En el sentido clásico, la protección contra arco en Rusia es una protección contra cortocircuitos de acción rápida basada en el registro del espectro de luz de un arco eléctrico abierto en un interruptor; el método más común para registrar el espectro de luz utilizando sensores de fibra óptica se utiliza principalmente. en el sector industrial, pero con la llegada de nuevos productos En el campo de la protección de arco en el sector residencial, a saber, AFDD modulares que funcionan con una señal de corriente, que permiten la instalación de protección de arco en líneas salientes, incluidas cajas de distribución, cables, conexiones, enchufes, etc., el interés por este tema está aumentando.
Sin embargo, los fabricantes no hablan mucho sobre el diseño detallado de productos modulares (si alguien tiene esa información, estaré encantado de proporcionar enlaces a fuentes de dicha información), otra cuestión son los sistemas de protección de arco para el sector industrial, con una descripción detallada Manual de usuario de 122 páginas, donde se describe detalladamente el principio de funcionamiento.
Considere, por ejemplo, el sistema de protección de arco VAMP 321 de Schneider Electric, que incluye todas las funciones de protección de arco, como sobrecorriente y detección de arco.
Funcional
- Control de corriente en tres fases.
- Corriente de secuencia cero.
- Registros de eventos, registro de condiciones de emergencia.
- Disparo simultáneamente por corriente y luz, o solo por luz, o solo por corriente.
- El tiempo de respuesta de la salida con relé mecánico es inferior a 7 ms, con la tarjeta IGBT opcional el tiempo de respuesta se reduce a 1 ms.
- Zonas de activación personalizables.
- Sistema de autocontrol continuo.
- El dispositivo se puede utilizar en diversos sistemas de protección de arco de redes de distribución de baja y media tensión.
- El sistema de detección de arco eléctrico y protección de arco mide la corriente de falla y la señal a través de los canales del sensor de arco y, si ocurre una falla, minimiza el tiempo de combustión cortando rápidamente la corriente que alimenta el arco.
Principio de correlación matricial
Al establecer las condiciones de activación para una etapa de protección de arco específica, se aplica una suma lógica a las salidas de las matrices de luz y corriente.
Si se selecciona una etapa de protección en una sola matriz, opera en una condición actual o en una condición de luz, por lo que el sistema se puede configurar para operar solo en una señal actual.
Señales disponibles para monitoreo al programar etapas de protección:
- Corrientes en fases.
- Corriente de secuencia cero.
- Tensiones de línea.
- Tensiones de fase.
- Tensión de secuencia cero.
- Frecuencia.
- Suma de corrientes de fase.
- Corriente de secuencia positiva.
- Corriente de secuencia negativa.
- Valor relativo de la corriente de secuencia negativa.
- Relación de corrientes de secuencia negativa y cero.
- Tensión de secuencia positiva.
- Tensión de secuencia negativa.
- Valor relativo de la tensión de secuencia negativa.
- Valor medio de corriente en fases (IL1+IL2+IL3)/3.
- Valor de tensión media UL1,UL2,UL3.
- Valor medio de tensión U12,U23,U32.
- Coeficiente de distorsión no lineal IL1.
- Coeficiente de distorsión no lineal IL2.
- Coeficiente de distorsión no lineal IL3.
- Coeficiente de distorsión no lineal Ua.
- Valor RMS de IL1.
- Valor RMS de IL2.
- Valor RMS de IL3.
- Valor mínimo IL1,IL2,IL3.
- Valor máximo IL1,IL2,IL3.
- Valor mínimo U12,U23,U32.
- Valor máximo U12,U23,U32.
- Valor mínimo UL1,UL2,UL3.
- Valor máximo UL1,UL2,UL3.
- Valor de fondo Uo.
- Valor RMS I®.
Grabación de modos de emergencia
La grabación de emergencia se puede utilizar para guardar todas las señales de medición (corrientes, voltajes, información sobre los estados de las entradas y salidas digitales). Las entradas digitales también incluyen señales de protección de arco.
Empezar a grabar
La grabación se puede iniciar activando o activando cualquier etapa de protección o cualquier entrada digital. La señal de disparo se selecciona en la matriz de señal de salida (señal vertical DR). La grabación también se puede iniciar manualmente.
