Дуговая защита в энергетике- на примере ЗДЗ “ЛАЙМ”

Здравствуйте! Сегодня я буду рассказывать вам о дуговой защите. Для начала- немного о том, что это такое и для чего она нужна.

У кого есть возможность- смотрите на моём видеоканале “Советы электрика” ролик:

Итак, из самого названия понятно что дуговая защита- это защита от дуги, естественно от электрической.  Электродуга опасна тем, что при её возникновении резко повышается давление, а температура может за очень короткое время достигать  очень высокого параметра- порядка 12000 градусов по цельсию!

1463962910.9511.249519426

Что может натворить такая высокая температура вы и сами можете представить, просто для примера- температура плавления стали, то есть когда железо из твердого состояния переходит в жидкое- около  1500 градусов, а сейчас сравните с температурой дуги 12000 градусов- при такой температуре железо не просто расплавится, а буквально испарится.энергетика-1Поэтому в энергетике замыкания (в том числе и короткие замыкания) которые сопровождаются электрической дугой- очень опасны. Мало того что на электрооборудование воздействуют динамические силы от короткого замыкания, так ещё и добавляется резкий всплеск давления и высокой температуры электродуги и всё это может привести к печальным последствиям вплоть до полного разрушения электроустановки…

Важный момент. Всё это- и всплеск давления и повышение температуры возникают очень резко, буквально за доли секунды!

И вот что бы избежать всего этого в энергетике есть Защита от Дуговых Замыканий или попросту как энергетики её называют- ЗДЗ.

Дуговая защита призвана спасать электрооборудование от разрушения при замыканиях, сопровождаемых возникновением электрической дуги. ЗДЗ практически мгновенно реагирует на появление электродуги и отключает повреждённый участок- устраняет аварию и минимизирует таким образом ущерб от замыкания.

Ниже на фото вы видите повреждённое воздействием электролуги электрооборудование:

d0bad0b7

IMG_4707

сгорело от электродуги-1

сгорело от электродуги-2

Дуговая защита бывает различного типа- например клапанного типа или фототиристорная, это зависит от элемента который реагирует на электрическую дугу, например в ЗДЗ фототиристорного типа на световую вспышку реагирует фототиристор:

фототиристорный датчик

Я же вам сейчас расскажу о современной отечественной российской разработке- ЗДЗ волоконно-оптического типа с красивым названием «Лайм», созданной корпорацией «Микропроцессорные технологии» из г. Новосибирска.

Итак, дуговая защита воfec2d932a6826b9834886d8df5fba5ebлоконно-оптического типа «Лайм»- кстати гарантия производителя- 10 лет, довольно немало!

В качестве реагирующего органа на вспышку дуги применяется волоконно-оптический датчик.

В минимальный комплект входит сам регистратор дуговых замыканий и волоконно-оптические датчики:

6

волоконно-оптический датчик

Применяется для защиты комплектных распредустройств в том числе и наружной установки, а так же камер сборных одностороннего обслуживания или попросту- КСО от замыканий с появлением открытой электрической дуги.

В зависимости от количества изолированных отсеков КРУ (один, два или три отсека)- к блоку Лайм может быть подключено до трёх волоконно- оптических датчиков.

ЗДЗ Лайм в КРУН-10

При появлении электрической дуги в защищаемой зоне тот или иной волоконно- оптический датчик реагирует на дугу и ЗДЗ Лайм формирует селективную команду на отключение повреждённого элемента.

Сейчас я более подробно остановлюсь на устройстве волоконно-оптического датчика.

волоконно-оптический датчик Лайм

При разработке волоконно-оптического датчика российскими инженерами создана технология Optoflex, которая обеспечивает такие возможности для датчика как  угол обзора (составляет более 180 градусов- лучший показатель по сравнению с обычными датчиками); изгиб ВОД составляет 90О, что сводит к минимуму поломки оптических линий связи при монтаже и эксплуатации, а также позволяет отказаться от дополнительных кронштейнов-креплений.

В отличии от обычных дуговых защит- в дуговой защите Лайм используется оптоволокно определённого типа- ПЛАСТИК ОПТИК ФАЙБЭ PlasticOpticFiber (POF) с сердечником на основе полиметилметакрилата, это выгодно отличает Лайм среди конкурентов и позволяет производить монтаж оптоволокна при минусовой температуре, а так же благодаря применённой технологии Optoflex- делать изгибы оптоволокна с радиусом до 45мм- что позволяет избежать такого недостатка в других дуговых защитах как ломкость волоконно-оптического тракта,  так как технология Optoflex, практически полностью это исключает.

устройство волоконно оптического датчика ЛаймВолоконно-оптический датчик устроен так, что пропускает не только видимую человеческим глазом световую вспышку, но и невидимое инфракрасное излучение которое возникает при появлении электрической дуги.

У дуговой защиты Лайм есть уникальная система диагностики контроля целостности волоконно- оптического тракта!

