Oplossingen voor overspanningsbeveiligingen voor spoorwegen en transport en spanningsbeperkende apparaten

Waarom beschermen?

Bescherming van spoorwegsystemen: treinen, metro, trams

Bij het vervoer per spoor in het algemeen, of het nu ondergronds, grond of trams is, wordt grote nadruk gelegd op de veiligheid en betrouwbaarheid van het verkeer, met name op de onvoorwaardelijke bescherming van personen. Om deze reden vereisen alle gevoelige, geavanceerde elektronische apparaten (bijv. Besturings-, signalerings- of informatiesystemen) een hoge mate van betrouwbaarheid om te voldoen aan de behoeften van veilige bediening en bescherming van personen. Om economische redenen hebben deze systemen niet voldoende diëlektrische sterkte voor alle mogelijke gevallen van effecten van overspanning en daarom moet een optimale overspanningsbeveiliging worden aangepast aan de specifieke eisen van het spoorvervoer. De kosten van complexe overspanningsbeveiliging van de elektrische en elektronische systemen op de spoorwegen zijn slechts een fractie van de totale kosten van de beschermde technologie en een kleine investering in verhouding tot mogelijke gevolgschade veroorzaakt door het falen of vernielen van apparatuur. De schade kan worden veroorzaakt door de effecten van overspanning bij zowel directe als indirecte blikseminslagen, schakelhandelingen, storingen of door hoogspanning die wordt geïnduceerd op de metalen delen van spoorwegmaterieel.

Het belangrijkste principe van een optimaal ontwerp van overspanningsbeveiliging is de complexiteit en coördinatie van SPD's en potentiaalvereffening door directe of indirecte verbinding. Complexiteit wordt gegarandeerd door overspanningsbeveiligingsmodulen op alle in- en uitgangen van het apparaat en het systeem te installeren, zodat alle stroomkabels, signaal- en communicatie-interfaces zijn beveiligd. De coördinatie van de beveiligingen wordt verzekerd door SPD's met verschillende beveiligingseffecten achtereenvolgens in de juiste volgorde te installeren om de stootspanningspulsen geleidelijk te beperken tot het veilige niveau voor het beschermde apparaat. Spanningsbegrenzers zijn ook een essentieel onderdeel van de uitgebreide bescherming van geëlektrificeerde spoorlijnen. Ze dienen om ontoelaatbare hoge aanraakspanning op de metalen delen van het spoorwegmaterieel te voorkomen door een tijdelijke of permanente verbinding van de geleidende delen met het retourcircuit van het tractiesysteem tot stand te brengen. Door deze functie beschermen ze in de eerste plaats mensen die in aanraking kunnen komen met deze blootliggende geleidende onderdelen.

Wat en hoe te beschermen?

Overspanningsbeveiligingsapparatuur (SPD) voor treinstations en spoorwegen

Voedingskabels AC 230/400 V.

De stations dienen voornamelijk om de trein te stoppen voor aankomst en vertrek van reizigers. In het pand bevinden zich belangrijke informatie-, beheer-, controle- en veiligheidssystemen voor het spoorvervoer, maar ook diverse voorzieningen zoals wachtkamers, restaurants, winkels, etc., die zijn aangesloten op het gemeenschappelijke stroomnet en, vanwege hun elektrische nabijheid locatie, lopen ze mogelijk risico door een storing in het tractie-voedingscircuit. Om een ​​probleemloze werking van deze apparaten te behouden, moet een overspanningsbeveiliging met drie niveaus worden geïnstalleerd op de AC-voedingskabels. De aanbevolen configuratie van LSP-overspanningsbeveiligingsmodulen is als volgt:

• Hoofdverdeelbord (onderstation, voedingslijningang) - SPD Type 1, bijv FLP50, of gecombineerde bliksemstroomafleider en overspanningsafleider Type 1 + 2, bijv FLP12,5.
• Onderverdeelborden - bescherming van het tweede niveau, SPD Type 2, bijv SLP40-275.
• Technologie / uitrusting - bescherming van het derde niveau, SPD Type 3,

- Als de beschermde apparaten zich direct in of nabij de verdeelkast bevinden, is het raadzaam om SPD Type 3 te gebruiken voor de montage op de DIN-rail 35 mm, zoals SLP20-275.

