Pełny numer elektro.info 7-8/2017 tylko dla Ciebie [PDF]

wystarczy założyć konto w portalu elektro.info.pl

Kurs praktycznego wykorzystania programu ATP – EMTP (część 20.)

układy ograniczające przepięcia
Przykład układu zabezpieczającego przed przepięciami/przetężeniami
Przykład układu zabezpieczającego przed przepięciami/przetężeniami

W dwudziestej części kursu zostaną zaprezentowane wielostopniowe układy ograniczające przepięcia przeznaczone do wykorzystania w pakiecie EMTP. Dzięki nim będzie możliwe przeprowadzenie obliczeń między innymi skuteczności ochrony zapewnianej urządzeniom i układom przesyłu sygnałów narażonych na bezpośrednie i pośrednie skutki wyładowań atmosferycznych.

Stworzenie warunków do pewnego i niezawodnego działania systemów elektronicznych wymaga oceny impulsowych narażeń elektromagnetycznych w miejscu ich zainstalowania. Problem ten jest szczególnie istotny w przypadku układów i urządzeń, w których na linie przesyłu sygnałów mogą oddziaływać różne źródła zakłóceń impulsowych. Zakłócenia są szczególnie niebezpieczne dla cyfrowych systemów sygnalizacji i sterowania. Mogą one spowodować błędną pracę tych systemów lub uszkodzenie poszczególnych elementów składowych.

Układy zabezpieczające stosujemy w przypadkach, gdy oddzielne użycie pojedynczych elementów ochronnych nie zapewnia dostatecznego poziomu ochrony przed przepięciami. Łączenie elementów ochronnych w układy umożliwia zsumowanie ich ochronnych zalet i wyeliminowanie niepożądanych efektów związanych z ich oddzielnym zastosowaniem. Typowy wielostopniowy układ składa się z pojedynczych elementów zabezpieczających, połączonych elementami wzdłużnymi, nazywanych również elementami odprzęgającymi (rys. 1.). Jako elementy wzdłużne najczęściej stosowane są rezystancje lub indukcyjności.

Najprostsze układy ochronne składają się z jednego lub dwóch elementów ograniczających napięcia i elementu wzdłużnego. W przypadku układu składającego się z dwóch elementów ochronnych, element wzdłużny koordynuje ich wzajemne działanie oraz ogranicza wartość prądu, który może popłynąć przez drugi z elementów ochronnych. Przykładowe rozwiązania typowych układów zabezpieczających przedstawiono na rysunku 2. i rysunku 3. Zasada działania dwustopniowego układu zaprezentowanego na rysunku 3. jest następująca: w momencie, gdy na wejście układu przyjdzie udar napięciowy i napięcie na diodzie przekroczy napięcie przebicia lawinowego, zaczyna ona przewodzić. Płynący przez diodę prąd powoduje wzrost spadku napięcia na rezystorze pomiędzy diodą a odgromnikiem. Suma spadków napięć na rezystorze i diodzie odkłada się na odgromniku i gdy przekroczy wartość dynamicznego napięcia zapłonu, wówczas nastąpi jego zadziałanie, przez co zostanie ograniczony prąd płynący przez diodę [1].

Na rysunku 4. przedstawiono przykładowy schemat układu chroniącego linie transmisji sygnałów. W przypadku, gdy impuls zakłócający pojawiający się na zaciskach 1 - 2 ochronnika ma wartość dodatnią, wówczas prąd udarowy płynie przez diody D1-D5-D4. Stabilizacja napięcia wyjściowego odbywa się dzięki elementowi D5 (dioda zabezpieczająca). Napięcie panujące na wyjściu jest równe podwojonemu spadkowi napięcia na diodzie D1 (D2), czyli ok. 1,7 V, powiększonemu o wartość napięcia występującego na elemencie D5. W przypadku impulsu ujemnego, prąd udarowy będzie płynąć przez elementy D2-D5-D3. Układ ten pracować może zarówno w liniach symetrycznych (skrętka), jak i niesymetrycznych (kabel koncentryczny). Dla systemów, w których wykorzystywany jest kabel UTP lub STP, odpowiednie wejścia i wyjścia ochronnika należy podłączyć do odpowiednich przewodów pary (skrętki). W drugim przypadku jedna z linii: WE1-WY1 lub WE2-WY2 powinna być połączona z ekranem kabla, a druga z żyłą środkową kabla.

