Решења за железницу и саобраћај Уређаји за заштиту од пренапонских удара и уређаји за ограничење напона
Зашто штитити?
Заштита железничких система: Возови, метро, трамваји
Железнички превоз уопште, било подземним, подземним или трамвајем, ставља велики нагласак на сигурност и поузданост саобраћаја, посебно на безусловну заштиту људи. Из тог разлога сви осетљиви, софистицирани електронски уређаји (нпр. Контролни, сигнални или информациони системи) захтевају висок ниво поузданости како би се задовољиле потребе за безбедним радом и заштитом људи. Из економских разлога, ови системи немају довољну диелектричну чврстоћу за све могуће случајеве ефеката пренапона, па се због тога оптимална заштита од пренапона мора прилагодити специфичним захтевима железничког транспорта. Трошкови сложене пренапонске заштите електричних и електронских система на железници само су делић укупних трошкова заштићене технологије и мала инвестиција у односу на могуће последичне штете настале услед квара или уништења опреме. Штете могу бити проузроковане ефектима пренапонског напона у директним или индиректним ударима грома, прекидачким операцијама, кваровима или због високог напона индукованог на металним деловима железничке опреме.
Главни принцип оптималног дизајна пренапонске заштите је сложеност и координација СПД-ова и изједначавање потенцијала директном или индиректном везом. Комплексност се осигурава инсталирањем пренапонских уређаја на свим улазима и излазима уређаја и система, тако да су заштићени сви далеководи, сигнални и комуникацијски интерфејси. Координација заштите обезбеђује се узастопним инсталирањем СПД-а са различитим заштитним ефектима у правилном редоследу како би се прогресивно ограничили импулси пренапонског напона на безбедан ниво за заштићени уређај. Уређаји за ограничавање напона су такође важан део свеобухватне заштите електрифицираних шинских пруга. Служе за спречавање недопустивог високог напона додира на металним деловима железничке опреме успостављањем привремене или трајне везе проводних делова са повратним кругом вучног система. Овом функцијом штите првенствено људе који могу доћи у контакт са овим изложеним проводљивим деловима.
Шта и како заштитити?
Пренапонски заштитни уређаји (СПД) за железничке станице и железнице
Водови за напајање наизменичном струјом 230/400 В
Железничке станице служе првенствено за заустављање воза за долазак и одлазак путника. У просторијама се налазе важни информативни, управљачки, контролни и сигурносни систем за железнички превоз, али и разни садржаји попут чекаоница, ресторана, продавница итд., Који су повезани на заједничку мрежу напајања и због своје електричне близине могу бити изложени ризику због квара на вучном кругу напајања. Да би се одржао несметан рад ових уређаја, на водовима наизменичног напајања мора бити инсталирана тростепена заштита од пренапонске струје. Препоручена конфигурација ЛСП пренапонских заштитних уређаја је следећа:
- Главна разводна плоча (трафостаница, улаз далековода) - СПД тип 1, нпр ФЛП50, или комбиновани одводник струје грома и одводник пренапона тип 1 + 2, нпр ФЛП12,5.
- Подразводне табле - заштита другог нивоа, СПД тип 2, нпр СЛП40-275.
- Технологија / опрема - заштита трећег нивоа, СПД тип 3,
- Ако су заштићени уређаји смјештени директно у или близу разводне плоче, онда је пожељно користити СПД тип 3 за монтажу на ДИН шину 35 мм, као нпр. СЛП20-275.
- У случајевима директне заштите кругова утичница у које се могу повезати ИТ уређаји као што су копир апарати, рачунари итд., Онда је погодан СПД за додатну уградњу у утичнице, нпр. ФЛД.
- Већину тренутне технологије мерења и управљања контролишу микропроцесори и рачунари. Због тога је, поред заштите од пренапона, неопходно елиминисати и ефекат сметњи радио фреквенције које би могле пореметити правилан рад, нпр. „Замрзавањем“ процесора, преписивањем података или меморије. За ове примене ЛСП препоручује ФЛД. Доступне су и друге варијанте у складу са потребном струјом оптерећења.