- In het geval van directe contactdooscircuitsbeveiliging waarop IT-apparaten zoals kopieerapparaten, computers, enz. Kunnen worden aangesloten, dan is het een geschikte SPD voor extra montage in contactdozen, bijv. FLD.

- Het merendeel van de huidige meet- en regeltechniek wordt aangestuurd door microprocessoren en computers. Daarom is het naast overspanningsbeveiliging ook noodzakelijk om het effect van radiofrequentie-interferentie te elimineren die de goede werking zou kunnen verstoren, bijvoorbeeld door de processor te "bevriezen", gegevens of geheugen te overschrijven. Voor deze toepassingen raadt LSP FLD aan. Afhankelijk van de vereiste belastingsstroom zijn er ook andere varianten beschikbaar.

Naast de eigen spoorweggebouwen is een ander belangrijk onderdeel van de hele infrastructuur het spoor met een breed scala aan besturings-, bewakings- en signaleringssystemen (bijv. Seinlichten, elektronische vergrendeling, slagbomen, wagonwieldellers enz.). Hun bescherming tegen de effecten van overspanningen is erg belangrijk om een ​​storingsvrij bedrijf te garanderen.

• Om deze apparaten te beschermen is het geschikt om SPD Type 1 in de voedingszuil te installeren, of nog beter een product uit het assortiment FLP12,5, SPD Type 1 + 2 dat, dankzij een lager beschermingsniveau, de apparatuur beter beschermt.

Voor spoorwegmaterieel dat direct op of in de buurt van rails is aangesloten (bijvoorbeeld een wagentelapparaat), is het nodig om de FLD, het spanningsbegrenzingsapparaat, te gebruiken om mogelijke potentiaalverschillen tussen de rails en de veiligheidsaarde van het apparaat te compenseren. Het is ontworpen voor eenvoudige montage op een DIN-rail van 35 mm.

Communicatietechnologie

Een belangrijk onderdeel van spoorvervoersystemen zijn ook alle communicatietechnologieën en hun juiste bescherming. Er kunnen verschillende digitale en analoge communicatielijnen zijn die werken op klassieke metalen kabels of draadloos. Voor de bescherming van de apparatuur die op deze circuits is aangesloten, kunnen bijvoorbeeld deze LSP-overspanningsafleiders worden gebruikt:

• Telefoonlijn met ADSL of VDSL2 - bijv. RJ11S-TELE bij de ingang van het gebouw en dichtbij de beveiligde apparatuur.
• Ethernet-netwerken - universele bescherming voor datanetwerken en lijnen in combinatie met PoE, bijvoorbeeld DT-CAT-6AEA.
• Coaxiale antennelijn voor draadloze communicatie - bijv. DS-N-FM

Besturings- en datasignaallijnen

De leidingen van meet- en regelapparatuur in de railinfrastructuur moeten uiteraard ook worden beschermd tegen de effecten van piek- en overspanning om de maximale betrouwbaarheid en bruikbaarheid te behouden. Een voorbeeld van de toepassing van LSP-bescherming voor data- en signaalnetwerken kan zijn:

• Beveiliging van de signaal- en meetleidingen naar spoorwegapparatuur - overspanningsafleider ST 1 + 2 + 3, bijv. FLD.

Wat en hoe te beschermen?

