Регистратор дуговых замыканий дуга о: О — Регистратор дуговых замыканий комплекса Дуга-МТ — Производство и поставка электростанций, Бензиновые и дизельные генераторы от 1 до 100 кВт. Мини ТЭЦ на базе двигателя Стирлинга.

Содержание

Регистратор «Дуга-О» — регистратор дугового замыкания

Регистратор «Дуга-О» — регистратор дугового замыкания в составе устройства защиты от дуговых замыканий «Дуга-МТ» (рис. 1).

Рис. 1 Регистратор «Дуга-О»

На лицевой панели регистратора расположены 4 светодиода 1, 2, 3, 4 под которыми предусмотрено поле для нанесения обозначения отсека РУ, в который заходит волоконно-оптический кабель, воспринимающий оптической сигнал. Структурная схема регистратора «Дуга-О» приведена на рис. 2.

Рис. 2 Структурная схема регистратора «Дуга-О»

Световой сигнал по

волоконно-оптическим кабелям «Д1», «Д2», «Д3», «Д4», снабженными линзами, поступает на оптические входы «ОВ1», «ОВ2», «ОВ3», ОВ4» регистратора «Дуга-О».

Использование линз на концах оптического кабеля позволяет обеспечить необходимый угол обзора в контролируемом отсеке.

Каждому входу регистратора «Дуга-О» соответствует индивидуальный индикатор на лицевой панели (светодиоды 1, 2, 3, 4). При появлении сигнала на входе соответствующий индикатор загорается. При пропадании и последующем восстановлении напряжения питания световая сигнализация сохраняется.

Регистратор обеспечивает преобразование, передачу, запоминание и отображение факта получения сигналов о существовании дугового замыкания в соответствующем отсеке ячейки. Определение места возникновения дугового замыкания с точностью до отсека производится по надписи, нанесённая под светодиодом.

Сброс сигналов световой сигнализации осуществляется кнопкой КВИТИРОВАНИЕ, расположенной также на лицевой панели регистратора «Дуга-О».

В зависимости от длительности входных световых сигналов, поступающих по волоконно-оптическому кабелю, программой работы регистратора «Дуга-О» предусмотрено формирование сигналов разно длительности (рис. 3, табл. 1).

Входной сигнал, Твх

Выходной сигнал, Твых

Сигнал «Неисправность РДЗ»

Рис. 3 Временная диаграмма входных и выходных сигналов

Когда длительность входного сигнала не превышает Т1 (табл. 1), то выходной сигнала не формируется., что исключает ложное срабатывание регистратора «Дуга-О» при возникновении кратковременных световых сигналов в контролируемом объеме отсека.

Таблица 1 Длительность выходных сигналов

Сигналы	Обозначение и длительность, мс
Входной	0<Т1<(15 ± 5)	20<T2<300	300<Т3 <1000	Т4 >1000
Выходной	0	Т5=300	Т6 ≈ Т3	Т7=1000

Если длительность одного или всех входных сигналов превышает значение (15 ± 5) мс, то через 20 мс схемой формируется соответствующие выходные сигналы Выход1 – Выход 4, длительность которых зависит от длительности входных в соответствии с табл. 1.

Входной сигнал с длительностью более 1000 мс (Т4 в табл. 1 и на рис. 3) воспринимается как ложная

«засветка» и поэтому схема формирует сигнал «Неисправность. РДЗ».

Индикатор, соответствующий тому каналу, на который поступает входной сигнал длительностью более

1000 мс, переходит в режим мигания с частотой 2 Гц, а соответствующий выходной сигнал блокируется.

При пропадании входного сигнала сигнал «Неисправность РДЗ» снимается, а каналы формирования выходных сигналов возвращаются в исходное состояние. Мигание светодиода и блокирование канала можно прекратить, нажав на кнопку КВИТИРОВАНИЕ.

Сигнал «Неисправность РДЗ» формируется также при потере оперативного питания и неисправности регистратора.

Сигналы с выходов регистратора «Дуга-О» поступают либо на входы центрального блока дуговой защиты «Дуга-БЦ», либо воздействуют непосредственно на дискретные входы цифровых устройств релейной защиты и автоматики (ЦРЗА) для последующего отключения автоматического выключателя с целью прекращения подачи электроэнергии и прекращения дугового замыкания. Гальванически развязанные цепи выходных сигналов позволяют объединять их по схеме «монтажное ИЛИ».

При использовании регистратора совместно с цифровыми устройствами релейной защиты и автоматики необходимо учитывать нагрузочную способность его выходов (табл. 2).

Таблица 2 Характеристики регистратора «Дуга-О»

Характеристика	Значение
1 Входы оптических сигналов:
а) количество	4
б) порог срабатывания, лк	3000 ± 500
2 Выходы (бесконтактные реле):
а) количество	4 + 1*
б) род тока	пост/перем
в) коммутируемое напряжение, В, не более	264
г) ток нагрузки, мА, не более	100
3 Выход «Неисправность РДЗ»:
а) диапазон коммутируемого напряжения постоянного тока, В	24 — 264
б) ток замыкания, А, не более	2,50
в) ток размыкания при активно-индуктивной нагрузке с постоянной времени L/R 20 мс, А, не более	0,15

Комплект дуговой защиты

Защита выполнена без центрального блока ДУГА-БЦ. Сигналы от регистраторов, расположенных в ячейках отправляются в устройства РЗА. К регистратору подключается до 4 датчиков дугового замыкания

Наименование	Описание
ДУГА — О	Регистратор «ДУГА-О» предназначен для работы совместно с волоконно-оптическими датчиками («ВОД-Л») и блоком «ДУГА-БЦ» Регистратор может использоваться в дуговых защитах распределительных устройств без блока «ДУГА-БЦ», воздействуя на цифровые устройства релейной защиты и автоматики
ДУГА — Ф	Регистратор дуговых замыканий «ДУГА-Ф» предназначен для работы совместно с фототиристорными или клапанными датчиками и блоком «ДУГА-БЦ» Регистратор может использоваться в дуговых защитах распределительных устройств без блока «ДУГА-БЦ», воздействуя на цифровые устройства релейной защиты и автоматики
ДУГА — Т	Регистратор дуговых замыканий типа «ДУГА-Т» предназначен для работы совместно с фототранзисторными датчиками и блоком «ДУГА-БЦ» Регистратор может быть использован в дуговых защитах распределительных устройств без блока «ДУГА-БЦ», воздействуя на цифровые устройства релейной защиты и автоматики

Наименование

Описание

ВОД-Л

Датчик волоконно-оптический ВОД-Л предназначен для работы совместно с регистратором «Дуга – О»

Датчик обеспечивает прием и передачу светового потока в видимой области спектра по волоконно-оптическому кабелю к регистратору «Дуга – О»

Наименование

Описание

ДУГА — О

ДУГА-Ф

ДУГА-Т

преобразование световых сигналов в электрические и формирование сигналов бесконтактных релейных выходов
прием сигналов от датчиков дугового замыкания и формирование сигнала есконтактными релейными выходами

ВОД-Л

Угол обзора Датчика — не менее 400^О
Допустимый радиус изгиба Датчика равен 30 мм
Длина Датчика до 10 м

Наименование	Открыть / Скачать
Руководство по эксплуатации ДУГА-О
Руководство по эксплуатации ДУГА-Ф
Руководство по эксплуатации ДУГА-Т
Руководство по эксплуатации ВОД-Л
Схемы защиты от дуговых замыканий для КРУ(Н) 6(10) кВ с устройством Дуга-МТ фирмы ООО НТЦ “Механотроника”

Устройства РЗиА — vigour-nsk

БМРЗ-100

Блоки БМРЗ-100 предназначены для выполнения функций релейной защиты, автоматики, управления и сигнализации присоединений напряжением 6-10 кВ.

БМРЗ-100 устанавливается в релейных отсеках КРУ и КРУН, на панелях и в шкафах релейной защиты.

БМРЗ-100 обеспечивает управление высоковольтными выключателями с пружинно-моторным приводом, электромагнитным приводом и приводом с магнитной защелкой.

Руководство по эксплуатации

БМРЗ-150

Устройства серии БМРЗ-150 предназначены для выполнения функций релейной защиты и автоматики различных присоединений напряжением 6-35 кВ.

Устройства серии БМРЗ-150 относятся к семейству компактных устройств БМРЗ, которые могут быть установлены в местах с ограниченным пространством. При этом, устройства обладают высокой надежностью, имеют обширные функциональные возможности и высокотехнологичные программные и аппаратные средства. Это делает устройства серии БМРЗ-150 эффективным решением для реализации самых сложных решений с максимальной гибкостью и удобством.

Единое для всех устройств НТЦ «Механотроника» программное обеспечение «Конфигуратор-МТ» имеет графический редактор логики, библиотеку функций, пусковых органов и логических элементов, позволяя адаптировать блок под самые разные условия на объекте.

Полный архив документов по продук

Руководство по эксплуатации

БМРЗ-0,4

Комплект оборудования БМРЗ-0,4 не заменим на промышленных КТП 6(10)/0,4 кВ, компрессорных станциях, секциях собственных нужд электрических станций, и других объектах, питающих электрические двигатели, напряжением 0,4 кВ.

Для выполнения функций релейной защиты и автоматики в сетях напряжением 0,4 кВ предусмотрен комплект оборудования в составе:

БМРЗ-0,4ВВ – защита рабочего ввода;
БМРЗ-0,4АВ – защита аварийного (резервного) ввода;
БМПА-0,4 – автоматика ввода резервного источника (АВР) и восстановления схемы нормального режима электроснабжения (ВНР).

Главной особенностью комплекта является наличие алгоритма дальнего резервирования (ДР), действующего при отказах защит или выключателей отходящих от шин линий. Принцип действия алгоритма ДР отличен от принципа действия обычных расцепителей автоматических выключателей, и обеспечивает полноценное резервирование защит отходящих линий вне зависимости от типа и величины нагрузки.

Комплект полностью заменяет собой расцепители автоматических выключателей рабочих и резервных вводов, а также автоматику ввода резервного источника питания, собранную на базе программируемых логических контроллеров.

Руководство по эксплуатации

Центральный блок дуговой защиты Дуга-БЦ

Центральный блок дуговой защиты Дуга-БЦ обеспечивает сбор информации со всех регистраторов секции и формирует команды селективного отключения поврежденных присоединений.

Сигналы со всех регистраторов защищаемой секции собираются на центральном блоке ДУГА-БЦ, который обеспечивает прием сигналов пусков защит от устройств релейной защиты и автоматики секции. Блок ДУГА-БЦ обеспечивает селективное отключение поврежденной линии в случае возникновения дугового замыкания в отсеке отходящей линии ячейки.

Использование центрального блока ДУГА-БЦ упрощает организацию вторичных цепей, позволяет интегрировать комплекс защиты в систему АСУ, дает дополнительные функциональные возможности: УРОВ, блокирование АВР, самодиагностика, регистрация осциллограмм и журналов аварий.

Руководство по эксплуатации Дуга-БЦ

Регистратор дуговых замыканий ДУГА-О

Регистратор дуговых замыканий ДУГА-О предназначен для работы совместно с волоконно-оптическими датчиками (ВОД-Л).

Регистратор может использоваться в дуговых защитах распределительных устройств без блоков ДУГА-БЦ-150, воздействуя на цифровые устройства релейной защиты и автоматики (ЦРЗА).

Регистратор дуговых замыканий ДУГА-О обеспечивает преобразование, передачу, запоминание и отображение сигналов от волоконно-оптических датчиков при возникновении дугового замыкания, а также определение места возникновения дугового замыкания с точностью до отсека.

Регистратор дуговых замыканий ДУГА-О предназначен для установки в ячейках на напряжение 0,4-35 кВ, в том числе на объектах атомной энергетики.

Руководство по эксплуатации Регистратор Дуга-О

Для предоставления дополнительной технической документации, стоимости, а так же информации о иных устройствах данного производителя, не представленных в каталоге, просим направить запрос, на интересующее Вас позиции на наш электронный адрес.

Так же, всю информацию Вы можете получить , путем предоставления контактной информации, при формировании быстрой заявки на главной странице в разделе контакты.

НТЦ «Механотроника» запустил производство новой серии модернизированных блоков ДУГА-БЦ

С июля 2012 года НТЦ «Механотроника» запустил производство новой серии модернизированных блоков ДУГА-БЦ, предназначенных для выполнения функций защиты от дуговых коротких замыканий распределительных устройств 6-10-35 кВ.

Модернизированные блоки ДУГА-БЦ-10(11)-02-ХХ и ДУГА-БЦ-12(13)-02-ХХ выполнены на новой элементной базе с применением как использованных ранее, так и новейших схемотехнических решений, внесены изменения в алгоритмы блоков с реализацией дополнительных функций, повышена помехоустойчивость. В блоки добавлен порт USB и возможность синхронизации блока по сигналу PPS.

Модернизированные блоки сохраняют полную функциональную преемственность с ранее выпускавшимися блоками. Тщательная проработка технических решений, большой опыт работы, сохранение общей модульной структуры построения устройства, унификация исполнений устройств и унификация входящих в их состав модулей позволили повысить технологичность производства и удобство настройки и эксплуатации, позволяют оптимизировать расходы эксплуатирующих организаций на ЗИП.

Конструктивно блоки имеют два типоисполнения, различающихся аппаратным исполнением модуля ввода вывода:

— ДУГА-БЦ-10(11)-02-ХХ — количество дискретных входов/выходов — 16/16;

— ДУГА-БЦ-12(13)-02-ХХ — количество дискретных входов/выходов — 24/16.

Блок ДУГА-БЦ-10(11)-02-20 по алгоритмам работы является полным аналогом блока ДУГА-БЦ-01-02-04. В комплексе с регистраторами и датчиками блок обеспечивает защиту от дуговых коротких замыканий одной секции секционированной системы шин с одним вводом на секцию и с возможностью отключения генерирующих фидеров.