Поред сопствених железничких зграда, други важан део целокупне инфраструктуре је железничка пруга са широким спектром система управљања, надзора и сигнализације (нпр. Сигнална светла, електронско закључавање, преграде за прелаз, бројачи точкова вагона итд.). Њихова заштита од ефеката пренапонских напона веома је важна у смислу обезбеђивања несметаног рада.
- Да бисте заштитили ове уређаје, погодно је уградити СПД тип 1 у стуб за напајање или још бољи производ из асортимана ФЛП12,5, СПД тип 1 + 2 који захваљујући нижем нивоу заштите боље штити опрему.
За железничку опрему која је повезана директно са шинама или у њиховој близини (на пример, уређај за бројање вагона), неопходно је користити ФЛД, уређај за ограничење напона, како би се надокнадиле могуће разлике између шина и заштитног уземљења опреме. Дизајниран је за лаку монтажу на ДИН шину 35 мм.
Комуникационе технологије
Важан део система железничког превоза су такође све комуникационе технологије и њихова правилна заштита. Могу постојати разне дигиталне и аналогне комуникационе линије које раде на класичним металним кабловима или бежично. За заштиту опреме повезане на ове кругове могу се користити на пример ови одводници пренапонске струје ЛСП:
- Телефонска линија са АДСЛ или ВДСЛ2 - нпр. РЈ11С-ТЕЛЕ на улазу у зграду и близу заштићене опреме.
- Етхернет мреже - универзална заштита за мреже података и линије у комбинацији са ПоЕ, на пример ДТ-ЦАТ-6АЕА.
- Коаксијална антенска линија за бежичну комуникацију - нпр. ДС-Н-ФМ
Контролне и сигналне линије података
Линије мерне и управљачке опреме у железничкој инфраструктури морају, наравно, бити заштићене и од утицаја пренапона и пренапона како би се одржала максимална могућа поузданост и оперативност. Пример примене ЛСП заштите за мреже података и сигнала могу бити:
- Заштита сигналних и мерних водова на железничкој опреми - одводник пренапона СТ 1 + 2 + 3, нпр. ФЛД.
Шта и како заштитити?
Уређаји за ограничавање напона (ВЛД) за железничке станице и железнице
Током нормалног рада на железници, услед пада напона у повратном кругу или у вези са стањем квара, може доћи до недозвољеног високог напона додира на доступним деловима између повратног круга и земаљског потенцијала или на уземљеним изложеним проводљивим деловима (стубовима). , рукохвати и друга опрема). На местима доступним људима, као што су железничке станице или колосеци, неопходно је ограничити овај напон на безбедну вредност инсталирањем уређаја за ограничавање напона (ВЛД). Њихова функција је да успоставе привремену или трајну везу изложених проводљивих делова са повратним кругом у случају прекорачења дозвољене вредности напона додира. Приликом избора ВЛД потребно је размотрити да ли је потребна функција ВЛД-Ф, ВЛД-О или обоје, како је дефинисано у ЕН 50122-1. Изложени проводни делови надземних или вучних водова обично су повезани са повратним кругом директно или преко уређаја типа ВЛД-Ф. Дакле, уређаји за ограничење напона типа ВЛД-Ф намењени су за заштиту у случају кварова, на пример кратког споја система електричне вуче са изложеним проводљивим делом. Уређаји типа ВЛД-О користе се у нормалном раду, односно ограничавају повећани напон додира изазван шинским потенцијалом током рада воза. Функција уређаја за ограничавање напона није заштита од удара грома и прекидача. Ову заштиту пружају пренапонски заштитни уређаји (СПД). Захтеви за ВЛД претрпели су значајне промене са новом верзијом стандарда ЕН 50526-2 и сада постоје знатно већи технички захтеви за њих. Према овом стандарду, ограничивачи напона ВЛД-Ф класификовани су у класу 1, а ВЛД-О у класу 2.1 и класу 2.2.
ЛСП штити железничку инфраструктуру
Избегавајте застоје у систему и поремећаје у железничкој инфраструктури
Неометано функционисање железничке технологије зависи од правилног функционисања различитих високо осетљивих, електричних и електронских система. Стална доступност ових система је, међутим, угрожена ударима грома и електромагнетним сметњама. По правилу су оштећени и уништени проводници, међусобно повезане компоненте, модули или рачунарски системи основни узрок сметњи и дуготрајно решавање проблема. То заузврат значи касне возове и велике трошкове.
