Передача, распределение и накопление электроэнергии

Защита от перенапряжений информационных линий, телекоммуникационного оборудования и систем автоматики от компании «ETI Россия»

9 июля 2013 г. в 11:59

Защита от перенапряжений в системах передачи сигналов промышленной автоматики, контрольно-измерительной аппаратуры, телекоммуникаций, передачи данных и т.д., должна основываться, на зональной концепции молниезащиты. Защита от перенапряжения эффективна только тогда, когда все питающие, сигнальные провода и линии передачи данных соединены с главной эквипотенциальной шиной на границах зон защиты. Защитные устройства должны выбираться соответственно виду и уровню сигнала данных, а также ожидаемому уровню помех.

В защитных устройствах систем передачи сигналов применяются разные комбинации элементов защиты, функции и свойства которых, взаимно дополняются, так как с помощью одного ограничителя невозможно достичь:

  • быстрого времени реагирования — ta;
  • высокой перегрузочной способности по току разряда — In,
  • низкого уровня напряжения защиты — Uр.

На практике применяется три основных элемента:

  • газовые искровые разрядники;
  • варисторные разрядники;
  • гасящие диоды.

Все вышеупомянутые элементы имеют характерную особенность, которая используется для защиты от перенапряжений, а именно — изменение собственного сопротивления в широких пределах в зависимости от величины падения напряжения на зажимах защитных устройств. Сопротивление элементов защиты во время нормальной работы при номинальном напряжении очень большое, а при появлении перенапряжения — быстро уменьшается. После исчезновения перенапряжения сопротивление ограничителя возрастает до исходного значения, при условии, что ограничитель не был поврежден протеканием разрядного тока, превышающим расчетное максимальное значение.

Многоступенчатые системы защиты

Многоступенчатые схемы защиты применяются в линиях передачи сигналов, если применение одиночных элементов защиты не обеспечивает эффективной защиты от перенапряжений или не ограничивает перенапряжения до требуемого уровня. Типичные многоступенчатые схемы защиты состоят из защитных элементов, соединенных с промежуточными элементами, такими как резисторы, ёмкости, индуктивности, фильтры и т.д.

На рис.1 представлена типичная многоступенчатая схема защиты линии передачи сигналов, основанная на использовании

искровых разрядников и гасящих диодов. Скорость срабатывания каждого уровня системы, а также их способность передачи энергии разрядного тока представлены на диаграмме в нижней части рис.1. Многоступенчатые системы ограничителей, состоящие из газоразрядников, варисторов и гасящих диодов, обеспечивают необходимую защиту устройств, ударная устойчивость которых, не превышает 1000 В.

Такие ограничители обеспечивают защиту систем, которые включают:

  • линии передачи сигналов и данных измерений;
  • телекоммуникационные линии XDSL, ADSL — цифровые и аналоговые;
  • источники питания постоянного тока DC;
  • протоколы данных контроллеров PLC;
  • компьютерные сети;
  • сигнальные экранированные линии — Video, TV-SAT.

системы молниезащиты
Рисунок 1.

Для правильного подбора ограничителей ETITEC SIG серии «Yellow-line» следует принимать во внимание следующие основные параметры защищаемого оборудования:

  • ток (A);
  • напряжение (В);
  • вид передачи сигнала — симметричный или несимметричный;
  • частоту.

системы молниезащиты
Рисунок 2.

Линейка ограничителей перенапряжения ETITEC SIG (рис.2) для защиты информационных линий имеет следующие параметры:

  • номинальные напряжения Un — 5, 12, 15, 24, 30, 48, 60, 110, 120, 230 В;
  • номинальные разрядные токи In (8/20) — 60 , 100 ,300 А / 5, 10, 20 кA;
  • диапазон частоты f — от 0,6 MГц до 2600 MГц;
  • диапазон рабочих температур — от 40oC до 80оC.

