستگاه در این خط از سال 2007 تاکنون هر ساله شده است. با این موفقیت ، هیتاچی راه حل های مشابه حفاظت از نور را برای سایر تأسیسات راه آهن خصوصی (7 شرکت راه آهن خصوصی هم اکنون) پیاده سازی کرده است.

برای نتیجه گیری ، رعد و برق همیشه تهدیدی برای تأسیسات دارای عملیات حیاتی و مشاغل محدود است ، فقط به سیستم راه آهن که در بالا توضیح داده شد محدود نمی شود. هر سیستم ترافیکی که به عملکرد روان و کمترین زمان خرابی بستگی دارد ، باید از امکانات خود در برابر شرایط جوی پیش بینی نشده به خوبی محافظت کند. هیتاچی با راه حل های محافظت در برابر صاعقه (از جمله فناوری DAS) مشتاقانه مشتاق کمک و اطمینان از تداوم تجارت برای مشتریان خود است.

حفاظت از صاعقه از راه آهن و صنایع وابسته

محیط ریلی چالش برانگیز و بی رحمانه است. ساختار کشش هوایی به معنای واقعی کلمه یک آنتن رعد و برق عظیم را تشکیل می دهد. این امر به یک رویکرد تفکر سیستمی برای محافظت از عناصر محدود شده در ریل ، نصب شده روی ریل یا نزدیک به مسیر در برابر موج رعد و برق نیاز دارد. آنچه چالش ها را بیش از پیش دشوار می کند ، رشد سریع استفاده از دستگاه های الکترونیکی کم مصرف در محیط راه آهن است. به عنوان مثال ، تاسیسات سیگنالینگ از هم پیوند مکانیکی تبدیل شده اند و مبتنی بر عناصر فرعی الکترونیکی پیچیده هستند. علاوه بر این ، نظارت بر شرایط زیرساخت های ریلی باعث ایجاد سیستم های الکترونیکی بی شماری شده است. از این رو نیاز اساسی برای محافظت از صاعقه در همه جنبه های شبکه ریلی وجود دارد. تجربه واقعی نویسنده در زمینه حفاظت از نور سیستم های ریلی با شما به اشتراک گذاشته می شود.

معرفی

اگرچه این مقاله بر تجربه در محیط ریلی متمرکز است ، اما اصول محافظتی که در آن پایه نصب شده تجهیزات در خارج از کابینتها قرار گرفته و از طریق کابلها به سیستم کنترل / اندازه گیری اصلی متصل شده است ، به همان اندازه برای صنایع مرتبط اعمال می شود. این ماهیت توزیع شده عناصر مختلف سیستم است که نیاز به یک رویکرد کلی نگرانه تر در برابر حفاظت از صاعقه دارد.

محیط راه آهن

محیط ریلی تحت سلطه ساختار سربار است که یک آنتن رعد و برق عظیم را تشکیل می دهد. در مناطق روستایی ، ساختار بالای سر هدف اصلی تخلیه صاعقه است. یک کابل زمینی در بالای دکل ها ، اطمینان حاصل کنید که کل ساختار در همان پتانسیل است. هر دکل سوم تا پنجم به ریل بازگشتی کششی متصل می شود (ریل دیگر برای اهداف سیگنالینگ استفاده می شود). در مناطق کششی DC دکل ها از زمین جدا می شوند تا از الکترولیز جلوگیری کنند ، در حالی که در مناطق کشش AC دکل ها با زمین تماس دارند. سیستم های سیگنالینگ و اندازه گیری پیشرفته ریل نصب شده یا در مجاورت ریل قرار دارند. چنین تجهیزاتی در معرض فعالیت رعد و برق در ریل قرار دارد که از طریق ساختار بالاسری برداشت می شود. سنسورهای موجود در ریل کابل متصل به سیستم های اندازه گیری کنار راه هستند که به زمین ارجاع می شوند. این توضیح می دهد که چرا تجهیزات نصب شده روی ریل نه تنها در معرض امواج القایی هستند ، بلکه در معرض امواج موج دار (نیمه مستقیم) قرار می گیرند. توزیع برق به تاسیسات مختلف سیگنالینگ نیز از طریق خطوط برق هوایی انجام می شود که به همان اندازه مستعد برخورد مستقیم صاعقه است. شبکه کابلی گسترده زیرزمینی تمام عناصر و زیر سیستم های مختلفی را که در موارد دستگاه های فولادی در امتداد کنار جاده ، ظروف ساخته شده به صورت سفارشی یا محفظه های بتونی Rocla قرار دارند ، به یکدیگر متصل می کند. این یک محیط چالش برانگیز است که در آن سیستم های حفاظت از صاعقه که به درستی طراحی شده اند ، برای بقای تجهیزات ضروری هستند. تجهیزات آسیب دیده منجر به عدم دسترسی به سیستم های سیگنالینگ می شود و باعث خسارات عملیاتی می شود.