Смањите скупе сметње и умањите време застоја у систему ... свеобухватним концептом заштите од муње и пренапона прилагођеног вашим посебним захтевима.
Разлози за прекиде и штету
Ово су најчешћи разлози за поремећаје, застој система и оштећења у електричним железничким системима:
- Директни удар грома
Удари грома у надземне водове, колосеке или јарболе обично доводе до поремећаја или квара система.
- Индиректни удари грома
Гром удари у оближњу зграду или земљу. Пренапон се затим дистрибуира кабловима или индуктивно индукује, оштећујући или уништавајући незаштићене електронске компоненте.
- Електромагнетна интерференцијска поља
Пренапон се може појавити када различити системи међусобно делују због своје близине, нпр. Осветљени системи знакова преко аутопутева, високонапонских далековода и надземних контактних линија за железнице.
- Појаве унутар самог железничког система
Пребацивање и активирање осигурача додатни су фактор ризика јер такође могу да генеришу пренапонске ударе и изазову штету.
У железничком саобраћају генерално треба обратити пажњу на безбедност и оперативно немешање, а посебно на безусловну заштиту особа. Из горе наведених разлога уређаји који се користе у железничком транспорту морају да имају висок ниво поузданости који одговара потребама сигурног рада. Вероватноћа појаве квара услед неочекивано високих напона минимизирана је употребом одводника струје грома и уређаја за заштиту од пренапона направљених од стране ЛСП.
Заштита мреже напајања 230/400 В наизменичне струје
Да би се обезбедио беспрекоран рад система железничког транспорта, препоручује се уградња све три фазе СПД-ова у вод напајања. Први ступањ заштите састоји се од уређаја за заштиту од пренапона серије ФЛП, други степен формира СЛП СПД, а трећи степен инсталиран што ближе заштићеној опреми представља серија ТЛП са ВФ филтером за сузбијање сметњи.
Комуникациона опрема и управљачки кругови
Комуникациони канали су заштићени СПД-овима типа ФЛД, у зависности од коришћене комуникационе технологије. Заштита управљачких кола и мрежа података може се заснивати на одводницима струје грома ФРД.
Заштита од грома: Вожња тим возом
Када помислимо на заштиту од грома како се односи на индустрију и катастрофе, размишљамо о очигледном; Нафта и гас, комуникације, производња електричне енергије, комуналне услуге итд. Али мало од нас размишља о возовима, железницама или превозу уопште. Што да не? Возови и оперативни системи који њима управљају подједнако су подложни ударима грома као и било шта друго, а резултат удара грома у железничку инфраструктуру може бити препрека и понекад катастрофа. Електрична енергија је главни део операција железничког система, а мноштво делова и компонената потребних за изградњу железничких пруга широм света су бројни.
Удар возова и железничких система дешава се чешће него што мислимо. 2011. године у воз у источној Кини (у граду Вензхоу, провинција Зхејианг) погодила се муња која га је буквално зауставила услед изласка снаге. Брзи метак воз ударио је у онеспособљени воз. Изгинуле су 43 особе, а још 210 је рањено. Укупни познати трошкови катастрофе износили су 15.73 милиона долара.
У чланку објављеном у УК Нетворк Раилс наводи се да су у Великој Британији „Громови оштетили железничку инфраструктуру у просеку 192 пута сваке године између 2010. и 2013. године, а сваки штрајк је доводио до 361 минута кашњења. Поред тога, отказано је 58 возова годишње због оштећења од удара грома. “ Ове појаве имају огроман утицај на економију и трговину.
2013. године становник је камером ухватио гром како удара у воз у Јапану. Срећа је што штрајк није проузроковао повреде, али је могао бити разарајући да је погодио на правом месту. Захваљујући томе што су изабрали громобранску заштиту за железничке системе. У Јапану су одабрали проактивни приступ заштити железничких система коришћењем доказаних решења за заштиту од муње, а Хитацхи предњачи у примени.
