Rozwiązania dla kolei i transportu Urządzenia przeciwprzepięciowe i ograniczniki napięcia
Dlaczego należy chronić?
Ochrona systemów kolejowych: pociągi, metro, tramwaje
Ogólnie rzecz biorąc, transport kolejowy, czy to podziemny, naziemny czy tramwajowy, kładzie duży nacisk na bezpieczeństwo i niezawodność ruchu, zwłaszcza na bezwarunkową ochronę osób. Z tego powodu wszystkie wrażliwe, wyrafinowane urządzenia elektroniczne (np. Systemy sterujące, sygnalizacyjne lub informacyjne) wymagają wysokiego poziomu niezawodności, aby sprostać potrzebom bezpiecznej obsługi i ochrony osób. Ze względów ekonomicznych systemy te nie mają wystarczającej wytrzymałości dielektrycznej na wszystkie możliwe przypadki skutków przepięcia, dlatego też optymalna ochrona przed przepięciami musi być dostosowana do specyficznych wymagań transportu kolejowego. Koszt kompleksowej ochrony przeciwprzepięciowej systemów elektrycznych i elektronicznych na kolei to tylko ułamek całkowitego kosztu chronionej technologii i niewielka inwestycja w stosunku do ewentualnych szkód następczych spowodowanych awarią lub zniszczeniem sprzętu. Uszkodzenia mogą być spowodowane skutkami przepięcia zarówno w przypadku bezpośrednich, jak i pośrednich uderzeń pioruna, operacji łączeniowych, awarii lub spowodowanego wysokim napięciem indukowanym do metalowych części wyposażenia kolejowego.
Główną zasadą optymalnego projektowania ochrony przed przepięciami jest złożoność i koordynacja SPD oraz wyrównanie potencjałów przez połączenie bezpośrednie lub pośrednie. Złożoność jest zapewniona poprzez zainstalowanie ograniczników przepięć na wszystkich wejściach i wyjściach urządzenia i systemu, które chronią wszystkie linie energetyczne, interfejsy sygnałowe i komunikacyjne. Koordynację zabezpieczeń zapewnia instalowanie SPD o różnych efektach ochronnych, kolejno, w odpowiedniej kolejności, tak aby stopniowo ograniczać impulsy przepięć do bezpiecznego poziomu dla chronionego urządzenia. Ograniczniki napięcia są również istotną częścią kompleksowej ochrony zelektryfikowanych torów kolejowych. Służą do zapobiegania niedopuszczalnemu wysokiemu napięciu dotykowemu na metalowych częściach wyposażenia kolejowego poprzez ustanowienie tymczasowego lub trwałego połączenia części przewodzących z obwodem powrotnym układu trakcyjnego. Dzięki tej funkcji chronią przede wszystkim osoby, które mogą mieć kontakt z tymi odsłoniętymi częściami przewodzącymi.
Co i jak chronić?
Urządzenia przeciwprzepięciowe (SPD) dla stacji kolejowych i kolei
Linie zasilające AC 230/400 V.
Stacje kolejowe służą przede wszystkim do zatrzymywania pociągów w celu przyjazdu i wyjazdu pasażerów. Na terenie obiektu znajdują się ważne systemy informacyjne, zarządzania, sterowania i bezpieczeństwa dla transportu kolejowego, ale także różne obiekty, takie jak poczekalnie, restauracje, sklepy itp., Które są podłączone do wspólnej sieci energetycznej i ze względu na bliskość lokalizacji, mogą być zagrożone przez awarię obwodu zasilania trakcji. Aby zapewnić bezawaryjną pracę tych urządzeń, na liniach zasilających AC należy zainstalować trójpoziomowe zabezpieczenie przeciwprzepięciowe. Zalecana konfiguracja ograniczników przepięć LSP jest następująca:
- Główna tablica rozdzielcza (podstacja, wejście linii zasilającej) - SPD Typ 1 np FLP50lub kombinowany odgromnik i ogranicznik przepięć typu 1 + 2 np FLP12,5.
- Podrozdzielnice - zabezpieczenie drugiego stopnia, SPD Typ 2, np SLP40-275.
- Technologia / wyposażenie - trzeci stopień ochrony, SPD typ 3,
- Jeżeli chronione urządzenia znajdują się bezpośrednio w tablicy rozdzielczej lub w jej pobliżu, to do montażu na szynie DIN 3 mm zaleca się zastosowanie SPD typu 35, np. SLP20-275.
- W przypadku bezpośredniego zabezpieczenia obwodów gniazd, do których można podłączać urządzenia IT takie jak kserokopiarki, komputery itp., Wówczas nadaje się SPD do dodatkowego montażu w puszkach gniazdowych np. FLD.
- Większość obecnej technologii pomiaru i sterowania jest sterowana przez mikroprocesory i komputery. Dlatego oprócz ochrony przeciwprzepięciowej konieczne jest także wyeliminowanie efektu zakłóceń o częstotliwości radiowej, które mogłyby zakłócać poprawną pracę np. Poprzez „zamrożenie” procesora, nadpisanie danych czy pamięci. Do tych zastosowań LSP zaleca FLD. Dostępne są również inne warianty w zależności od wymaganego prądu obciążenia.
Oprócz własnych obiektów kolejowych istotną częścią całej infrastruktury jest tor kolejowy z szeroką gamą systemów sterowania, monitoringu i sygnalizacji (np. Sygnalizacja świetlna, blokady elektroniczne, szlabany, liczniki kół wagonów itp.). Ich ochrona przed skutkami przepięć jest bardzo ważna z punktu widzenia zapewnienia bezawaryjnej pracy.
- Aby zabezpieczyć te urządzenia dobrze jest zamontować w słupku zasilacza SPD Typ 1 lub jeszcze lepszy produkt z serii FLP12,5, SPD Typ 1 + 2, który dzięki niższemu poziomowi ochrony lepiej zabezpiecza sprzęt.
W przypadku urządzeń kolejowych, które są podłączone bezpośrednio do szyn lub w ich pobliżu (na przykład urządzenie do liczenia wagonów), konieczne jest zastosowanie FLD, ogranicznika napięcia, w celu skompensowania ewentualnych różnic potencjałów między szynami a uziemieniem ochronnym urządzenia. Przeznaczony jest do łatwego montażu na szynie DIN 35 mm.
Technologia komunikacyjna
Ważną częścią systemów transportu szynowego są również wszelkie technologie komunikacyjne i ich odpowiednia ochrona. Mogą istnieć różne cyfrowe i analogowe linie komunikacyjne pracujące na klasycznych metalowych kablach lub bezprzewodowo. Do ochrony urządzeń podłączonych do tych obwodów można zastosować np. Te ograniczniki przepięć LSP:
- Linia telefoniczna z ADSL lub VDSL2 - np. RJ11S-TELE przy wejściu do budynku i blisko chronionego sprzętu.
- Sieci Ethernet - uniwersalna ochrona sieci i linii danych w połączeniu z PoE, na przykład DT-CAT-6AEA.
- Koncentryczna linia antenowa do komunikacji bezprzewodowej - np. DS-N-FM
Linie sterujące i sygnałowe danych
Oczywiście linie aparatury kontrolno-pomiarowej infrastruktury kolejowej muszą być oczywiście zabezpieczone również przed skutkami przepięć i przepięć w celu zachowania maksymalnej możliwej niezawodności i operatywności. Przykładem zastosowania ochrony LSP w sieciach danych i sygnałowych może być:
- Zabezpieczenie linii sygnałowych i pomiarowych urządzeń kolejowych - ogranicznik przepięć ST 1 + 2 + 3 np. FLD.
Co i jak chronić?
