Automātiski atkaliekļējošo atlikus strāvas aizsardzības ierīču lietošana saziņas elektropietura apstrādājuma aizsardzībā pret vijoles

1. Elektroenerģijas pārtraukuma problēmas, kas rada RCD nepareiza darbība laikā, kad notiek vētra

Parastā sakaru elektrosniedzēja shēma ir attēlota 1. diagrammā. Pārpalikuma straumes ierīce (RCD) ir instalēta elektrosniedzēja ieejas punktā. RCD galvenokārt nodrošina aizsardzību pret elektriskā aprīkojuma noplūdi, lai garantētu cilvēka drošību, savukārt impulsu aizsardzības ierīces (SPD) tiek instalētas elektrosniedzēja šķīrņos, lai aizsargātu pret vētras ieplūdumu. Kad notiek vētra, sensora shēmas var izraisīt nevienmērīgu interferenču vētra impulsa straumi un diferenciālo interferenču straumu. Ja diferenciālā straume pārsniedz RCD izslēgšanas slieksni, notiek nepareiza darbība. Papildus tam, ja sakaru aprīkojuma noplūde ir tuvu izslēgšanas sliekšņam, lietus sezonā viegli var rasties nevienmērīga magnetiskā plūsma, kas izraisa RCD nepareizu darbību.

Vētras straume ir īstermiņa straume, kas var radīt vienu vai vairākas impulsu virzienus. Strāvas, kas nonāk caur impulsu aizsardzības ierīcēm F1 un F2, ir atbilstoši I1 un I2. Bieži I1 neatbilst I2, tādējādi radot diferenciālo interferenci. Ja diferenciālā interference pārsniedz RCD pārpalikuma straumes darbības vērtību, aizsardzības ierīce izslēdzas, shēma atslēdzas, sakaru aprīkojums apstājas, un nepieciešama manuāla enerģijas atjaunošana. Sakaru stacijas bieži ir bezpilota, tāpēc, kad reģionā notiek vētra, dažas sakaru stacijas var zaudēt elektrosniedzēju un nelūk jauktu laikā nevar atjaunot sakarus. Tāpēc šo problēmu jārisina.

2.Automātiska atkalapliesanās pārpalikuma straumes aizsardzības ierīces darbības princips

Automātiska atkalapliesanās ir efektīvs veids, kā risināt elektrosniedzēja pārtraukumu problēmas, ko rada RCD nepareiza darbība. Automātiska atkalapliesanās tiek plaši izmantota augstsprieguma elektrosistēmās un ir sasniegusi labus rezultātus. Tomēr, drošības dēļ, tā vēl nav plaši popularizēta zemsprieguma civilās elektrosistēmās. Ķīnas sakaru sistēmas to ir sākušas izmantot pēdējos gados un ir izveidojušas standartu: YD/T 2346-2011 "Tehniskie nosacījumi automātiskai atkalapliesanās pārpalikuma straumes aizsardzības ierīcēm telekomunikācijā", ar nozīmīgiem pielietojuma efektiem.

Kad vētra izraisa RCD nepareizu darbību un shēmas atslēgšanos, automātiska atkalapliesanās pārpalikuma straumes aizsardzības ierīce automātiski aizver spērienu. Jo vētras straume ir īstermiņa, pēc vētras beigām I1≈I2, atkalapliesanās notiek veiksmīgi, elektrosniedzējs atjaunojas, un sakari atjaunojas.

Automātiska atkalapliesanās ir nosacīta un jāņem vērā drošība un citi faktori. Ir divi automātiskās atkalapliesanās veidi: viens pārbauda noplūdes straumes stāvokli, lai lemtu, vai atkalapliesanās notiek; otrs atkalapliesanās notiek automātiski bez pārbaudes.

Automātiskā atkalapliesanās ierīce ar automātisko L-PE noplūdes kļūdas pārbaudi (nedala tālāk saucams par pārbaudīšanas atkalapliesātājs) sastāv no elektrodarbības mehānisma, vadības shēmas, pārbaudes shēmas un izvades saskara. Pārbaudes shēma strādā kopā ar atkalapliesātāju un, vadības shēmas darbībā, veic pārbaudi un lemās, vai atkalapliesanās notiek, balstoties uz pārbaudes rezultātiem. Pārbaudes shēma savienojas ar RCD fāzes līnijām, PE līniju, uzzemes resistors Re1 un Re2, un transformatora neutrālā N līnija, veidojot ciklu caur fāzes līnijām, PE līniju, uzzemes rezistoriem Re1 un Re2, transformatora neutrālo N līniju un pārbaudes shēmu.