Voltage Limiting Devices (VLD) voor treinstations en spoorwegen

Tijdens normaal gebruik op de spoorwegen, als gevolg van spanningsval in het retourcircuit, of in verband met de storingstoestand, kan er ontoelaatbare hoge aanraakspanning optreden op de toegankelijke delen tussen retourcircuit en het aardpotentiaal, of op geaarde blootgestelde geleidende delen (polen , leuningen en andere uitrusting). Op de voor mensen toegankelijke plaatsen zoals treinstations of sporen is het noodzakelijk om deze spanning te beperken tot een veilige waarde door installatie van de Voltage Limiting Devices (VLD). Hun functie is om een ​​tijdelijke of permanente verbinding van blootliggende geleidende delen tot stand te brengen met het retourcircuit in het geval dat de toegestane waarde van de aanraakspanning wordt overschreden. Bij het kiezen van VLD moet worden overwogen of de functie van VLD-F, VLD-O of beide vereist is, zoals gedefinieerd in EN 50122-1. Blootliggende geleidende delen van de bovengrondse of tractieleidingen worden meestal rechtstreeks of via een apparaat van het type VLD-F op het retourcircuit aangesloten. Spanningsbegrenzers van het type VLD-F zijn dus bedoeld voor de bescherming in geval van storingen, bijvoorbeeld kortsluiting van het elektrische tractiesysteem met blootliggend geleidend deel. Apparaten van het type VLD-O worden gebruikt in normaal bedrijf, dwz ze beperken de verhoogde aanraakspanning die wordt veroorzaakt door het railpotentiaal tijdens het gebruik van de trein. De functie van spanningsbegrenzers is niet de bescherming tegen blikseminslag en schakelpieken. Deze bescherming wordt geboden door Surge Protective Devices (SPD). De eisen aan de VLD's zijn met de nieuwe versie van norm EN 50526-2 aanzienlijk gewijzigd en er worden nu aanzienlijk hogere technische eisen aan gesteld. Volgens deze norm worden VLD-F-spanningsbegrenzers geclassificeerd als klasse 1 en VLD-O-typen als klasse 2.1 en klasse 2.2.

LSP beschermt de spoorweginfrastructuur

Voorkom systeemuitval en storingen in de spoorweginfrastructuur

De goede werking van de spoorwegtechnologie hangt af van de goede werking van een groot aantal zeer gevoelige, elektrische en elektronische systemen. De permanente beschikbaarheid van deze systemen wordt echter bedreigd door blikseminslagen en elektromagnetische interferentie. Beschadigde en vernielde geleiders, in elkaar grijpende componenten, modules of computersystemen zijn in de regel de hoofdoorzaak van storingen en tijdrovende probleemoplossing. Dit leidt weer tot late treinen en hoge kosten.

Verminder kostbare storingen en minimaliseer systeemuitval… met een uitgebreid bliksem- en overspanningsbeveiligingsconcept dat is afgestemd op uw speciale vereisten.

Redenen voor storingen en schade

Dit zijn de meest voorkomende redenen voor storingen, systeemuitval en schade aan elektrische spoorwegsystemen:

• Directe blikseminslagen

Blikseminslagen in bovenleidingen, rails of masten leiden doorgaans tot storingen of systeemstoringen.

• Indirecte blikseminslagen

Blikseminslag in een nabijgelegen gebouw of op de grond. Overspanning wordt dan verdeeld via kabels of inductief geïnduceerd, waardoor onbeschermde elektronische componenten worden beschadigd of vernietigd.

• Elektromagnetische storingsvelden

Overspanning kan optreden wanneer verschillende systemen op elkaar inwerken doordat ze dicht bij elkaar staan, bijvoorbeeld lichtreclamesystemen boven autosnelwegen, hoogspanningsleidingen en bovenleidingen voor spoorwegen.

• Voorvallen binnen het spoorwegsysteem zelf

Schakelhandelingen en activering van zekeringen zijn een extra risicofactor omdat ze ook stroompieken kunnen veroorzaken en schade kunnen veroorzaken.

Bij het vervoer per spoor dient in het algemeen aandacht te worden besteed aan de veiligheid en operationele storingsvrijheid en onvoorwaardelijke bescherming van personen in het bijzonder. Vanwege de bovenstaande redenen moeten de apparaten die worden gebruikt bij het vervoer per spoor een hoge mate van betrouwbaarheid hebben die overeenkomt met de vereisten van een veilige werking. De kans op een storing als gevolg van onverwacht hoge spanningen wordt geminimaliseerd door het gebruik van bliksemstroomafleiders en overspanningsbeveiligingen van LSP.

Beveiliging van het 230/400 V AC stroomnet
Om een ​​defectvrije werking van railtransportsystemen te garanderen, wordt aanbevolen om alle drie de fasen van SPD's in de voedingslijn te installeren. De eerste beveiligingstrap bestaat uit de FLP-serie overspanningsbeveiliging, de tweede trap wordt gevormd door de SLP SPD en de derde trap die zo dicht mogelijk bij de beschermde apparatuur is geïnstalleerd, wordt vertegenwoordigd door de TLP-serie met HF-ontstoringsfilter.

Communicatieapparatuur en regelcircuits
De communicatiekanalen zijn beveiligd met SPD's van het type FLD, afhankelijk van de gebruikte communicatietechnologie. De bescherming van besturingsschakelingen en datanetwerken kan worden gebaseerd op de FRD bliksemstroomafleiders.

Bliksembeveiliging: rijden met die trein

Als we aan bliksembeveiliging denken als het gaat om industrie en rampen, denken we aan het voor de hand liggende; Olie en gas, communicatie, energieopwekking, nutsbedrijven enz. Maar weinigen van ons denken aan treinen, spoorwegen of transport in het algemeen. Waarom niet? Treinen en de besturingssystemen die ze besturen, zijn net zo gevoelig voor blikseminslagen als al het andere en het resultaat van een blikseminslag op de spoorweginfrastructuur kan hinderlijk en soms rampzalig zijn. Elektriciteit is een belangrijk onderdeel van de werking van het spoorwegsysteem en de veelheid aan onderdelen en componenten die nodig zijn om de spoorwegen over de hele wereld aan te leggen, is talrijk.

Treinen en spoorwegsystemen worden vaker geraakt en geraakt dan we denken. In 2011 werd een trein in Oost-China (in de stad Wenzhou, in de provincie Zhejiang) getroffen door de bliksem die hem letterlijk stopte door de stroomuitval. Een hogesnelheidstrein raakte de onbekwame trein. 43 mensen kwamen om en nog eens 210 raakten gewond. De totale bekende kosten van de ramp waren $ 15.73 miljoen.

In een artikel gepubliceerd in het Britse Network Rails staat dat in het VK “Blikseminslagen de spoorweginfrastructuur gemiddeld 192 keer per jaar treffen tussen 2010 en 2013, waarbij elke staking leidt tot 361 minuten vertragingen. Daarnaast werden 58 treinen per jaar geannuleerd vanwege blikseminslag. " Deze gebeurtenissen hebben een enorme impact op de economie en commercie.

In 2013 betrapte een bewoner met een camera de bliksem op een trein in Japan. Het was een geluk dat de aanval geen verwondingen veroorzaakte, maar het had verwoestend kunnen zijn als het op de juiste plaats was geraakt. Dankzij hen kozen ze voor bliksembeveiliging voor spoorwegsystemen. In Japan hebben ze ervoor gekozen om de spoorwegsystemen proactief te beschermen door gebruik te maken van bewezen bliksembeveiligingsoplossingen en Hitachi loopt voorop bij de implementatie.

Bliksem is altijd de nummer 1 bedreiging geweest voor de exploitatie van spoorwegen, vooral onder de recente besturingssystemen met gevoelige signaalnetwerken tegen schommelingen of elektromagnetische pulsen (EMP) als gevolg van een bliksem als secundair effect.

Hieronder volgt een van de casestudies van verlichtingsbescherming voor de particuliere spoorwegen in Japan.

Tsukuba Express Line staat bekend om zijn betrouwbare werking met minimale uitvaltijd. Hun geautomatiseerde bedienings- en controlesystemen zijn uitgerust met een conventioneel bliksembeveiligingssysteem. In 2006 heeft een zware onweersbui echter de systemen beschadigd en de werking ervan verstoord. Hitachi werd gevraagd de schade te raadplegen en een oplossing voor te stellen.

Het voorstel omvatte de introductie van de Dissipation Array Systems (DAS) met de volgende specificaties:

Sinds de installatie van DAS is er al meer dan 7 jaar geen bliksemschade op deze specifieke faciliteiten. Deze succesvolle referentie heeft geleid tot de continue installatie van DAS op elk station op deze lijn sinds 2007 tot heden. Met dit succes heeft Hitachi vergelijkbare verlichtingsbeschermingsoplossingen geïmplementeerd voor andere particuliere spoorwegfaciliteiten (vanaf nu 7 particuliere spoorwegmaatschappijen).

Tot slot: Bliksem is altijd een bedreiging voor voorzieningen met kritieke operaties en bedrijven, niet beperkt tot alleen het spoorwegsysteem zoals hierboven uitgewerkt. Alle verkeerssystemen die afhankelijk zijn van een soepele werking en minimale uitvaltijd, moeten hun faciliteiten goed beschermen tegen de onvoorziene weersomstandigheden. Met zijn Lightning Protection Solutions (inclusief de DAS-technologie) wil Hitachi heel graag bijdragen en de bedrijfscontinuïteit voor zijn klanten waarborgen.

