Im klassischen Sinne ist der Lichtbogenschutz in Russland ein schnell wirkender Kurzschlussschutz, der auf der Erfassung des Lichtspektrums eines offenen Lichtbogens in einer Schaltanlage basiert; hauptsächlich wird die gebräuchlichste Methode zur Erfassung des Lichtspektrums mithilfe von faseroptischen Sensoren verwendet im Industriesektor, aber mit dem Aufkommen neuer Produkte im Bereich des Lichtbogenschutzes im Wohnbereich, nämlich modulare AFDDs, die mit einem Stromsignal arbeiten und die Installation von Lichtbogenschutz auf abgehenden Leitungen, einschließlich Verteilerkästen, Kabeln, Anschlüssen, ermöglichen. Steckdosen usw. steigt das Interesse an diesem Thema.
Allerdings reden die Hersteller nicht viel über die detaillierte Gestaltung modularer Produkte (falls jemand solche Informationen hat, verweise ich gerne nur auf Quellen mit solchen Informationen), ein anderes Thema sind Lichtbogenschutzsysteme für den Industriebereich, mit einer detaillierten Beschreibung Bedienungsanleitung mit 122 Seiten, in der das Funktionsprinzip ausführlich beschrieben wird.
Betrachten Sie zum Beispiel das Lichtbogenschutzsystem VAMP 321 von Schneider Electric, das alle Lichtbogenschutzfunktionen wie Überstrom- und Lichtbogenerkennung umfasst.
Funktional
- Stromregelung in drei Phasen.
- Nullstrom.
- Ereignisprotokolle, Aufzeichnung von Notfallbedingungen.
- Auslösung entweder gleichzeitig durch Strom und Licht, oder nur durch Licht, oder nur durch Strom.
- Die Reaktionszeit des Ausgangs beträgt bei einem mechanischen Relais weniger als 7 ms, mit der optionalen IGBT-Karte reduziert sich die Reaktionszeit auf 1 ms.
- Anpassbare Triggerzonen.
- Kontinuierliches Selbstüberwachungssystem.
- Das Gerät kann in verschiedenen Lichtbogenschutzsystemen von Nieder- und Mittelspannungsverteilungsnetzen eingesetzt werden.
- Das Lichtbogenerkennungs- und Lichtbogenschutzsystem misst den Fehlerstrom und das Fehlersignal über die Lichtbogensensorkanäle und minimiert im Fehlerfall die Brenndauer durch schnelles Abschalten des Stroms, der den Lichtbogen speist.
Prinzip der Matrixkorrelation
Beim Festlegen der Aktivierungsbedingungen für eine bestimmte Lichtbogenschutzstufe wird eine logische Summierung auf die Ausgänge der Licht- und Strommatrizen angewendet.
Wenn eine Schutzstufe nur in einer Matrix ausgewählt wird, wird sie entweder bei einem aktuellen Zustand oder bei einem Lichtzustand betrieben, sodass das System so konfiguriert werden kann, dass es nur bei einem aktuellen Signal arbeitet.
Für die Überwachung bei der Programmierung von Schutzstufen verfügbare Signale:
- Ströme in Phasen.
- Nullstrom.
- Netzspannungen.
- Phasenspannungen.
- Nullspannung.
- Frequenz.
- Summe der Phasenströme.
- Mitsystemstrom.
- Gegensystemstrom.
- Relativer Wert des Gegensystemstroms.
- Verhältnis von Gegen- und Nullsystemströmen.
- Mitsystemspannung.
- Gegensystemspannung.
- Relativer Wert der Gegensystemspannung.
- Durchschnittlicher Stromwert in den Phasen (IL1+IL2+IL3)/3.
- Durchschnittlicher Spannungswert UL1,UL2,UL3.
- Durchschnittlicher Spannungswert U12,U23,U32.
- Nichtlinearer Verzerrungskoeffizient IL1.
- Nichtlinearer Verzerrungskoeffizient IL2.
- Nichtlinearer Verzerrungskoeffizient IL3.
- Nichtlinearer Verzerrungskoeffizient Ua.
- RMS-Wert von IL1.
- RMS-Wert von IL2.
- RMS-Wert von IL3.
- Mindestwert IL1,IL2,IL3.
- Maximalwert IL1,IL2,IL3.
- Mindestwert U12,U23,U32.
- Maximalwert U12,U23,U32.
- Mindestwert UL1,UL2,UL3.
- Maximalwert UL1,UL2,UL3.
- Hintergrundwert Uo.
- RMS-Wert Iо.
Aufzeichnung von Notfallmodi
Mit der Notfallaufzeichnung können alle Messsignale (Ströme, Spannungen, Informationen über die Zustände digitaler Ein- und Ausgänge) gespeichert werden. Digitale Eingänge umfassen auch Lichtbogenschutzsignale.
Starte die Aufnahme
Die Aufzeichnung kann durch Auslösen bzw. Auslösen einer beliebigen Schutzstufe oder eines beliebigen Digitaleingangs gestartet werden. Das Triggersignal wird in der Ausgangssignalmatrix ausgewählt (Vertikalsignal DR). Die Aufzeichnung kann auch manuell gestartet werden.
Selbstkontrolle
Der nichtflüchtige Speicher des Geräts wird mithilfe eines Kondensators mit hoher Kapazität und eines RAM mit geringem Stromverbrauch implementiert.