Для блока ДУГА-БЦ-12(13)-02-21 алгоритмы работы разрабатывались на основе отработанных принципов построения дуговой защиты. В комплексе с регистраторами и датчиками блок обеспечивает защиту от дуговых коротких замыканий одной секции секционированной системы шин с одним основным вводом, одним резервным вводом и с двумя секционными выключателями.

Для вышеуказанных блоков количество защищаемых ячеек не ограничено. Применение распределено-централизованного принципа построения дуговой защиты позволяет увеличивать количество защищаемых ячеек без изменения уже установленного оборудования. Такой принцип также дает возможность значительно сократить затраты и время ремонта при неисправностях датчиков дугового замыкания.

Программное обеспечение устройств позволяет выполнить алгоритмы защиты от дуговых коротких замыканий для любых первичных схем, что делает данные устройства универсальными и на данном этапе максимально усовершенствованными.

Дуговая защита, устройство дуговой защиты ЮНИТ-ДЗ

Предназначено для применения в схемах вторичной коммутации распределительных устройств (РУ) 6-110 кВ с переменным, постоянным или выпрямленным оперативным током для обнаружения замыканий, сопровождаемых открытой электрической дугой.

Устанавливаются в ячейки КРУ в том числе наружной установки, камеры КСО.

Применяется как обособленно, так и совместно с устройствами РЗА, выполненными на микропроцессорной или электромеханической элементной базе.

В поставку дуговой защиты Юнит-ДЗ входят монтажные комплекты для фиксации датчиков, что существенно упрощает работу при монтаже терминала в ячейках КРУ.

Использование в терминалах дуговой защиты Юнит-ДЗ волоконно-оптических датчиков радиального, петлевого и точечного типов позволяет реализовать схему защиты распределительного устройства практически любой конфигурации.

Указанное решение на базе терминала Юнит-ДЗ создаёт надёжную и быстродействующую дуговую защиту с минимальными финансовыми и трудовыми затратами.

Функциональность устройства дуговой защиты ЮНИТ-ДЗ

Обнаружение вспышек света, открытой электрической дугой посредством волоконно-оптических датчиков.
Формирование сигнала на отключение аварийного участка РУ без выдержки времени для оперативной ликвидации дугового замыкания.
Контроль наличия тока короткого замыкания при использовании дискретных сигналов пуска МТЗ или ЗМН.
Функция УРОВ.
Формирование сигналов запрета АПВ и АВР.

Преимущества устройства дуговой защиты ЮНИТ-ДЗ

Возможность подключения до четырех волоконно-оптических датчиков петлевого или точеченого типа, до двух датчиков радиального типа.
Отстройка от внешнего фонового освещения.
Контроль целостности петлевых и точечных датчиков.
Быстродействие не более 1 мс от момента возникновения дуги до замыкания отключающего реле (без функции контроля сигналов МТЗ или ЗМН).
Выполнение защиты секции с селективным отключением выключателей при использовании устройств с петлевыми или точечными датчиками.
Выполнение неслективной защиты секции с отключением основного и резервного вводов питания при использовании устройства с радиальными датчиками.
Отключение выключателей, оснащенных различными типами приводов, путем воздействия на селеноид.
Сохранение работоспособности не менее 1,5 секунд при полном пропадании оперативного питания.
Энергозависимый внутренний регистратор событий с меткой времени.
Интерфейс RS-485 для параметрирования и интеграции в информационные системы по протоколу Modbus-RTU.

Your browser does not support the video tag.

Резидент «Сколково» разработал устройство Лайм+ дуговой

Научно-производственное предприятие «Микропроцессорные технологии», резидент Фонда «Сколково», компания, которая специализируется на производстве релейной защиты и автоматики, закончило разработку принципиально нового устройства “Лайм+” для дуговой защиты комплектных распределительных устройств 6-35 кВ.

Существующие в настоящий момент на отечественном рынке аналоги предыдущего поколения представляют собой регистраторы вспышки света, сопровождающей появление открытой электрической дуги. В традиционных схемах защиты от дуговых замыканий с применением подобных регистраторов дополнительно требуется использование внешнего устройства, регистрирующего увеличение тока короткого замыкания, и разрешающего работу защиты. Исполнительным органом защиты являются промежуточные реле, являющиеся третьим составным элементом схемы.

Изображение: «Микропроцессорные технологии».

Лайм+ объединяет в себе все три составляющие традиционной схемы защиты. Благодаря чему дуговая защита получила следующие уникальные особенности:

независимость от внешних устройств пуска по току и промежуточных реле, что значительно повышает надежность системы;
полное быстродействие дуговой защиты составляет менее 1 мс, что как минимум в 20 раз превосходит существующие аналоги.

Лайм+ построен на основе двухъядерного чипа STM32H7x5, производительность которого позволила организовать работу основных функций с длительностью программного цикла 100 мкс (в 100 раз быстрее типичных устройств релейной защиты и автоматики).

Изображение: «Микропроцессорные технологии»..

К уникальным возможностям устройства следует добавить встроенную функцию цифрового осциллографа (Comtrade, IEC 60255-24 Edition 2.0 2013-04) и возможность задания дополнительной гибкой логики функционирования.

Для удобства обслуживания в устройстве предусмотрен интерфейс Bluetooth с возможностью беспроводного мониторинга состояния с помощью ПК или мобильного устройства на базе OS Android.

Функциональные возможности принципиально отличают Лайм+ от других подобных устройств. Тем самым формируя новое, пятое, поколение дуговой защиты.

Устройство дуговой защиты “Лайм+” будет представлено командой разработчиков совсем скоро, 28 апреля 2021 года в рамках online-презентации.

Продукция НТЦ «Механотроника» соответствуют требованиям нормативной документации республики Узбекистан

Разместить публикацию Мои публикации Написать
30 сентября 2011 в 10:43

НТЦ «Механотроника» получил «Сертификаты соответствия национальной системы сертификации республики Узбекистан», которые подтверждают, что:

блоки микропроцессорные релейной защиты БМРЗ, БМРЗ-100, БМРЗ-0.4 и БМПА-0.4;

блоки микропроцессорные центральной сигнализации БМЦС и устройства центральной сигнализации УЦС-МТ;

блоки микропроцессорные многофункциональных реле частоты БММРЧ и цифровые блоки разгрузки по частоте и напряжению типа БРЧН-100;

шкафы релейной защиты, автоматики, управления и сигнализации;

блоки управления выключателем БУВВ-СЭЩ-А2;

а также устройства ДУГА-МТ в составе: центральный блок ДУГА-БЦ, регистраторы дуговых замыканий ДУГА-О и ДУГА-Ф, датчики ВОД-л соответствуют требованиям нормативной документации республики Узбекистан.

Автор: А.Малахов

8 октября в 14:58 31

8 октября в 10:51 37

7 октября в 18:13 30

7 октября в 15:36 62

6 октября в 20:23 44

6 октября в 18:28 45

6 октября в 13:17 43

6 октября в 00:36 54

6 октября в 00:33 60

6 октября в 00:31 54

4 июня 2012 в 11:00 201781

12 июля 2011 в 08:56 44523

28 ноября 2011 в 10:00 34401

16 августа 2012 в 16:00 20160

21 июля 2011 в 10:00 19901

29 февраля 2012 в 10:00 18147

24 мая 2017 в 10:00 16085

14 ноября 2012 в 10:00 14016

25 декабря 2012 в 10:00 12120

31 января 2012 в 10:00 11304

ZŁ-2 — Дуговая защита

Защищает жизнь людей и оборудование

Мгновенное отключение

Обнаружение света с помощью оптоволоконных датчиков

Самотестирование целостности цепи и непрерывности волокна

Автономный

Многолетний опыт

Суть проблемы

Суть проблемы
Согласно официальной статистике Государственной инспекции труда, ежегодно по всей стране несколько человек погибают и десятки людей получают серьезные травмы от дуговых замыканий.Электрооборудование, в котором произошло дуговое замыкание, повреждено до такой степени, что обычно необходимо заменить его новым. В отдельных случаях потери, включая стоимость простоя, составляют многие миллионы злотых.

Самая частая причина (60%) дуговых пробоев — это человеческий фактор: неправильные подключения, плохая организация работы. Для защиты людей и оборудования от воздействия коротких замыканий в технических стандартах PN-EN 62271-200-20x, PN-88 / E-05150, PN-IEC 439-1, определяющих требования к распределительным устройствам и трансформаторным подстанциям среднего и низкого напряжения, рекомендуется, помимо сохранения соответствующих конструктивных особенностей оборудования, использовать дополнительные меры для уменьшения последствий дуговых замыканий.Один из рекомендуемых методов — защита от дугового разряда. Такое решение — самый быстрый и эффективный способ минимизировать влияние дуговых замыканий.

Наше предложение

В защитах типа ZŁ идентификация дугового замыкания основана на двух критериях: обнаружение дугового света и падение напряжения в защищаемой зоне. Импульс переключения генерируется за время менее 10 мс. Дуга гаснет в течение 30-50 мс, в зависимости от типа и состояния выключателя.Такое время отключения гарантирует полную защиту жизни и здоровья человека и сводит к минимуму повреждения устройства.

Применение критерия падения напряжения гарантирует защиту всего распределительного устройства (нет мертвых / незащищенных зон). Это обеспечивает простую и правильную работу защиты в системах, питающих одну секцию КРУЭ от нескольких разных источников питания. У средств защиты, основанных на текущем критерии, таких функций нет.

ZŁ-2 Защита сухих трансформаторов и другого оборудования

Система дуговой защиты ZŁ-2 предназначена для защиты сухих трансформаторов и электрооборудования в шкафах распределительных устройств, где существует опасность дугового замыкания, таких как преобразователи, выпрямители и т. Д.Передние оптические датчики устанавливаются в корпусе трансформатора или в шкафу защищаемого устройства. Условием использования защиты является доступ к измерению напряжения и возможность удаленного отключения питания устройства. В случае одновременного обнаружения дуги и падения напряжения ниже 0,7 Un питание отключается.

Типовой проект

Устройство дуговой защиты ZŁ-2 состоит из реле, блока питания и прикрепленных к нему передних датчиков.Реле заключено в корпус CN 100 AK (100x75x105 мм) со степенью защиты Ip40.

Основные функции реле защиты ZŁ-2:

обнаружение падения напряжения на сборных шинах КРУЭ;

обнаружение дугового света;

получение информации о состоянии оптических входов;

генерация импульсов отключения;

блокировка автоматики АВР;

сигнализация однокритериальной работы;

Индикация неисправности устройства;

индикация неисправности устройства;

5 отключающих контактов;

2 сигнальных контакта на общий потенциал.

Волоконно-оптические датчики

Датчики характеризуются соответствующим коэффициентом поглощения света. Чувствительность пути обнаружения света настраивается индивидуально в зависимости от длины датчиков и условий на месте. Чувствительность нужно выбирать так, чтобы система не реагировала на солнечный свет или фары, используемые оператором. Стандартная длина оптоволоконного кабеля с датчиками составляет 3,5,15 м. Доступны версии защиты с тремя или четырьмя датчиками.

Последствия дугового короткого замыкания в электрических системах, не защищенных дуговой защитой от молнии

Несчастные случаи в категории «поражение электрическим током» происходят в 70% случаев от дуговых замыканий. Дуговые замыкания наиболее распространены в электрических системах среднего напряжения, где их доля достигает 90%. Ток короткого замыкания в средневольтном оборудовании составляет от нескольких до нескольких десятков кА. Наиболее частой причиной (60%) дуговых пробоев, помимо технических причин (конструкция, материал, производственные дефекты) и экологических причин (старение, коррозия, перенапряжение, вибрации, грызуны), являются человеческие ошибки: неправильные соединения, плохая организация работы.Во время длительного дугового короткого замыкания температура достигает 20000 ° C, возникает мощный взрыв и возникает сильная ударная волна, разрывающая оборудование. В таких условиях человек может погибнуть или получить серьезные травмы.

Тепловая энергия короткого замыкания зависит от двух переменных: ее продолжительности и уровня тока короткого замыкания согласно формуле Q = I2 x t. Мы можем повлиять только на один из этих факторов — время. Действие электрической дуги в течение менее 100 мс не вызывает серьезных повреждений, в то время как при коротком замыкании более 500 мс происходит необратимое повреждение (плавление меди и стали), вызывающее необходимость замены поврежденного оборудования, что вынуждает прерывание бизнеса.Таким образом, сокращение продолжительности короткого замыкания — единственный эффективный способ уменьшить неблагоприятные последствия дугового короткого замыкания. Следует помнить, что в традиционных устройствах максимальной токовой защиты, работающих последовательно, время настройки может достигать даже 2,5 секунд.

В Польше ежегодно происходит несколько сотен несчастных случаев из-за дуговых замыканий, в результате которых получают травмы люди. Данных о количестве дуговых замыканий в целом нет. Очевидно, что информация о подобных инцидентах не распространяется.Можно предсказать, что ежегодно происходит несколько тысяч коротких замыканий из-за дуговых замыканий. Ниже приведены некоторые примеры, иллюстрирующие разрушительный потенциал дугового замыкания.

Преимущества оптоволоконной системы дуговой защиты типа ZŁ

Дуговые защиты типа ZŁ используются уже 10 лет. Уже установлено более 1000 систем. Мы знаем о многих случаях, когда они защищали устройства и жизни конкретных людей. Система дуговой защиты выявляет короткое замыкание и генерирует коммутационные импульсы на автоматические выключатели в течение времени менее 10 мс, что с современными автоматическими выключателями позволяет отключать питание от короткого замыкания даже менее чем за 30 мс.Таким образом, влияние дуговых замыканий сводится к минимуму, что значительно повышает безопасность операторов и надежность работы оборудования.

Требование одновременного появления двух критериев (свет и падение напряжения) обеспечивает правильное срабатывание защиты. Алгоритм идентификации короткого замыкания очень надежен. Нам неизвестны случаи выхода из строя или некорректной работы защит. Ниже мы представляем избранные примеры положительных эффектов защиты ZŁ.

ZL-4A — Дуговая защита

Защищает жизнь людей и оборудование

Мгновенное отключение

Избирательность исключений

Обнаружение света с помощью оптоволоконных датчиков

Обнаружение света через оптоволоконные петли

Самопроверка целостности цепи и целостности волокна

Подключение датчиков без напряжения

Автономный

Многолетний опыт

Суть проблемы

Согласно официальной статистике Национальной инспекции труда, несколько десятков человек погибли и десятки получили серьезные травмы в течение года по всей стране в результате укорочения дуги.Электрооборудование, в котором возникла дуга, разрушается до такой степени, что обычно необходимо заменить его новым. В отдельных случаях потери, включая простои, составляют многие миллионы злотых.

Наиболее частой причиной (60%) дуговых коротких замыканий являются ошибки человека: неправильные соединения, плохая организация работ. Для защиты людей и оборудования от воздействия коротких замыканий технические стандарты PN-EN 62271-200-20x, PN-88 / E-05150, PN-IEC 439-1, определяющие требования к распределительным устройствам среднего и nn и трансформатору. станций, рекомендуется, помимо сохранения соответствующих конструктивных особенностей оборудования, применять дополнительные меры противодействия, ограничивающие влияние дуговых коротких замыканий.Один из рекомендуемых способов — защита от дугового света. Такое решение является наиболее быстрым и эффективным способом минимизировать влияние дугового короткого замыкания.

Наше предложение

В типах защиты ZŁ идентификация дугового короткого замыкания основана на двух критериях: обнаружение дугового света и падение напряжения в защищаемой зоне. Импульс переключения генерируется менее чем за 10 мс. Дуга гаснет через 30-50 мс, в зависимости от типа и состояния выключателя.Такое время отключения гарантирует полную защиту жизни и здоровья человека и сводит к минимуму повреждение устройства.

Применение критерия падения напряжения гарантирует защиту всего распределительного устройства (нет мертвых / защищенных зон). Это позволяет просто и правильно срабатывать защиты в системах электроснабжения одной секции распределительного устройства от нескольких разных источников питания. У средств защиты, основанных на текущем критерии, этих функций нет.

ZŁ-4A — Защита распределительных устройств с кожухом Избирательных отказов

Защита ZŁ-4A предназначена для защиты распределительных устройств MV / nn с кожухом.Это рассредоточенное строительство. Центральный блок обычно устанавливается в ячейке измерения напряжения, а полевые блоки устанавливаются в полях распределительного устройства. Оптические фронтальные датчики (4 шт.) Размещаются в отдельных отсеках отсека.

При одновременном обнаружении электрической дуги и падения напряжения 0,7 Un в зависимости от места короткого замыкания отключается:

выключатель данной ячейки — короткое замыкание в зоне 2 (отсек подключения)
выключатель ячейки питания распределительного устройства — короткое замыкание в зоне 1 (выключатель или отсек сборных шин)
ближайший автоматический выключатель в линии питания этого распределительного устройства — короткое замыкание в отсеке питания.
Возможность выборочного выхода из строя — ключевая особенность защиты ZŁ-4, очень ценная с эксплуатационной и экономической точки зрения.

Строительство

Защита ZŁ-4A состоит из центрального блока ZŁ-4A JC, блока питания и полевых блоков ZŁ-4 JP. Каждый полевой блок оснащен 4 оптическими датчиками. Связь между блоками осуществляется через высокоскоростную шину CAN. Параллельно CAN-шине распределены цепи питания.Центральный и полевой блоки устанавливаются непосредственно на шину TS. Размеры центрального блока: 159/90/58 мм, размеры полевого блока: 53/90/58 мм, степень защиты центрального блока и полевого блока: Ip20. К одному центральному блоку можно подключить 99 полевых модулей. Благодаря использованию распределенной конструкции в случае ZŁ-4, стоимость единицы полевой защиты закрытого распределительного устройства относительно невысока.

Центральный блок ZŁ-4A JC

Основные функции центрального блока:

Обнаружение падения напряжения на шинах КРУЭ

Надзор за правильной работой систем

конфигурация безопасности

обмен информацией о состоянии безопасности

генерация импульсов отсечки

блокирующая автоматика АВР

однокритериальная сигнализация работы

RS485 связь (Modbus RTU)

сигнализирует об активации устройства

сигнализация неисправностей оборудования

6 программируемых отключающих контактов

2 сигнальных контакта на общий потенциал

возможность тестирования датчиков выбранного полевого модуля и установки времени самотестирования

Полевые блоки ZŁ-4A JP

Основные функции полевых модулей:

Обнаружение дуги в защищаемой части распределительного устройства

генерирует импульс отключения

генерирует сигналы тревоги на центральный блок
Пользователь
может тестировать оптоволоконные датчики и запускать самотестирование циклически, каждые 24 часа

Датчики оптические фронтальные

Датчики характеризуются подходящим коэффициентом поглощения света.Чувствительность тракта обнаружения света настраивается индивидуально в зависимости от длины датчиков и условий на объекте. Чувствительность нужно выбирать так, чтобы система не реагировала на солнечный свет или фары, используемые оператором. Стандартная длина световодов с датчиками составляет 3, 5 и 15 метров соответственно.

Последствия дугового короткого замыкания в электрических системах, не защищенных оптоволоконной дуговой защитой

Несчастные случаи в категории «поражение электрическим током» на 70% вызваны коротким замыканием дуги.Короткое замыкание дуги чаще всего возникает в электрических системах среднего напряжения, где эта доля достигает 90%. Ток короткого замыкания в устройствах среднего напряжения составляет от нескольких до нескольких десятков кА. Наиболее частой причиной (60%) дуговых коротких замыканий, помимо технических (дефекты конструкции, материала, изготовления) и окружающей среды (старение, коррозия, перенапряжение, вибрации, грызуны), являются человеческие ошибки: неправильные соединения, плохая организация работ. Во время длительного дугового короткого замыкания температура достигает 20 000 ° C, генерируется мощный взрыв и сильная ударная волна вырывает оборудование, выделяется большое количество газов, часто токсичных, с температурами, достигающими нескольких сотен градусов.В таких условиях человек может погибнуть или получить серьезные травмы.

Тепловая энергия короткого замыкания зависит от двух переменных: ее продолжительности и уровня тока короткого замыкания согласно формуле Q = I2 x t. Мы можем повлиять только на один из этих факторов — время. Срабатывание электрической дуги в течение менее 100 мс не вызывает более серьезных повреждений, в то время как при коротком замыкании более 500 мс происходит необратимое повреждение (плавление меди и стали), вызывающее необходимость замены поврежденного оборудования, которое вызывает перебои в деловой активности.Таким образом, сокращение продолжительности короткого замыкания — единственный эффективный способ уменьшить отрицательные эффекты дуги. Следует помнить, что в традиционных устройствах максимальной токовой защиты, работающих последовательно, время настройки может достигать даже 2,5 секунд.

В Польше ежегодно происходит несколько сотен несчастных случаев, вызванных коротким замыканием, в которых страдают люди. Данных о количестве коротких замыканий вообще нет. Очевидно, что информация о подобных мероприятиях не распространяется.Можно предсказать, что в год происходит несколько тысяч коротких замыканий. Вот несколько примеров, иллюстрирующих разрушительный потенциал коротких замыканий.

Преимущества использования оптоволоконной дуговой защиты типа ZŁ

Тип защиты ZŁ используется уже 10 лет. Уже установлено более 1000 систем. Мы знаем много случаев, когда они защищали устройства и жизни конкретных людей. Защита НЕПРАВИЛЬНОГО типа идентифицирует короткое замыкание и генерирует отключающие импульсы на автоматические выключатели менее чем за 10 мс, что с современными автоматическими выключателями позволяет отключать источник питания от короткого замыкания даже менее чем за 30 мс.Благодаря этому влияние дуговых коротких замыканий сводится к минимуму, что значительно повышает безопасность и надежность эксплуатации.

Требование одновременного появления двух критериев (свет и падение напряжения) обеспечивает корректную работу защиты. Алгоритм идентификации короткого замыкания очень надежен. Нам неизвестны случаи выхода из строя или неправильной работы защит. Ниже мы представляем избранные примеры положительных эффектов защиты ZŁ.

Давайте взорвем! Тестирование дугового разряда

Все напрягаются в ожидании, когда слышат обратный отсчет: «три, два, один.Затем следует чрезвычайно громкий БУМ и ослепляющий свет. Повсюду летят искры, а испытательную площадку заполняет дым. Часто следует смех и, возможно, даже «дай пять».

Взрывы в лаборатории никогда не устареют. Когда я рос мальчиком в сельской местности Огайо, я был одним из тех детей, которые просто любили фейерверки. Оглядываясь назад, это было довольно опасно, но моя судьба, очевидно, была определена в раннем возрасте.

Сегодня люди связываются со мной по поводу проведения судебно-медицинских исследований, связанных с дуговыми вспышками, или для того, чтобы задать вопросы о том, как оборудование может реагировать на них.Иногда разговор заканчивается утверждением: «Есть только один способ узнать наверняка. Давай взорвем его! » Кто знал, что все эти годы спустя моя склонность к взрывам станет частью моей карьеры в области тестирования дугового разряда?

Испытания дугового разряда лежали в основе разработки стандарта IEEE 1584 — руководства IEEE по выполнению расчетов опасности дугового разряда, которое было впервые опубликовано в 2002 году. Результаты более 300 испытаний дугового разряда были использованы для разработки уравнений для этого документа. который используется во всем мире для прогнозирования предполагаемой энергии вспышки дуги.Сегодня исследования и испытания продолжаются для разработки следующего поколения стандарта IEEE 1584 и дальнейшего углубления понимания этой смертельной опасности поражения электрическим током.

Вы когда-нибудь задумывались, как проводятся испытания дугового разряда? Давайте заглянем за кулисы и посмотрим, что это такое.

Для испытания вспышки дуги требуется контролируемая среда мощной лаборатории со специальными возможностями. В мире существует несколько таких лабораторий, и мне посчастливилось работать с некоторыми из них.Одна из этих лабораторий, Мерсен, расположена в нескольких минутах езды к северу от Бостона в городке Ньюберипорт. Недавно я провел там большую часть недели, проводя с коллегой серию тестов.

Требуется: большой ток короткого замыкания

Вспышка дуги — это короткое замыкание, при котором дуга проходит через воздушный зазор. Для проведения испытания на вспышку дуги необходим источник тока, способный производить ток короткого замыкания в тысячи ампер (А). Величина тока может достигать 100 000 А, в зависимости от требований к испытаниям.

Создать короткое замыкание для теста не так просто, как соединить вместе пару проводов в системе электроснабжения лаборатории. Как и любой другой объект, лаборатория также получает электроэнергию от местной электросети. Если короткое замыкание было создано с использованием утилиты в качестве источника, это может привести к серьезным проблемам. Короткое замыкание вызывает падение напряжения вблизи точки неисправности, что приводит к тусклому свету и другим потенциально серьезным помехам. Что еще хуже, существует реальная возможность срабатывания защитного устройства электросети, что может вызвать серьезное отключение электроэнергии, что повлияет на других в этом районе.Я бы не хотел объяснять соседям, почему у них просто отключилось электричество.

Чтобы избежать подобных проблем, в большинстве мощных лабораторий есть собственные генераторы, которые используются для выработки тока короткого замыкания. Это дает им возможность выполнять испытания на вспышку дуги и короткое замыкание, а также полностью изолировать испытательную цепь от электросети. В лаборатории Мерсена есть два генератора. Каждый генератор рассчитан на 10 мегавольт-ампер (МВА) в непрерывном режиме с номиналом короткого замыкания 68 МВА и приводится в действие электродвигателем мощностью 4160 В (В), мощностью 536 лошадиных сил, который напрямую подключен к электросети.Когда проводится испытание, ток короткого замыкания исходит от генератора, а не от электросети.

Эта лаборатория может производить до 100 000 А тока короткого замыкания при 480 В. Однако для большинства испытаний требуется, чтобы величина тока была намного меньше. Чтобы снизить доступный ток до более низкого уровня, между генераторами и испытательной ячейкой вставляются сопротивление и индуктивность. В лаборатории используется большой набор переключателей для настройки тестовой схемы с определенным сопротивлением и реактивным сопротивлением.Точное количество, которое необходимо добавить в схему, будет зависеть от конкретной величины тока, необходимого для испытания.

Перед тем, как начнется собственно тестирование, будет проведен тестовый снимок, также известный как подтверждающий тест. Во время этого выстрела большие перемычки прикрепляются болтами к шинам, к которым будет присоединяться испытательный образец. Генератор доводится до желаемой скорости и напряжения, а затем выключатель замыкается до состояния болтового соединения. Если не считать срабатывания автоматического выключателя в соседней комнате, это довольно спокойно.Поскольку соединение болтовое без воздушного зазора, искрение не возникает. Во время пробного выстрела измеряется ток короткого замыкания, чтобы подтвердить, что схема была правильно сконфигурирована и было произведено правильное количество тока короткого замыкания. После проверки схемы закорачивающие перемычки удаляются и испытуемый образец подсоединяется.

Продолжительность вспышки дуги

Поскольку генераторы не могут выдерживать ток короткого замыкания в тысячи ампер в течение очень долгого времени, и учитывая, что большинство реальных событий вспышки дуги имеют очень короткую продолжительность, для ограничения тока используется резервный автоматический выключатель. продолжительность вспышки дуги.Обычно резервный автоматический выключатель будет настроен на отключение короткого замыкания в течение заранее определенного периода времени. Это может быть от нескольких электрических циклов (1 цикл = одна шестидесятая секунды) до пары секунд, в зависимости от величины тока и возможностей генератора.

В зависимости от конкретной настройки тестирования, дуговая вспышка иногда самогашается после нескольких циклов, то есть она гаснет сама по себе, а резервный выключатель не срабатывает. Однако иногда вспышка дуги продолжается в течение длительного периода времени, и в этом случае срабатывает резервный выключатель, чтобы ограничить продолжительность и защитить генератор и другое оборудование.

Обратный отсчет!

Триггерный провод, иногда называемый плавким предохранителем, используется для инициирования вспышки дуги. Это проволока небольшого диаметра, обычно от № 18 до № 10 AWG. Реальная вспышка дуги обычно начинается со случайного контакта между проводниками под напряжением или между проводником под напряжением и заземленной поверхностью. После того, как первоначальный контакт создает короткое замыкание, в промежутке между проводниками может возникать дуга, вызывающая вспышку дуги.Триггерный провод используется для имитации начального контакта и зажигания дуги, как только автоматический выключатель замыкается в конце обратного отсчета.

После того, как тест был настроен, калибровочный снимок был сделан, и камеры и приборы готовы к работе, начинается обратный отсчет. Обратный отсчет необходим, чтобы камеры могли быть запущены непосредственно перед включением выключателя и, что более важно, чтобы предупредить участников о необходимости отвести взгляд. Каким бы захватывающим ни был электрический взрыв, наблюдение в ультрафиолетовом свете вспышки может вызвать серьезную травму глаз и даже слепоту.

Идет к рекорду

В большинстве испытаний вспышки дуги используется набор регистрирующих приборов для регистрации напряжения, тока и падающей энергии. Энергия падающей дуги — это основная переменная, используемая для количественной оценки степени теплового воздействия дугового разряда. Калориметры измеряют падающую энергию на определенном расстоянии от вспышки дуги, известном как рабочее расстояние. В центре изоляционного материала находится медная пробка известной массы. Термопара расположена за пробкой и используется для измерения разницы температур до и после вспышки дуги.Это, наряду с известной массой медной пробки, помогает определить энергию, необходимую для повышения температуры.

Поскольку падающая энергия экспоненциально изменяется с расстоянием от источника дуги, размещение калориметров очень важно. Обычно калориметр располагается на расстоянии 18 дюймов; однако могут использоваться и другие расстояния, в зависимости от типа оборудования и испытания.

Давайте взорвем!

Испытание дугового разряда может выполняться для практически бесконечного диапазона сценариев и условий.Сложность испытаний может варьироваться от использования пустой коробки с электродами — аналогично устройству, используемому для разработки уравнений IEEE 1584 — до более сложных испытаний, которые могут включать реальное электрическое оборудование. Тестирование также может использоваться для попытки воссоздать конкретное событие в рамках судебно-медицинской экспертизы.

Я участвовал в испытаниях дуговых вспышек для проектов, от испытаний основного оборудования до судебно-медицинской экспертизы землетрясений и атомных электростанций, я могу честно сказать, что этот материал никогда не устареет!

Энергия | Бесплатный полнотекстовый | Возможности уменьшения воздействия дугового разряда с помощью устройств защиты от дугового замыкания

1.Введение
В течение многих лет термин «электрическая дуга» использовался в электротехнической лексике. С тех пор выполнение расчетов электрической дуги остается проблемой для многих инженеров и проектировщиков энергетических систем. Расчет уровней падающей энергии и предельных расстояний вспышки дуги для оценки категории риска HRC [1], которой может подвергнуться рабочий при работе с электрическим оборудованием, непросто. Расчеты электрической дуги могут многое рассказать о поведении системы в состоянии короткого замыкания [2].Они также дают нам прекрасную возможность оптимизировать систему с точки зрения безопасности и, прежде всего, попытаться предотвратить возникновение опасности. «Руководство по расчету опасности дугового разряда» известно как исследование IEEE 1584 [1, 2,3,4,5]. Этот документ включает алгоритмы для расчета энергии дуги, границы защиты от вспышки FPB и алгоритмы для расчета значения тока короткого замыкания в цепи короткого замыкания во время горения дуги, подтвержденного результатами измерений [6,7,8 , 9].Когда возникает электрическая дуга, электрическая энергия, подаваемая извне, преобразуется в падающую энергию, определяемую как ее плотность на единице поверхности на заданном расстоянии от источника. Плотность этой энергии выражается в джоулях (или калориях) на квадратный сантиметр (1 дюйм / см ² = 4,184 Дж / см ²) [10,11]. Очень часто дуговые замыкания возникают в результате неправильной работы распределительных устройств, плохих конструктивных решений или условий окружающей среды, в которых работают электрические устройства [12,13,14].Следствием аварийной дуги является появление в непосредственной близости (до нескольких метров) от источника дуги [15,16,17,18,19]:

очень высокой температуры,

ослепляющей вспышки свет,

быстро распространяющаяся плазма и горячий воздух, окружающие разряд,

ударная волна с импульсом высокого давления,

звуковая волна высокой интенсивности,

выброс горячих осколков и расплавленного металла частицы во всех направлениях,

большое количество токсичных газов.

Следствием этих явлений является разрушение элементов оборудования, расположенных вблизи дуги [20], и опасность для здоровья и жизни обслуживающего персонала [21,22]. Следует отметить, что человеку не нужно ни к чему прикасаться, чтобы получить травму от электрической дуги. В случае сознательного выполнения человеком работ под напряжением на элементах электрических цепей, защита значительно усложняется, и типу защиты должен предшествовать тщательный анализ категории опасности электрической дуги [23,24] .Результатом такого анализа является определение значения энергии падающей дуги и границы защиты от вспышки FPB. Следовательно, важно, как можно снизить категорию опасности дугового разряда, если анализ показывает, что в нормальных условиях она очень велика или когда запрещено выполнять какие-либо работы под напряжением [1,2,7]. Уменьшение горения дуги Время и его быстрое устранение с помощью многосекционного гасителя дуги (MSAE) подробно описано в [25,26]. Результаты проведенных экспериментов показали, что для резистивного приемника электрическая дуга гаснет менее чем за 1 мс.Уменьшение времени дуги приводит к снижению энергии дуги. Авторы решили проверить эффективность MSAE в соответствии с рекомендациями из IEEE 1584 «Руководство по расчету опасности дугового разряда» [1,2,3,4,5]. Представленные в статье экспериментальные испытания и математические расчеты позволяют оценить категории опасности в системах, оборудованных СУОС и оборудованных стандартными, широко используемыми защитными устройствами. Кроме того, авторы сосредоточились на измерении давления внутри герметично закрытого электрического ящика, в котором горит электрическая дуга.Уменьшение времени дуги (с использованием MSAE), несомненно, приводит к более низкому увеличению давления внутри распределительной коробки и, следовательно, к вероятности разрыва корпуса монтажной коробки. Открывать монтажную распределительную коробку, в которой горит электрическая дуга, очень опасно. Выходящие нагретые части электродов представляют реальную опасность для находящихся поблизости людей, а также могут воспламенить находящиеся поблизости материалы и вызвать пожар. Записанные и представленные в статье формы сигналов напряжения, тока и давления были дополнены фотографической записью с помощью высокоскоростной камеры.Фотосъемка позволяет точно проанализировать зажигание электрической дуги, его развитие и угасание в зависимости от времени. Эта статья организована следующим образом: Раздел 2 описывает метод оценки энергии падающей дуги, основанный на «Руководстве IEEE 1584 по выполнению дугового разряда. Расчеты опасностей ». На основании этого определяется категория риска опасности HRC. Раздел 3 описывает объект и методологию исследования. В разделе 4 описан метод определения баланса энергии электрической дуги.В этом разделе объясняется работа системы MSAE для дальнейшего анализа. В разделе 5 описан приблизительный расчет давления, возникающего при зажигании электрической дуги внутри закрытой электроустановочной коробки. В разделе 6 представлены точные результаты экспериментов с MSAE. Приведены осциллограммы осциллограмм тока и напряжения, записанные при гашении электрической дуги. Дополнительно предоставляются фотографии, записанные быстрой камерой, показывающие момент зажигания и гашения электрической дуги.Раздел 7 описывает сравнение расчетных значений давления в закрытой электробазе с измеренными значениями, зарегистрированными в ходе эксперимента. В разделе 8 представлены результаты расчета категории опасности в цепи без гасителя дуги и в цепи, оснащенной быстродействующим твердотельным гасителем дуги MSAE. Наконец, в разделе 9 представлены наши выводы.
2. Категория риска электрической дуги
Категория риска электрической дуги тесно связана со значением энергии дуги.Существует несколько методов [4,5,27,28,29], с помощью которых можно оценить значение этой энергии и другие параметры, характеризующие влияние дуги на месте анализа. Одним из наиболее универсальных и позволяющих получить результаты, которые считаются наиболее соответствующими действительности, является метод, описанный в «Руководстве IEEE 1584 по выполнению расчетов опасности дугового разряда». Согласно рекомендациям, включенным в вышеупомянутое исследование [1,2,4,5,30], плотность энергии падающей дуги (выраженная в Дж / см ²) может быть рассчитана по формуле:
Е = 4.184 · Cf · En · (t0.2) · (610xDx) (Дж / см2),

(1)
где C _f — расчетный коэффициент, равный 1,5 для напряжений ниже 1 кВ и 1 для напряжений выше 1 кВ, E _n — нормализованная падающая энергия (Дж / см ²) (из уравнения (3) ниже), t — продолжительность дуги (с), D — расстояние от туловища рабочего до источника дуги (мм), а x — показатель расстояния, указанный в таблице 1. Нормированная энергия дуги E _n (Дж / c содержится в уравнении (1) рассчитывается исходя из продолжительности дуги, равной 0.2 с (а расстояние между телом сотрудника и источником дуги 610 мм) из уравнения:
log10En = K1 + K2 + 1,081 · log10Ia + 0,0011 · G (Дж / см2),

(2)
После конвертации получаем:
En = 10K1 + K2 + 1,081 · log10Ia + 0,0011 · G (Дж / см2),

(3)
где I _a — ток дуги (кА), K ₁ — коэффициент, равный -0,555, когда анализируемый объект закрыт кожухом и -0,792, когда дуга горит на открытом пространстве, K ₂ — коэффициент коэффициент равен 0, когда анализируемая система не заземлена, и −0.113 для заземленной системы, а G — расстояние между путями тока в анализируемом устройстве (дуговый промежуток) (мм) .После вычисления значения падающей энергии E и преобразования его в значения, выраженные в (кал / см ²) , можно определить категорию опасности возникновения электрической дуги и предложить меры защиты персонала, соответствующие уровню риска. В таблице 2 перечислены уровни энергии возникающей дуги и соответствующие категории риска.
Если рассчитанная энергия падающей дуги превышает 40 кал / см ², вся работа под напряжением запрещена, так как нет никаких мер по защите рабочего от воздействия такой дуги.В этой ситуации необходимо принять меры по снижению энергетической ценности дуги и тем самым снизить категорию опасности.
Граница защиты от вспышки (FPB) — это расстояние во время падающей энергии события, равное 1,2 кал / см ², то есть количество тепла, необходимое для того, чтобы вызвать ожоги не менее второй степени. Расстояние до границы зоны поражения дуги можно рассчитать по формуле:
DB = [4,184 · Cf · En · (t0,2) · (610xEB)] 1x (мм),

(4)
где D _B — граница защиты от вспышки (мм), а E _B — желаемая падающая энергия на границе (обычно 1.2 кал / см ²).
4. Баланс энергии, подводимой к электрической дуге.

Тепловая энергия, выделяемая при аварийной электрической дуге, может вызвать и часто вызывает значительные повреждения оборудования внутри и за пределами зоны, затронутой дуговым замыканием. Это также серьезная угроза для людей и устройств вблизи электрической дуги. При возникновении электрической дуги в распределительном устройстве или распределительной коробке возникают механические риски, связанные с возможностью разрыва стенок корпуса (вскрытия корпуса) или поломки других элементов распределительного устройства (дверей, перегородок и т. Д.).). Это связано с внезапным увеличением давления внутри места, пораженного электрической дугой, пропорционально энергии, поглощаемой дугой из электросети (уравнение (6)).
На рисунке 3 показана эквивалентная схема испытанной цепи переменного тока, в которой электрическая дуга зажигалась между электродами дугового генератора, и пример последовательного переноса тока шунтирующими путями в том порядке, в котором срабатывают тиристоры. MSAE [25,26], представленный на рисунке 3a, представляет собой многосекционный гаситель дуги, который принадлежит к семейству байпасных цепей, на которые воздействует отказ.Его задача — быстро устранить помехи (электрическая дуга, аварийный ток), не допуская дальнейшего развития неровностей. Работа системы заключается в последовательном приеме тока через многосекционные каскадные байпасные ветви при отказе в защищенной электрической цепи (рисунок 3b). Несомненным преимуществом такого решения является значительное увеличение допустимых токов дугогасителя. Последовательное разделение интерференционного тока на отдельные полупроводниковые ветви позволяет проводить токи повреждения, намного превышающие допустимые токи проводимости одиночного тиристора, обычно указанные в каталогах для времени проводимости 10 мс.Дополнительным преимуществом гасителя дуги является коммутация токов короткого замыкания в ветвях МСАЭ без дуги и сокращение времени взаимодействия тепловых эффектов в защищаемой цепи. Баланс напряжений в цепи с дугой можно определить из уравнения:
u (t) = R · ia + L · diadt + ua

(5)
где R — эквивалентное сопротивление цепи, L — эквивалентная индуктивность цепи, u _a — мгновенное значение напряжения дуги, а i _a — мгновенное значение тока дуги.Когда возникает аварийная дуга, ток через рабочую нагрузку Z _LOAD обычно незначителен. Энергия, подводимая к дуге от питающей электрической цепи, может быть определена из уравнения (5) после умножения обеих частей на формулу i _a dt:
ua · iadt = (u (t) · ia − ia2 · R) dt − L · iadia

(6)
Интегрируя уравнение (6) за время горения дуги (t ₁ — момент зажигания дуги, t ₂ — момент гасителя дуги), мы получим формулу для энергии, подводимой к дуге:
E = ∫t1 t2ua · ia · dt = ∫t1t2qa (t) · dt

(7)
где переменными являются мгновенные значения напряжения дуги u _a, тока дуги i _a и мощности, потребляемой дугой q _a.Мгновенное значение мощности q _a рассчитывается по зависимости: Наблюдаемые действия и эффекты горящей дуги зависят от величины тока и продолжительности дугового замыкания, а также от возможности и скорости перемещения. электрической дуги. Следовательно, одним из важных методов ограничения последствий аварийных коротких замыканий является сокращение продолжительности короткого замыкания. Оценка основных энергетических параметров аварийной дуги при дуговом замыкании ta позволяет оценить категорию риска опасности, представленную в разделе 2.
6. Аварийная дуга, которая горит на медных электродах
Эксперимент проводился в схеме, показанной на рисунке 3, для медных измерительных электродов диаметром φ = 2,21 мм (4 мм ² проволок). Система питается от переменного напряжения с эффективным значением 230 В. Из соображений безопасности амплитуда тока в цепи, показанной на рисунке 3, была ограничена до 1300 А. Первый этап испытаний был проведен в короткие сроки. электрическая цепь при неактивном дугогасителе (MSAE OFF).Защитой тестируемой системы является автоматический выключатель CB (главный выключатель). Зажигание электрической дуги и его последующие эффекты регистрировались высокоскоростной камерой Chronos 1.4 (Kron Technologies Inc., Бернаби, Британская Колумбия, Канада). Устройство представляет собой портативную высокоскоростную камеру с разрешением 1,4 гигапикселя в секунду. Он записывает видео с разрешением 1280 × 1024 со скоростью 1057 кадров в секунду и может записывать со скоростью до 38 565 кадров в секунду при более низком разрешении. Такое большое количество кадров позволяет анализировать ранее записанный взрыв электрической дуги с точностью 26 мкс для каждой фотографии.Это дает большие познавательные возможности во время исследования эффективности MSAE. Параметры высокоскоростной камеры Chronos 1.4 приведены в таблице 4. Формы сигналов, записанные в тестируемой схеме, показаны на рисунке 4. В моменты t ₁ = 0 мс и t ₆ = 7,1 мс первый и второе зажигание электрической дуги происходит последовательно. Возмущение, связанное с электрической дугой, заканчивается в момент времени t ₈ = 15,5 мс. Суммарное время горения электрической дуги для обеих полуволн протекающего тока составило t = 13.8 мс. Записанные формы сигналов на рисунке 4 представлены по очереди:

Рисунок 4a форма волны напряжения u _{мощность} = f (t), напряжение на дуге u _a = f (t) и ток в ветви с дугой i _a = f (t),

Рис. 4b: изменение измеренного давления p _a = f (t) внутри распределительной коробки, в котором возникло нарушение дуги, и расчетное значение давления (9) p _obl = f (t) для электрощита установки, в котором не было отверстия, и дуга горит в течение двух полуволн протекающего электрического тока,

Рис. 4c кривые расчетных значений мощности (8), потребляемой дугой от источника электросети q _a = f (t) и энергия (7), выделяемая в дуге e _a = f (t).

Для сигналов, представленных на рисунке 4, было определено несколько характерных точек. Для тех же точек с использованием высокоскоростной камеры Chronos 1.4 записаны изображения, показанные на рисунке 5. Интерпретация отдельных точек следующая:

(1)

Рисунок 4a и рисунок 5a — На данный момент t ₁ = 0 мс внутри распределительной коробки, происходит первое зажигание электрической дуги. На фотографии, сделанной быстрой камерой, вспышку электрической дуги можно увидеть через небольшой видоискатель, расположенный на боковой стороне корпуса,

(2)

Рис. 4b и Рис. 5b — Когда t ₂ = 1 .Через 15 мс открывается распределительная коробка, и давление газа внутри монтажной коробки немного снижается. На записанной осциллограмме давления момент открытия электрической распределительной коробки виден в виде выемки на характеристике. В тот же момент камера зафиксировала видимое отверстие в электрической распределительной коробке, подняв один из краев крышки монтажной коробки, которая упруго прикреплена к защелкам корпуса,

(3)

Рис. 4b и Рис. 5c — В момент t ₃ = 2.Через 3 мс измеренное давление достигает своего локального максимума, и на следующем этапе оно начинает уменьшаться, что предполагает процесс распечатывания электрической распределительной коробки,

(4)

Рисунок 4b и Рисунок 5d — В момент времени t ₄ = 4,1 мс давление снижает свое значение до значения давления перед зажиганием электрической дуги. Горящая электрическая дуга внутри электрической распределительной коробки и выходящие наружу горячие частицы электродного материала, видимые на фотографии, свидетельствуют о значительном раскрытии корпуса и сильном эрозионном эффекте дуги внутри него,

(5)

Рис. 4a и Рис. 5e — На данный момент t ₅ = 5.4 мс, переход электрического тока через нуль, вызывающий гашение первой электрической дуги (на рисунке 5e это видно по ослаблению свечения внутри бокса),

(6)

Рисунок 4a, b и рисунок 5f — В момент времени t ₆ = 7,1 мс электрическая дуга снова зажигается, и измеренное давление внутри монтажной коробки увеличивается. Фотография, сделанная быстрой камерой, показывает момент упругого закрывания крышки установочного короба и выбрасываемых наружу раскаленных частиц электродного материала в результате предыдущего зажигания электрической дуги,

(7)

Рис. 4b и Рис. 5g — В момент t ₇ = 9.Через 6 мс измеренное давление локально достигает следующего максимума (для второго зажигания дуги). На фотографии в тот же момент снова видна заслонка открывания монтажной коробки и выходящие наружу горячие медные капли (электродный материал). мс, электрическая дуга окончательно гаснет. Крышка распределительной коробки, закрытая за счет упругости креплений, а также нагретые внутренние элементы и остатки горячей потери электродов внутри коробки вызывают небольшое повышение давления, что можно наблюдать на записанной осциллограмме ( Рисунок 4б).Несмотря на гашение дуги и практически закрытое распределительное устройство, камера зафиксировала раскаленный материал, которому удалось вырваться за пределы электрической распределительной коробки.

Полная фотографическая запись последствий аварийного зажигания дуги, показанная на рисунке 5, прилагается к этому документу в виде покадровой видеозаписи [34]. На нем показаны записанные кадры пленки непосредственно перед зажиганием электрической дуги, в результате зажигания первой и второй дуг, и его конец приходится на погашение оставшихся потерь раскаленного материала с измерительных электродов.Оценка измеренных и рассчитанных изменений давления в объеме электрической распределительной коробки с анализируемой аварийной дугой может быть выполнена на основе форм сигналов, показанных на рисунке 4b. В момент времени t ₁ = 0 мс электрическая дуга зажигается для протекания полуволны положительного тока. На фотографии, сделанной быстрой камерой (рис. 5а), вспышку электрической дуги внутри монтажной коробки можно увидеть через небольшой видоискатель, расположенный сбоку от распределительной коробки.За время от t ₁ = 0 мс до t ₂ = 1,15 мс давление внутри закрытой распределительной коробки из-за горящей электрической дуги достигает критического значения, достаточного для открытия монтажной крышки распределительной коробки. . Вскоре после открытия кожуха измеренное давление немного падает (рис. 4b). Поскольку мгновенная мощность дуги никогда не бывает отрицательной, повышения отрицательного давления быть не может. Отсюда следует, что в момент времени t ₂ произошло упругое открытие крышки, закрывающее распределительную коробку, и падение давления через образовавшийся зазор.Этот вывод подтверждается и изображением, записанным быстрой камерой. Создаваемое внутри давление давление, рассчитанное согласно уравнению (9) в момент вскрытия банки, составляет 9,75 кПа. Измеренное значение давления за этот же момент времени достигает значения 7,9 кПа. Увеличение измеренного давления Δp _a в начальной фазе возмущения дуги до открытия электрической распределительной коробки в значительной степени совпадает с увеличением расчетной кривой давления Δp _obl.Вывод состоит в том, что зная энергетические характеристики дуги e _a (t) и зная, что повышение давления в первую очередь является функцией этой энергии, можно с высокой точностью определить кривую давления внутри герметичного распределительного устройства. Ход повышения давления рассчитанный p _обл (t) и измеренный p _a (t) перестают совпадать по времени с момента размыкания распределительного устройства. Дальнейшая попытка сравнить оба значения не дает надежных результатов.Однако дальнейший расчет приращения p _obl (t) для последующего зажигания дуги позволяет оценить величину давления в герметично закрытой электрической распределительной коробке. Отсутствие вентиляционных заслонок или защитных мембран вызывает дальнейшее увеличение значения избыточного давления в зависимости от энергии дуги. На рисунке 4b расчетное давление после t ₇ = 15,3 мс, соответствующее общему времени горения дуги, может достигать 94 кПа внутри распределительной коробки. После t ₃ = 2.За 3 мс давление газа внутри распределительной коробки достигает максимум 15 кПа. Энергия, подводимая к дуге, составляет 88 Дж, а потребляемая мощность от электросети, необходимая для поддержания горящей дуги, составляет 35,5 кВт. Крышка, закрывающая распределительную коробку, открывается и с этого момента первичные и вторичные продукты аварийной дуги в виде паров металла от эрозии электродов, горячих и токсичных газов, дыма и т. Д. Начинают выходить в окружающую среду из ее внутренней части. Описанное состояние хорошо проиллюстрировано на Рисунке 5, а интервальный видеоролик записывается с помощью высокоскоростной камеры [33].В момент времени t ₄ = 4,1 мс измеренное давление достигает значения, близкого к начальному (атмосферному) давлению, что связано со значительным открытием крышки монтажной коробки — рис. 5в. Как правило, такая ситуация продолжается до тех пор, пока ток не пересечет ноль (или не отключится). В ранее проанализированном случае после того, как дуга была погашена, крышка банки закрывалась, снова вызывая кажущееся уплотнение. Благоприятные тепловые условия и небольшое расстояние между электродами вызывают повторное зажигание дуги, на этот раз отрицательной полуволны питающего напряжения.В момент времени t ₆ = 7,1 мс электрическая дуга снова зажигается, и давление газов внутри закрытого монтажного бокса увеличивается. Второе зажигание дуги и высокая температура (следующий нагрев после ранее существовавшей первой электрической дуги) вызывают повышение давления в момент времени t ₇ = 9,6 мс, до 20,3 кПа, энергетическую энергию дуги до 210 Дж и ввод мощности от электросети до 38,2 кВт. В следующие миллисекунды горения электрической дуги давление газов внутри распределительной коробки начинает уменьшаться за счет последующего открытия ее крышки.При t ₈ = 15,3 мс, когда дуга гаснет, давление внутри распределительного устройства снижается и колеблется в пределах 5 кПа. Высокая температура внутри корпуса источника дуги, разлетающиеся в воздухе остаточные потери материала с электродов и вновь закрытая крышка монтажной коробки в течение некоторого времени поддерживают внутри коробки избыточное давление. На рисунке 6 показан внутренний вид распределительной коробки и эффекты зажигания электрической дуги горят за время 8,9 мс. Видно, что даже при таком коротком времени дуги происходит интенсивное разрушение электродов и элементов внутри распределительной коробки.Это особенно опасно с точки зрения противопожарной защиты. Большая часть энергии, генерируемой в дуге, может инициировать зажигание воспламеняющихся элементов в непосредственной близости от электрической дуги. Выбранные фотографии, показанные на рисунке 7, были сняты во время зажигания электрической дуги в негерметичном кожухе электрической распределительной коробки. Умышленное удаление резиновых изолирующих мембран позволяло наблюдать за направлением движения продуктов электродугового взрыва.Выбросы горячих газов, которые проходят по проводникам, могут повредить изоляцию и вызвать дальнейшее воспламенение дуги внутри электрических вводов. Несмотря на возможный путь выхода газов через проходы на его боковой стенке, было обнаружено, что большое и быстрое повышение давления внутри монтажной коробки все же приводило к распечатыванию корпуса источника дуги и выходу газов наружу. На рисунке 8 показана дуга. Осциллограмма тока и напряжения для трех полуволн дугового возмущения. Формы сигналов были записаны в схеме, показанной на Рисунке 3, без MSAE.На приемник подается линейное напряжение 400 В, а электроды источника дуги изготовлены из алюминиевых проволок диаметром φ = 2,38 мм. На осциллограммах на рисунке 8 отмечены четыре характерные точки:

первое зажигание электрической дуги t ₁ = 0 мс,

второе зажигание электрической дуги t ₂ = 6,25 мс,

третье зажигание электрической дуги t ₃ = 17,4 мс,

конец дуги t ₄ = 25.4 мс.

