V klasickom zmysle je oblúková ochrana v Rusku rýchlo pôsobiaca ochrana proti skratu založená na zaznamenávaní svetelného spektra otvoreného elektrického oblúka v rozvádzači, najbežnejšia metóda zaznamenávania svetelného spektra pomocou optických senzorov sa používa najmä v priemyselnom sektore, ale s nástupom nových produktov V oblasti oblúkovej ochrany v rezidenčnom sektore, a to modulárnych AFDD pracujúcich na prúdový signál, umožňujúce inštaláciu oblúkovej ochrany na vývodných vedeniach vrátane rozvodných skríň, káblov, prípojok, zásuvky a pod., záujem o túto tému sa zvyšuje.
O detailnom dizajne modulárnych produktov však výrobcovia príliš nehovoria (ak má niekto takéto informácie, len rád poskytnem odkazy na zdroje takýchto informácií), ďalšou vecou sú systémy oblúkovej ochrany pre priemyselný sektor, s podrobným užívateľský manuál na 122 stranách, kde je podrobne popísaný princíp činnosti.
Zvážte napríklad systém ochrany pred oblúkom VAMP 321 od spoločnosti Schneider Electric, ktorý zahŕňa všetky funkcie ochrany pred oblúkom, ako je nadprúd a detekcia oblúka.
funkčné
- Riadenie prúdu v troch fázach.
- Prúd s nulovou sekvenciou.
- Záznamy udalostí, zaznamenávanie núdzových podmienok.
- Spúšťanie buď súčasne prúdom a svetlom, alebo len svetlom, alebo len prúdom.
- Čas odozvy výstupu s mechanickým relé je menej ako 7 ms, s voliteľnou kartou IGBT sa čas odozvy skráti na 1 ms.
- Prispôsobiteľné spúšťacie zóny.
- Systém nepretržitého samomonitorovania.
- Zariadenie je možné použiť v rôznych systémoch oblúkovej ochrany v distribučných sieťach nízkeho a stredného napätia.
- Systém detekcie oblúkového blesku a ochrany pred oblúkom meria poruchový prúd a signál cez kanály snímača oblúka a ak dôjde k poruche, minimalizuje čas horenia rýchlym vypnutím prúdu napájajúceho oblúk.
Princíp maticovej korelácie
Pri nastavovaní podmienok aktivácie pre konkrétny stupeň oblúkovej ochrany sa na výstupy svetelných a prúdových matíc aplikuje logický súčet.
Ak je stupeň ochrany vybraný len v jednej matici, funguje buď na aktuálnom stave alebo na svetelnom stave, takže systém môže byť nakonfigurovaný tak, aby fungoval iba na prúdovom signáli.
Signály dostupné na monitorovanie pri programovaní ochranných stupňov:
- Prúdy vo fázach.
- Prúd s nulovou sekvenciou.
- Sieťové napätia.
- Fázové napätia.
- Napätie s nulovou sekvenciou.
- Frekvencia.
- Súčet fázových prúdov.
- Pozitívna sekvencia prúdu.
- Negatívny sekvenčný prúd.
- Relatívna hodnota prúdu zápornej sekvencie.
- Pomer záporných a nulových prúdov.
- Kladná sekvencia napätia.
- Záporná sekvencia napätia.
- Relatívna hodnota napätia zápornej sekvencie.
- Priemerná hodnota prúdu vo fázach (IL1+IL2+IL3)/3.
- Priemerná hodnota napätia UL1,UL2,UL3.
- Priemerná hodnota napätia U12,U23,U32.
- Koeficient nelineárneho skreslenia IL1.
- Koeficient nelineárneho skreslenia IL2.
- Koeficient nelineárneho skreslenia IL3.
- Koeficient nelineárneho skreslenia Ua.
- RMS hodnota IL1.
- RMS hodnota IL2.
- RMS hodnota IL3.
- Minimálna hodnota IL1,IL2,IL3.
- Maximálna hodnota IL1,IL2,IL3.
- Minimálna hodnota U12,U23,U32.
- Maximálna hodnota U12,U23,U32.
- Minimálna hodnota UL1,UL2,UL3.
- Maximálna hodnota UL1,UL2,UL3.
- Hodnota pozadia Uo.
- RMS hodnota I®.
Nahrávanie núdzových režimov
Núdzový záznam možno použiť na uloženie všetkých meraných signálov (prúdy, napätia, informácie o stavoch digitálnych vstupov a výstupov). Digitálne vstupy obsahujú aj signály oblúkovej ochrany.
Spustite nahrávanie
Nahrávanie je možné spustiť spustením alebo spustením akéhokoľvek ochranného stupňa alebo akéhokoľvek digitálneho vstupu. Spúšťací signál sa volí v matrici výstupného signálu (vertikálny signál DR). Nahrávanie je možné spustiť aj manuálne.