Ograniczniki napięcia (VLD) dla stacji kolejowych i kolei
Podczas normalnej eksploatacji na kolei, z powodu spadku napięcia w obwodzie powrotnym lub w związku ze stanem uszkodzenia, może wystąpić niedopuszczalne wysokie napięcie dotykowe na dostępnych częściach między obwodem powrotnym a potencjałem ziemi lub na uziemionych odsłoniętych częściach przewodzących (bieguny , poręcze i inne wyposażenie). W miejscach dostępnych dla ludzi, takich jak stacje kolejowe czy tory, konieczne jest ograniczenie tego napięcia do bezpiecznej wartości poprzez instalację ograniczników napięcia (VLD). Ich zadaniem jest ustanowienie przejściowego lub trwałego połączenia odsłoniętych części przewodzących z obwodem powrotnym w przypadku przekroczenia dopuszczalnej wartości napięcia dotykowego. Przy wyborze VLD należy wziąć pod uwagę, czy wymagana jest funkcja VLD-F, VLD-O lub obu, zgodnie z definicją w EN 50122-1. Odsłonięte przewodzące części linii napowietrznej lub trakcyjnej są zwykle podłączone do obwodu powrotnego bezpośrednio lub za pośrednictwem urządzenia typu VLD-F. Dlatego ograniczniki napięcia typu VLD-F są przeznaczone do ochrony w przypadku awarii, na przykład zwarcia trakcji elektrycznej z odsłoniętą częścią przewodzącą. Urządzenia typu VLD-O stosowane są w normalnej eksploatacji tzn. Ograniczają wzrost napięcia dotykowego wywołanego potencjałem szyny podczas jazdy pociągu. Zadaniem ograniczników napięcia nie jest ochrona przed wyładowaniami atmosferycznymi i przepięciami łączeniowymi. Ochronę tę zapewniają urządzenia przeciwprzepięciowe (SPD). Wymagania dotyczące VLD uległy znacznym zmianom wraz z nową wersją normy EN 50526-2 i obecnie stawiane są im znacznie wyższe wymagania techniczne. Zgodnie z tą normą ograniczniki napięcia VLD-F są klasyfikowane jako klasa 1, a typy VLD-O jako klasa 2.1 i klasa 2.2.
LSP chroni infrastrukturę kolejową
Unikaj przestojów systemu i zakłóceń w infrastrukturze kolejowej
Sprawne funkcjonowanie technologii kolejowej zależy od prawidłowego funkcjonowania różnych bardzo czułych układów elektrycznych i elektronicznych. Stała dostępność tych systemów jest jednak zagrożona przez uderzenia pioruna i zakłócenia elektromagnetyczne. Z reguły uszkodzone i zniszczone przewody, elementy blokujące, moduły lub systemy komputerowe są główną przyczyną zakłóceń i czasochłonnego rozwiązywania problemów. To z kolei oznacza spóźnione pociągi i wysokie koszty.
Zmniejsz kosztowne zakłócenia i zminimalizuj przestoje systemu… dzięki kompleksowej koncepcji ochrony odgromowej i przepięciowej dostosowanej do Twoich specjalnych wymagań.
Przyczyny zakłóceń i uszkodzeń
Oto najczęstsze przyczyny zakłóceń, przestojów i uszkodzeń systemów kolei elektrycznej:
- Bezpośrednie uderzenia pioruna
Uderzenia piorunów w napowietrzne linie jezdne, szyny lub maszty zwykle prowadzą do zakłóceń lub awarii systemu.
- Pośrednie uderzenia pioruna
Piorun uderza w pobliski budynek lub ziemię. Przepięcie jest następnie rozprowadzane za pomocą kabli lub indukowane indukcyjnie, uszkadzając lub niszcząc niezabezpieczone elementy elektroniczne.
- Pola elektromagnetyczne zakłócające
Przepięcie może wystąpić, gdy różne systemy współdziałają ze względu na ich bliskość, np. Podświetlane systemy znaków nad autostradami, liniami przesyłowymi wysokiego napięcia i napowietrznymi liniami jezdnymi dla kolei.
- Zdarzenia w samym systemie kolejowym
Operacje przełączania i wyzwalanie bezpieczników są dodatkowym czynnikiem ryzyka, ponieważ mogą również generować przepięcia i powodować uszkodzenia.