سیستم های مختلف اندازه گیری و عناصر سیگنالینگ

انواع سیستم های اندازه گیری برای نظارت بر سلامت ناوگان واگن و همچنین سطح تنش نامطلوب در ساختار ریل استفاده شده است. برخی از این سیستم ها عبارتند از: آشکارسازهای تحمل گرم ، آشکارسازهای ترمز داغ ، سیستم اندازه گیری مشخصات چرخ ، اندازه گیری حرکت در حرکت / ضربه چرخ ، آشکارساز بوجی Skew ، اندازه گیری تنش طولانی Wayside ، سیستم شناسایی خودرو ، باسکول ها. عناصر سیگنالینگ زیر حیاتی هستند و باید برای یک سیستم سیگنالینگ موثر در دسترس باشند: مدارهای پیگیری ، شمارنده های محور ، تشخیص نقاط و تجهیزات قدرت.

حالت های محافظت

حفاظت عرضی نشان دهنده محافظت بین هادی ها است. حفاظت طولی به معنای محافظت بین هادی و زمین است. حفاظت از مسیر سه گانه شامل حفاظت طولی و عرضی در مدار دو هادی است. حفاظت از دو مسیر فقط در هادی خنثی (مشترک) مدار دو سیم دارای حفاظت عرضی به علاوه محافظت طولی خواهد بود.

محافظت از صاعقه در خط منبع تغذیه

ترانسفورماتورهای مرحله به پایین بر روی سازه های دکل H نصب می شوند و توسط پشته های گیرنده ولتاژ بالا به یک سنبله اختصاصی HT Earth محافظت می شوند. یک فاصله جرقه ای از نوع زنگ ولتاژ پایین بین کابل اتصال زمین HT و ساختار دکل H نصب شده است. دکل H به ریل بازگشت کشش متصل می شود. در صفحه توزیع برق مصرفی در اتاق تجهیزات ، حفاظت از مسیر سه گانه با استفاده از ماژول های محافظ کلاس 1 نصب می شود. حفاظت مرحله دوم شامل سلف های سری با ماژول های محافظ کلاس 2 به سیستم مرکزی زمین است. محافظت از مرحله سوم به طور معمول شامل MOV یا Suppressor موقت نصب شده در داخل کابینت تجهیزات قدرت است.

منبع تغذیه آماده به کار چهار ساعته از طریق باتری و اینورتر تأمین می شود. از آنجا که خروجی اینورتر از طریق کابل به تجهیزات کنارگذر تغذیه می شود ، در معرض موج رعد و برقهای عقب ناشی از کابل زیرزمینی است. برای مراقبت از این موج ها ، حفاظت کلاس 2 از مسیر سه گانه نصب شده است.

اصول طراحی حفاظت

در طراحی حفاظت برای سیستم های مختلف اندازه گیری به اصول زیر عمل می شود:

تمام کابلهای ورودی و خروجی را شناسایی کنید.
از پیکربندی مسیر سه گانه استفاده کنید.
در صورت امکان یک مسیر بای پس برای انرژی موج ایجاد کنید.
صفحه های 0V و کابل های سیستم را جدا از زمین نگه دارید.
از زمینی بالقوه استفاده کنید. از زنجیر کشیدن اتصالات زمین خودداری کنید.
برای اعتصابات مستقیم تأمین نکنید.