Продолжительность дуги t _a = 25,4 мс.
На фотографиях, представленных на рисунке 9, показано изображение дуги в моменты первого, второго и третьего зажигания электрической дуги. При межфазном коротком замыкании и гораздо большей энергии дуги увеличение давления внутри закрытого корпуса распределительной коробки способно оторвать и выбросить крышку корпуса на несколько десятков сантиметров. Это сопровождается созданием оглушающей акустической волны, быстрым повышением температуры и выбросом в окружающую среду первичных и вторичных продуктов аварийной дуги в виде паров металла и капель от эрозии алюминиевых электродов.На рис. 10 показана последовательность выбранных кадров записи пленки горения дуги между электродами из алюминия. Время исчезновения электрического разряда t ₄ = 25,4 мс не означает прекращения опасности возникновения аварийной дуги. Взрывающийся от электродов материал представляет реальную опасность ожога и пожара даже через 500 мс с момента гашения электрической дуги, что подтверждается последним кадром представленной записи, на котором видны еще горячие капли алюминия.Маркеры высоты, видимые на фотографиях (четко видимые на Рисунке 10 при t = 20 мс), были масштабированы в сантиметрах. На снятых кадрах видео видно, что нагретые капли алюминия плавают над последним маркером, расположенным на высоте 30 см. К нему прилагается полная фотофиксация последствий аварийного зажигания дуги, показанная на рисунке 10. статья в виде замедленного видео [35]. На нем показаны записанные кадры пленки с момента зажигания дуги и последующих зажиганий дуги до момента истечения оставшихся потерь материала на алюминиевых электродах.Распечатывание электрической распределительной коробки произошло через 2,72 мс после зажигания дуги. Измеренное значение давления непосредственно перед вскрытием корпуса составляло 48 кПа, энергия дуги составляла 266 Дж, а потребляемая мощность от электросети составляла 85 кВт. Если бы корпус не открывался, расчетное значение давления в закрытой монтажной коробке на заключительной фазе дуги достигло бы огромного значения 310 кПа при энергии дуги 1750 Дж. Использование Chronos 1.4 high -скоростная камера позволила зафиксировать момент вскрытия электромонтажной коробки.На рис. 11а показан момент непосредственно перед распечаткой. На следующей фотографии из пленки, рис. 11b, записанной через 0,225 мс, можно увидеть первоначальное распечатывание распределительной коробки (поднятие крышки электрической коробки) и вспышку накала дуги на задней стенке кожуха источника дуги. Это позволяет точно определить время вскрытия корпуса.
7. Проверка действия аварийной дуги в системе с гасителем дуги
Эксперимент проводился в системе, показанной на рисунке 3, для медных измерительных электродов диаметром φ = 2.21 мм (провод 4 мм ²). Система питается от фазного напряжения с эффективным значением 230 В. Амплитуда тока в цепи на Рисунке 3 была ограничена (как и в предыдущих тестах) до значения 1300 А. Испытания проводились для проверки эффективности снижения. воздействие аварийной дуги с помощью тиристорного многосекционного гасителя дуги (МСАЭ), работа которого представлена в работе [25]. Осциллограммы на рисунке 12, в свою очередь, представляют:

(1)

сигнал напряжения на дуге u _a = f (t), ток в ветви с дугой i _a = f (t), ток, протекающий через шунтирующую систему MSAE i _T = f (t), и импульс обнаружения вспышки дуги imp _wyz = f (t),

(2)

ход измеренного давления p _a = f (t) внутри распределительной коробки установки, в которой произошло дуговое замыкание, и расчетное значение давления p _obl = f (t) (9) для продолжительности дуги,

(3)

зависимости мощности (8), потребляемой дугой от электросети q _a = f (t), и энергии (8), выделяемой на дуге e _a = f (t), рассчитанной для продолжительность дуги.

Анализируя формы сигналов, показанные на рисунке 12a, можно выделить пятикратные характеристические точки:

в момент времени t ₁ = 0 мс, электрическая дуга зажигается,

в момент времени t ₂ = 0,05 мс обнаруживается вспышка дуги и срабатывают тиристоры MSAE,

в момент времени t ₃ = 0,69 мс, полная проводимость переходит на шунтирующую ветвь MSAE,

в момент t ₄ = 0.Через 9 мс электрическая дуга гаснет,

в момент времени t ₅ = 1,2 мс измеренное давление локально достигает первого максимума.

Во время протекания тока в цепи в момент времени t ₁ = 0 мс возникает возмущение в виде зажигания электрической дуги. Детектор вспышки, расположенный рядом с дугой, генерирует импульс, который запускает тиристоры системы MSAE всего через 0,05 мс (в момент времени t ₂). Задержка срабатывания тиристорной системы срабатывания, обусловленная внутренней структурой и используемыми полупроводниковыми элементами, вызывает это после 0.Через 64 мс с момента обнаружения вспышки, при t ₃ = 0,69 мс, система шунтирующего МСАЭ начинает работу. Полупроводниковые элементы MSAE принимают на себя ток от ветви, затронутой дуговым замыканием. Полное отсутствие тока в ответвлении от дуги наступает через 0,21 мс после срабатывания MSAE. Время дуги t _a = 0,9 мс проходит с момента возникновения дуги до ее полного гашения.

Увеличение измеренного давления Δp _a внутри замкнутого кожуха распределительной коробки за время от момента зажигания дуги (t ₁ = 0 мс) до полного перехода к проводимости байпасом MSAE система (t ₄ = 0.9 мс) коллинеарно увеличению расчетного значения давления Δp _обл. Когда проводимость полностью передается шунту MSAE, измеренное давление p _a = 9,7 кПа, а расчетное давление p _obl = 8,1 кПа. Расчетное давление p _obl достигает 8,1 кПа и больше не увеличивается, потому что дуга не горит (ток в ветви дуги не течет, и, таким образом, энергия, выделяемая в дуге, равна 0).
Кратковременное повышение давления внутри распределительной коробки во время горения дуги не сняло герметичность.Форма волны, представленная на рисунке 12b, показывает, что измеренное значение давления pa продолжает увеличиваться и достигает своего максимума при 12,5 кПа, несмотря на то, что электрическая дуга больше не горит. Это увеличение может быть результатом нагрева воздуха в корпусе закрытой монтажной коробки, который поддерживается за счет рассеивания тепла нагретыми медными электродами дуги, стенками корпуса и оборудованием. В результате произошло небольшое приоткрытие распределительной коробки, но это произошло после того, как электрическая дуга погасла.Мощность, потребляемая от сети, необходимая для поддержания горящей дуги, достигает значения 55 кВт, а затем при полной активации MSAE снижает свое значение до нуля. Энергия дуги достигает максимума на уровне 40 Дж и перестает расти при срабатывании MSAE, потому что дуга не горит. Ключевые кадры записи возмущений на Рисунке 12 показаны на Рисунке 13. Срабатывание MSAE значительно снижает дугу. продолжительность, что, в свою очередь, снижает энергию дуги и давление внутри распределительной коробки.Отсутствие открытия электрического шкафа во время зажигания дуги, сокращение продолжительности дуги, уменьшение энергии дуги причины:

уменьшение потерь электродного материала,

ограничение повышения температуры внутри распределительного устройства,

нет выброс плазмы, горячих газов, дыма и металлических капель в окружающую среду,

без оглушающей звуковой волны.

Изображения состояния распределительной коробки из Рисунка 13, записанные во время дугового короткого замыкания в системе, оснащенной устройством устранения дуги MSAE, по очереди показывают:

в момент t ₁ = 0 мс фаза инициирования дугового замыкания,

в момент t ₃ = 0.69 мс начало гашения электрической дуги включением МСАЭ. Энергия, излучаемая в дуге, достигает максимума, и на фото вы можете увидеть интенсивное освещение внутри установочного бокса. Анализ записанных фотографий через время t ₃ (MSAE включен) показывает, что интенсивность «свечения» внутри установочного бокса значительно уменьшается,

в момент t ₄ = 0,9 мс, MSAE полностью проводимый, что заставляет электрическую дугу гаснуть. Светящаяся точка, видимая на фотографии, — это не эффект горящей электрической дуги, а остатки взорвавшегося материала плавкого предохранителя из медной проволоки,

фотография сделана в момент времени t = 2.65 мс с момента зажигания электрической дуги было зарегистрировано при протекании максимального значения питающего тока.

Полная фотографическая запись зажигания электрической дуги в системе, оснащенной MSAE на Рисунке 13, прилагается к этой статье в виде покадровой видеозаписи [36]. На нем показаны записанные кадры пленки от момента зажигания электрической дуги, через стадию активации MASE до полного гашения электрической дуги.
8.Расчет категории риска

Эффекты горящей дуги зависят от величины тока и продолжительности дугового возмущения. Время горения дуги напрямую связано с энергией, выделяемой в электрической дуге. Уменьшение времени дугового короткого замыкания снижает энергию дуги и количество тепла, выделяемого во время горения дуги. Уменьшение времени дугового короткого замыкания также снизит величину электрического тока, протекающего в цепи дуги. Оценка основных энергетических параметров аварийной дуги позволяет оценить степень опасности категории опасности во время короткого замыкания t _a.
По опыту авторов, одним из наиболее эффективных способов уменьшения эффекта вспышки электрической дуги является сокращение времени горения дуги. В работе [25] и разделе 7 была продемонстрирована эффективность полной активации МСАЭ в течение 0,9 мс с момента возникновения электрической дуги. Для расчета категории риска опасности, основанной на Уравнениях (1) — (3), вызванных электрической дугой, согласно IEEE 1584 [1,2,4,5], были приняты два варианта, основанные на фактических результатах измерений. Первый вариант включает расчеты и измерения для объекта без системы MSAE, который был представлен в разделе 6, второй — расчет для системы защиты MSAE, представленный в разделе 7.
Допущения для проведенного эксперимента:

медных электродов, размещенных внутри электрического шкафа установки,

система с однофазным напряжением 230 В,

ток дуги I _a [кА] (ток дуги ) считывается из записанных осциллограмм,

Время горения дуги t _a = 15,3 мс для системы без MSAE,

Время горения дуги t _a = 0,9 мс при активации MSAE,

расстояние между параллельными путями тока в анализируемой цепи G = 3 мм,

расстояние от тела человека до источника дуги d = 50 мм — мы предполагаем, что человек находится в непосредственном контакте с установочной коробкой (например.g., выполняя контрольные действия),

K ₁ коэффициент, равный -0,555, когда анализируемое устройство замкнуто в герметичном распределительном устройстве и -0,792, когда дуга горит на открытом пространстве (распределительное устройство разомкнуто),

показатель расстояния x для дуги, горящей в открытом пространстве, равен 2 и 1,473 для дуги, горящей в закрытой распределительной коробке.

В таблице 5 представлены результаты расчетов энергии дуги, зоны возгорания и категории риска опасности для эксперимента без MSAE (MSAE OFF) и в системе, где MSAE была активна (MSAE ON).Категория риска опасности напрямую связана с энергетической величиной E (Дж / см ²). В ситуации, когда объект не оборудован MSAE, единственный способ снизить риск — увеличить расстояние рабочего от источника дуги. Оценка опасности дугового разряда для эксперимента, представленного в разделе 6, присвоила этому нарушению категорию 1. Обозначенная категория риска опасности 1 требует использования средств индивидуальной защиты [1,2,4,5]:

защитные очки,

беруши,

защитный шлем,

козырек шлема сертифицирован для мин.4 (кал / см ²),

кожаная защитная обувь,

кожаные перчатки или кожаные перчатки на электроизоляционных перчатках,

нижнее белье из негорючих материалов,

одежда ( длинные брюки + блузка с длинным рукавом или комбинезон) защита от дуги сертифицирована по мин. 4 (кал / см ²).

Граница зоны повреждения дуги, рассчитанная по уравнению (4), составляет 89,52 мм. Это означает, что человек в пределах предполагаемого расстояния d = 50 мм подвергается прямому воздействию электрической дуги.Оценка опасности вспышки дуги
в системе с возмущением дуги, оснащенной устройством MSAE и описанной в разделе 7, показала, что она относится к категории опасности 0. Использование гасителя дуги MSAE сокращает время дуги и, таким образом, уменьшает вспышку дуги. опасность и значительно сокращает границу зоны вспышки дуги до 9,45 мм. Безопасное рабочее расстояние устройства увеличилось почти в десять раз, а предполагаемый предел работы персонала d = 50 мм в пять раз безопаснее допустимого 9.45 мм. На рисунке 14 графически показана опасная протяженность дугового разряда. Зажигание дуги происходит между двумя параллельными проводниками с током. Для схемы, не оснащенной МСАЭ, диапазон зоны вспышки дуги достигает почти 90 мм от точки зажигания электрической дуги. Активация системы дуговой защиты MSAE сокращает диапазон опасной зоны до 9,45 мм. Система MSAE уменьшила зону возможной опасности возникновения дуги для технического персонала в 10 раз. Ожидаемые расчетные параметры (согласно IEEE 1584) и экспериментальные параметры зон и категорий опасности для примерных значений тока дуги 1.3/10/20 кА представлены в таблице 6. Для сравнения с предыдущими расчетами были сделаны те же предположения:

C _f = 1,5,

G = 3 мм

K ₁ = −0,792,

x = 2,

d = 50 мм,

приняты три значения тока дуги I _a = 1,3 кА / 10 кА / 20 кА,

продолжительность опасности дуги в цепи без MASE составляет t _a = 100 мс и является результатом собственного времени отключения токового выключателя (CB),

продолжительность опасности дуги в цепи, оснащенной MASE t _a = 1 мс.