W transporcie kolejowym należy ogólnie zwrócić uwagę na bezpieczeństwo i brak zakłóceń operacyjnych, aw szczególności bezwarunkową ochronę osób. Z powyższych względów urządzenia stosowane w transporcie szynowym muszą charakteryzować się wysokim stopniem niezawodności odpowiadającym wymogom bezpiecznej eksploatacji. Prawdopodobieństwo wystąpienia awarii spowodowanej nieoczekiwanie wysokimi napięciami jest zminimalizowane poprzez zastosowanie ograniczników prądów piorunowych i przeciwprzepięciowych produkcji LSP.
Ochrona sieci zasilającej 230/400 V AC
W celu zapewnienia bezawaryjnej pracy systemów transportu kolejowego zaleca się zainstalowanie wszystkich trzech stopni SPD w linii zasilającej. Pierwszy stopień ochrony składa się z urządzenia przeciwprzepięciowego serii FLP, drugi stopnia z SPD SLP, a trzeci stopień instalowany jak najbliżej chronionego sprzętu to seria TLP z filtrem przeciwzakłóceniowym HF.
Sprzęt komunikacyjny i obwody sterujące
Kanały komunikacyjne są chronione SPD serii FLD w zależności od zastosowanej technologii komunikacyjnej. Ochrona obwodów sterowniczych i sieci danych może być oparta na ogranicznikach prądu udarowego FRD.
Ochrona odgromowa: jazda tym pociągiem
Kiedy myślimy o ochronie odgromowej w kontekście przemysłu i katastrof, myślimy o tym, co oczywiste; Ropa i gaz, komunikacja, wytwarzanie energii, usługi komunalne itp. Ale niewielu z nas myśli ogólnie o pociągach, kolejach lub transporcie. Dlaczego nie? Pociągi i systemy operacyjne, które je obsługują, są tak samo podatne na uderzenia pioruna, jak wszystko inne, a uderzenie pioruna w infrastrukturę kolejową może być utrudnione, a czasami katastrofalne. Energia elektryczna jest głównym elementem funkcjonowania systemu kolejowego, a mnogość części i komponentów potrzebnych do budowy kolei na całym świecie jest bardzo duża.
Uderzenia i uderzenia w pociągi i systemy kolejowe zdarzają się częściej, niż nam się wydaje. W 2011 r. W pociąg we wschodnich Chinach (w mieście Wenzhou w prowincji Zhejiang) uderzył piorun, który dosłownie zatrzymał go na torach z powodu utraty mocy. Szybki pociąg pociskowy uderzył w unieruchomiony pociąg. Zginęły 43 osoby, a 210 zostało rannych. Całkowity znany koszt katastrofy wyniósł 15.73 mln USD.
W artykule opublikowanym w brytyjskim Network Rails stwierdzono, że w Wielkiej Brytanii „Piorun uderza w uszkodzoną infrastrukturę kolejową średnio 192 razy w roku w latach 2010–2013, a każde uderzenie prowadzi do 361 minut opóźnienia. Ponadto 58 pociągów rocznie było odwoływanych z powodu uszkodzeń spowodowanych przez piorun ”. Te zdarzenia mają ogromny wpływ na gospodarkę i handel.
W 2013 roku mieszkaniec kamery złapany na uderzeniu pioruna w pociąg w Japonii. Na szczęście uderzenie nie spowodowało żadnych obrażeń, ale mogło być druzgocące, gdyby trafiło we właściwe miejsce. Dzięki temu wybrali ochronę odgromową dla systemów kolejowych. W Japonii zdecydowali się przyjąć proaktywne podejście do ochrony systemów kolejowych, stosując sprawdzone rozwiązania w zakresie ochrony odgromowej, a firma Hitachi jest liderem we wdrażaniu.
Piorun zawsze był zagrożeniem numer 1 dla funkcjonowania kolei, zwłaszcza w ostatnich systemach operacyjnych z czułymi sieciami sygnałowymi na przepięcia lub impulsy elektromagnetyczne (EMP) wynikające z wyładowań atmosferycznych jako ich wtórnego efektu.