W przypadku zabezpieczenia szczególnie wrażliwych urządzeń pracujących w strefie zagrożenia przepięciami o znacznych wartościach szczytowych stosowane są układy ochronne składające się z trzech elementów ograniczających napięcie (rys. 6.).

trójstopniowy układ ochrony przepięciowej w EMTP

Wprowadzenie do EMTP trójstopniowego układu ochrony przepięciowej zaprezentowanego na rysunku 6. wymaga zamodelowania trzech nieliniowych elementów: odgromnika gazowanego, warystora i diody zabezpieczającej. Uwaga! W przypadku układów wykorzystujących ograniczniki przepięć szczególnie istotny dla ich prawidłowego działania jest właściwy dobór parametrów poszczególnych elementów. W przypadku wprowadzenia niewłaściwych wartości nie zostanie zapewniona właściwa koordynacja ich działania, a przez to układ nie będzie spełniał swojej funkcji. Dodatkowo mogą wystąpić błędy – problemy z przeprowadzeniem obliczeń ze względu na przyjęty sposób odwzorowywania (modelowania) tych elementów w EMTP, w którym istotnym wyznacznikiem ich poprawnego funkcjonowania są poszczególne wprowadzone do nich parametry. Na rysunku 5. przestawiono najprostszą wersję trójstopniowego układu ochrony przepięciowej zaimplementowaną do poziomu EMTP.

Artykuł pochodzi z: miesięcznika elektro.info 4/2009

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie


Inżynier w lesie - zobacz video! »

Inżynier w lesie Materiały stworzone przez inżynierów dla inżynierów. Testy produktów od kluczowych dostawców (...) chcę zobaczyć »


Jednoobwodowy licznik energii - jaki wybrać?»

Czy znasz, ekologiczną alternatywę dla agregatów »

Licznik energii jaki wybrać systemy zasilania
Zasilacze awaryjne trzeciej generacji z bardzo wysoką sprawnością 96% w trybie On-Line oraz ze znakomitym współczynnikiem mocy 1(...) czytam więcej » W połączeniu z elektroniką prezentuje ona szczyt nowoczesnej technologii agregatów prądotwórczych (...) czytam dalej »

 


Specjalne ramki do specjalnych wnętrz »

Kamery termowizyjne Perfekcyjne dopełnienie nowoczesnego wnętrza.
Prosta, ponadczasowa forma, jakość wykonania, niezawodny system, to tylko niektóre (...)
czytam dalej »


Automatyka przemysłowa i sterowanie - na jakie produkty zwrócić uwagę »

Jak zmniejszyć swój rachunek za energię »

automatyka przemysłowa zmniejsz rachunki za prąd
Jak sztuczna inteligencja wspomoże pracę elektrowni i fabryk? Aż 63 proc. respondentów twierdzi, że sztuczna inteligencja pomoże zwalczyć (...) czytam więcej » Oszczędzaj na rachunkach za prąd w domu lub firmie. Wystarczy Po Prostu Energia (...) zobacz ile możesz oszczędzić »

 


Gdzie znajduje zastosowanie współczesna termowizja?

Kamery termowizyjne Zadbaj o bezpieczeństwo i uniknij awarii. Za pomocą kamery termowizyjnej możliwe jest bezdotykowe sprawdzenie instalacji elektrycznej przy pełnym obciążeniu. Dzięki temu można (...) czytam dalej »

 


Potrzebujesz pomocy w wyborze UPS-a? Sprawdź ten przewodnik »

Bezpanelowe pozyskiwanie energii słonecznej - jak to zrobić?

UPS zasilacze bezpanelowa energia słoneczna
Urządzenia elektroniczne, których używasz do codziennej komunikacji, rozrywki i zapewnienia rodzinie bezpieczeństwa, są narażone na uszkodzenia spowodowane nieoczekiwanymi przerwami w dostawach energii elektrycznej, (...) czytam więcej » Innowacje i technologia przeszły długą drogę. Rzeczywiście wkroczyliśmy w nową generację nowoczesnych udogodnień, które nie tylko sprawiają, że nasz styl życia jest bardziej luksusowy i komfortowy, ale... czytam dalej »