محافظ ضد محور

برای جلوگیری از "جذب" شدن موج های صاعقه به یک سنبله زمینی محلی ، تجهیزات کنار جاده شناور نگه داشته می شوند. انرژی موجی که در کابلهای دم و سر شمارش نصب شده بر روی ریل ایجاد می شود ، باید گرفته شود و به دور مدار الکترونیکی (درج) به کابل ارتباطی هدایت شود که واحد کنارگذر را به واحد شمارش از راه دور (ارزیابی کننده) در اتاق تجهیزات متصل می کند. تمام مدارهای انتقال ، دریافت و ارتباط از این طریق به یک صفحه شناور بالقوه محافظت می شوند. سپس انرژی موج از طریق صفحه توان بالقوه و عناصر محافظتی از کابل های دم به کابل اصلی منتقل می شود. این باعث می شود انرژی موج از مدارهای الکترونیکی عبور نکند و به آن آسیب نرساند. این روش به عنوان محافظت بای پس شناخته می شود ، خود را بسیار موفق نشان داده و در صورت لزوم اغلب استفاده می شود. در اتاق تجهیزات کابل ارتباطی با حفاظت از مسیر سه گانه فراهم شده است تا تمام انرژی موج را به سمت زمین سیستم هدایت کند.

حفاظت از سیستم های اندازه گیری نصب شده روی ریل

باسکول ها و کاربردهای مختلف دیگر از فشار سنجهایی استفاده می کنند که به ریل ها چسبانده شده اند. پالایش بیش از حد پتانسیل این فشار سنج ها بسیار کم است ، به همین دلیل آنها را در برابر فعالیت رعد و برق در ریل ها آسیب پذیر می کند ، خصوصاً به دلیل زمین بودن سیستم اندازه گیری به همین ترتیب در داخل کلبه مجاور. از ماژول های محافظ کلاس 2 (275V) برای تخلیه ریل ها به زمین از طریق کابل های جداگانه استفاده می شود. برای جلوگیری از عبور بیش از حد از ریل ، صفحه های کابل های صفحه نمایش جفت تاب خورده در انتهای ریل بریده می شوند. صفحه تمام کابل ها به زمین متصل نیستند ، اما از طریق گیرنده های گاز تخلیه می شوند. این از اتصال نویز زمینی (مستقیم) به مدارهای کابل جلوگیری می کند. برای عملکرد به عنوان یک صفحه نمایش بر اساس تعریف ، صفحه باید به سیستم 0V متصل شود. برای تکمیل تصویر محافظتی ، سیستم 0V باید شناور بماند (زمین نباشد) ، در حالی که از برق ورودی باید به طور صحیح در حالت مسیر سه گانه محافظت شود.

زمین گیری از طریق رایانه

یک مشکل جهانی در همه سیستمهای اندازه گیری وجود دارد که در آن رایانه ها برای انجام تجزیه و تحلیل داده ها و سایر توابع استفاده می شوند. به طور معمول شاسی رایانه ها از طریق کابل برق و 0V (خط مرجع) رایانه ها نیز زمین می شوند. این وضعیت به طور معمول اصل نگه داشتن شناور سیستم اندازه گیری را به عنوان یک محافظ در برابر موج رعد و برق خارجی نقض می کند. تنها راه غلبه بر این معضل تغذیه کامپیوتر از طریق یک ترانسفورماتور ایزولاسیون و جداسازی قاب کامپیوتر از کابینت سیستمی است که در آن سوار شده است. پیوندهای RS232 به تجهیزات دیگر بار دیگر زمینی ایجاد می کند که پیوند فیبر نوری به عنوان راه حل برای آن پیشنهاد می شود. کلید واژه مشاهده کل سیستم و یافتن یک راه حل جامع است.