Poniżej znajduje się jeden z przykładów ochrony odgromowej dla prywatnych kolei w Japonii.
Tsukuba Express Line jest dobrze znana z niezawodnej pracy przy minimalnych przestojach. Ich skomputeryzowane systemy sterowania i obsługi zostały wyposażone w konwencjonalny system ochrony odgromowej. Jednak w 2006 r. Silna burza uszkodziła systemy i zakłóciła ich działanie. Firma Hitachi została poproszona o skonsultowanie szkody i zaproponowanie rozwiązania.
Propozycja obejmowała wprowadzenie systemów rozpraszania macierzy (DAS) o następujących specyfikacjach:
Od czasu zainstalowania DAS od ponad 7 lat nie było uszkodzeń spowodowanych wyładowaniami atmosferycznymi w tych konkretnych obiektach. To udane odniesienie doprowadziło do ciągłej instalacji DAS na każdej stacji na tej linii każdego roku od 2007 do chwili obecnej. Z tym sukcesem firma Hitachi wdrożyła podobne rozwiązania w zakresie ochrony oświetlenia dla innych prywatnych obiektów kolejowych (obecnie 7 prywatnych przedsiębiorstw kolejowych).
Podsumowując, piorun jest zawsze zagrożeniem dla obiektów o krytycznym znaczeniu i działalności, nie ograniczając się tylko do systemu kolejowego, jak opisano powyżej. Wszelkie systemy ruchu, które zależą od płynnego działania i minimalnych przestojów, muszą dobrze chronić swoje obiekty przed nieprzewidzianymi warunkami pogodowymi. Dzięki rozwiązaniom ochrony odgromowej (w tym technologii DAS) firma Hitachi jest bardzo chętna do wniesienia wkładu i zapewnienia ciągłości biznesowej swoim klientom.
Ochrona odgromowa kolei i branż pokrewnych
Środowisko kolejowe jest wymagające i bezlitosne. Konstrukcja trakcji napowietrznej dosłownie tworzy ogromną antenę błyskawicy. Wymaga to podejścia systemowego w celu ochrony elementów związanych z szyną, zamontowanych na szynie lub w pobliżu toru przed przepięciami. Jeszcze większym wyzwaniem jest szybki wzrost wykorzystania urządzeń elektronicznych o małej mocy w środowisku kolejowym. Na przykład instalacje sygnalizacyjne ewoluowały od blokad mechanicznych do opartych na wyrafinowanych elementach elektronicznych. Dodatkowo monitoring stanu infrastruktury kolejowej wprowadził liczne systemy elektroniczne. Stąd krytyczna potrzeba ochrony odgromowej we wszystkich aspektach sieci kolejowej. Przekażemy się prawdziwym doświadczeniem autora w zakresie ochrony oświetlenia systemów szynowych.
Wprowadzenie
Chociaż niniejszy dokument koncentruje się na doświadczeniu w środowisku kolejowym, zasady ochrony będą również miały zastosowanie do powiązanych branż, w których zainstalowana podstawa wyposażenia jest umieszczona na zewnątrz w szafach i połączona kablami z głównym systemem kontrolno-pomiarowym. To rozproszony charakter różnych elementów systemu wymaga nieco bardziej holistycznego podejścia do ochrony odgromowej.