Bliksembeveiliging van spoor- en aanverwante industrieën

De railomgeving is uitdagend en genadeloos. De bovenliggende tractiestructuur vormt letterlijk een enorme bliksemantenne. Dit vereist een systeemdenkende benadering om elementen die railgebonden, railgemonteerd of in de directe nabijheid van het spoor zijn, te beschermen tegen blikseminslagen. Wat de zaken nog uitdagender maakt, is de snelle groei in het gebruik van elektronische apparaten met een laag vermogen in de spoorwegomgeving. Signaleringsinstallaties zijn bijvoorbeeld geëvolueerd van mechanische vergrendelingen naar gebaseerd op geavanceerde elektronische subelementen. Bovendien heeft conditiebewaking van de spoorweginfrastructuur talrijke elektronische systemen opgeleverd. Vandaar de cruciale behoefte aan bliksembeveiliging in alle aspecten van het spoorwegnet. De echte ervaring van de auteur met verlichtingsbescherming van railsystemen wordt met u gedeeld.

Introductie

Hoewel dit document zich concentreert op ervaring in de spoorwegomgeving, zullen de beschermingsprincipes evenzeer van toepassing zijn op aanverwante industrieën waar de geïnstalleerde apparatuur buiten in kasten is ondergebracht en via kabels is verbonden met het belangrijkste controle- / meetsysteem. Het is de gedistribueerde aard van verschillende systeemelementen die een ietwat meer holistische benadering van bliksembeveiliging vereisen.

De railomgeving

De railomgeving wordt gedomineerd door de bovenbouw, die een enorme bliksemantenne vormt. In landelijke gebieden is de bovenbouw een belangrijk doelwit voor bliksemontladingen. Een aardingskabel bovenop de masten, zorgt ervoor dat de hele constructie hetzelfde potentieel heeft. Elke derde tot en met vijfde mast is verbonden met de tractie-retourrail (de andere rail wordt gebruikt voor signaleringsdoeleinden). In DC-tractiegebieden zijn de masten geïsoleerd van aarde om elektrolyse te voorkomen, terwijl in AC-tractiegebieden de masten in contact staan ​​met aarde. Geavanceerde signalerings- en meetsystemen worden op een rail gemonteerd of in de directe nabijheid van de rail. Dergelijke apparatuur wordt blootgesteld aan bliksemactiviteit in de rail, opgepikt via de bovenbouw. Sensoren op de rail zijn kabelgebonden met meetsystemen langs de weg, die naar aarde verwijzen. Dit verklaart waarom op rails gemonteerde apparatuur niet alleen onderhevig is aan geïnduceerde pieken, maar ook aan geleide (semi-directe) pieken. De stroomverdeling naar de verschillende signaleringsinstallaties verloopt ook via bovengrondse hoogspanningslijnen, die even gevoelig zijn voor directe blikseminslagen. Een uitgebreid ondergronds kabelnetwerk verbindt alle verschillende elementen en subsystemen ondergebracht in stalen kasten langs het spoor, op maat gemaakte containers of Rocla betonnen behuizingen. Dit is de uitdagende omgeving waarin goed ontworpen bliksembeveiligingssystemen essentieel zijn voor het overleven van apparatuur. Beschadigde apparatuur leidt tot onbeschikbaarheid van signaleringssystemen, met operationele verliezen tot gevolg.

Diverse meetsystemen en signaleringselementen

Er worden verschillende meetsystemen gebruikt om de gezondheid van het wagenpark en ongewenste spanningen in de railconstructie te bewaken. Enkele van deze systemen zijn: hete-lagerdetectoren, hete-remdetectoren, wielprofielmeetsysteem, wegen in beweging / wielinslagmeting, schuine draaisteldetector, lange spanningsmeting langs de weg, voertuigidentificatiesysteem, weegbruggen. De volgende signaleringselementen zijn essentieel en moeten beschikbaar zijn voor een effectief signaleringssysteem: spoorcircuits, assentellers, puntdetectie en vermogensapparatuur.

Beveiligingsmodi

Dwarsbescherming geeft bescherming tussen geleiders aan. Langsbescherming betekent bescherming tussen een geleider en aarde. Drievoudige padbeveiliging omvat zowel longitudinale als transversale bescherming op een circuit met twee geleiders. Tweerichtingsbeveiliging heeft alleen transversale bescherming plus longitudinale bescherming op de neutrale (gemeenschappelijke) geleider van een tweedraadscircuit.

