Pamamahagi ng Auto-Reclosing Residual Current Protective Devices sa Pagtatanggol sa Kidlat para sa Mga Paggamit ng Komunikasyon na May Power Supplies

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

Ang isang tipikal na circuit ng suplay ng kuryente para sa komunikasyon ay ipinapakita sa Figura 1. Ang isang residual current device (RCD) ay nakainstala sa terminal ng input ng suplay 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 sangang-suplay ng kuryente upang maprotektahan ito mula sa pagsisid ng kidlat. Kapag may pagbuhos ng kidlat, ang mga sensor circuits ay maaaring humikayat ng hindi balanse na lightning pulse currents at differential mode interference currents. Kapag ang differential mode current ay lumampas sa threshold ng tripping ng RCD, mangyayari ang maling operasyon. Bukod dito, kung ang leakage current ng kagamitan ng komunikasyon ay malapit sa threshold ng tripping, ang hindi balanse na magnetic flux sa panahon ng tag-ulan ay madali nang makapagdulot ng maling pag-trigger ng RCD.

Ang lightning current ay isang transient current na maaaring bumuo ng isang pulso o maraming mga pulso. Ang mga kuryente na lumalabas sa mga surge protective devices F1 at F2 ay I1 at I2, respektibong. Karaniwan, ang I1 ay hindi kapareho ng I2, na nagreresulta sa differential mode interference. Kapag ang differential mode interference ay lumampas sa operating value ng residual current ng RCD, ang protector ay magtri-trip, ang circuit ay magdi-disconnect, ang kagamitan ng komunikasyon ay tumitigil, at kailangan ng manual na pagbalik ng kuryente. Ang mga estasyon ng komunikasyon ay pangunahing walang tao; kapag may pagbuhos ng kidlat sa isang rehiyon, ilang mga estasyon ng komunikasyon ay maaaring mawalan ng kuryente at hindi maaaring mabilis na ibalik ang komunikasyon. Kaya, kailangan na talaga na lutasin ang problema na ito.

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

Ang auto-reclosing ay isang epektibong pamamaraan upang lutasin ang mga problema sa pagkawasak ng paggamit ng kuryente dahil sa maling pag-trigger ng RCD. Ang auto-reclosing ay karaniwang ginagamit sa high-voltage power systems at nakuha na ang mahusay na resulta. Gayunpaman, dahil sa seguridad, hindi pa ito malaganap sa low-voltage civilian power systems. Ang mga system ng komunikasyon ng Tsina ay nagsimulang gamitin ito noong kamakailan at naitatag ang standard: YD/T 2346-2011 "Technical Conditions for Auto-Reclosing Residual Current Protective Devices for Telecommunications," na may malaking epekto sa aplikasyon.

Kapag ang kidlat ay nagdulot ng maling pag-trigger ng RCD at pag-disconnect ng circuit, ang auto-reclosing residual current protective device ay awtomatikong nagsasara ng switch. Dahil ang lightning current ay transient, pagkatapos ng pagbuhos ng kidlat, I1≈I2, ang reclosing ay matagumpay, ang suplay ng kuryente ay inirerekober, at ang komunikasyon ay nababalik.

Ang auto-reclosing ay may kondisyon at kailangan ng pagtingin sa seguridad at iba pang mga factor. Mayroong dalawang paraan ng auto-reclosing: ang isa ay sumusuri ng kondisyon ng leakage current upang magpasya kung ire-closed o hindi; ang iba ay awtomatikong nagsasara nang walang pag-suri.

Ang auto-reclosing device na may automatic L-PE leakage fault detection (na kilala bilang detection recloser) ay binubuo ng electric operating mechanism, control circuit, detection circuit, at output interface. Ang detection circuit ay gumagana kasama ang recloser at, sa ilalim ng paggana ng control circuit ng recloser, natutugunan ang pag-suri at nagpapasya kung ire-closed o hindi batay sa resulta ng pag-suri. Ang detection circuit ay konektado sa RCD phase lines, PE line, grounding resistances Re1 at Re2, at transformer neutral N line, na bumubuo ng 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 kailangan na konektado sa mga enclosure ng kagamitan, tulad ng ipinapakita sa Figura 2; alternatibo, maaaring bumuo ng loop sa pamamagitan ng phase lines, equipment enclosure, at PE line, na nangangailangan ng koneksyon ng detection circuit PE line ng recloser sa equipment enclosure, tulad ng ipinapakita sa Figura 3. Kapag ang RCD ay nag-trigger, ang mga detection circuits ng recloser ay a-PE, b-PE, c-PE, respektibong. Ang signal ng detection circuit ay maaaring DC o AC, na ang voltage ay hindi lumalampas sa 24V.

3. Pangunahing Mga Kagustuhan sa Performance

Ang residual current protection function ay nag-aaddress ng mga isyu sa seguridad, habang ang auto-reclosing ay nagsosolusyon sa mga problema sa pagkawasak ng paggamit ng kuryente dahil sa pagbuhos ng 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 kailangan ng balanse sa pagitan ng patuloy na suplay ng kuryente at mga factor ng seguridad.

(1) Bilang ng Reclosing Attempts Mula sa perspektibo ng user, mas maraming reclosing attempts ay mas maganda; mula sa perspektibo ng seguridad, mas kaunti ang mas maganda. Para sa mga produkto ng auto-reclosing na awtomatikong nagsasara nang walang pag-suri ng leakage current, ang standard ay pinapayagan ang hanggang tatlong automatic reclosing attempts.

(2) Reclosing Time Interval Mula sa perspektibo ng paggamit ng kuryente, ang zero time interval ay ideal; mula sa perspektibo ng seguridad, ito ay kailangang 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 magre-close nang isang beses 20~60 segundo pagkatapos ng tripping; kung hindi matagumpay, delay 15 minuto para sa ikalawang reclosing attempt; kung ang ikalawang attempt ay hindi matagumpay, delay ng isa pang 15 minuto para sa ikatlong reclosing attempt; kung ang ikatlong attempt ay hindi matagumpay, hindi na pinapayagan ang anumang karagdagang reclosing.

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

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

• Detection voltage ≤24V.

(4) Kakayahan sa Pagtanggap ng Kidlat Ang tagapagtanggol ay maaaring maglaman ng ilang mga sirkwito ng elektroniko at kailangan may sapat na kakayahan sa pagtanggap ng kidlat; kung hindi, ito ay hindi maaaring gamitin. Ang pamantayan ay nagsasaad: Ang residual current protective device (RCD) ay kailangan may sapat na kakayahan sa pagtanggap ng surge current mula sa capacitive loads na dumaan sa equipment at ground surge currents na dulot ng flashover ng equipment. Ang mga time-delay type RCDs ay kailangan may sapat na resistensya laban sa maling pag-trigger dahil sa ground surge currents na dulot ng flashover ng equipment.

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

Kapag ang 8/20μs, 20kA lightning current ay lumipas 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 lutasin ang mga problema ng pag-interrupt ng suplay ng kuryente dahil sa kidlat, palakasin ang kakayahan sa pagtanggap ng kidlat ng mga sistema ng komunikasyon, at safe at reliable. Ito ay kumakatawan sa isang epektibong paraan upang palakasin ang kakayahan sa pagprotekta ng kidlat ng mga sistema ng komunikasyon.