Środowisko kolejowe
Środowisko kolejowe jest zdominowane przez konstrukcję napowietrzną, która tworzy ogromną antenę wyładowań atmosferycznych. Na obszarach wiejskich konstrukcja napowietrzna jest głównym celem wyładowań atmosferycznych. Kabel uziemiający na szczycie masztów zapewnia, że cała konstrukcja ma ten sam potencjał. Co trzeci do piątego masztu jest przymocowany do szyny powrotnej trakcji (druga szyna służy do sygnalizacji). W obszarach trakcji prądu stałego maszty są odizolowane od ziemi, aby zapobiec elektrolizie, podczas gdy w obszarach trakcji prądu przemiennego maszty stykają się z ziemią. Wyrafinowane systemy sygnalizacyjno-pomiarowe są montowane na szynie lub w jej pobliżu. Taki sprzęt jest narażony na działanie wyładowań atmosferycznych w szynie, które jest odbierane przez konstrukcję napowietrzną. Czujniki na szynie są połączone kablami z przydrożnymi systemami pomiarowymi, które są uziemione. To wyjaśnia, dlaczego urządzenia montowane na szynach są nie tylko narażone na przepięcia indukowane, ale są również narażone na przepięcia przewodzone (półpośrednie). Dystrybucja energii do różnych instalacji sygnalizacyjnych odbywa się również za pośrednictwem napowietrznych linii energetycznych, które są równie podatne na bezpośrednie uderzenia pioruna. Rozległa podziemna sieć kablowa łączy ze sobą wszystkie różne elementy i podsystemy umieszczone w stalowych skrzyniach aparatury wzdłuż toru, w kontenerach budowanych na zamówienie lub w betonowych obudowach Rocla. To trudne środowisko, w którym odpowiednio zaprojektowane systemy ochrony odgromowej są niezbędne do przetrwania sprzętu. Uszkodzony sprzęt powoduje niedostępność systemów sygnalizacyjnych, powodując straty eksploatacyjne.
Różne układy pomiarowe i elementy sygnalizacyjne
Do monitorowania stanu taboru wagonów oraz niepożądanych poziomów naprężeń w konstrukcji szynowej stosuje się różnorodne systemy pomiarowe. Niektóre z tych systemów to: Detektory gorących łożysk, Detektory gorących hamulców, System pomiaru profilu koła, Ważenie w ruchu / Pomiar uderzenia koła, Detektor skosu wózka, Pomiar długich naprężeń przydrożnych, System identyfikacji pojazdu, Pomiary wagowe. Następujące elementy sygnalizacyjne są niezbędne i muszą być dostępne dla skutecznego systemu sygnalizacji: obwody torowe, liczniki osi, detekcja punktów i urządzenia zasilające.
Tryby ochrony
Zabezpieczenie poprzeczne oznacza ochronę między przewodami. Zabezpieczenie wzdłużne oznacza ochronę między przewodem a ziemią. Zabezpieczenie trójścieżkowe obejmuje zarówno zabezpieczenie wzdłużne, jak i poprzeczne w obwodzie dwuprzewodowym. Zabezpieczenie dwutorowe będzie miało zabezpieczenie poprzeczne i zabezpieczenie wzdłużne tylko na przewodzie neutralnym (wspólnym) obwodu dwuprzewodowego.
Ochrona odgromowa na linii zasilającej
Transformatory obniżające napięcie są montowane na konstrukcjach masztów typu H i są chronione przez stosy ograniczników wysokiego napięcia do dedykowanego szpilki uziemiającej HT. Iskiernik dzwonowy niskiego napięcia jest instalowany między przewodem uziemiającym HT a konstrukcją masztu H. Maszt H jest przymocowany do szyny powrotnej trakcji. Na tablicy rozdzielczej poboru mocy w pomieszczeniu sprzętowym montuje się trójścieżkowe zabezpieczenie z wykorzystaniem modułów ochronnych klasy 1. Drugi stopień ochrony składa się z cewek szeregowych z modułami ochronnymi klasy 2 do uziemienia systemu centralnego. Trzeci stopień ochrony zwykle składa się z niestandardowych instalacji MOV lub tłumików przejściowych wewnątrz szafy zasilającej.
Czterogodzinne zasilanie w trybie czuwania jest zapewniane przez baterie i falowniki. Ponieważ wyjście falownika jest zasilane kablem do urządzeń przytorowych, jest ono również narażone na przepięcia wyładowań atmosferycznych na końcu tylnej części indukowane w kablu podziemnym. Zabezpieczenie klasy 2 z potrójną ścieżką jest instalowane w celu usunięcia tych przepięć.
