استخدام مولد الطفرة ومعدات الاختبار لحماية النظام الكهربائي

البرق هو كارثة طبيعية خطيرة ، يمكن أن تعرض للخطر بشكل خطير التشغيل العادي لمعدات الاتصالات وأنظمة شبكات الكمبيوتر وأنظمة الطاقة ، مما يتسبب في خسائر اقتصادية مباشرة وغير مباشرة للمؤسسات. على سبيل المثال ، تضررت المباني ، وتعرضت المعدات المهمة لأضرار بالغة ، وسلامة الموظفين معرضة للخطر. سيؤثر تلف المعدات وانقطاع شبكة الاتصالات وفقدان المعلومات المهمة على الإنتاج والعمل العاديين ، مما يتسبب في تأثير كبير على الإنتاج والحياة. مولد عرام له أهمية كبيرة في حياتنا.

1. مبادئ الأسلاك وإنشاء مولد تصاعد
مولدات تصاعد، المعروف أيضًا باسم واقيات الجهد الزائد ، معدات اختبار الطفرة، أو واقيات الحماية من الصواعق ، والمختصرة باسم "SPD" ، ​​لها مبدأ أساسي. في لحظة حدوث الجهد الزائد العابر (موجة البرق) (مستوى ميلي ثانية أو نانوثانية) ، يجب توصيل جميع الكائنات المحمية (المعدات والخطوط وما إلى ذلك) في المنطقة المحمية بنظام متساوي الجهد. وبالتالي ، فإن سعة الجهد الزائد العابر في الدائرة يمكن أن تكون محدودة في نطاق محمل المعدات. تتضمن هذه الدائرة الخط النشط لنظام إمداد الطاقة وخط نقل الإشارة. تنقسم مكونات SPD إلى نوع مفتاح الجهد ونوع حد الجهد. نوع مفتاح الجهد SPD ، مثل فجوة الشرارة ، وأنبوب تفريغ الغاز ، ودائرة الثايرستور ، لها مقاومة عالية عندما لا يكون هناك زيادة ، لكن معاقتها تتغير إلى قيمة منخفضة أثناء استجابة زيادة الجهد ؛ نوع الحد من الجهد SPD ، مثل المتغير ، الصمام الثنائي الكبت ، له مقاومة عالية عندما لا يكون هناك زيادة ، لكن معاوقتها ستنخفض تدريجياً مع زيادة التيار والجهد. تستخدم أنواع مختلفة من SPD خصائص كل مكون لتشكيل SPD الهجين مع مفتاح الجهد أو حد الجهد أو كلتا الخاصيتين.

2. أهمية تحديد قوة SPD الصحيحة لـ a مولد عرام
للحماية من اقتحام موجة البرق في نظام توزيع الطاقة العام منخفض الجهد ، وفقًا لأهمية الكائن المحمي ، يجب تثبيت 1-2 مستويات من SPND. لحماية اقتحام موجة البرق في نظام توزيع الطاقة منخفض الجهد لنظام المعلومات ، يجب تقييم مخاطر الصواعق بشكل شامل وفقًا للعوامل البيئية لنظام المعلومات ، وأهمية معدات نظام المعلومات ، والشدة بعد الصواعق. تنقسم حماية موجة البرق ذات الجهد الزائد العابر في أنظمة المعلومات إلى أربعة مستويات أ ، ب ، ج ، د:
أ. يجب أن يثبت المستوى 3-4 مستوى SPD في نظام الجهد المنخفض ؛
ب. يجب أن يثبت المستوى 2-3 مستوى SPD في نظام الجهد المنخفض ؛
ج. يجب أن يقوم المستوى بتثبيت 2 مستوى SPD في نظام الجهد المنخفض ؛
د. يجب تثبيت المستوى 1 أو أعلى SPD في نظام الجهد المنخفض.

يجب تثبيت المستوى الأول أمام صندوق توزيع الخط الرئيسي الوارد ، ويجب تثبيت المستوى الثاني أمام صندوق التوزيع ، ويجب تثبيت المستوى الثالث أمام نظام توزيع المعدات المهمة ، والمستوى الرابع يجب تثبيتها أمام مصدر طاقة العمل للمعدات الإلكترونية. نظرًا لأن أول ضربة صاعقة هي موجة حالية تبلغ 10 / 350μs ، يجب أن يختار المستوى الأول SPD مفتاح جهد كهربائي SPD (مولد تصاعد) مع موجة اختبار تبلغ 10 / 350μs ، ويمكن لـ SPD للمستوى 2 وما فوق اختيار حد الجهد SPD أو SPD الهجين مع موجة اختبار 8 / 20μs.

3. عدد وضبط مولد تصاعد SPD
في أنظمة TN-CS و TN-C ، توجد أسلاك طور وأسلاك PEN في دائرة مدخل الطاقة ، ويجب توصيل أسلاك PEN بقضيب التوصيل الأرضي بنفس المستوى المحتمل ، لذلك لا ينبغي تثبيت SPD على هذين الاثنين الأنظمة. في أنظمة TN-S و TT ، لا يتم تأريض أسلاك N عند المدخل ، ويجب تثبيت SPD على أسلاك N بنفس طريقة أسلاك الطور.

