Pagsisikap ng Auto-Reclosing Residual Current Protective Devices sa Pag-iwas sa Kidlat para sa Mga Power Supply ng Komunikasyon

1. Mga Problema sa Pagkawasak ng Paggamit ng Kuryente Dahil sa Maliwang Pag-trigger ng RCD Sa Panahon ng Pagbomba ng Kidlat

Ang isang tipikal na circuit ng supply ng kuryente para sa komunikasyon ay ipinapakita sa Figure 1. Ang residual current device (RCD) ay nakainstala sa input terminal ng supply ng kuryente. Ang pangunahing layunin ng RCD ay ang pagbibigay ng proteksyon laban sa leakage current ng mga kagamitan ng kuryente upang matiyak ang kaligtasan ng tao, habang ang mga surge protective devices (SPDs) ay nakainstala sa mga sangay ng supply ng kuryente upang maprotektahan ito mula sa pagsusog ng kidlat. Kapag nangyari ang pagbomba ng kidlat, ang mga sensor circuit ay maaaring makalikha ng hindi pantay na lightning pulse currents at differential mode interference currents. Kapag lumampas ang differential mode current sa tripping threshold ng RCD, magaganap ang maliwang pag-trigger. Bukod dito, kung ang leakage current ng kagamitan ng komunikasyon ay malapit sa tripping threshold, ang hindi pantay na magnetic flux sa panahon ng tag-ulan ay madaling maging sanhi ng maliwang pag-trigger ng RCD.

Ang lightning current ay isang transient current na maaaring lumikha ng isang pulso o maraming mga pulso. Ang mga kuryente na lumilipad sa mga surge protective devices F1 at F2 ay I1 at I2, respektibo. Hindi laging pantay ang I1 at I2, na nagreresulta sa differential mode interference. Kapag lumampas ang differential mode interference sa operating value ng residual current ng RCD, ang protector ay mag-trigger, ang circuit ay mag-disconnect, ang kagamitan ng komunikasyon ay hihinto, at kinakailangan ng manual na pagbabalik ng kuryente. Ang mga istasyon ng komunikasyon ay pangunahing walang tao; kapag nangyari ang pagbomba ng kidlat sa isang lugar, ilang mga istasyon ng komunikasyon ay maaaring mawalan ng kuryente at hindi maaaring mabilis na ibalik ang komunikasyon. Kaya, kailangan talaga na ma-resolve ang problema na ito.

2.Pamamaraan ng Paggana ng Auto-Reclosing Residual Current Protective Device

Ang auto-reclosing ay isang epektibong paraan upang ma-resolve ang mga problema sa pagkawasak ng paggamit ng kuryente dahil sa maliwang pag-trigger ng RCD. Ang auto-reclosing ay karaniwang ginagamit sa high-voltage power systems at nakuha ang mahusay na resulta. Gayunpaman, dahil sa seguridad, hindi pa ito malawakan na inilunsad sa low-voltage civilian power systems. Ang mga system ng komunikasyon ng Tsina ay nagsimulang gumamit nito noong kamakailan at naitatag ang standard: YD/T 2346-2011 "Technical Conditions for Auto-Reclosing Residual Current Protective Devices for Telecommunications," na may mahalagang application effects.

Kapag nagdulot ng maliwang pag-trigger ng RCD at pag-disconnect ng circuit ang kidlat, ang auto-reclosing residual current protective device ay awtomatikong nag-closed switch. Dahil ang lightning current ay transient, pagkatapos ng pagbomba ng kidlat, I1≈I2, matagumpay ang reclosing, naibalik ang supply ng kuryente, at iniresume ang komunikasyon.

Ang auto-reclosing ay may kondisyon at kailangan ng pag-considera ng seguridad at iba pang mga factor. Mayroong dalawang paraan ng auto-reclosing: isa ay nag-detect ng kondisyon ng leakage current upang magpasya kung ire-close; ang isa ay awtomatikong nag-reclose nang walang detection.

Ang auto-reclosing device na may automatic L-PE leakage fault detection (sa ibaba ay tinatawag na detection recloser) ay binubuo ng electric operating mechanism, control circuit, detection circuit, at output interface. Ang detection circuit ay nagtrabaho kasama ang recloser at, sa pamamagitan ng operation ng control circuit ng recloser, natatapos ang detection at nagpapasya kung ire-close batay sa resulta ng detection. Ang detection circuit ay konektado sa RCD phase lines, PE line, grounding resistances Re1 at Re2, at transformer neutral N line, na bumubuo ng isang loop sa pamamagitan ng phase lines, PE line, grounding resistances Re1 at Re2, transformer neutral N line, at detection circuit.