Zasady projektowania zabezpieczeń
Przy projektowaniu zabezpieczeń dla różnych układów pomiarowych przestrzega się następujących zasad:
Zidentyfikuj wszystkie wchodzące i wychodzące kable.
Użyj konfiguracji potrójnej ścieżki.
Tam, gdzie to możliwe, utwórz trasę obejścia dla energii udarowej.
Trzymaj system 0V i ekrany kabli oddzielnie od uziemienia.
Zastosować uziemienie ekwipotencjalne. Powstrzymaj się od łańcuchowego łączenia uziemienia.
Nie kieruj się bezpośrednimi uderzeniami.
Ochrona licznika osi
Aby zapobiec „przyciągnięciu” wyładowań atmosferycznych do lokalnego kolca ziemnego, urządzenia przytorowe są utrzymywane w ruchu. Energia udarowa indukowana w kablach końcowych i głowicach liczących zamontowanych na szynie musi być następnie wychwycona i skierowana wokół obwodów elektronicznych (wkładka) do kabla komunikacyjnego, który łączy jednostkę przytorową ze zdalną jednostką liczącą (ewaluatorem) w pomieszczeniu sprzętowym. Wszystkie obwody nadawcze, odbiorcze i komunikacyjne są „chronione” w ten sposób do ekwipotencjalnej płaszczyzny pływającej. Energia udarowa przechodzi następnie z kabli końcowych do kabla głównego przez płaszczyznę ekwipotencjalną i elementy zabezpieczające. Zapobiega to przechodzeniu energii udarowej przez obwody elektroniczne i ich uszkodzeniu. Ta metoda, nazywana ochroną obejściową, okazała się bardzo skuteczna i jest często stosowana w razie potrzeby. W pomieszczeniu sprzętowym kabel komunikacyjny jest wyposażony w potrójną ochronę, aby skierować całą energię udarową do uziemienia systemu.
Ochrona szynowych systemów pomiarowych
Wagi pomostowe i różne inne zastosowania wykorzystują tensometry, które są przyklejone do szyn. Potencjał przeskoku tych tensometrów jest bardzo niski, co czyni je podatnymi na działanie wyładowań atmosferycznych w szynach, zwłaszcza z powodu uziemienia systemu pomiarowego jako takiego wewnątrz pobliskiej chaty. Moduły ochronne klasy 2 (275 V) służą do rozładowywania szyn do uziemienia systemu za pomocą oddzielnych kabli. Aby dodatkowo zapobiec przeskakiwaniu z szyn, ekrany skręconych par ekranowanych kabli są odcinane na końcu szyny. Ekrany wszystkich kabli nie są uziemione, lecz odprowadzane przez przerywacze gazu. Zapobiegnie to wprowadzaniu (bezpośredniego) szumu uziemienia do obwodów kablowych. Aby działał jako ekran zgodnie z definicją, ekran powinien być podłączony do systemu 0V. Aby dopełnić obraz ochrony, układ 0V należy pozostawić w stanie pływającym (nieuziemionym), natomiast zasilanie wejściowe powinno być odpowiednio zabezpieczone w trybie trójtorowym.
Uziemienie przez komputery
Uniwersalny problem występuje we wszystkich systemach pomiarowych, w których wykorzystuje się komputery do wykonywania analiz danych i wykonywania innych funkcji. Tradycyjnie obudowy komputerów są uziemione za pomocą kabla zasilającego, a 0 V (linia odniesienia) komputerów jest również uziemione. Taka sytuacja normalnie narusza zasadę utrzymywania układu pomiarowego w stanie unoszenia się jako zabezpieczenia przed zewnętrznymi przepięciami piorunowymi. Jedynym sposobem rozwiązania tego dylematu jest zasilenie komputera przez transformator separacyjny i odizolowanie obudowy komputera od szafy systemowej, w której jest zamontowany. Łącza RS232 z innym sprzętem ponownie spowodują problem z uziemieniem, dla którego rozwiązaniem jest łącze światłowodowe. Kluczowym słowem jest obserwacja całego systemu i znalezienie holistycznego rozwiązania.