Что бы быть уверенными что волоконно- оптический датчик не повреждён, исправен и находится в рабочем состоянии, а так же для того что бы при повреждении (пробое) оптоволокна дуговая защита не сработала излишне- инженеры компании  «Микропроцессорные Технологии» разработали интересный и оригинальный метод  когда идёт постоянный контроль не только уровня тестового сигнала, но и его спектрального состава!

Импульс  тестового сигнала проходит  по одному волокну оптического кабеля, отражается и излучается по второму волокну уже другой строго определённой формой и если вдруг оптоволокно повредится то  тогда изменится его пропускная способность и соответственно- изменится и форма излучаемого тестового сигнала.

Волоконно- оптический датчик абсолютно не реагирует ни на какие электромагнитные помехи, не имеет направленности и может подключаться без соблюдения полярности.

Датчик ЗДЗ Лайм вид в отсеке выключателя

Излучение от электродуги проходит по оптоволокну и попадает в фотоприёмник «Лайм» где преобразуется в электрический сигнал, далее этот электрический сигнал сравнивается с пороговым значением и когда сигнал достигает этого порогового значения- идёт команда на срабатывания выходных реле.

ЗДЗ Лайм в яч.К-59

Кстати время срабатывания дуговой защиты «Лайм» очень маленькое это благодаря применению быстродействующих твердотельных реле. Время срабатывания от появления вспышки до момента замыкания контактов выходного реле- не более 0,9мс!

То есть одна миллисекунда- это одна тысячная секунды, а тут ещё даже меньше- 0,9 от этой миллисекунды- то есть практически мгновенно!

Ну а уже после замыкания контакта выходного реле идёт работа логики релейной защиты и происходит отключение высоковольтного выключателя.

Сразу скажу- длина ВОДа может быть до 7 метров, а порог срабатывания 8000Лк или 30мВт/кв.см что аналогично если вы поднесёте лампочку накаливания мощностью 60Вт на расстояние не менее 6см.

Сам регистратор работает как на переменном так и на постоянном напряжении причём питающее напряжение может отклоняться в широких пределах что никак не сказывается на работоспособности «Лайм» и более того- питание может исчезнуть совсем- при перерывах не более 3 секунд «Лайм» будет продолжать работать.  И даже если питание исчезало более чем на 3 сек. то время готовности при появлении питания составит всего 40мс- эта характеристика очень важна при включении на КЗ.

Честно говоря мне нравится внешний вид блока «Лайм», вот этот индикатор в центре корпуса – как лимон пополам разрезали, кстати корпус хоть и пластиковый но довольно прочный.

ЗДЗ Лайм внешний вид

Клеммник для подключения проводов расположен снизу, кстати обратите внимание на то как интересно сделана крышка которая закрывает клеммы- она как бы встроена в дизайн корпуса и её можно немного отодвинуть в сторону, а при необходимости- и совсем снять с корпуса.

Очень удобно что клеммы в зависимости от назначения- разного цвета, вот например клеммы для подключения питания и для кнопки «Сброс»- черного цвета, а контакты выходных реле- зелёного цвета, вроде бы ничего особенного, однако при монтаже это снижает вероятность ошибки при подключении проводов, кстати клеммы рассчитаны на сечение не более 2,5кв.мм

клеммы у блока ЗДЗ Лайм подключение

Волоконно- оптические датчики подключаются сверху корпуса, конечно это немного портит внешний вид  смонтированного «Лайм», однако так сделано не случайно, здесь всё продумано- вдруг при эксплуатации кто-нибудь заденет и дёрнет оптоволокно и нарушится соединение…

Поэтому сделали так что датчики подключаются сверху корпуса- таким образом они не выпадают (хотя выпасть они просто не могут- настолько надёжно и туго они вставляются и фиксируются!) и при натяжении не смогут выдернуться.

Крепление самого корпуса делается на обычную дин-рейку что я считаю тоже просто и удобно.

Монтаж в ячейку.

На монтаж «Лайм» требуется совсем немного времени, сам регистратор крепится на установленную в нужном месте дин-рейку, затем подключаются проложенные провода и волоконно-оптические датчики, которые в принципе можно и при минус 10 делать- оптика это позволяет.

Можно и даже желательно-  сделать сначала основной монтаж- повесить «Лайм», смонтировать, проложить и подключить провода, а уже затем отдельно проложить оптику- что бы не дай бог её не повредить при монтаже самого «Лайм».

Сами оптические датчики могут устанавливаться  с любой стороны стены и в любой ориентации, а крепятся они всего на один болт- быстро и удобно.

Для монтажа потребуется всего два отверстия на 4 и 8 мм, причём коннектор датчика может крепиться как внешней, так и с внутренней стороны защищаемого отсека, а при необходимости- его просто можно перевернуть в обратную сторону на 180 гр.

Кстати оптический кабель не имеет направленности и его можно подключать без соблюдения полярности, а так же ему не страшны никакие электромагнитные помехи.

На этом в принципе и всё, надеюсь что информация о дуговой защите будет вам полезна.

Оставить комментарий

Ваш email не будет опубликован. Обязательные поля отмечены *

Вы можете использовать это HTMLтеги и атрибуты: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>