Несомненным преимуществом использования MSAE является значительное сокращение времени дуги. В настоящей работе и работе [25] было показано, что для резистивной цепи это время может составлять около 1 мс. Быстрое отключение MSAE значительно снижает энергию, выделяемую на дуге, и, таким образом, уменьшает зону риска опасной опасности. Увеличение времени горения электрической дуги приводит к увеличению энергии дуги и, таким образом, увеличивает зону опасности для технического персонала. Примеры зоны вспышки дуги и расчеты категории опасности, приведенные в Таблице 6, призваны показать превосходство дуги. применение многосекционного гасителя дуги (MSAE) по сравнению с традиционным автоматическим выключателем с выдержкой времени.Длительное время срабатывания обычно используемых предохранительных устройств (до 100 мс) во многих случаях приводит к увеличению энергии дуги до значений, угрожающих жизни человека. Значения энергии присвоены соответствующим категориям от 0 до 4. Категория 0 позволяет работать в непосредственной близости от дугового замыкания с базовой индивидуальной защитой. Повышение категории выше значения 4 категорически предотвращает работу в непосредственной близости от дуги (ОПАСНО в Таблице 6). В этом случае использование средств индивидуальной защиты не защитит персонал должным образом от нежелательного воздействия энергии, выделяемой из дуги.Вот почему так важно стремиться к минимизации HRC категории риска опасности. Этому требованию (снижает HRC) отвечает использование MSAE, что значительно повышает безопасность технического персонала, который может подвергнуться воздействию электрической дуги. Использование MSAE также защищает компоненты распределительного устройства, в котором возникла электрическая дуга. Результаты расчетов, представленные в таблице 6, были выполнены в соответствии с «Руководством IEEE 1584 по выполнению расчетов опасности дугового разряда» [1,2,3 , 4,5] и предположения, принятые в этом исследовании.Пример для тока 1,3 кА был экспериментально проверен, и его результаты описаны выше. Анализируя рассчитанные и представленные значения в таблице 6, можно заметить, что для предполагаемых значений тока от 1,3 кА до 20 кА, использование MSAE (т. Е. , срабатывание дугогасительной защиты в течение 1 мс) значительно снижает категорию опасности. Такое время реакции срабатывания MSAE, которое для резистивных цепей составляет менее 1 мс, во многих случаях значительно снижает повреждение внутри распределительного устройства, в котором возникла дуговая короткость, и даже может спасти здоровье или жизнь человека.Для токов 10 кА и 20 кА и цепи, не оснащенной MSAE, возникающее во времени возмущение дуги приводит к значительному увеличению энергии дуги до значений, превышающих данные таблицы категорий. При энергии выше 40 кал / см ² (категория 4) запрещается присутствие технического персонала в зоне устройства, в котором возникла электрическая дуга. Для тех же значений токов и цепи, защищенной системой MSAE, энергия дуги ограничена, а значение категории опасности (1 для I _a = 10 кА и 2 для I _a = 20 кА соответственно) позволяет выбрать соответствующую защитную одежду и обозначить безопасную зону вне зоны дуги.На рисунке 15 показаны характеристики границы защиты от вспышки D _B в зависимости от продолжительности дугового короткого замыкания ta для различных значений тока. Результаты расчетов из таблицы 3 представлены на рисунке 15 таким образом, чтобы можно было легко заметить различия в применении системы MSAE. Кривые, отмеченные пунктирной линией, относятся к системе, в которой дуговое замыкание развивается в течение 100 мс до срабатывания главного выключателя. Этим же цветом (сплошная линия) для удобства сравнения показан диапазон опасной зоны поражения электрическим током для цепи, защищенной системой MSAE.При анализе рисунка 15 важно отметить, что запуск MSAE примерно через 1 мс приводит к гашению дуги. Быстрое устранение дуги не увеличивает энергию и снижает риск опасности.
9. Выводы

Предмет данной публикации и описанные в ней исследования являются результатами экспериментов по проверке эффективности полупроводникового модуля, используемого в качестве гасителя электрической дуги. Авторский проект представляет собой устройство, позволяющее очень быстро шунтировать электрическую цепь, на которую влияет дуговое возмущение, для создания альтернативы — привилегированного пути для прохождения тока.Результатом этого является очень быстрое устранение возникшей электрической дуги и уменьшение возможных повреждений в результате возникающего нарушения дуги.
Экспериментальные исследования, представленные в работах [25,26], показали, что в цепях, затронутых дуговым замыканием, секции встречно включенных тиристоров, работающих как гаситель электрической дуги, гасят дугу менее чем за 1 мс. Уменьшение продолжительности дугового короткого замыкания значительно снижает количество энергии, выделяемой в дуге, что приводит к снижению давления газа внутри поврежденного распределительного устройства.Снижение энергии также значительно снижает потери материала на электродах дуги и, таким образом, снижает риск ожогов для людей в непосредственной близости от электрической дуги. Результаты испытаний и расчетов подтверждают эффективность тиристорной системы как гасителя электрической дуги.
Эксперименты, проведенные в аналогичных условиях для системы без MSAE и оснащенной защитой MSAE, ясно показали преимущества использования тиристорных ветвей в качестве дуговой защиты. Время горения дуги от 15.3 мс в системе без MSAE было уменьшено до 0,9 мс, что дает отношение t _{MSAE_OFF} / t _{MSAE_ON} = 17. Энергия дуги 3,83 кал / см ² за счет уменьшения времени дуги уменьшилась до значения 0,1 кал / см ². За счет снижения энергии в 38 раз снижается риск травмы от горящей дуги и, следовательно, категория риска снижается до уровня 0. Использование MSAE сократило диапазон дуги более чем в 9 раз, с 89,52 мм до 9,45. мм.

Неизмеренными величинами в данной работе являются потери на электродах источника дуги и интенсивность излучаемого звука.Вспышки дуги и вылет капель электродного материала регистрировались высокоскоростной камерой. Во многих экспериментах нагретые остатки электродного материала видны на записанных фотографиях спустя более 0,5 с с момента гашения дуги. По прошествии такого длительного времени наблюдались следы ожогов в основании распределительной коробки. В результате может начаться возгорание окружающих материалов и легковоспламеняющегося основания. Срабатывание MSAE обычно гасит дугу менее чем за 1 мс, что ограничивает потери материала с электродов источника дуги и предотвращает возможные возгорания.Из-за отсутствия измерительного прибора снижения уровня звука не зафиксировано. Эти измерения будут представлены в следующей статье. Однако авторы хотят поделиться информацией о том, что эксперименты в системе без МСАЭ приходилось проводить в защитных наушниках, а в системе с МСАЭ звук, сопровождающий дуговой разряд, в диапазоне используемых испытательных токов внутри не происходил. тестируемый объект.
Результаты испытаний многосекционного гасителя дуги (MSAE), представленные в этой статье и в [25,26], подтверждают несомненные преимущества использования системы в качестве быстрого гасителя электрической дуги.Проведенные эксперименты и полученные результаты подтверждают это. Задачи, которые ставят перед собой авторы, — это дальнейшие испытания работы МСАЭ для постепенного увеличения значений тока в цепи. Возможности тестирования, доступные авторам, составляют около 50 кА / 50 Гц переменного тока. В окончательной версии система MSAE будет взаимодействовать с механическим короткозамкнутым переключателем, который, по сути, будет представлять собой гибридный закорачивающий переключатель. В момент обнаружения нарушения, вызванного электрической дугой, полупроводниковая часть гибридного короткозамкнутого переключателя принимает на себя ток и позволяет вовремя замкнуть контакты механического переключателя.Небольшое падение напряжения на токопроводящих участках МСАЭ позволит без дуги замыкать сильноточные контакты механического короткозамкнутого переключателя.
Разработка испытательного устройства для моделирования электрической дуги

% PDF-1.7 % 1 0 объект > / UserRestrictions 15 0 R / ModDate (D: 20141013005259) / MaxGID 12 / Изменения [16 0 R 17 0 R] >> / Тип / Каталог / PageLabels 18 0 руб. >> эндобдж 19 0 объект > эндобдж 2 0 obj > транслировать application / pdf10.1016 / j.proeng.2013.02.143
Разработка устройства для испытаний имитации электрической дуги

Ци Цзы-бо

Гао Вэй

Чжан Инь-конг

Электрическая дуга

Имитационная испытательная установка

Разработка

Разработка процедур, 52 (2013) 297-301. DOI: 10.1016 / j.proeng.2013.02.143

Elsevier B.V.
journalProcedia Engineering © 2013 Авторская выставка Опубликовано Эльзевье Б.V. Открытый доступ по лицензии CC BY-NC-ND. 1877-70585220132013297-30129730110.1016 / j.proeng.2013.02.143 http://dx.doi.org/10.1016/j.proeng.2013.02.1436.410.1016/j.proeng .2013.02.143noindex4.31Infix ProWindowsElsevier2014-10-18T17: 24: 18 + 05: 302013-05-29T18: 34: 27 + 05: 302014-10-18T17: 24: 18 + 05: 30TrueAcrobat Distiller 10.0.0 (Windows) uuid: 5cf1c318-741f-4d81-a95e-8237595e61c3uuid: 1cb1fb28-aae8-4890-b1d2-6cf7801d312a конечный поток эндобдж 3 0 obj > эндобдж 4 0 obj > эндобдж 5 0 obj > транслировать 24908 конечный поток эндобдж 6 0 obj > эндобдж 7 0 объект > эндобдж 8 0 объект > эндобдж 9 0 объект > эндобдж 10 0 obj > эндобдж 11 0 объект > эндобдж 12 0 объект > эндобдж 13 0 объект > эндобдж 14 0 объект > эндобдж 15 0 объект > эндобдж 16 0 объект > эндобдж 17 0 объект > эндобдж 18 0 объект > эндобдж 20 0 объект > / ColorSpace> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] / ExtGState> >> / Тип / Страница >> эндобдж 21 0 объект > эндобдж 22 0 объект > эндобдж 23 0 объект > эндобдж 24 0 объект > эндобдж 25 0 объект > эндобдж 26 0 объект > эндобдж 27 0 объект > / A 72 0 R / C [0.B {5Lqm, M # B6] $ 0oDJ} k * QmGiE / Q5Xg «aQx 藣» _g6oɵ [ޝ {׽ Ēm? Cou {17 ݱ) \]} cҲ? 0

Интернет-курсов PDH. PDH для профессиональных инженеров. ПДХ Инжиниринг.

«Мне нравится широта ваших курсов по HVAC; не только экологичность или экономия энергии

курсов. «

Russell Bailey, P.E.

Нью-Йорк

«Он укрепил мои текущие знания и научил меня еще нескольким новым вещам

, чтобы познакомить меня с новыми источниками

информации.»

Стивен Дедак, П.Е.

Нью-Джерси

«Материал был очень информативным и организованным. Я многому научился, и они были
.
очень быстро отвечает на вопросы.

Это было на высшем уровне. Будет использовать

снова. Спасибо. «

Blair Hayward, P.E.

Альберта, Канада

«Простой в использовании сайт.Хорошо организовано. Я действительно буду снова пользоваться вашими услугами.

проеду по вашей компании

имя другим на работе «

Roy Pfleiderer, P.E.

Нью-Йорк

«Справочные материалы были превосходными, и курс был очень информативным, особенно потому, что я думал, что я уже знаком

с деталями Канзас

Городская авария Хаятт.»

Майкл Морган, P.E.

Техас

«Мне очень нравится ваша бизнес-модель. Мне нравится просматривать текст перед покупкой. Я нашел класс
.
информативно и полезно

на моей работе »

Вильям Сенкевич, П.Е.

Флорида

«У вас большой выбор курсов, а статьи очень информативны.Вы

— лучшее, что я нашел ».

Russell Smith, P.E.

Пенсильвания

«Я считаю, что такой подход позволяет работающему инженеру легко зарабатывать PDH, давая время на изучение

материал «

Jesus Sierra, P.E.

Калифорния

«Спасибо, что разрешили мне просмотреть неправильные ответы.На самом деле

человек узнает больше

от отказов »

John Scondras, P.E.

Пенсильвания

«Курс составлен хорошо, и использование тематических исследований является эффективным.

способ обучения »

Джек Лундберг, P.E.

Висконсин

«Я очень впечатлен тем, как вы представляете курсы; i.е., позволяя

студент, оставивший отзыв на курс

материалов до оплаты и

получает викторину «

Арвин Свангер, П.Е.

Вирджиния

«Спасибо за то, что вы предложили все эти замечательные курсы. Я определенно выучил и

получил огромное удовольствие «

Мехди Рахими, П.Е.

Нью-Йорк

«Я очень доволен предлагаемыми курсами, качеством материалов и простотой поиска.

на связи

курсов.»

Уильям Валериоти, P.E.

Техас

«Этот материал в значительной степени оправдал мои ожидания. По курсу было легко следовать. Фотографии в основном обеспечивали хорошее наглядное представление о

обсуждаемых тем ».

Майкл Райан, P.E.

Пенсильвания

«Именно то, что я искал. Потребовался 1 балл по этике, и я нашел его здесь.»

Джеральд Нотт, П.Е.

Нью-Джерси

«Это был мой первый онлайн-опыт получения необходимых мне кредитов PDH. Это было

информативно, выгодно и экономично.

Очень рекомендую

всем инженерам »

Джеймс Шурелл, П.Е.

Огайо

«Я понимаю, что вопросы относятся к« реальному миру »и имеют отношение к моей практике, и

не на основании какой-то неясной раздела

законов, которые не применяются

до «нормальная» практика.»

Марк Каноник, П.Е.

Нью-Йорк

«Отличный опыт! Я многому научился, чтобы перенести его на свой медицинский прибор.

организация. «

Иван Харлан, П.Е.

Теннесси

«Материалы курса имели хорошее содержание, не слишком математическое, с хорошим акцентом на практическое применение технологий».

Юджин Бойл, П.E.

Калифорния

«Это был очень приятный опыт. Тема была интересной и хорошо изложенной,

а онлайн формат был очень

Доступно и просто

использовать. Большое спасибо. «

Патрисия Адамс, P.E.

Канзас

«Отличный способ добиться соответствия требованиям PE Continuing Education в рамках ограничений по времени лицензиата.»

Joseph Frissora, P.E.

Нью-Джерси

«Должен признаться, я действительно многому научился. Помогает иметь печатный тест во время

обзор текстового материала. Я

также оценил просмотр

Предоставлено фактических случаев »

Жаклин Брукс, П.Е.

Флорида

«Документ» Общие ошибки ADA при проектировании объектов «очень полезен.Модель

Тест потребовал исследований в

документ но ответы были

в наличии »

Гарольд Катлер, П.Е.

Массачусетс

«Я эффективно использовал свое время. Спасибо за то, что у вас есть широкий выбор.

в транспортной инженерии, что мне нужно

для выполнения требований

Сертификат ВОМ.»

Джозеф Гилрой, П.Е.

Иллинойс

«Очень удобный и доступный способ заработать CEU для моих требований PG в Делавэре».

Ричард Роудс, P.E.

Мэриленд

«Я многому научился с защитным заземлением. Пока все курсы, которые я прошел, были отличными.

Надеюсь увидеть больше 40%

курсов со скидкой.»

Кристина Николас, П.Е.

Нью-Йорк

«Только что сдал экзамен по радиологическим стандартам и с нетерпением жду возможности сдать еще

курсов. Процесс прост, и

намного эффективнее, чем

приходится путешествовать. «

Деннис Мейер, P.E.

Айдахо

«Услуги, предоставляемые CEDengineering, очень полезны для профессионалов

Инженеры получат блоки PDH

в любое время.Очень удобно »

Пол Абелла, P.E.

Аризона

«Пока все отлично! Поскольку я постоянно работаю матерью двоих детей, у меня мало

время искать, где на

получить мои кредиты от. «

Кристен Фаррелл, П.Е.