Гром је увек био претња број 1 за рад железница, посебно у недавним оперативним системима са осетљивим сигналним мрежама против пренапона или електромагнетног импулса (ЕМП) који је последица грома као његовог секундарног ефекта.
Следи једна од студија случаја заштите осветљења за приватне железнице у Јапану.
Тсукуба Екпресс Лине је познат по свом поузданом раду са минималним временом застоја. Њихови компјутеризовани системи за управљање и управљање опремљени су конвенционалним системом заштите од грома. Међутим, 2006. године јака олуја оштетила је системе и пореметила њихово пословање. Хитацхи је замољен да консултује штету и предложи решење.
Предлог је обухватио увођење система дисипационих низова (ДАС) са следећим спецификацијама:
Од уградње ДАС-а, више од 7 година није било грома у овим специфичним објектима. Ова успешна референца довела је до континуиране инсталације ДАС-а на свакој станици на овој линији сваке године од 2007. до данас. Овим успехом, Хитацхи је применио слична решења за заштиту осветљења и за друге приватне железничке објекте (од сада 7 приватних железничких компанија).
Да закључимо, Лигхтнинг је увек претња објектима са критичним операцијама и пословима, не ограничавајући се само на железнички систем као што је претходно разрађено. Било који саобраћајни систем који зависи од несметаног рада и минималног застоја мора да обезбеди да њихови објекти буду добро заштићени од непредвиђених временских услова. Својим решењем за заштиту од грома (укључујући ДАС технологију), Хитацхи је веома заинтересован да допринесе и обезбеди континуитет пословања за своје купце.
Громобранска заштита железнице и сродних индустрија
Железничко окружење је изазовно и немилосрдно. Структура вучне силе изнад главе буквално формира огромну антену за гром. Ово захтева приступ системског размишљања да заштити елементе који су везани на шину, постављени на шину или у непосредној близини колосека, од удара грома. Оно што ствари чини још изазовнијим је брзи раст употребе електронских уређаја са малим напајањем у железничком окружењу. На пример, сигналне инсталације еволуирале су од механичких блокада до заснивања на софистицираним електронским поделементима. Поред тога, праћење стања железничке инфраструктуре донело је бројне електронске системе. Отуда критична потреба за заштитом од грома у свим аспектима железничке мреже. Стварно ауторово искуство у заштити осветљења шинских система биће подељено са вама.
увод
Иако се овај рад фокусира на искуство у железничком окружењу, принципи заштите примењиваће се подједнако и на сродне индустрије у којима је инсталирана база опреме смештена напољу у ормарима и кабловима повезана са главним системом за контролу / мерење. Дистрибуирана природа различитих системских елемената захтева нешто холистички приступ заштити од грома.
Железничко окружење
Железничким окружењем доминира надземна конструкција која чини огромну антену за муње. У руралним подручјима надземна структура је главна мета за пражњење грома. Кабл за уземљење на врху јарбола осигурава да цела структура има исти потенцијал. Сваки трећи до пети јарбол везан је за вучну шину за повратак (друга шина се користи у сигналне сврхе). У подручјима једносмерне вуче јарболи су изоловани од земље ради спречавања електролизе, док су у областима вуче наизменичном струјом јарболи у контакту са земљом. Софистицирани системи сигнализације и мерења уграђени су у шину или у непосредној близини шине. Таква опрема је изложена деловању грома у шини, која се подиже преко горње конструкције. Сензори на шини су каблом повезани са системима за мерење поред пута, који су упућени на земљу. Ово објашњава зашто опрема на шинама није само изложена индукованим пренапонским ударима, већ је изложена и проводним (полу-директним) пренапонским ударима. Дистрибуција електричне енергије у различите сигналне инсталације такође се врши преко надземних далековода, који су подједнако подложни директним ударима грома. Опсежна подземна кабловска мрежа повезује све различите елементе и подсистеме смештене у челичне кућишта апарата дуж пруге, прилагођене контејнере или бетонска кућишта Роцла. Ово је изазовно окружење у којем су правилно дизајнирани системи за заштиту од грома пресудни за опстанак опреме. Оштећена опрема резултира недоступношћу сигналних система, што узрокује оперативне губитке.