Ограничители выпускаются в виде модульных устройств для установки на шину TH 35 и состоят из корпуса (в котором может быть вмонтирован газовый разрядник), а также съемного защитного модуля. Эти ограничители защищают устройства, сигнал которых передается с помощью экранированных и неэкранированных проводов, сечение которых не превышает 6 мм2. Ограничители ETITEC SIG имеют визуальную сигнализацию о повреждении защитного модуля или о его изъятии из корпуса. Также есть возможность дистанционной сигнализации. Модули EM-TD реализуют грубую и точную защиты. Они также оборудованы защитой от перегрузки — TD (рис.3), которая отключает линию в случае превышения температуры газового разрядника (например, короткое замыкание линии сигнализации на провод питающей сети), не допуская при этом воспламенения изоляции корпуса защитного устройства.

системы молниезащиты
Рисунок 3.

Грубая защита от перенапряжений реализуется с помощью трехэлектродного газового разрядника, который принимает на себя большую часть энергии разряда. Относительно длительное время срабатывания ограничителя может быть причиной того, что при быстро нарастающем импульсе могут быть повреждены чувствительные электронные устройства. Это влечет за собой необходимость применения дополнительных уровней защиты. В защитных устройствах EM-TD точную защиту обеспечивает вторая ступень, которая состоит из трех варисторов (110 В) или трех диодов (5-60 В). С целью ограничения пикового тока на элементах второй ступени защиты (диоды), облегчения срабатывания газового разрядника (зажигания), а также защиты от всевозможных перегрузок в схему включен элемент PTC номиналом 5-60 В. Защитные устройства EMS-TC (рис.4), в отличие от EM-TD, имеют заводскую тепловую защиту. В случае превышения максимальной допустимой температуры электроды ограничителя замыкаются. Для реализации этой функции используется эффект теплового расширения металлов.

Особенности защитных устройств ETITEC SIG:

  • защитные модули, защищающие 2 провода, для применения в зонах 0В — 1, 0В — 2 и 1-2 зонах;
  • габариты: высота h=90 мм, ширина 17,5 мм, глубина 68 мм;
  • универсальность: защита как симметричных, так и несимметричных нагрузок;
  • номинальные напряжения: 5, 12, 15, 24, 30, 48, 60, 110 В;
  • номинальный ток: EM-TD — 145 мA, EMS-TC – 1 A;
  • диапазон частоты для EM-TD, EMS-TC: от 0,6 MГц до 10 MГц;
  • 3 вида корпусов: с непосредственным заземлением экрана, с заземлением экрана через молниеотвод, с сигнализацией повреждения RC;
  • съемный защитный модуль;
  • тепловой расцепитель TD;
  • элемент защиты от перегрузки PTC в исполнении 5-60 В;
  • визуальная и дистанционная (RC) сигнализация повреждения устройства;
  • заземление через монтажную шину ТН 35.

системы молниезащиты
Рисунок 4.

В данной статье мы рассмотрели вопросы, связанные с защитой от перенапряжений информационных линий, контрольно-измерительной аппаратуры, телекоммуникаций, передачи данных и т.д. Концепцию построения многоступенчатых систем защиты. Ассортимент и характеристики ограничителей перенапряжения. В следующих выпусках мы более подробно расскажем о защите коаксиальных линий и применении ограничителей перенапряжения в системах автоматики.

(Продолжение следует)

По материалам компании ETI Россия


👉 Подписывайтесь на Elec.ru. Мы есть в Телеграм, ВКонтакте и Одноклассниках

Читайте также
Новости по теме
Объявления по теме

ПРОДАМ: Дуговая защита, устройства релейной защиты и автоматики (н/м)

Для защиты ячеек КРУ и КСО дуговые защиты: «ОВОД-МД», «ОВОД-Л»,РДЗ; ОРИОН-ДЗ. Цифровые устройства релейной защиты и автоматики «Сириус» и «Орион». Цифровые регистраторы аварийных процессов РП, вольтамперфазометры ВАФ, регистраторы качества электроэнергии РК, напряжения и тока Парма РК , генератор напряжения Парма ГС 8. Калибратор напряжения и тока Парма ГС 8.033. Преобразователи измерительные «ПАРМА Т400». Регистратор тока Парма РТ1.16.
Дуговая защита, устройства релейной защиты и автоматики (н/м)

ПРОДАМ: Устройства защиты от импульсных перенапряжений

Ограничитель импульсных перенапряжений позволяет защитить сеть электроснабжения от резких перепадов питания. Устройства защиты импульсных перенапряжений (УЗИП) делятся по принципу действия: противодействующие и перенаправляющие избыточный заряд. Последние широко используются в сетях высоковольтных линий электропередач. Внешне они представляют собой мощный резистор и электрод с воздушным зазором. При попадании разряда молнии в провода ЛЭП возникает волна скачка напряжения, который передается на резистор и электрод, далее в воздушном зазоре между электродом и заземляющим контуром образуется дуга, через которую и происходит снижение импульса. Так, весь избыточный разряд уходит напрямую в землю. Узкая область применения устройств обусловлена их размерами и массой (некоторые могут весить свыше 100 кг). Наша компания с 2005 года профессионально решает задачи на электротехническом рынке в области поставок низковольтного оборудования партнерам по всей России. Сегодня "Элснаб" является крупнейшим дистрибьютором и сервис-партнером чешского завода OEZ (Siemens AG) в России. Наши технические специалисты проводят обучающие семинары и презентации по всему оборудованию, осуществляют полную техническую поддержку и сервисное обслуживание. Электротехническое оборудование "Элснаб" приобретают крупнейшие предприятия и организации страны, работающие в различных отраслях хозяйства: электроэнергетике, атомной, лесной и химической промышленности, агропромышленном комплексе, машиностроении и судостроении, сферах связи и IT. Тщательно продуманная логистика, высокий сервис, надежные поставки, оперативная обработка клиентских запросов - все эти исключительные качества «Элснаб» помогают нашим партнерам реализовать крупные проекты и решать важные задачи в области электротехники. Благодаря собственному складу и сотрудничеству с ведущими транспортными компаниями, мы обеспечиваем быструю отгрузку и высокую скорость поставок в любой регион страны.
Отдел продаж · Элснаб · 26 марта · Россия · г Москва
Устройства защиты от импульсных перенапряжений

УСЛУГИ: Проверка срабатывания защит в сетях до 1000 В

Сопротивление петли «фаза-ноль» – параметр необходимый для расчета прогнозируемого тока короткого замыкания на защищаемой линии. Без данных электротехнических измерений невозможно профессионально подобрать автомат защиты линии. Проверка цепи «фаза-нуль» проводится с целью контроля надежности срабатывания аппаратов защиты от сверхтока при замыкании фазного проводника на открытые проводящие части. При этом характеристики защитных аппаратов и параметры защитных проводников должны быть согласованы, чтобы обеспечить нормированное время отключения поврежденной цепи коммутационным аппаратом в соответствии с номинальным фазным напряжением питающей сети. Измерение сопротивления петли "фаза-нуль" является важным этапом при проведении работ по электрическим испытаниям и измерениям параметров электросети и электрооборудования. Он входит в программу как при приемо-сдаточных испытаниях, так и при эксплуатационных. Данный вид измерений позволяет определить ток однофазного короткого замыкания в цепи и тем самым определить временные параметры срабатывания устройств защиты электрооборудования от сверхтоков при замыкании фазы на заземленный корпус или на защитный заземляющий проводник. При замыкании токоведущей части электроустановки на открытую проводящую часть или защитный проводник цепи, защитное устройство, которое предназначено для автоматического отключения питания цепи или электрооборудования должно обеспечить защиту от поражения электрическим током человека при одновременном прикосновении к проводящим частям. При защите сетей автоматическими выключателями, имеющими только электромагнитный расцепитель (отсечку), проводимость проводников должна обеспечивать ток не ниже уставки тока мгновенного срабатывания, умноженной на коэффициент, учитывающий разброс (по заводским данным), и на коэффициент запаса 1,1 При отсутствии заводских данных для автоматических выключателей с номинальным током до 100 А кратность тока короткого замыкания относительно уставки следует принимать не...
Кузьминых Дмитрий · Электролаборатория Лидер · Сегодня · Россия · Свердловская обл
Проверка срабатывания защит в сетях до 1000 В