Autocontrol
La memoria no volátil del dispositivo se implementa mediante un condensador de alta capacidad y una RAM de bajo consumo.
Cuando se enciende la fuente de alimentación auxiliar, el condensador y la RAM se alimentan internamente. Cuando se corta la fuente de alimentación, la RAM comienza a recibir energía del condensador. Retendrá información mientras el condensador pueda mantener el voltaje permitido. Para una habitación con una temperatura de +25C, el tiempo de funcionamiento será de 7 días (la alta humedad reduce este parámetro).
La RAM no volátil se utiliza para almacenar registros de condiciones de emergencia y un registro de eventos.
Las funciones del microcontrolador y la integridad de los cables asociados a él, junto con la capacidad de servicio del software, son monitoreadas por una red de autocontrol separada. Además de monitorear, esta red intenta reiniciar el microcontrolador en caso de mal funcionamiento. Si el reinicio no tiene éxito, el dispositivo de autocontrol envía una señal para comenzar a indicar una falla interna permanente.
Si el dispositivo de autocontrol detecta una falla permanente, desactivará los otros relés de salida (excepto el relé de salida de la función de autocontrol y los relés de salida utilizados por la protección de arco).
También se controla la fuente de alimentación interna. En ausencia de energía adicional, se envía automáticamente una señal de alarma. Esto significa que el relé de salida de falla interna se energiza si se enciende la fuente de alimentación auxiliar y no se detecta ninguna falla interna.
Se monitorean la unidad central, los dispositivos de entrada/salida y los sensores.
Medidas utilizadas por la función de protección de arco.
Las medidas de corriente en tres fases y corriente de defecto a tierra para protección de arco se realizan de forma electrónica. La electrónica compara los niveles actuales con los ajustes de disparo y proporciona señales binarias “I>>” o “Io>>” para la función de protección de arco si se excede el límite. Se tienen en cuenta todos los componentes actuales.
Las señales “I>>” e “Io>>” están conectadas al chip FPGA, que realiza la función de protección de arco. La precisión de la medición para la protección contra arco es ±15% a 50 Hz.
Armónicos y no sinusoidalidad total (THD)
El dispositivo calcula la THD como porcentaje de las corrientes y tensiones a la frecuencia fundamental.
Se tienen en cuenta los armónicos del 2 al 15 para corrientes y tensiones de fase. (El armónico 17 se incluirá parcialmente en el valor del armónico 15. Esto se debe a los principios de medición digital).
Modos de medición de voltaje
Dependiendo del tipo de aplicación y de los transformadores de corriente disponibles, el dispositivo se puede conectar a tensión residual, línea a fase o fase a fase. El parámetro ajustable “Modo de medición de voltaje” debe configurarse de acuerdo con la conexión que se esté utilizando.
Modos disponibles:
"U0"
El dispositivo está conectado a una tensión de secuencia cero. Está disponible protección de falla a tierra direccional. La medición de voltaje de línea, la medición de energía y la protección contra sobretensión y subtensión no están disponibles.
"1LL"
El dispositivo está conectado a la tensión de línea. Están disponibles medición de tensión monofásica y protección contra sobretensión y subtensión. La protección de falla a tierra direccional no está disponible.
“1LN”
El dispositivo está conectado a una tensión monofásica. Se encuentran disponibles mediciones de voltaje monofásico. En redes con neutros sólidamente conectados a tierra y compensados, se encuentran disponibles protecciones contra sobretensiones y subtensiones. La protección de falla a tierra direccional no está disponible.
Componentes simétricos
Según Fortescue, en un sistema trifásico, las tensiones y las corrientes se pueden descomponer en componentes simétricos.
Los componentes simétricos son:
- Secuencia directa.
- Secuencia inversa.
- Secuencia cero.
Objetos controlados
Este dispositivo le permite controlar hasta seis objetos, como un interruptor, un seccionador o una cuchilla de puesta a tierra. El control puede realizarse según el principio de “elección-acción” o “control directo”.
Funciones lógicas
El dispositivo admite la lógica del programa de usuario para expresiones de señales lógicas.
Las funciones disponibles son:
- И.
- O.
- Exclusivo o.
- NO.
- CONTADORES.
- Chanclas RS&D.
Fuente: habr.com