Bliksembeveiliging op voedingslijn

Step-down-transformatoren zijn gemonteerd op H-mastconstructies en worden beschermd door hoogspanningsafleiders op een speciale HT-aardingspen. Een vonkbrug van het laagspanningsbeltype is geïnstalleerd tussen de HT-aardingskabel en de H-mastconstructie. De H-mast is aan de tractie-retourrail gelijmd. Op het stroominlaatverdeelbord in de technische ruimte is drievoudige bescherming geïnstalleerd met behulp van beschermingsmodules van klasse 1. De bescherming van de tweede fase bestaat uit serie-inductoren met beschermingsmodules van klasse 2 naar de aarde van het centrale systeem. Derde fase bescherming bestaat normaal gesproken uit op maat geïnstalleerde MOV's of Transient Suppressors in de vermogenskast.

Een standby-stroomvoorziening van vier uur wordt geleverd via batterijen en omvormers. Aangezien de uitvoer van de omvormer via een kabel naar de baanapparatuur wordt gevoerd, wordt deze ook blootgesteld aan blikseminslagen aan de achterkant die worden geïnduceerd op de ondergrondse kabel. Drievoudige bescherming van klasse 2 is geïnstalleerd om deze pieken op te vangen.

Bescherming ontwerpprincipes

De volgende principes worden in acht genomen bij het ontwerpen van bescherming voor verschillende meetsystemen:

Identificeer alle kabels die binnenkomen en verlaten.
Gebruik een drievoudige padconfiguratie.
Creëer waar mogelijk een omleidingsroute voor piekenergie.
Houd systeem 0V en kabelschermen gescheiden van aarde.
Gebruik equipotentiale aarding. Maak geen serieschakeling van aardeverbindingen.
Houd geen rekening met directe stakingen.

As-teller bescherming

Om te voorkomen dat blikseminslagen worden "aangetrokken" door een plaatselijke aardingspen, wordt de baanapparatuur drijvend gehouden. In de staartkabels en op de rail gemonteerde telkoppen geïnduceerde piekenergie moet vervolgens worden opgevangen en rond de elektronische schakelingen (inzetstuk) naar de communicatiekabel worden geleid die de baanapparatuur verbindt met de teleenheid op afstand (evaluator) in de apparatuurruimte. Alle zend-, ontvang- en communicatiecircuits zijn op deze manier “beschermd” tot een equipotentiaal zwevend vlak. Piekenergie zal dan van de staartkabels naar de hoofdkabel gaan via het equipotentiaalvlak en beveiligingselementen. Dit voorkomt dat er piekenergie door de elektronische schakelingen gaat en deze beschadigt. Deze methode wordt bypass-beveiliging genoemd, is zeer succesvol gebleken en wordt waar nodig veelvuldig toegepast. In de technische ruimte is de communicatiekabel voorzien van drievoudige bescherming om alle piekenergie naar de systeemaarde te leiden.

Bescherming van op rails gemonteerde meetsystemen

Weegbruggen en diverse andere toepassingen maken gebruik van rekstrookjes die op de rails worden gelijmd. Het flitserpotentieel van deze rekstrookjes is erg laag, waardoor ze kwetsbaar zijn voor de bliksemactiviteit in de rails, vooral vanwege de aarding van het meetsysteem als zodanig in de nabijgelegen hut. Klasse 2 beveiligingsmodules (275V) worden gebruikt om de rails via afzonderlijke kabels naar de systeemaarde te leiden. Om het overslaan van de rails verder te voorkomen, worden de schermen van de twisted pair afgeschermde kabels aan het railuiteinde teruggesneden. De afscherming van alle kabels wordt niet met aarde verbonden, maar via gasvangers afgevoerd. Hiermee wordt voorkomen dat (directe) aardingsruis in de kabelcircuits wordt ingekoppeld. Om per definitie als scherm te functioneren, dient het scherm te worden aangesloten op het systeem 0V. Om het beschermingsbeeld compleet te maken, moet het 0V-systeem zwevend worden gelaten (niet geaard), terwijl de inkomende stroom correct moet worden beschermd in de drievoudige padmodus.