Pārbaudes shēmas PE līnija nesavienojas ar aprīkojuma ārējo korpusu, kā attēlots konkrēti 2. diagrammā; alternatīvi, cikls var tikt veidots caur fāzes līnijām, aprīkojuma ārējo korpu un PE līniju, prasājot, ka atkalapliesātāja pārbaudes shēmas PE līnija ir jāsavieno ar aprīkojuma ārējo korpu, kā attēlots konkrēti 3. diagrammā. Kad RCD izslēdzas, atkalapliesātāja noplūdes pārbaudes shēmas ir a-PE, b-PE, c-PE atbilstoši. Pārbaudes shēmas signāls var būt gan DC, gan AC, ar spriegumu, kas nepārsniedz 24V.

3. Galvenie veiktspējas prasības

Pārpalikuma straumes aizsardzības funkcija risina drošības jautājumus, bet automātiskā atkalapliesanās risina elektrosniedzēja pārtraukumu problēmas, ko rada vētra. YD/T 2346-2011 "Tehniskie nosacījumi automātiskai atkalapliesanās pārpalikuma straumes aizsardzības ierīcēm telekomunikācijā" ņem vērā dažus parametrus šādi.

Automātiskā atkalapliesanās funkcija jābalsta starp elektrosniedzēja nepārtrauktību un drošības faktoriem.

(1) Atkalapliesanās mēģinājumu skaits No lietotāja perspektīvas, vairāk atkalapliesanās mēģinājumu ir labāk; no drošības perspektīvas, mazāk mēģinājumu ir labāk. Automātiskām atkalapliesanās produktiem, kas automātiski atkalapliesa, neizmantojot noplūdes straumes pārbaudi, standarts atļauj līdz trīs automātiskos atkalapliesanās mēģinājumus.

(2) Atkalapliesanās laika intervāls No elektrosniedzēja izmantošanas perspektīvas, ideāls būtu nulle laika intervāls; no drošības perspektīvas, tas jāpadara pietiekami ilgs. Standarts nosaka: Ja aizsardzības ierīcei nav pēcizslēgšanas līnijas noplūdes pārbaudes spējas, pārpalikuma straumes aizsardzības ierīcei jāatkalapliesa automātiski 20-60 sekundes pēc izslēgšanas; ja tas nav veiksmīgs, jāgaida 15 minūtes līdz otro atkalapliesanās mēģinājumam; ja otrs mēģinājums nav veiksmīgs, jāgaida vēl 15 minūtes līdz trešajam atkalapliesanās mēģinājumam; ja trešais mēģinājums nav veiksmīgs, vairs nekādu atkalapliesanās mēģinājumu nedrīkst veikt.

(3) Pārbaudes spriegums Pārbaudes spriegums ir arī svarīgs drošības parametrs, kas nedrīkst būt pārāk augsts. Standarts nosaka: Ja aizsardzības ierīcei ir pēcizslēgšanas līnijas noplūdes pārbaudes spēja, piemērojamas šādas prasības: 

• Ja trīs atkalapliesanās mēģinājumi neizdodas 1 minūtē, vairs nekādu atkalapliesanās mēģinājumu nedrīkst veikt. 

• Pārbaudes spriegums ≤24V.

(4) Spuldnes notēkles izturība. Aizsargājošais ierīce var saturēt noteiktus elektroniskos shēmas un tai jābūt pietiekamai spuldnes notēkles izturībai; pretējā gadījumā to nevar izmantot. Standarts nosaka: Atlikušā strāvas aizsardzības ierīcei jābūt pietiekamai izturībai pret zemes plūsmas strāvām, kas nonāk caur kondensatoriem, kas atrodas iekārtā, un pret zemes plūsmas strāvām, kas rodas tālrunisanas iekārtu apblinkšanas dēļ. Pārslodinājuma tipa atlikušā strāvas aizsardzības ierīces jābūt pietiekamai nestabilitātei pret nepareiza darbības aktivizēšanu no zemes plūsmas strāvām, kas rodas tālrunisanas iekārtu apblinkšanas dēļ.

1.2/50μs (8/20μs) kombinētais vilnis, 2kV impulsa spriegums, piemērots starp elektroenerģijas līnijām (L-N), nedrīkst izraisīt nepareizu darbību. 1.2/50μs, 4kV impulsa spriegums, piemērots starp elektroenerģijas līnijām (L-N), nedrīkst bojāt paraugprāmāto ierīci, kura jāturpina normāli darboties.

Ja starp elektroenerģijas līniju L un N nonāk 8/20μs, 20kA spuldnes strāva, ar papildu instalētiem spuldnes plūsmas aizsargiem, paraugs jāturpina normāli darboties bez bojājumiem.

4. Secinājumi un ieteikumi

Automātiski atkalieņējošās atlikušā strāvas aizsardzības ierīces efektīvi var atrisināt elektroenerģijas pārtraukumu problēmas, ko rada spuldnes gājiens, palielināt tālrunisanas sistēmu spuldnes noturību un ir drošas un uzticamas. Tās pārstāv efektīvu veidu, kā palielināt tālrunisanas sistēmu spuldnes aizsardzības spēju.