Wenn die Hilfsstromversorgung eingeschaltet ist, werden der Kondensator und der RAM intern mit Strom versorgt. Wenn die Stromversorgung ausgeschaltet wird, beginnt der RAM, Strom vom Kondensator zu erhalten. Die Informationen bleiben so lange erhalten, wie der Kondensator die zulässige Spannung aufrechterhalten kann. Bei einem Raum mit einer Temperatur von +25 °C beträgt die Betriebszeit 7 Tage (hohe Luftfeuchtigkeit verringert diesen Parameter).
Der nichtflüchtige RAM wird zum Speichern von Aufzeichnungen über Notfallbedingungen und eines Ereignisprotokolls verwendet.
Die Funktionen des Mikrocontrollers und die Integrität der damit verbundenen Leitungen sowie die Funktionsfähigkeit der Software werden von einem separaten Selbstüberwachungsnetzwerk überwacht. Zusätzlich zur Überwachung versucht dieses Netzwerk im Falle einer Fehlfunktion den Mikrocontroller neu zu starten. Wenn der Neustart nicht erfolgreich ist, signalisiert das Selbstüberwachungsgerät, dass ein dauerhafter interner Fehler vorliegt.
Wenn das Selbstüberwachungsgerät einen dauerhaften Fehler erkennt, deaktiviert es die anderen Ausgangsrelais (mit Ausnahme des Ausgangsrelais der Selbstüberwachungsfunktion und der vom Lichtbogenschutz verwendeten Ausgangsrelais).
Auch die interne Stromversorgung wird überwacht. Bei fehlender zusätzlicher Stromversorgung wird automatisch ein Alarmsignal gesendet. Dies bedeutet, dass das interne Fehlerausgangsrelais aktiviert ist, wenn die Hilfsstromversorgung eingeschaltet ist und kein interner Fehler erkannt wird.
Die Zentraleinheit, Ein-/Ausgabegeräte und Sensoren werden überwacht.
Von der Lichtbogenschutzfunktion verwendete Messungen
Die Messung des Stroms in drei Phasen und des Erdschlussstroms zum Lichtbogenschutz erfolgt elektronisch. Die Elektronik vergleicht die Stromwerte mit den Auslöseeinstellungen und stellt bei Überschreitung des Grenzwerts binäre Signale „I>>“ oder „Io>>“ für die Lichtbogenschutzfunktion bereit. Alle aktuellen Komponenten werden berücksichtigt.
Die Signale „I>>“ und „Io>>“ sind mit dem FPGA-Chip verbunden, der die Lichtbogenschutzfunktion übernimmt. Die Messgenauigkeit für den Lichtbogenschutz beträgt ±15 % bei 50 Hz.
Harmonische und totale Nicht-Sinusoidität (THD)
Das Gerät berechnet den THD als Prozentsatz der Ströme und Spannungen bei der Grundfrequenz.
Berücksichtigt werden Oberschwingungen von der 2. bis zur 15. für Phasenströme und -spannungen. (Die 17. Harmonische wird teilweise im 15. Harmonischenwert enthalten sein. Dies ist auf digitale Messprinzipien zurückzuführen.)
Spannungsmessmodi
Abhängig von der Art der Anwendung und den verfügbaren Stromwandlern kann das Gerät entweder an Restspannung, Außenleiter- oder Außenleiterspannung angeschlossen werden. Der einstellbare Parameter „Spannungsmessmodus“ muss entsprechend der verwendeten Verbindung eingestellt werden.
Verfügbare Modi:
"U0"
Das Gerät wird an Nullspannung angeschlossen. Es ist ein gerichteter Erdschlussschutz verfügbar. Netzspannungsmessung, Energiemessung sowie Über- und Unterspannungsschutz sind nicht verfügbar.
„1LL“
Das Gerät ist an Netzspannung angeschlossen. Es stehen eine einphasige Spannungsmessung sowie Unter- und Überspannungsschutz zur Verfügung. Ein gerichteter Erdschlussschutz ist nicht verfügbar.
„1LN“
Das Gerät wird an eine Phasenspannung angeschlossen. Es stehen einphasige Spannungsmessungen zur Verfügung. In Netzen mit fest geerdeten und kompensierten Neutralleitern stehen Unterspannungs- und Überspannungsschutz zur Verfügung. Ein gerichteter Erdschlussschutz ist nicht verfügbar.
Symmetrische Komponenten
In einem Dreiphasensystem lassen sich Spannungen und Ströme in symmetrische Komponenten auflösen, so Fortescue.
Die symmetrischen Komponenten sind:
- Direkte Reihenfolge.
- Umgekehrte Reihenfolge.
- Nullfolge.
Kontrollierte Objekte
Mit diesem Gerät können Sie bis zu sechs Objekte steuern, beispielsweise einen Schalter, einen Trennschalter oder ein Erdungsmesser. Die Steuerung kann nach dem Prinzip „Wahl-Aktion“ oder „Direkte Steuerung“ erfolgen.
Logische Funktionen
Das Gerät unterstützt Benutzerprogrammlogik für logische Signalausdrücke.
Verfügbare Funktionen sind:
- I.
- ODER.
- Exklusiv oder.
- NICHT.
- ZÄHLER.
- RS&D-Flip-Flops.
Source: habr.com