Aarding via computers

Een universeel probleem doet zich voor bij alle meetsystemen waar computers worden gebruikt om data-analyses en andere functies uit te voeren. Conventioneel is het chassis van computers geaard via de stroomkabel en is de 0V (referentielijn) van computers ook geaard. Deze situatie is normaal gesproken in strijd met het principe van het zwevend houden van het meetsysteem als beveiliging tegen externe blikseminslagen. De enige manier om dit dilemma te overwinnen, is door de computer te voeden via een scheidingstransformator en het computerframe te isoleren van de systeemkast waarin deze is gemonteerd. RS232-koppelingen met andere apparatuur zullen opnieuw een aardingsprobleem veroorzaken, waarvoor een glasvezelverbinding als oplossing wordt voorgesteld. Het sleutelwoord is om het totale systeem te observeren en een holistische oplossing te vinden.

Drijvende laagspanningssystemen

Het is een veilige praktijk om externe circuits te beschermen tegen aarde en voedingscircuits als referentie en beschermd tegen aarde. Laagspanningsapparatuur met laag vermogen is echter onderhevig aan ruis op signaalpoorten en fysieke schade als gevolg van piekenergie langs meetkabels. De meest effectieve oplossing voor deze problemen is om de apparatuur met laag vermogen te laten zweven. Deze methode werd gevolgd en geïmplementeerd op signaleringssystemen in vaste toestand. Een bepaald systeem van Europese oorsprong is zo ontworpen dat wanneer modules worden aangesloten, ze automatisch worden geaard naar de kast. Deze aarde strekt zich uit tot een aardvlak op de printplaten als zodanig. Laagspanningscondensatoren worden gebruikt om ruis tussen de aarde en het 0V-systeem af te vlakken. Pieken afkomstig van de baanzijde komen binnen via signaalpoorten en doorbreken deze condensatoren, waardoor de apparatuur wordt beschadigd en vaak een pad wordt verlaten voor de interne 24 V-voeding om de printplaten volledig te vernietigen. Dit was ondanks drievoudige pad (130V) bescherming op alle inkomende en uitgaande circuits. Vervolgens werd een duidelijke scheiding aangebracht tussen het kastlichaam en de aardingsrail van het systeem. Alle bliksembeveiliging werd verwezen naar de aardrail. De aardingsmat van het systeem en de bewapening van alle externe kabels werden afgesloten op de aardrail. De kast werd van de aarde gedreven. Hoewel dit werk werd gedaan tegen het einde van het meest recente bliksemseizoen, werd er geen bliksemschade gemeld vanaf een van de vijf uitgevoerde stations (ongeveer 80 installaties), terwijl verschillende onweersbuien voorbijgingen. Het volgende bliksemseizoen zal uitwijzen of deze totale systeembenadering succesvol is.

Prestaties

Door toegewijde inspanningen en door de installatie van verbeterde bliksembeveiligingsmethoden uit te breiden, hebben bliksemgerelateerde fouten een keerpunt bereikt.

Zoals altijd, als u vragen heeft of aanvullende informatie nodig heeft, neem dan gerust contact met ons op via sales@lsp-international.com

Wees voorzichtig daarbuiten! Bezoek www.lsp-international.com voor al uw behoeften op het gebied van bliksembeveiliging. Volg ons op Twitter, Facebook en LinkedIn voor meer informatie.

Wenzhou Arrester Electric Co., Ltd. (LSP) is een volledig Chinese fabrikant van AC & DC-SPD's voor een breed scala aan industrieën over de hele wereld.

LSP biedt de volgende producten en oplossingen:

1. AC-overspanningsbeveiliging (SPD) voor laagspanningssystemen van 75Vac tot 1000Vac volgens IEC 61643-11: 2011 en EN 61643-11: 2012 (typetestclassificatie: T1, T1 + T2, T2, T3).
2. DC-overspanningsbeveiliging (SPD) voor fotovolatica van 500Vdc tot 1500Vdc volgens IEC 61643-31: 2018 en EN 50539-11: 2013 [EN 61643-31: 2019] (typetestclassificatie: T1 + T2, T2)
3. Overspanningsbeveiliging voor datasignaallijnen zoals PoE (Power over Ethernet) overspanningsbeveiliging volgens IEC 61643-21: 2011 en EN 61643-21: 2012 (typetestclassificatie: T2).
4. LED-straatverlichting overspanningsbeveiliging

Bedankt voor het bezoeken!