Ang PE line ng detection circuit ay hindi kailangang ikonekta sa mga enclosure ng kagamitan, tulad ng ipinapakita sa Figure 2; o kaya'y maaaring bumuo ng isang loop sa pamamagitan ng phase lines, equipment enclosure, at PE line, kaya nangangailangan ng connection ng detection circuit PE line ng recloser sa equipment enclosure, tulad ng ipinapakita sa Figure 3. Kapag nangyari ang pag-trigger ng RCD, ang mga leakage detection circuits ng recloser ay a-PE, b-PE, c-PE, respektibo. Ang signal ng detection circuit maaaring DC o AC, na ang voltage ay hindi liliit sa 24V.

3. Pangunahing Mga Kinakailangang Katangian

Ang residual current protection function ay tumutugon sa mga isyu ng kaligtasan, habang ang auto-reclosing ay nagreresolba ng mga problema sa pagkawasak ng kuryente dahil sa kidlat. Ang YD/T 2346-2011 "Technical Conditions for Auto-Reclosing Residual Current Protective Devices for Telecommunications" ay nagsasaalang-alang ng ilang mga parameter tulad ng sumusunod.

Ang auto-reclosing function kailangang balansehin ang patuloy na supply ng kuryente at mga factor ng seguridad.

(1) Bilang ng Reclosing Attempts Mula sa perspektibo ng user, mas mabuti ang maraming reclosing attempts; mula sa perspektibo ng seguridad, mas mabuti ang kaunti. Para sa mga produktong auto-reclosing na awtomatikong nag-reclose nang walang detection ng leakage current, pinapayagan ng standard ang hanggang sa tatlong automatic reclosing attempts.

(2) Time Interval ng Reclosing Mula sa perspektibo ng paggamit ng kuryente, ang zero time interval ay ideal; mula sa perspektibo ng seguridad, ito ay dapat sapat na mahaba. Ang standard ay nagsasaad: Kung ang protector ay walang post-disconnection line leakage detection capability, ang residual current protective device ay awtomatikong mag-reclose pagkatapos ng 20~60 segundo pagkatapos ng pag-trigger; kung hindi matagumpay, delay 15 minuto para sa ikalawang reclosing attempt; kung ang ikalawang attempt ay hindi matagumpay, delay ulit 15 minuto para sa ikatlong reclosing attempt; kung ang ikatlong attempt ay hindi matagumpay, hindi na pinapayagan ang karagdagang reclosing.

(3) Detection Voltage Ang detection voltage ay isang mahalagang parameter ng seguridad na hindi dapat masyadong mataas. Ang standard ay nagsasaad: Kung ang protector ay may post-disconnection line leakage detection capability, ang mga sumusunod na requirements ang dapat sumunod: 

• Kung ang tatlong reclosing attempts ay hindi matagumpay sa loob ng 1 minuto, hindi na pinapayagan ang karagdagang reclosing. 

• Detection voltage ≤24V.

(4) Kapasidad ng Pagtanggap ng Kidlat Ang tagapagtanggol ay maaaring maglaman ng ilang elektronikong sirkito at kailangan may adekwat na kapasidad ng pagtanggap ng kidlat; kung hindi, ito ay hindi maaaring gamitin. Ang pamantayan ay nagtakda: Ang residual current protective device (RCD) ay kailangan may sapat na kapasidad ng pagtanggap ng surge current sa lupa na dumaan sa capacitive loads na dumaan sa kagamitan at surge current sa lupa na dulot ng flashover ng kagamitan. Ang mga time-delay type RCDs ay kailangan may sapat na resistensya laban sa maling pag-trigger dahil sa surge current sa lupa na dulot ng flashover ng kagamitan.

Ang isang 1.2/50μs (8/20μs) combined wave, 2kV impulse voltage na ipinapasa sa pagitan ng power lines (L-N) ay hindi dapat magdulot ng maling operasyon. Ang isang 1.2/50μs, 4kV impulse voltage na ipinapasa sa pagitan ng power lines (L-N) ay hindi dapat masira ang sample, at ito ay dapat patuloy na gumana nang normal.

Kapag 8/20μs, 20kA lightning current ay dumaan sa pagitan ng power line L at N, kasama ang karagdagang na-install na surge protective devices, ang sample ay dapat gumana nang normal at walang pinsala.

4. Mga Pagtatapos at Rekomendasyon

Ang mga auto-reclosing residual current protective devices ay maaaring epektibong solusyon sa mga problema ng pag-putol ng suplay ng kuryente dahil sa kidlat, taas ng kakayahan ng pagtanggap ng kidlat ng mga sistema ng komunikasyon, at ligtas at maasahan. Ito ay isang epektibong paraan upang mapataas ang kakayahan ng pagprotekta laban sa kidlat ng mga sistema ng komunikasyon.