УСЛУГИ: Проверка срабатывания защит в сетях до 1000 В

Сопротивление петли «фаза-ноль» — параметр необходимый для расчета прогнозируемого тока короткого замыкания на защищаемой линии. Без данных электротехнических измерений невозможно профессионально подобрать автомат защиты линии. Проверка цепи «фаза-нуль» проводится с целью контроля надежности срабатывания аппаратов защиты от сверхтока при замыкании фазного проводника на открытые проводящие части. При этом характеристики защитных аппаратов и параметры защитных проводников должны быть согласованы, чтобы обеспечить нормированное время отключения поврежденной цепи коммутационным аппаратом в соответствии с номинальным фазным напряжением питающей сети. Измерение сопротивления петли «фаза-нуль» является важным этапом при проведении работ по электрическим испытаниям и измерениям параметров электросети и электрооборудования. Он входит в программу как при приемо-сдаточных испытаниях, так и при эксплуатационных. Данный вид измерений позволяет определить ток однофазного короткого замыкания в цепи и тем самым определить временные параметры срабатывания устройств защиты электрооборудования от сверхтоков при замыкании фазы на заземленный корпус или на защитный заземляющий проводник. При замыкании токоведущей части электроустановки на открытую проводящую часть или защитный проводник цепи, защитное устройство, которое предназначено для автоматического отключения питания цепи или электрооборудования должно обеспечить защиту от поражения электрическим током человека при одновременном прикосновении к проводящим частям. При защите сетей автоматическими выключателями, имеющими только электромагнитный расцепитель (отсечку), проводимость проводников должна обеспечивать ток не ниже уставки тока мгновенного срабатывания, умноженной на коэффициент, учитывающий разброс (по заводским данным), и на коэффициент запаса 1,1. При отсутствии заводских данных для автоматических выключателей с номинальным током до 100 А кратность тока короткого замыкания относительно уставки следует принимать...
Денишев Марат · ЦЕНТРАЛЬНАЯ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКАЯ ЛАБОРАТОРИЯ ЛИДЕР · Сегодня · Россия · Челябинская обл
Проверка срабатывания защит в сетях до 1000 В

ПРОДАМ: Ограничители перенапряжения ETITEC (ETI)

ETITEC категории A – это устройство, предназначенное для защиты оборудования смонтированного на воздушных и кабельных линиях низкого напряжения, где стойкость изоляции не превышает 6 кВ. Ограничители перенапряжения ETITEC категории B предназначены для установки внутри объектов (зданий), как первая ступень защиты. Используется для защиты цепей от перенапряжения вследствие прямого удара молнии. Номинальное значение тока разряда приведено для величины импульса 10/350 µs. В наличии или короткие сроки все ограничители напряжения категории А, B, С, D Ограничители перенапряжения ETITEC V Т12 предназначены для установки внутри объектов (зданий). ETITEC COAX - Ограничители предназначены для защиты устройств, в которых сигнал передается с помощью коаксиальных проводников, или кабелей. Ограничители перенапряжения ETITEC S С применяются для защиты оборудования как вторая ступень защиты от непрямых, наведенных или индуцированных импульсов перенапряжения. Ограничители перенапряжения ETITEC B-PV применяются для защиты солнечных батарей от прямых и наведенных (косвенных) импульсов перенапряжения. Ограничители перенапряжения ETITEC L для защиты LED оборудования Ограничители перенапряжения ETITEC-WENT применяются для ограничения перенапряжений и выравнивания потенциалов на объекте или в питающей электрической сети от последствий атмосферных электрических разрядов, как непосредственных, так и косвенных.
Федоров Сергей · ЭТИ Промкомплект · 25 марта · Россия · Чувашская республика - Чувашия
Ограничители перенапряжения ETITEC (ETI)
Российский производитель и бренд низковольтной аппаратуры: электрооборудования для ввода, распределения и учета электричества, локальной автоматизации технологических процессов, а также комплексных энергоэффективных решений для любой отрасли индустрии.