Sebakontrola
Energeticky nezávislá pamäť zariadenia je implementovaná pomocou vysokokapacitného kondenzátora a nízkoenergetickej pamäte RAM.
Keď je pomocné napájanie zapnuté, kondenzátor a RAM sú napájané interne. Keď je napájanie vypnuté, RAM začne prijímať energiu z kondenzátora. Uchová informácie, pokiaľ je kondenzátor schopný udržať prípustné napätie. Pre miestnosť s teplotou +25C bude doba prevádzky 7 dní (vysoká vlhkosť znižuje tento parameter).
Energeticky nezávislá pamäť RAM sa používa na ukladanie záznamov o núdzových podmienkach a denníka udalostí.
Funkcie mikrokontroléra a integrita s ním spojených vodičov spolu so servisovateľnosťou softvéru sú monitorované samostatnou sieťou samomonitorovania. Okrem monitorovania sa táto sieť pokúša v prípade poruchy reštartovať mikrokontrolér. Ak je reštart neúspešný, samokontrolné zariadenie signalizuje, že začne indikovať trvalú internú poruchu.
Ak samomonitorovacie zariadenie zistí trvalú poruchu, vypne ostatné výstupné relé (okrem výstupného relé funkcie samomonitorovania a výstupných relé používaných zábleskovou ochranou).
Monitorované je aj vnútorné napájanie. Pri absencii dodatočného napájania sa automaticky odošle poplachový signál. To znamená, že výstupné relé internej poruchy sa zopne, ak sa zapne pomocné napájanie a nezistí sa žiadna interná porucha.
Monitoruje sa centrálna jednotka, vstupno/výstupné zariadenia a senzory.
Merania používané funkciou oblúkovej ochrany
Merania prúdu v troch fázach a zemného poruchového prúdu pre oblúkovú ochranu sa vykonávajú elektronicky. Elektronika porovnáva aktuálne úrovne s nastaveniami vypnutia a pri prekročení limitu poskytuje binárne signály „I>>“ alebo „Io>>“ pre funkciu ochrany pred oblúkom. Zohľadňujú sa všetky súčasné komponenty.
Signály „I>>“ a „Io>>“ sú pripojené k čipu FPGA, ktorý vykonáva funkciu ochrany pred oblúkom. Presnosť merania pre oblúkovú ochranu je ±15% pri 50Hz.
Harmonické a celková nesínusoida (THD)
Zariadenie vypočítava THD ako percento prúdov a napätí pri základnej frekvencii.
Zohľadňujú sa harmonické od 2. do 15. pre fázové prúdy a napätia. (17. harmonická bude čiastočne zahrnutá do hodnoty 15. harmonickej. Je to kvôli princípom digitálneho merania.)
Režimy merania napätia
V závislosti od typu aplikácie a dostupných prúdových transformátorov môže byť zariadenie pripojené buď na zvyškové napätie, medzifázové alebo medzifázové napätie. Nastaviteľný parameter „Režim merania napätia“ musí byť nastavený podľa použitého pripojenia.
Dostupné režimy:
"U0"
Zariadenie je pripojené na nulovú sekvenciu napätia. K dispozícii je smerová zemná ochrana. Meranie sieťového napätia, meranie energie a prepäťová a podpäťová ochrana nie sú dostupné.
"1LL"
Zariadenie je pripojené k sieťovému napätiu. K dispozícii je jednofázové meranie napätia a podpäťová a prepäťová ochrana. Smerová zemná ochrana nie je k dispozícii.
"1LN"
Zariadenie je pripojené na jednofázové napätie. K dispozícii sú jednofázové merania napätia. V sieťach s pevne uzemnenými a kompenzovanými neutrálmi sú k dispozícii podpäťové a prepäťové ochrany. Smerová zemná ochrana nie je k dispozícii.
Symetrické komponenty
V trojfázovom systéme môžu byť napätia a prúdy rozdelené do symetrických komponentov, podľa Fortescue.
Symetrické komponenty sú:
- Priama sekvencia.
- Obrátená postupnosť.
- Nulová sekvencia.
Ovládané predmety
Toto zariadenie umožňuje ovládať až šesť predmetov, ako je spínač, odpojovač alebo uzemňovací nôž. Riadenie sa môže vykonávať podľa princípu „výber akcie“ alebo „priameho riadenia“.
Logické funkcie
Zariadenie podporuje logiku užívateľského programu pre logické výrazy signálov.
Dostupné funkcie sú:
- I.
- ALEBO.
- Exkluzívne OR.
- NIE.
- POČÍTADLÁ.
- RS&D žabky.
Zdroj: hab.com