Висконсин

«Это было очень познавательно и познавательно.Легко для понимания с иллюстрациями

и графики; определенно делает это

проще поглотить все

теорий. «

Виктор Окампо, P.Eng.

Альберта, Канада

«Хороший обзор принципов работы с полупроводниками. Мне понравилось пройти курс по
.
мой собственный темп во время моего утро

на метро

на работу.»

Клиффорд Гринблатт, П.Е.

Мэриленд

«Просто найти интересные курсы, скачать документы и взять

викторина. Я бы очень рекомендовал

вам на любой PE, требующий

CE единиц. «

Марк Хардкасл, П.Е.

Миссури

«Очень хороший выбор тем из многих областей техники.»

Randall Dreiling, P.E.

Миссури

«Я заново узнал то, что забыл. Я также рад оказать финансовую помощь

по ваш промо-адрес электронной почты который

сниженная цена

на 40% «

Конрадо Казем, П.E.

Теннесси

«Отличный курс по разумной цене. Воспользуюсь вашими услугами в будущем».

Charles Fleischer, P.E.

Нью-Йорк

«Это был хороший тест и фактически подтвердил, что я прочитал профессиональную этику

коды и Нью-Мексико

правил. «

Брун Гильберт, П.E.

Калифорния

«Мне очень понравились занятия. Они стоили потраченного времени и усилий».

Дэвид Рейнольдс, P.E.

Канзас

«Очень доволен качеством тестовых документов. Буду использовать CEDengineerng

при необходимости дополнительных

Сертификация . «

Томас Каппеллин, П.E.

Иллинойс

«У меня истек срок действия курса, но вы все же выполнили свое обязательство и дали

мне то, за что я заплатил — много

оценено! «

Джефф Ханслик, P.E.

Оклахома

«CEDengineering предоставляет удобные, экономичные и актуальные курсы»

для инженера »

Майк Зайдл, П.E.

Небраска

«Курс был по разумной цене, а материалы были краткими и

в хорошем состоянии »

Glen Schwartz, P.E.

Нью-Джерси

«Вопросы подходили для уроков, а материал урока —
.
хороший справочный материал

для деревянного дизайна. «

Брайан Адамс, П.E.

Миннесота

«Отлично, я смог получить полезные рекомендации по простому телефонному звонку.»

Роберт Велнер, P.E.

Нью-Йорк

«У меня был большой опыт работы в прибрежном строительстве — проектирование

Building курс и

очень рекомендую .»

Денис Солано, P.E.

Флорида

«Очень понятный, хорошо организованный веб-сайт. Материалы курса этики Нью-Джерси были очень хорошими

хорошо подготовлен. «

Юджин Брэкбилл, P.E.

Коннектикут

«Очень хороший опыт. Мне нравится возможность загрузить учебные материалы по номеру
.
обзор везде и

всякий раз, когда.»

Тим Чиддикс, P.E.

Колорадо

«Отлично! Сохраняю широкий выбор тем на выбор».

Уильям Бараттино, P.E.

Вирджиния

«Процесс прямой, без всякой ерунды. Хороший опыт».

Тайрон Бааш, П.E.

Иллинойс

«Вопросы на экзамене были зондирующими и продемонстрировали понимание

материала. Полная

и комплексное ».

Майкл Тобин, P.E.

Аризона

«Это мой второй курс, и мне понравилось то, что мне предложили этот курс

поможет по телефону

работ.»

Рики Хефлин, П.Е.

Оклахома

«Очень быстро и легко ориентироваться. Я определенно буду использовать этот сайт снова».

Анджела Уотсон, P.E.

Монтана

«Легко выполнить. Нет путаницы при подходе к сдаче теста или записи сертификата».

Кеннет Пейдж, П.E.

Мэриленд

«Это был отличный источник информации о солнечном нагреве воды. Информативный

и отличное освежение ».

Luan Mane, P.E.

Conneticut

«Мне нравится подход к регистрации и возможность читать материалы в автономном режиме, а затем

вернись, чтобы пройти викторину «

Алекс Млсна, П.E.

Индиана

«Я оценил объем информации, предоставленной для класса. Я знаю

это вся информация, которую я могу

использование в реальных жизненных ситуациях »

Натали Дерингер, P.E.

Южная Дакота

«Обзорные материалы и образец теста были достаточно подробными, чтобы позволить мне

успешно завершено

курс.»

Ира Бродский, П.Е.

Нью-Джерси

«Веб-сайт прост в использовании, вы можете скачать материал для изучения, а потом вернуться

и пройдите викторину. Очень

удобно а на моем

собственный график «

Майкл Глэдд, P.E.

Грузия

«Спасибо за хорошие курсы на протяжении многих лет.»

Деннис Фундзак, П.Е.

Огайо

«Очень легко зарегистрироваться, получить доступ к курсу, пройти тест и распечатать PDH
Сертификат
. Спасибо за создание

процесс простой. »

Fred Schaejbe, P.E.

Висконсин

«Опыт положительный.Быстро нашел курс, который соответствовал моим потребностям, и закончил

один час PDH в

один час «

Стив Торкильдсон, P.E.

Южная Каролина

«Мне понравилось загружать документы для проверки содержания

и пригодность, до

имея для оплаты

материал .»

Ричард Вимеленберг, P.E.

Мэриленд

«Это хорошее напоминание об ЭЭ для инженеров, не занимающихся электричеством».

Дуглас Стаффорд, П.Е.

Техас

«Всегда есть возможности для улучшения, но я ничего не могу придумать в вашем
.
процесс, требующий

улучшение.»

Thomas Stalcup, P.E.

Арканзас

«Мне очень нравится удобство участия в викторине онлайн и получение сразу же

свидетельство. «

Марлен Делани, П.Е.

Иллинойс

«Учебные модули CEDengineering — это очень удобный способ доступа к информации по номеру
.
много разные технические зоны за пределами

по своей специализации без

надо ехать.»

Гектор Герреро, П.Е.

Грузия

Оборудование для мониторинга нарушений в работе (DME) — журнал IAEI
Время чтения: 4 минуты.
Энергетические компании сталкиваются с наступающим в 2022 году крайним сроком от Североамериканской корпорации по надежности электроснабжения (NERC) для полного соответствия обновленному стандарту защиты и управления (PRC-002-2) для мониторинга нарушений и требований к отчетности для передачи и генерации. системы. Первым этапом является соблюдение 50% требований к 1 января 2021 года, а затем 100% соблюдение требований к 1 июля 2022 года.

Цель состоит в том, чтобы иметь возможность стандартизировать региональные требования к надежности и требует, чтобы коммунальные предприятия установили оборудование для мониторинга нарушений в работе (DME). Данные, собранные этим оборудованием, позволяют NERC проводить судебно-медицинский анализ сбоев питания для выявления причин с целью повышения безопасности и надежности управления подачей электроэнергии.

«Стандарт NERC требует непрерывной 10-дневной записи с высоким разрешением до девяти измерений в каждой строке фазных напряжений и ампер, общих МВт и МВАр, а также частоты», — говорит Брайан Герингер, старший инженер по приложениям в NovaTech, оказал помощь более 1200 U.S. Коммунальные услуги с учётом помощи. «Кроме того, интересующие нарушения должны храниться в течение трех лет».

DME, как определено в PRC002-02, должен контролировать данные записи последовательности событий (SER), записи отказов (FR) и записи динамических помех (DDR). Функции SER и записи неисправностей уже хорошо изучены и широко используются в отрасли, но функция DDR является относительно новой и обычно доступна в более дорогих цифровых регистраторах неисправностей (DFR).

Хотя большинство подстанций с напряжением 230 кВ и выше, вероятно, уже построены с DFR, требование к размещению DME основано на мощности короткого замыкания шины MVA и, таким образом, включает некоторые линии до 100 кВ.Это уровень напряжения, при котором DFR обычно не являются частью оригинальной конструкции.
Фото 1. Пример DME от NovaTech

В этих местах может потребоваться добавить возможность записи на действующую подстанцию, где может не быть места для модернизации традиционного DFR, и где протягивание новых кабелей CT, PT и ввода / вывода в одно место было бы серьезным мероприятием.

Традиционные микропроцессорные реле защиты также могут выполнять регистрацию неисправностей, но обычно не имеют памяти для отслеживания и хранения непрерывных потоков информации в течение 10 дней, как того требует стандарт PRC.

«Использование защитных реле для передачи данных DDR неудобно, дорого и требует значительного обслуживания», — говорит Герингер. «Даже если бы коммунальное предприятие могло передавать все данные с реле на центральный компьютер в режиме реального времени, требуемая полоса пропускания огромна, а объем необходимого дискового пространства увеличивал бы стоимость», — добавляет он.

Коммунальные предприятия, таким образом, нуждаются в упрощенных, экономичных решениях, которые можно установить на существующие подстанции, чтобы обеспечить соответствие PRC-002-2.По словам Герингера, одно из решений между релейной записью и DFR — это небольшие трехфазные однолинейные устройства, которые могут использовать существующие трансформаторы тока и трансформаторы тока, которые уже подключены к реле защиты. Это привлекательный вариант модернизации, который более рентабелен, чем установка полноразмерных DFR.

Эти интеллектуальные электронные устройства (ИЭУ) специально созданы для этой задачи и требуют только места для реле. Они должны соответствовать стандартам NERC в области записи SER, FR и DDR.Работая со скоростью 30 отсчетов в секунду, он фиксирует частоту, общую мощность и переменную мощность, а также все три фазы напряжения и фазных ампер.

Одной из специфических задач нового стандарта NERC является сохранение 10 дней непрерывной записи данных DDR. R8 в PRC-002 отличает непрерывную запись DDR от инициированной записи DDR. Предпочтительно непрерывный.

Одно устройство, доступное для установки коммунальными предприятиями, решает эту проблему, поддерживая несколько функций логической записи в каждом устройстве.Каждый логический регистратор включает в себя два независимых регистратора аварийных событий, два независимых регистратора аварийных процессов, регистратор тенденций и регистратор SER.

Различные логические записывающие устройства в устройстве могут часто захватывать данные с разной продолжительностью, диапазоном и разрешением. Они также могут запускаться по совершенно другим критериям и могут быть запрограммированы на одновременную или независимую работу. Поскольку каждому логическому регистратору требуется несколько секунд для преобразования данных и сохранения их в энергонезависимой памяти, регистраторы аварийных процессов работают в разные часы, создавая последовательность файлов COMTRADE (общий формат для обмена переходными данными), каждый из которых имеет продолжительность один час. .
Фото 2. NovaTech Bitronics

За счет выделения памяти, достаточной для хранения 240 файлов COMTRADE продолжительностью один час, данные не теряются, и создается кольцевой буфер, который находится на M871, где новые данные перезаписывают старые данные через десять дней. Другими словами, данные DDR не нужно передавать в реальном времени по сети на отдельный компьютер. Его даже не нужно загружать, организовывать или архивировать, кроме случаев, когда NERC запрашивает данные. В этот момент должны быть загружены только данные в диапазоне времени запросов NERC.

В дополнение к предоставлению всех записанных данных, необходимых для PRC-002-2, устройства IED могут расширяться и также могут предоставлять дополнительные данные в реальном времени для систем диспетчерского управления и сбора данных (SCADA) с огромной точностью. Устройства IED могут быть сконфигурированы для выполнения функций качества электроэнергии, недоступных в защитном реле, тем самым эффективно работая в качестве записывающего устройства SCADA подстанции.

Регистратор «Дуга-О» — регистратор дугового замыкания

Комплект дуговой защиты

Устройства РЗиА — vigour-nsk

НТЦ «Механотроника» запустил производство новой серии модернизированных блоков ДУГА-БЦ

Дуговая защита, устройство дуговой защиты ЮНИТ-ДЗ

Функциональность устройства дуговой защиты ЮНИТ-ДЗ

Преимущества устройства дуговой защиты ЮНИТ-ДЗ

Резидент «Сколково» разработал устройство Лайм+ дуговой

Продукция НТЦ «Механотроника» соответствуют требованиям нормативной документации республики Узбекистан

30 сентября 2011 в 10:43

ZŁ-2 — Дуговая защита

Суть проблемы

Наше предложение

ZŁ-2 Защита сухих трансформаторов и другого оборудования

Типовой проект

Основные функции реле защиты ZŁ-2:

Волоконно-оптические датчики

Последствия дугового короткого замыкания в электрических системах, не защищенных дуговой защитой от молнии

Преимущества оптоволоконной системы дуговой защиты типа ZŁ

ZL-4A — Дуговая защита

Суть проблемы

Наше предложение

ZŁ-4A — Защита распределительных устройств с кожухом Избирательных отказов

Строительство

Центральный блок ZŁ-4A JC

Полевые блоки ZŁ-4A JP

Последствия дугового короткого замыкания в электрических системах, не защищенных оптоволоконной дуговой защитой

Преимущества использования оптоволоконной дуговой защиты типа ZŁ

Давайте взорвем! Тестирование дугового разряда

Энергия | Бесплатный полнотекстовый | Возможности уменьшения воздействия дугового разряда с помощью устройств защиты от дугового замыкания

1.Введение

2. Категория риска электрической дуги

4. Баланс энергии, подводимой к электрической дуге.

6. Аварийная дуга, которая горит на медных электродах

7. Проверка действия аварийной дуги в системе с гасителем дуги

8.Расчет категории риска

9. Выводы

Разработка испытательного устройства для моделирования электрической дуги

Интернет-курсов PDH. PDH для профессиональных инженеров. ПДХ Инжиниринг.

Оборудование для мониторинга нарушений в работе (DME) — журнал IAEI

Похожие записи

Coocox: CooCox. Текущее состояние дел. / CoIDE / Pluslab

Приборы для измерения давления жидкости: Манометр — из чего состоит? Виды и типы

Регулируемая индуктивность: Регулируемая катушка индуктивности на кольцевом сердечнике

Добавить комментарий Отменить ответ