Разни мерни системи и сигнални елементи
За надзор здравља возног парка као и нежељених нивоа напрезања у шинској структури користе се разни мерни системи. Неки од ових система су: Детектори врућег лежаја, Детектори вруће кочнице, Систем мерења профила точка, Вага у покрету / Мерење удара точка, Детектор косог окретног постоља, Мерење дугачких напона крај пута, Систем идентификације возила, Ваге. Следећи сигнални елементи су витални и морају бити доступни за ефикасан сигнални систем: колосеци колосека, бројачи осовина, откривање тачака и опрема за напајање.
Начини заштите
Попречна заштита указује на заштиту између проводника. Уздужна заштита значи заштиту између проводника и земље. Трострука заштита обухвата и уздужну и попречну заштиту на двопроводничком колу. Двокрака заштита имаће попречну заштиту уз уздужну заштиту само на неутралном (заједничком) проводнику двожичног кола.
Громобранска заштита на линији напајања
Степени трансформатори су монтирани на Х-јарболске конструкције и заштићени су високонапонским одводним стеговима на наменски ХТ уземљење. Низак напон звонастог типа је инсталиран између ХТ кабла за уземљење и Х-јарбола. Х-јарбол је везан за вучну шину за повратак. На разводној табли за унос снаге у просторији са опремом поставља се трострука заштита путање помоћу модула заштите класе 1. Заштита другог степена састоји се од серијских индуктора са заштитним модулима класе 2 на уземљење централног система. Трећа фаза заштите обично се састоји од прилагођених инсталираних МОВ-а или привремених пригушивача унутар ормана за напајање.
Четворосатно напајање у стању приправности обезбеђује се преко батерија и претварача. Будући да се излаз претварача напаја каблом до опреме поред пруге, он је такође изложен ударима грома изазваним на подземном каблу. Трострука заштита класе 2 је инсталирана да се брине о овим пренапонским струјама.
Принципи дизајна заштите
При дизајнирању заштите за различите мерне системе поштују се следећи принципи:
Идентификујте све каблове који улазе и излазе.
Користите конфигурацију троструке путање.
Створите обилазницу за ударну енергију тамо где је то могуће.
Држите систем 0В и кабловске екране одвојено од земље.
Користите изједначавање потенцијала. Уздржите се од ланчаног повезивања земаљских веза.
Не брините за директне ударе.
Заштита бројача осовина
Да би се спречило да „удар муња“ „привуче“ локални зуб земље, опрема поред пруге остаје плутајућа. Енергија пренапона индукована у репним кабловима и главама за бројање монтираним на шину мора се затим ухватити и усмерити око електронског кола (уметка) на комуникациони кабл који повезује стазу уз стазу са удаљеном јединицом за бројање (процењивач) у соби за опрему. Сви кругови за пренос, пријем и комуникацију су на овај начин „заштићени“ до еквипотенцијалне плутајуће равни. Тада ће енергија пренапона прелазити из репних каблова у главни кабл преко еквипотенцијалне равни и заштитних елемената. Ово спречава продирање енергије пренапона кроз електронске склопове и његово оштећење. Ова метода се назива заобилазном заштитом, показала се врло успешном и често се користи тамо где је то потребно. У просторији за опрему комуникациони кабл је опремљен троструком заштитом за усмеравање све енергије пренапона на земљу система.
Заштита мерних система на шинама
Вагови и разне друге примене користе мерне уређаје који су залепљени на шине. Блиц над потенцијалом ових деформатора је врло низак, што их чини рањивим на муње у шинама, посебно због уземљења мерног система као таквог унутар оближње колибе. Заштитни модули класе 2 (275В) користе се за испуштање шина у системску масу путем одвојених каблова. Да би се даље спречило бљескање са шина, екрани каблова са уплетеном паром засечени су на крају шине. Екрани свих каблова нису повезани са земљом, већ се празне преко одводника гаса. Ово ће спречити да се (директна) бука уземљења повеже са кабловским круговима. Да би функционисао као екран по дефиницији, екран треба да буде повезан на систем 0В. Да би се употпунила заштитна слика, систем 0В треба оставити да плута (не уземљити), док би долазна снага требала бити правилно заштићена у режиму троструке путање.