تجدر الإشارة إلى أن نظام التأريض لشبكات 10kv لبعض المدن في الصين قد بدأ في اعتماد نظام التأريض بمقاومة صغيرة. إن تيار خطأ التأريض لهذه الشبكة ليس التيار السعوي الذي يبلغ 10-20 أمبير ، ولكن مئات أو آلاف الأمبيرات لتيار عطل التأريض الكبير. نظرًا لحقيقة أن المحطات الفرعية في توزيع 10 كيلوفولت في الصين لا تحتوي على أسس وقائية للجزء الخارجي من المعدات وأنظمة تأريض نظام 220/380 فولت N مفصولة كمحطة فرعية أجنبية ، فإن تيار خطأ التأريض الكبير أعلاه سوف يتسبب في جهد خطأ 1-2kv على يجب أن تكون مقاومة التأريض للمحطة الفرعية ، ووقت جهد الخطأ الدائم هو مجموع وقت العمل لمرحلات دارة قصيرة وقواطع دارة قصيرة مؤرضة 10 كيلو فولت ، تقريبًا من 0.5 ثانية إلى 1 ثانية. سيؤدي هذا الجهد الزائد العابر على الأرض إلى حدوث صدمة كهربائية داخل أنظمة TN ، وقد يؤدي إلى حوادث ماس كهربائي خلال العمر معدات اختبار الطفرة وخطوط في أنظمة TT. قد يؤدي أيضًا إلى حرق SPD في أجهزة الحماية من زيادة التيار ، مما يتسبب في حدوث ماس كهربائي مستمر للتأريض ، نظرًا لأن السعة الحرارية لـ SPD يمكن أن تتحمل فقط زيادة عابرة في μs ، ولكن ليس الجهد الزائد العابر والتيار بالمللي ثانية. لذلك ، بالنسبة لأنظمة TT التي تعمل بأنظمة تأريض شبكة 10kv ، يجب ألا يتم إعداد الحماية من زيادة التيار بالطريقة المعتادة ، بل يجب أن يتم ذلك عن طريق توصيل سلك الطور عبر SPD بالسلك N ، المتصل بـ الأرض من خلال فجوات شرارة. من خلال ضبط جهد تفريغ فجوة الشرارة إلى 3kv-3.5kv ، يمكن تجنب الحوادث التي تسببها أخطاء تأريض شبكة 10kv ، والتي قد تحرق SPD بسبب الجهد الزائد العابر على الأرض.

4- التدابير الاحترازية مولد تصاعد
قد تتلف أجهزة الحماية من الصواعق (SPDs) بسبب الصواعق ، أو قد ينتهي عمرها الافتراضي بسبب استخدامها على المدى الطويل وزيادة تيار التسرب. عندما يزداد تيار التسرب إلى قيمة معينة ، لن يضيء الصمام الثنائي الباعث للضوء أعلاه ، أو يُظهر فشله بطرق أخرى ، ويجب استبدال الاحتياطي في الوقت المناسب. إذا لم يكن الاستبدال في الوقت المناسب ، فسوف يتضرر SPD تمامًا وستصبح دائرة كهربائية قصيرة في خط الطور خطأ أرضيًا. مثل العيوب الأرضية الأخرى ، قد يتسبب في زيادة التيار على الخط. بعض منتجات SPD مجهزة بقواطع دوائر التيار الزائد. إذا لم يكن المنتج يحتوي على هذا المكون ، فيجب تزويد الخط بأجهزة حماية التيار الزائد (الصمامات ، قواطع الدائرة). يمكن تثبيته على خط اتصال SPD ، أو يمكن استخدام جهاز حماية التيار الزائد على خط الطاقة. الطريقة الأخيرة أكثر اقتصادا ، ولكنها ستتسبب في قطع خط الكهرباء بسبب فشل SPD ، وهذه الطريقة غير مناسبة لخط الطاقة ذي الحمولة المهمة.

إذا كان SPD يحمي جهازًا مضادًا للصعق الكهربائي من الفئة الأولى (جهاز به غلاف معدني وخط PE) ، فقد يتسبب فشل SPD في حدوث صدمات كهربائية عندما يتم إنشاء معرف تيار العطل الأرضي على خط PEN وخط PE1. ينتقل انخفاض الجهد هذا على طول خط PE2 إلى الغلاف الخارجي لـ معدات اختبار الطفرة. إذا كانت uf أكبر من حد الجهد الآمن (50 فولت للأماكن الجافة و 25 فولت للأماكن الرطبة) ، فهناك احتمال حدوث صدمة كهربائية. لذلك ، يجب تثبيت واقي التسرب RCD على جانب الطاقة من SPD كما هو موضح في الخط المتقطع في الشكل لمنع حدوث صدمة كهربائية. عندما يتم تركيب فجوة شرارة كبيرة السعة SPD في خط الطاقة ، فقد يخرج غازًا ساخنًا مجانيًا عندما يطلق تيارًا مفاجئًا ، وهو ما يسهل حدوث انفجار أو حريق. يجب عدم تثبيت SPDs في الأماكن القابلة للانفجار أو الحرائق الخطرة ويجب إبعادها عن المواد القابلة للاحتراق.

مع تزايد عدد مشاريع المجتمع الذكية ، من الضروري اتخاذ تدابير لمنع الكوارث الناجمة عن الصواعق. تكتسب واقيات الطفرة اهتمامًا متزايدًا نظرًا لوظائفها الوقائية الفريدة.

العلامات:SG61000-5