Pływające systemy niskonapięciowe
Bezpieczną praktyką jest posiadanie zabezpieczenia obwodów zewnętrznych do uziemienia, a obwody zasilania z odniesieniem i zabezpieczeniem do ziemi. Jednak urządzenia niskonapięciowe o małej mocy są narażone na zakłócenia na portach sygnałowych i fizyczne uszkodzenia wynikające z energii udarowej wzdłuż przewodów pomiarowych. Najbardziej skutecznym rozwiązaniem tych problemów jest unoszenie sprzętu o małej mocy. Metoda ta została zastosowana i wdrożona w systemach sygnalizacji półprzewodnikowej. Szczególny system pochodzenia europejskiego jest zaprojektowany w taki sposób, że po włożeniu modułów są one automatycznie uziemiane do szafy. Ta ziemia rozciąga się do płaszczyzny uziemienia na płytach pc jako takich. Kondensatory niskonapięciowe służą do wygładzania szumów między ziemią a systemem 0V. Uderzenia pochodzące z toru przechodzą przez porty sygnałowe i przebijają się przez te kondensatory, uszkadzając sprzęt i często pozostawiają ścieżkę dla wewnętrznego zasilania 24 V, które całkowicie zniszczy płytki drukowane. Stało się tak pomimo ochrony potrójnej ścieżki (130 V) na wszystkich obwodach wejściowych i wyjściowych. Następnie dokonano wyraźnego oddzielenia korpusu szafy od szyn zbiorczych uziemienia systemu. Cała ochrona odgromowa została odniesiona do szyny uziemiającej. Systemowa mata uziemiająca oraz zbrojenie wszystkich kabli zewnętrznych zakończono na szynie uziemiającej. Szafka została unoszona z ziemi. Chociaż prace te zostały wykonane pod koniec ostatniego sezonu wyładowań atmosferycznych, nie zgłoszono żadnych uszkodzeń spowodowanych wyładowaniami na żadnej z pięciu stacji (około 80 instalacji) wykonanych, podczas gdy kilka burz z piorunami przeszło. Następny sezon piorunów pokaże, czy to całościowe podejście systemowe jest skuteczne.
Osiągnięcia
Dzięki zaangażowanym wysiłkom i rozszerzeniu instalacji ulepszonych metod ochrony odgromowej, usterki związane z wyładowaniami atmosferycznymi osiągnęły punkt zwrotny.
Jak zawsze, jeśli masz jakiekolwiek pytania lub potrzebujesz dodatkowych informacji, skontaktuj się z nami pod adresem sales@lsp-international.com
Uważaj tam! Odwiedź www.lsp-international.com, aby poznać wszystkie potrzeby w zakresie ochrony odgromowej. Śledź nas na Twitter, Facebook i LinkedIn po więcej informacji.
Wenzhou Arrester Electric Co., Ltd. (LSP) jest w pełni chińskim producentem SPD AC i DC dla wielu gałęzi przemysłu na całym świecie.
LSP oferuje następujące produkty i rozwiązania:
- Urządzenie przeciwprzepięciowe AC (SPD) do systemów niskonapięciowych od 75Vac do 1000Vac zgodnie z IEC 61643-11: 2011 i EN 61643-11: 2012 (klasyfikacja badania typu: T1, T1 + T2, T2, T3).
- Urządzenie przeciwprzepięciowe DC (SPD) do fotowoltaiki od 500 V DC do 1500 V DC zgodnie z IEC 61643-31: 2018 i EN 50539-11: 2013 [EN 61643-31: 2019] (klasyfikacja testu typu: T1 + T2, T2)
- Ochronnik przeciwprzepięciowy linii danych, taki jak ochrona przeciwprzepięciowa PoE (Power over Ethernet) zgodnie z IEC 61643-21: 2011 i EN 61643-21: 2012 (klasyfikacja testu typu: T2).
- Listwa przeciwprzepięciowa do lamp ulicznych LED
Dziękujemy za wizytę!