شناور سیستم های ولتاژ پایین

استفاده از مدارهای خارجی محافظت شده در برابر زمین و مدارهای منبع تغذیه ارجاع شده و از زمین محافظت می شوند ، امری ایمن است. ولتاژ کم و تجهیزات کم مصرف در معرض سر و صدا در پورت های سیگنال و آسیب فیزیکی ناشی از انرژی موجی در امتداد کابل های اندازه گیری است. موثرترین راه حل برای این مشکلات شناور کردن تجهیزات کم مصرف است. این روش در سیستم های سیگنالینگ حالت جامد دنبال و پیاده سازی شد. سیستم خاصی از مبدا اروپایی به گونه ای طراحی شده است که وقتی ماژول ها به برق وصل می شوند ، به طور خودکار به کابینت ارت می شوند. این زمین در صفحه های کامپیوتر به همین ترتیب به صفحه زمینی امتداد می یابد. از خازن های ولتاژ پایین برای صاف کردن صدای بین زمین و سیستم 0V استفاده می شود. موج هایی که از کنار مسیر عبور می کنند از طریق پورت های سیگنال وارد می شوند و از طریق این خازن ها شکسته می شوند ، به تجهیزات آسیب می رسانند و اغلب مسیری را برای منبع داخلی 24 ولت برای تخریب کامل تخته های کامپیوتر ایجاد می کنند. این امر علی رغم محافظت از مسیر سه گانه (130 ولت) در تمام مدارهای ورودی و خروجی بود. سپس یک جداسازی واضح بین بدنه کابینت و نوار اتوبوس زمینی سیستم ایجاد شد. تمام حفاظت از رعد و برق به میله اتوبوس زمینی اشاره شد. تشک ارت سیستم و همچنین زره پوش تمام کابلهای خارجی بر روی میله اتوبوس خاتمه یافت. کابینت از زمین شناور بود. اگرچه این کار در اواخر فصل اخیر صاعقه انجام شده است ، اما هیچ صدمه ای از صاعقه از هیچ یک از پنج ایستگاه (تقریباً 80 نصب) گزارش نشده است ، در حالی که چندین طوفان رعد و برق از آن گذشته است. فصل صاعقه بعدی ثابت می کند که آیا این رویکرد کل سیستم موفقیت آمیز است یا خیر.

دستاوردها

با تلاش اختصاصی و گسترش نصب روشهای بهتر حفاظت از صاعقه ، گسلهای مربوط به رعد و برق به یک نقطه عطف رسیده اند.

مثل همیشه اگر سوالی دارید و یا به اطلاعات بیشتری نیاز دارید ، لطفا در صورت تمایل با ما در sales@lsp-international.com تماس بگیرید

در آنجا مراقب باشید! برای کلیه نیازهای محافظت در برابر صاعقه به سایت www.lsp-international.com مراجعه کنید. ما را دنبال در توییتر, فیس بوک و لینک برای اطلاعات بیشتر.

شرکت Wenzhou Arrester Electric Ltd.

LSP محصولات و راه حل های زیر را ارائه می دهد:

1. دستگاه حفاظت از ولتاژ متناوب (SPD) برای سیستم های ولتاژ پایین از 75 ولت تا 1000 ولت مطابق با IEC 61643-11: 2011 و EN 61643-11: 2012 (طبقه بندی تست نوع: T1 ، T1 + T2 ، T2 ، T3).
2. دستگاه محافظ ولتاژ DC (SPD) برای فتوولاتیک از 500 ولت تا 1500 ولت بر اساس استاندارد IEC 61643-31: 2018 و EN 50539-11: 2013 [EN 61643-31: 2019] (طبقه بندی آزمون نوع: T1 + T2 ، T2)
3. سیگنال داده خط محافظ موج مانند PoE (Power over Ethernet) محافظت در برابر موج مطابق با IEC 61643-21: 2011 و EN 61643-21: 2012 (طبقه بندی آزمون نوع: T2).
4. محافظ ولتاژ چراغ های خیابانی LED

با تشکر از بازدید شما