古典的な意味では、ロシアにおけるアーク保護は、開閉装置内の開放電気アークの光スペクトルの記録に基づく即効性のある短絡保護であり、光ファイバーセンサーを使用して光スペクトルを記録する最も一般的な方法が主に使用されています。産業分野では新製品の登場により、家庭分野におけるアーク保護の分野では、電流信号で動作するモジュラーAFDDにより、配電ボックス、ケーブル、接続、ソケットなど、このトピックへの関心が高まっています。
しかし、メーカーはモジュラー製品の詳細な設計についてはあまり話しません (誰かがそのような情報を持っている場合、私は喜んでそのような情報源へのリンクを提供するだけです)。もう 122 つの問題は、産業部門向けのアーク保護システムです。 XNUMX ページのユーザーマニュアルには、動作原理が詳細に説明されています。
たとえば、Schneider Electric の VAMP 321 アーク保護システムを考えてみましょう。このシステムには、過電流やアーク検出などのすべてのアーク保護機能が含まれています。
機能的
- XNUMX段階の電流制御。
- ゼロ相電流。
- イベントログ、緊急事態を記録します。
- 電流と光による同時、または光のみ、または電流のみによるトリガー。
- 機械式リレーを使用した場合の出力の応答時間は 7 ミリ秒未満ですが、オプションの IGBT カードを使用すると、応答時間は 1 ミリ秒に短縮されます。
- カスタマイズ可能なトリガーゾーン。
- 継続的な自己監視システム。
- このデバイスは、低電圧および中電圧配電ネットワークのさまざまなアーク保護システムで使用できます。
- アークフラッシュ検出およびアーク保護システムは、アークセンサーチャネルを介して障害電流と信号を測定し、障害が発生した場合は、アークに供給する電流を迅速に遮断することで燃焼時間を最小限に抑えます。
行列相関の原理
特定のアーク保護ステージの作動条件を設定する場合、論理和が光と電流のマトリックスの出力に適用されます。
保護段が XNUMX つのマトリックスのみで選択されている場合、保護段は電流条件または光条件のいずれかで動作するため、システムは電流信号のみで動作するように構成できます。
保護ステージのプログラミング時にモニタリングに利用できる信号:
- 段階的な電流。
- ゼロ相電流。
- 線間電圧。
- 相電圧。
- ゼロ相電圧。
- 周波数。
- 相電流の合計。
- 正相電流。
- 逆相電流。
- 逆相電流の相対値。
- 負相電流とゼロ相電流の比。
- 正相電圧。
- 逆相電圧。
- 逆相電圧の相対値。
- 各相の平均電流値(IL1+IL2+IL3)/3。
- 平均電圧値 UL1、UL2、UL3。
- 平均電圧値 U12、U23、U32。
- 非線形歪係数IL1。
- 非線形歪係数IL2。
- 非線形歪係数IL3。
- 非線形歪係数Ua。
- IL1の実効値。
- IL2の実効値。
- IL3の実効値。
- 最小値IL1、IL2、IL3。
- 最大値IL1、IL2、IL3。
- 最小値 U12、U23、U32。
- 最大値 U12、U23、U32。
- 最小値UL1、UL2、UL3。
- 最大値UL1、UL2、UL3。
- 背景値うお。
- RMS 値 I®。
緊急モードの記録
緊急記録を使用すると、すべての測定信号（電流、電圧、デジタル入出力の状態に関する情報）を保存できます。 デジタル入力にはアーク保護信号も含まれています。
録音を開始
任意の保護ステージまたは任意のデジタル入力をトリガーまたはトリガーすることで録音を開始できます。 トリガ信号は出力信号マトリクス（垂直信号 DR）で選択されます。 手動で録音を開始することもできます。
自己管理
デバイスの不揮発性メモリは、大容量コンデンサと低電力 RAM を使用して実装されています。
補助電源がオンになると、内部でコンデンサと RAM に電力が供給されます。 電源がオフになると、RAM はコンデンサから電力を受け取り始めます。 コンデンサが許容電圧を維持できる限り、情報は保持されます。 温度が+25℃の部屋の場合、動作時間は7日間になります（湿度が高いとこのパラメータが減少します）。
不揮発性 RAM は、緊急事態の記録とイベント ログを保存するために使用されます。
マイクロコントローラーの機能とそれに関連するワイヤーの完全性は、ソフトウェアの保守性とともに、別個の自己監視ネットワークによって監視されます。 このネットワークは監視に加えて、誤動作が発生した場合にマイクロコントローラーの再起動を試みます。 再起動が失敗した場合、自己監視デバイスは永続的な内部障害の表示を開始するよう信号を送信します。
自己監視装置が永続的な故障を検出すると、他の出力リレー (自己監視機能の出力リレーとアーク保護で使用される出力リレーを除く) が無効になります。
内部電源も監視されます。 追加の電力がない場合、アラーム信号が自動的に送信されます。 これは、補助電源がオンになっていて内部故障が検出されない場合、内部故障出力リレーが通電されることを意味します。
中央ユニット、入出力デバイス、センサーが監視されます。
アーク保護機能で使用される測定値
アーク保護のための三相電流と地絡電流の測定は電子的に実行されます。 電子機器は電流レベルをトリップ設定と比較し、制限を超えた場合にアーク保護機能にバイナリ信号「I>>」または「Io>>」を提供します。 現在のすべてのコンポーネントが考慮されます。
信号「I>>」および「Io>>」は、アーク保護機能を実行する FPGA チップに接続されます。 アーク保護の測定精度は 15Hz で ±50% です。
高調波と全非正弦波性 (THD)
このデバイスは、基本周波数における電流と電圧のパーセンテージとして THD を計算します。
相電流と電圧の 2 次から 15 次までの高調波が考慮されます。 (17次高調波値には15次高調波が一部含まれます。これはデジタル測定原理によるものです。)
電圧測定モード
アプリケーションのタイプと利用可能な変流器に応じて、デバイスは残留電圧、線間電圧、または相間電圧のいずれかに接続できます。 調整可能なパラメータ「電圧測定モード」は、使用する接続に応じて設定する必要があります。
利用可能なモード：
「う０」
デバイスはゼロシーケンス電圧に接続されています。 方向性地絡保護が可能です。 線間電圧測定、エネルギー測定、過電圧および低電圧保護は利用できません。
「1LL」
デバイスは線間電圧に接続されています。 単相電圧測定、不足電圧および過電圧保護が利用可能です。 方向性地絡保護は使用できません。
「1LN」
デバイスは単相電圧に接続されています。 単相電圧測定が可能です。 しっかりと接地され補償された中性点を備えたネットワークでは、不足電圧および過電圧保護が利用可能です。 方向性地絡保護は使用できません。
対称コンポーネント
Fortescue によれば、三相システムでは、電圧と電流は対称的な成分に分解できます。
対称コンポーネントは次のとおりです。
- 直接拡散。
- 逆シーケンス。
- ゼロシーケンス。
制御対象
このデバイスを使用すると、スイッチ、断路器、接地ナイフなど、最大 XNUMX つのオブジェクトを制御できます。 制御は「選択動作」または「直接制御」の原理に従って実行できます。
ロジック機能
このデバイスは、論理信号表現のためのユーザー プログラム ロジックをサポートしています。
利用可能な機能は次のとおりです。
- I.
- または。
- 排他的論理和。
- ない。
- カウンター。
- RS&Dのフリップフロップ。
出所： habr.com