Уземљење путем рачунара
Универзални проблем постоји у свим мерним системима где се рачунари користе за обављање анализа података и других функција. Конвенционално се кућиште рачунара уземљује преко кабла за напајање, а 0В (референтна линија) рачунара такође се уземљује. Ова ситуација обично крши принцип одржавања мерног система плутајући као заштита од спољних удара грома. Једини начин за превазилажење ове дилеме је напајање рачунара путем изолационог трансформатора и изоловање оквира рачунара од системског ормана у који је монтиран. РС232 везе са другом опремом поново ће створити проблем уземљења, за шта се као решење предлаже оптичка веза. Кључна реч је посматрање целокупног система и проналазак холистичког решења.
Плутање нисконапонских система
Сигурна је пракса да се спољни кругови заштите земљом, а кругови напајања референцирају и заштите земљом. Нисконапонска опрема мале снаге подложна је буци на сигналним прикључцима и физичким оштећењима која настају услед пренапонске енергије дуж мерних каблова. Најефикасније решење за ове проблеме је плутање опреме мале снаге. Ова метода је праћена и примењена на солид стате сигналним системима. Одређени систем европског порекла дизајниран је тако да када се модули прикључе на мрежу, они се аутоматски уземљују на ормар. Ова земља се простире до земљине равни на плочама рачунара као таква. Нисконапонски кондензатори се користе за ублажавање буке између земље и система 0В. Пренапонски напони пореклом са пруге улазе кроз сигналне прикључке и пробијају се кроз ове кондензаторе, оштећујући опрему и често оставља пут за унутрашње напајање од 24 В да потпуно уништи плоче рачунара. Ово је упркос заштити троструке путање (130В) на свим улазним и одлазним круговима. Тада је направљено јасно раздвајање између кућишта ормана и шине сабирнице за уземљење система. Сва заштита од грома односила се на шину сабирнице земље. Простирка за уземљење система, као и оклоп свих спољних каблова, завршени су на шини уземљења. Кабинет је плутао са земље. Иако је овај посао завршен пред крај најновије сезоне грома, није забележена штета од грома ни на једној од пет урађених станица (приближно 80 инсталација), док је неколико муња ипак прошло. Следећа муњевита сезона доказаће да ли је овај тотални системски приступ успешан.
Постигнућа
Преданим напорима и проширивањем инсталације побољшаних метода заштите од грома, кварови повезани са громовима достигли су прекретницу.
Као и увек ако имате питања или требате додатне информације, слободно нас контактирајте на салес@лсп-интернатионал.цом
Будите опрезни тамо! Посетите ввв.лсп-интернатионал.цом за све ваше потребе за заштитом од грома. Пратите нас на Twitter, фацебоок ЛинкедИн за више информација.
Вензхоу Аррестер Елецтриц Цо., Лтд. (ЛСП) је произвођач АЦ&ДЦ СПД-а у потпуном кинеском власништву за широк спектар индустрија широм света.
ЛСП нуди следеће производе и решења:
- Уређај за заштиту од пренапонске струје (СПД) за нисконапонске електроенергетске системе од 75Вац до 1000Вац према ИЕЦ 61643-11: 2011 и ЕН 61643-11: 2012 (класификација испитивања типа: Т1, Т1 + Т2, Т2, Т3).
- Уређај за заштиту од пренапонске струје једносмерне струје (СПД) за фотолатоне од 500Вдц до 1500Вдц према ИЕЦ 61643-31: 2018 и ЕН 50539-11: 2013 [ЕН 61643-31: 2019] (класификација испитивања типа: Т1 + Т2, Т2)
- Заштита од пренапонске мреже за сигналне податке као што је ПоЕ (Повер овер Етхернет) пренапонска заштита према ИЕЦ 61643-21: 2011 и ЕН 61643-21: 2012 (класификација испитивања типа: Т2).
- ЛЕД улична светла пренапонска заштита
Хвала на посети!