Szybki i łatwy sposób na budowę Twojego indywidualnego systemu wizyjnego»

zasilanie gwarantowane Badania przeprowadzone przez Computer Business Review wykazały, że od 2013 roku mamy do czynienia z dynamicznym wzrostem przenoszenia przez przedsiębiorców zasobów danych do tzw. chmury obliczeniowej (cloud computing). W związku z tym stale wzrastają wydatki przeznaczan ... czytam dalej »


Automatyka przemysłowa - zobacz najlepsze rozwiązania »

Kontenerowa stacja transformatorowa Minibox »

Czujniki i automatyka Rozdzielnice kontenerowe
Zarówno w sektorze energetyki tradycyjnej jak i odnawialnej, czujniki oraz automatyka muszą być odporne na oddziaływaniu warunków środowiskowych. Ekstremalne ... czytam więcej » Zasilane są najczęściej z sieci SN o napięciu znamionowym od 6 do 36 kV. Ze względu na budowę stacje mogą być wnętrzowe lub napowietrzne. Funkcją stacji transformatorowej SN/nn jest transformacja ... czytam dalej »

Jaką zastosować ochronę urządzeń elektrycznych i elektronicznych przed przepięciami »

ochrona przed przepięciami Każdy ogranicznik przepięć ma pewną określoną zdolność do przenoszenia przez siebie pewnej energii udaru. Jeśli po zadziałaniu ... czytam dalej »


Złącza silnoprądowe - czy silikon sobie poradzi?

Złącza silnopradowe Czy możemy zastosować elastyczne przewody silikonowe i czy są one odporne na uszkodzenie i wysokie temperatury? Przykładowo dla przekroju kabla 240 mm2 ... chcę obejrzeć »


Może Cię to zainteresuje ▼

Wyświetlacz cyfrowy - jaki wybrać?

Osprzęt elektroinstalacyjny dla elektryka »

wyświetlacze cyfrowe kable i przewody - jakie wybrać
Współpracujący z dowolnym nadajnikiem sygnału w standardzie 4-20 mA. Urządzenia nie wymagające dodatkowego zasilania. Do obszaru zastosowań ... czytam więcej » Zobacz jaki osprzęt wybrać i porównaj parametry... czytam dalej »


Transformatory oraz dławiki dostosowane do indywidualnych wymagań »

transformatory ei Mają zastosowanie w sieciach przesyłowych i rozdzielczych. Stosowane są do zasilania układów trakcyjnych w pojazdach szynowych, w instalacjach wykorzystujących napędy (...) czytam dalej »


Liczniki energii elektrycznej - poznaj nowe »

Switch zarządzalny – czy warto? Jaki wybrać?

Liczniki energii jakie wybrać Switche niezarządzalne
Wymagania stawiane licznikom energii elektrycznej zawarte są w normach oraz przepisach (...) czytam dalej » Switch zarządzalny daje możliwość nie tylko stworzenia siecilokalnej, ale daje wiele innicf możliwości. Między innymi pozwala także dostosować porty, a więc i parametry sieci do... czytam dalej »

Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników naszego portalu... dowiedz się więcej »
7-8/2019

AKTUALNY NUMER:

elektro.info 7-8/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Obciążalność prądowa ciągła przewodów szynowych wielkoprądowych SN
  • - Instalacje elektryczne w osiedlowych budynkach wielorodzinnych
Zobacz szczegóły

Start programu „Mój Prąd”. Czy przyczyni się do zwiększenia rozwoju OZE w Polsce?

We wrześniu wystartuje nowy rządowy program „Mój Prąd”, dzięki któremu będzie można uzyskać dofinansowanie na domową instalację fotowoltaiczną. Z dotacji będą mogły skorzystać...

MITRA LED

Właściwe oświetlenie drogowo-parkowe pozwala znacznie zredukować koszty eksploatacji, będąc rozwiązaniem zarówno ekonomicznym, estetycznym, jak i ekologicznym. Lena Lighting S.A. oferuje...
Enkodery ETHERNET AFS/AFM60A

Enkodery ETHERNET AFS/AFM60A

Rynek systemów przemysłowych dynamicznie się rozwija, a standard Industrial Ethernet jest przyszłością systemów komunikacji. Wydajność standardu Fast Ethernet,...
Cantoni Motor S.A. Cantoni Motor S.A.
Grupa Cantoni została pionierem w produkcji silników elektrycznych już w XIX wieku i od tego czasu kontynuuje misję wdrażania...
Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright @ 2004-2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa, w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl