Thiết bị chống sét lan truyền hiện đại của glt (global lightning technologies pty.ltd.)

CHÖÔNG IV THIEÁT BÒ CHOÁNG SEÙT LAN TRUYEÀN HIEÄN ÑAÏI CUÛA GLT (GLOBAL LIGHTNING TECHNOLOGIES Pty.Ltd.) GLT laø coâng ty chuyeân cheá taïo thieát bò choáng seùt haøng ñaàu cuûa UÙc . GLT thaønh laäp naêm 1978 tieàn thaân laø vieän choáng seùt (LPI) thaønh laäp naêm 1955.Hieän nay ñaïi dieän cuûa coâng ty taïi Vieät Nam laø Coâng Ty Kyõ Thuaät Ñieän Toaøn Caàu GLT coù truï sôû taïi 273 Nam Kyø Khôûi Nghóa-Q3-TPHCM. I. TOÅNG QUAN VEÀ CHOÁNG SEÙT LAN TRUYEÀN . Caùc quaù ñoä treân ñöôøng daây cung caáp ñieän, ñieän thoaïi, döõ lieäu… gaây khoâng ít caùc söï coá cho caùc thieát bò ñöôïc noái vôùi chuùng. Cho neân vieäc baûo veä choáng caùc quaù ñoä lan truyeàn ngaøy caøng trôû neân caàn thieát. 1.Thoâng soá seùt lan truyeàn . Cöôøng ñoä xung seùt caûm öùng treân ñöôøng nguoàn raát cao, coù theå ñaït ñeán 250kA. Tuy nhieân doøng seùt coù bieân ñoä vöôït quaù 100kA chæ chieám khoâng quaù 1%. Beân caïnh naêng löôïng vaø doøng seùt cao, vaán ñeà lôùn caàn quan taâm toác ñoä taêng doøng dI/dt cuûa seùt coù theå gaây quaù aùp treân ñöôøng truyeàn Daïng soùng cuûa doøng seùt ñöôïc ñaëc tröng bôûi: Bieân ñoä soùng Imax. Thôøi gian taêng aùp vaø doøng cuûa seùt ñeán bieân ñoä cöïc ñaïi trong khoaûng 1÷100s vôùi tia seùt ñaàu tieân vaø 0,1÷1s vôùi caùc tia seùt laëp laïi .Thôøi gian suy giaûm ñeán nöûa bieân ñoä cöïc ñaïi trong khoaûng 20÷350 s vôùi caùc tia seùt ñaàu tieân vaø 5÷50s vôùi tia seùt laëp laïi. Toác ñoä taêng doøng (di/dt) coù theå ñaït tôùi 70kA/s ñoái vôùi tia seùt ñaàu tieân vaø vöôït quaù 200kA/s ñoái vôùi tia seùt tieáp theo. Toác ñoä taêng aùp (dv/dt) ño ñöôïc ñaït tôùi 12kV/s . 2. Thieät haïi do seùt lan truyeàn . Caùc thieät haïi do seùt lan truyeàn trong caùc liõnh vöïc haøng ñaàu: maùy tính, dòch vuï ñaàu tö, ñieàu khieån, chính trò vaø quaân söï, saûn suaát, vieãn thoâng, than vaø xaêng daàu bao goàm : Hö hoûng thieát bò. Maát döõ lieäu, ngöng vaän haønh phuïc vuï. Nguy hieåm cho ngöôøi. Thieät haïi veà kinh teá. Taàm quan troïng cuûa vaán ñeà vaø giaûi phaùp ñöôïc moâ taû ñaày ñuû hôn trong tieâu chuaån choáng seùt cuûa hieäp hoäi UÙc vaø Taân Taây Lan (NZS/ AS 1768 – 1991). Tieâu chuaån choáng seùt quoác teá IEC 1024, IEC643, IEEEC62/4. II. BAÛO VEÄ CHOÁNG SEÙT LAN TRUYEÀN TREÂN ÑÖÔØNG CAÁP NGUOÀN . 1.Thieát bò choáng seùt lan truyeàn theo coâng ngheä MOV . a) Thieát bò caét seùt . Nhieäm vuï . Caùc Mov thöôøng ñöôïc duøng laøm boä keïp quaù ñieän aùp maéc song song (coù nghóa laø maéc song song töø daây pha qua daây trung tính ). Chuùng taùc ñoäng nhanh vaø raát hieäu quaû cho vieäc giöõ aùp quaù ñoä vaø doøng xung. MOV laø thieát bò choáng seùt hieäu quaû, ñöôïc thieát keá sao cho nhanh choùng giôùi haïn quaù ñieän aùp do caûm öùng vaø daãn naêng löôïng seùt xuoáng ñaát moät caùch an toaøn. So vôùi caùc phaàn töû baûo veä khaùc, MOV coù ñaëc tính öu vieät troäïi hôn haún do coù khaû naêng haáp thuï naêng löôïng cao, thôøi gian ñaùp öùng nhanh, heä soá phi tuyeán cao, doøng roø ôû laøm vieäc cöïc nhoû côû vaøi mA. Boä chuyeån höôùng maéc song song Mov duøng laøm baûo veä sô caáp raát toát cho caùc taûi ñoäng löïc nhö laø heä thoáng maùy ñieàu hoaø, ñoäng cô vaø cho caû chieáu saùng. Caáu taïo vaø nguyeân taéc hoaït ñoäng . Thieát bò caét seùt MOVTEC coù thaønh phaàn ñieän trôû phi tuyeán cao ñöôïc taïo thaønh bôûi caùc tinh theå ZnO (Zinc Oxide). Caùc tinh theå naøy ñöôïc boïc xung quanh bôûi moät maøng moûng Bi2O3 daøy khoaûng 10mm, caùc haït naøy ñöôïc lieân keát nhôø chaát keát dính vaø ñöôïc eùp laïi thaønh töøng ñóa, tuyø thuoäc vaøo khaû naêng xöû lí naêng löôïng vaø coù caùc loaïi ñóa khaùc nhau (naêng löôïng tieâu taùn I2.R). mA mA KA LogI U A O B C D Hình 4.3 :Ñaëc tính V-A cuûa ñieän trôû goám phi tuyeán ZnO. Trong ñoù: A : Phaàn tuyeán tính thaáp ( tuaân theo ñònh luaät Ohm) O : Ñieåm laøm vieäc cuûa thieát bò caét seùt ôû ñieän aùp ñònh möùc. B : Ñieåm baét ñaàu daãn ñieän (ñieåm ñaùnh thuûng). C : Phaàn (vuøng khoâng tuyeán tính). D : Phaàn tuyeán tính. Truïc doøng ñieän ñöôïc tính theo thang Logarithmis (doøng taêng 107 laàn khi ñieän aùp qua 2 ñieåm). Thieát bò caét seùt ñöôïc thieát keá sao cho vôùi moät ñieän aùp laøm vieäc ñöôïc cung caáp ñaët xung quanh ñieåm O. Ñieàu naøy ñöa ñeán moät doøng caûn lieân tuïc khoaûng vaøi mA chaïy qua phaàn ñieän trôû phi tuyeán. Döôùi ñieàu kieän quaù aùp, ñieåm laøm vieäc dòch chuyeån nhanh ñeán ñieåm laân caän B trong thôøi gian quaù aùp. Keát quaû moät doøng caûn khoaûng vaøi mA chaïy qua phaàn töû phi tuyeán. Ngay khi hieän töôïng quaù aùp bieán maát thì ñieåm laøm vieäc dòch chuyeån veà O. Khi coù hieän töôïng quaù ñoä do seùt hay quaù ñieän aùp noäi boä, ñieåm laøm vieäc seõ di chuyeån ñeán phaàn C, vôùi quaù ñoä khoaûng vaøi ms noù seõ thaùo doøng ñoä chöøng 5 ñeán 10kA. Vôùi doøng seùt lôùn coù bieân ñoä töø 40 ñeán 100kA ñieåm laøm vieäc seõ dòch chuyeån veà ñeán ñieåm D. Tuy nhieân khi quaù ñoä chaám döùt thì vaøi ms sau ñieåm laøm vieäc seõ trôû veà O. Ñieåm B goïi laø ñieåm ñieän aùp ñònh möùc cuûa thieát bò caét seùt. Thieát bò caét seùt coù theå ôû ñieåm O trong suoát thôøi gian laøm vieäc bình thöôøng. Khi coù ngaén maïch thì noù dòch chuyeån ñeán ñieåm B. Tính naêng cuûa thieát bò caét seùt Movtec ñieån hình MT/ MPM . Keát caáu goïn, giaûm thaáp toái ña hieän töôïng töï caûm, choáng chaán ñoäng. Caét seùt treân heä thoáng 3 pha hay moät pha. Baûo veä taát caû caùc thieát bò trong maïch keå caû caùc thieát bò chieáu saùng, maùy laïnh, caùc duïng cuï ñieän gia duïng cuõng nhö caùc thieát bò caàn baûo veä. Tuoåi thoï thieát bò coù theå ñaït tôùi 10 naêm vôùi khoaûng 10 xung seùt coù cöôøng ñoä 25kA moãi naêm, coù ñeøn Led 5 ñoaïn baùo khaû naêng laøm vieäc cuûa thieát bò vaø coâng taéc baùo ñoäng. Thieát bò caét seùt cuûa Critec coù khaû naêng caét seùt ñeán 135kA, baûo veä pha – trung tính (L – N), pha – ñaát (L – E) vaø trung tính – ñaát (N – E). Bao goàm loaïi 1 pha vaø 3 pha. Thieát bò caét seùt thöôøng ñöôïc löïa choïn theo giaù trò cöïc ñaïi xung seùt maø noù seõ chia doøng. Ñeå ñaûm baûo tuoåi thoï laâu daøi cuûa thieát bò caét seùt thöôøng duøng thieát bò chia doøng chòu ñöôïc doøng ngaén maïch coâng suaát lôùn. Thoâng soá kyõ thuaät cuûa caùc thieát bò choáng seùt MT/MPM . 1. Naêng löôïng xung cöïc ñaïi: 5175J 2. Doøng xung cöïc ñaïi vôùi daïng soùng (8/20ms): 135kA 3. Thôøi gian aùp duïng: <1 nano giaây 4. Caáu hình baûo veä: L-E,N-E,N-L 5. Ñieän aùp vaän haønh ñònh möùc: 220V-240V 6. Soá pha: 1 pha, 3 pha 7. Traïng thaùi hieån thò: Chæ thò baèng ñeøn 5LED phaân ñoaïn 8. Khaû naêng caét nhieàu xung seùt : Coù Ñònh möùc xung (tuoåi thoï cuûa MOV) . 120 MOVTEC 60mm MOV 40mm MOV 1 10 100 1000 10000 soá laàn xung 100KA 30KA 10KA 3KA 1KA Hình 4.4: Tuoåi thoï MOV Moät yeáu toá quan troïng ñeå löïa choïn baûo veä laø tuoåi thoï. Caùc MOV coù ñaëc tính haáp thu naêng löôïng höõu haïn. Caùc thieát bò baûo veä thöôøng ñöôïc ñònh möùc vôùi söï haáp thu naêng löôïng toái ña cho moät xung. Tuy nhieân theo hình treân thì moät soá naêng löôïng lôùn caùc xung nhoû hôn cuõng coù theå gaây ra hoûng hoùc MOV. Hình 4.4 cuõng cho thaáy vieäc taêng ñònh möùc moät xung ñôn cuûa thieát keá bò baûo veä seõ taêng ñaùng keå tuoåi thoï cho caùc xung nhoû hôn. b) Thieát bò loïc seùt . Nhieäm vuï : Muïc ñích cuûa boä loïc SRF laø ñeå loïc vaø choáng nhöõng quaù ñoä do caûm öùng seùt nhaèm giaûm söï phaù hoaïi caùc trang thieát bò ñieän – ñieän töû, giaûm toån thaát trong vaän haønh vaø kinh teá. Hoaït ñoäng cuûa thieát bò loïc seùt laø ñeå cho ra möùc ñieän aùp thích hôïp vôùi haàu heát caùc thieát bò, giaûm ñieän aùp dö sau khi ñaõ qua thieát bò caét seùt, ñaûm baûo bieân ñoä ñieän aùp giaùng leân thieát bò luoân naèm trong phaïm vi cho pheùp ( 230V) vaø giaûm khoaûng 1000 laàn giaù trò toác ñoä taêng doøng vaø aùp seùt ñi vaøo thieát bò. Thieát bò loïc coøn hòeâu chænh toác ñoä bieán thieân doøng ñòeân vaø bieán thieân ñieän aùp cuûa caùc daïng soùng quaù ñieän aùp ôû möùc chaáp nhaän ñöôïc. Caùc boä reõ höôùng xung MOV chæ ñöa ra möùc baûo veä naøo ñoù chöù khoâng laøm giaûm bôùt möùc taêng aùp (dv/dt) vaø ñoä bieán thieân doøng (di/dt). Caùc xung coù di/dt cao coù khaû naêng caûm öùng töø vaøo caùc maïch möùc thaáp vaø caùc xung coù dv/dt cao coù xu höôùng aûnh höôûng qua ñieän dung gheùp vaøo caùc maïch ñoù. Ñieàu naøy coù theå gaây hoûng hoùc caùc thieát bò hay sai leäch döõ lieäu. Caùc giaù trò ñieån hình töø caùc xung seùt coù theå taïo ra: GLT (Global Lightning Technologies) ñöa ra moät loaït caùc thieát keá thích hôïp boä loïc thoâng thaáp cho pheùp keát hôïp vôùi caùc boä chuyeån höôùng song song sô caáp vöøa laøm giaûm ñænh ñieän aùp taøn dö vöøa laøm giaûm ñoä taêng aùp (dv/dt) vaø doøng di/dt ñeå noái vôùi thieát bò caàn baûo veä. Caáu taïo: Daïng boä loïc quaù ñoä(hình 4-5) :Thöïc chaát coù 3 boä loïc thoâng thaáp, ñoù laø: Boä loïc C-L-C (boä loïc hình) Boä loïc L-C ñôn giaûn (boä loïc hình ) Boä loïc L-C-L (boä loïc hình T ) Daïng boä loïc L-C ñôn giaûn ñöôïc xem laø phuø hôïp vôùi vieäc loïc xung quaù ñoä vì caùc lyù do sau: - Boä loïc hình p cho chaát löôïng cao , nhöng coù nguy cô phaù huûy tuï vaøo döôùi caùc ñieàu kieän quaù ñoä. Söï maát tin caäy naøy cuûa boä loïc hình p ñaõ laøm giaûm caùc tính naêng kyõ thuaät . Ngoõvaøo thieát bò Ngoõ vaøo thieát bò a) Boä loäc p b) Boä loïc G Ngoõ vaøo thieát bò L L C c) Boä loïc T Hình 4.5: Caùc boä loïc thoâng thaáp - Boä loïc hình G ñöôïc choïn löïa thích hôïp vì ñieän caûm noái tieáp toái ña coù theå keát hôïp vôùi caùc tuï song song möùc trung bình ñeå taïo ra moät boä loïc thoäng thaáp tin caäy chaát löôïng cao. - Boä loïc hình T voán laø 2 chieàu vaø keát quaû laø seõ coù taùc duïng phaûn xaï caùc quaù ñoä quaù taûi trôû veà caùc taûi nhaïy caûm hôn laø haáp thuï vaø laøm suy giaûm chuùng nhö boä loïc L– C ñaõ laø Thoâng soá chính cuûa thieát bò loïc seùt . Thieát bò loïc seùt ñöôïc thieát keá thoûa caùc tieâu chuaån AS1768 – 1991 Cat A,B&C. Tuoåi thoï keùo daøi 10 naêm neáu thieát bò caét 10 xung seùt 25KA trong moät naêm. Thieát bò loïc seùt ñeán 135kA, caáu hình moät pha vaø ba pha, bao goàm SRF kieåu G coù doøng taûi ñònh möùc töø 32A ñeán 125A vaø SEF kieåu H coù doøng taûi ñònh möùc töø 200A – 1639A. SEF kieåu G-S ñöôïc trang bò thieát bò baûo veä quaù aùp giöõa trung tính vaø ñaát, coù khaû naêng chieäu ñöôïc doøng seùt 60KA (10/350). SRF kieåu G-S ñöôïc thíeât keá ñaëc bieät cho caùc heä thoáng phaân phoái kieåu trung tính noái ñaát khoâng laëp laïi TN-C, TN-S vaø TT. Thieát bò naøy saûn xuaát vôùi giaù trò ñieän aùp keïp danh ñònh 320V ñeå naâng cao heä thoáng ñieän coù chaát löôïng ñieän aùp xaáu, 275V vaø moät giaù trò khaùc cho caùc heä thoáng ñieän coù chaát löôïng ñieän aùp toát hay coù yeâu caàu rieâng . SRF kieåu G-D ñöôïc trang bò thieát bò baûo veä quaù aùp MOV giöõa trung tính vaø ñaát, coù khaû naêng chòu ñöôïc doøng seùt 40KA . Thieát bò naøy ñöôïc thieát keá cho heä thoáng ñieän trung tính noái ñaát laëp laïi TN-C-S VAØ ñöôïc laép ñaët trong voøng 20m keå töø ñieåm noái ñaát trung tính laëp laïi. Tröôøng hôïp thieát bò SRF kieåu G-D laép ñaët xa hôn 20m tính töø ñieåm trung tính noái ñaát laëp laïi thì trong tröôøng hôïp naøy neân söû duïng SRF kieåu G-S. SRF laø thieát bò baûo veä quaù ñoä sô caáp vaø thöù caáp hieäu quaû cao. Chuùng ñöôïc laép ñaët tröôùc caùc thieát bò ñieän – ñieän töû nhaïy caûm, ñaét tieàn . Tính naêng cuûa boä loïc . Cöïc tieåu hoùa söï phaù hoaïi vaø toån thaát vaän haønh cuûa caùc heä thoáng noái keát chính. Giaûm aùp ñieän aùp (240V so vôùi 600V). Loïc seùt treân heä thoáng 3 pha hay 1 pha. Choáng laïi hieän töôïng nhieãu xung xaûy ra trong moät laàn seùt ñaùnh (tính naêng kyõ thuaät cao vôùi caùc ña xung töï nhieân). Coù theå ñaït ñöôïc söï giaûm thieåu 1.000 laàn giaù trò dV/dt, dI/dt cuûa doøng seùt lan truyeàn. Giaûm caùc xung seùt nhôø trôû khaùng noái keát lôùn. Ñöôïc baùo ñoäng baèng coâng taéc vi maïch. Coù ñeøn baùo tình traïng laøm vieäc vaø khaû naêng coøn laïi cuûa thieát bò choáng seùt Tuoåi tho . Moät trong nhöõng lyù do quan troïng nhaát cho vieäc choïn löïa moät ñònh möùc xung cao laø ñaït ñöôïc tuoåi thoï saûn phaåm keùo daøi, cuõng nhö caùc ñònh möùc choáng laïi caùc söï coá xung seùt ñieån hình. Hình 4.6: Tuoåi thoï boä chuyeån höôùng song song Chaúng haïn, moät Proline SRF keát hôïp vôùi moät thieát bò Movtec vôùi ñònh möùc 135kA phoùng ñônseõ chuyeån höôùng khoaûng 1.000 xung ANSI C 62.41 loaïi C (10kA 8/20ms) vaø ø khoaûng tuoåi thoï mong ñôïi laø hôn 10 naêm neáu noù chòu 10 xung 25kA 8/20ms moãi naêm Hình 4-7:Moâ taû thí nghieäm xung ñöôïc xaùc ñònh bôûi ANSI 62-41 khi duøng thieát bò caét seùt TDS - MT vaø thieát bò loïc seùt TDS - SRF Taát caû caùc thieát bò neân hôïp nhaát caùc noái ñaát cuûa chuùng laïi vaø taïo ra moät maët ñaát ñaúng theá, loaïi boû nhöõng maïch voøng ñaát. Vôùi nhöõng nôi maø vieäc noái lieàn caùc tieáp ñaát naøy khoù khaên (hoaëc do thöïc teá, hoaëc do lyù do veà qui trình). Tec hoaït ñoäng hôû maïch khi hoaït ñoäng bình thöôøng nhöng döôùi nhöõng ñieàu kieän xung noù seõ taùc ñoäng ñeå keïp aùp hieäu quaû töøng ñieåm noái ñaát vôùi nhau. * Thoâng soá kyõ thuaät: 1. Doøng taûi 16-1630A 2. Naêng löôïng xung cöïc ñaïi 5175 3. Doøng xung cöïc ñaïi vôùi daïng soùng 8/20ms 135kA 4. Thôøi gian ñaùp öùng <1 nano giaây 5. Caáu hình baûo veä L-N, L-E, N-E 6. Ñieän aùp vaän haønh ñònh möùc 220V-240V 7. Traïng thaùi chæ thò Ñeøn LED 8. Soá pha 1 pha, 3 pha 2.Caùc sô ñoà boá trí laép ñaët: PHUÏ TAÛI I O N U T P (SRF) U P T U T CAÀU DAO CHÍNH ÑO LÖÔØNG f1 f2 f3 N M.E.N Hình 4.8: Sô ñoà boá trí laép ñaët SRF I N P U T O U T P U T L1 L2 L3 E N MPM Hình 4.9: Sô ñoà noái ñieän cuûa MPM-3pha PHUÏ TAÛI MPM CAÀU DAO CHÍNH ÑO LÖÔØNG G MM M.E.N LINE L1 L2 L3 N E Hình 4.11: Sô ñoà boá trí laép ñaët MPM Hình 4.10: Sô ñoà boá trí laép ñaët MPM Hình 4.11: Sô ñoà baûo veä choáng seùt treân ñöôøng döõ lieäu. III. THIEÁT BÒ CHOÁNG SEÙT THEO COÂNG NGHEÄ TDS (TRANSIENT DISCRIMINATING SUPRESSORS) . 1. Caáu taïo vaø nguyeân lyù hoaït ñoäng . Hình 4-13 Khi xung seùt caûm öùng vaøo, Diode Silicon giôùi haïn ñieän aùp cho ñeán khi coâng taéc taùc ñoäng nhanh taùc ñoäng, naêng löôïng ñöôïc chia töø caùc thieát bò Diode Silicon naøy sang caùc daõy MOV. Thôøi gian Silicon taùc ñoäng töø 0 – 10 ns. Thôøi gian coâng taéc taùc ñoäng (daõy MOV hoaït ñoäng) laø 10 – 1000ns. Coâng taéc taùc ñoäng nhanh naøy thöïc chaát laø caáu taïo cuûa moät ñieän trôû maéc song song vôùi moät Gas tube noù phaùt hieän quaù ñoä, döïa treân taàn soá daïng soùng vaø ñaûm baûo coâng taéc taùc ñoäng nhanh chæ taùc ñoäng khi coù hieän töôïng quaù ñoä. Nhöng khoâng taùc ñoäng khi xuaát hieän quaù aùp laâu daøi. Caùc phaàn töû MOV chæ ñöôïc ñöa vaøo maïch khi xung seùt xuaát hieän. MOV khoâng ñöôïc ñöa vaøo maïch khi xuaát hieän quaù aùp. 2. Thoâng soá chính cuûa TDS . a) Tính naêng . Thoaû caùc yeâu caàu cuûa UL1449 Edition 2 cuûa toå chöùc UL. Thoâng minh phaân bieät seùt vaø caùc quaù aùp khaùc. Khoâng söû duïng caàu chì hay coâng taét nhieät ñeå coâ laäp thieát bò xaûy ra quaù aùp taïm thôøi. Toác ñoä ñaùp öùng nhanh (<1ns). Cung caáp baûo veä hieäu quaû ngay ôû caùc nôi coù chaát löôïng ñieàu aùp thaáp. Thieát keá chaéc chaén ñaûm baûo tuoåi thoï cao trong ñieàu kieän vaän haønh thöïc teá. Ñieän aùp thoâng qua thaáp. Khaû naêng chòu quaù aùp cao, khaû naêng chòu xung seùt cao. Tuoåi thoï cao. Giaù thaønh thaáp. Keát hôïp caùc coâng ngheä MOV, SAD vaø GAS Arrestor. Hoaït ñoäng hieäu quaû ngay trong maïng coù chaát löôïng ñieàu aùp thaáp. Vöôït caùc yeâu caàu cuûa: ANSI/IEEE C62.41-1995. ANSI/IEEE C62.41-1997, NZS/AS1768-1991, BS6651–1992, IEC801–5 vaø C61643–1. b) Thoâng soá . Naêng löôïng xung cöïc ñaïi 5175J Doøng xung cöïc ñaïi vôùi daïng soùng (8/20ms) 135kA Thôøi gian ñaùp öùng <1 nano giaây Caáu hình baûo veä L-E, N-E, N-L Ñieän aùp vaän haønh ñònh möùc 220V-240V Soá pha 1pha, 3pha Traïng thaùi hieån thò Chæ thò baèng ñeøn LED Khaû naêng caét nhieàu xung seùt Coù Khaû naêng chòu xung seùt cuûa vaät lieäu 200kA vôùi daïng soùng(8/20ms). Khaû naêng phaân bieät xung seùt Coù b) Caùc thoâng soá chính cuûa thieát bò loïc seùt theo coâng ngheä TDS . Doøng taûi: 16,32,63,125,200,1000,1250,1630A Naêng löôïng xung cöïc ñaïi : 5175J Doøng xung cöïc ñaïi vôùi daïng soùng 8/20ms 135kA Khaû naêng chòu xung seùt cuûa vaät lieäu 200kA vôùi daïng soùng 8/20ms Thôøi gian ñaùp öùng <1 nano giaây. Caáu hình baûo veä L-N, L-E, E-N. Ñieän aùp vaän haønh ñònh möùc 220V-240V. Traïng thaùi chæ thò Ñeøn LED. Soá pha 1pha, 3pha. Doøng xung sô caáp cöïc ñaïi 40,100,135kA daïng soùng 8/20ms Doøng xung thöù caáp cöïc ñaïi 40,70,100kA daïng soùng 8/20ms. Khaû naêng caét nhieàu xung Coù. Khaû naêng phaân bieät xung seùt vôùi caùc xung quaù ñoä khaùc: Coù. IV. BAÛO VEÄ CHOÁNG SEÙT LAN TRUYEÀN TREÂN ÑÖÔØNG TÍN HIEÄU . Nhöõng khu vöïc voâ tuyeán vieãn thoâng thì ñaëc bieät deã bò toån thöông bôûi seùt tröïc tieáp vaø lan truyeàn vì chuùng ñöôïc ñaët treân nhöõng vò trí cao ñeå truyeàn tín hieäu voâ tuyeán toát nhaát. Ñieàu naøy coù nghóa laø nhöõng thaùp anten thoâng thöôøng ñöôïc ñaët treân ñænh nuùi vaø treân ñænh toøa nhaø cao laø nhöõng ñöôøng deã daøng xuoáng ñaát ñoái vôùi seùt. Cuøng vôùi nhöõng xung seùt lan truyeàn, nhöõng traïm coâ laäp ñaàu – cuoái cuûa nhöõng ñöôøng truyeàn daøi coù khuynh höôùng bò thieät haïi do quaù aùp thöôøng gaây ra bôûi xung chuyeån maïch hoaëc ñieàu phoái cung caáp nguoàn keùm. 1. Caáu taïo vaø nguyeân lyù hoaït ñoäng caùc thieát bò baûo veä choáng seùt lan truyeàn treân ñöôøng tín hieäu . a) Caáu taïo . Hình 4.15: Caáu taïo thieát bò choáng seùt lan truyeàn treân ñöôøng tín hieäu. Veà nguyeân lyù caáu taïo caùc thieát bò baûo veä choáng seùt lan truyeàn treân ñöôøng tín hieäu bao goàm caùc oáng khí, MOV vaø diod Zener. Tuyø theo tính chaát cuûa taûi vaø yeâu caàu möùc ñoä baûo veä ñeå phoái hôïp caùc linh kieän treân nhaèm taïo ra thieát bò choáng seùt hieäu quaû nhaát. Thieát bò ñôn taàng baûo veä (chæ coù oáng phoùng khí) coù giaù trò reû ñeå baûo veä cho thieát bò ít nhaïy caûm. Coâng ngheä baûo veä 2 taàng (keát hôïp vôùi oáng phoùng khí ôû taàng sô caáp vaø kyõ thuaät baùn daãn ôû taàng thöù caáp) ñaûm baûo möùc baûo veä cao vaø ñieän aùp thoâng qua thaáp cho nhöõng öùng duïng chuyeân ngaønh bao goàm döõ lieäu truyeàn ñaït vôùi toác ñoä ñaït tôùi 8Mbits/s (12 MHz).Thieát bò ba taàng baûo veä nhö UTB (keát hôïp vôùi MOV, oáng khí phoùng ñieän, baùn daãn) cung caáp möùc baûo veä vôùi naêng löôïng lôùn cho nhöõng moâi tröôøng nghieâm ngaët nhö trong xöû lyù ñieàu khieån coâng nghieäp vaø trong caùc vuøng moû. b) Nguyeân lyù hoaït ñoäng . Thieát bò choáng seùt baèng oáng phoùng khí GDT . Chöùa moät thaønh phaàn khí khoâng theå thay theá ñöôïc beân trong oáng . Döôùi ñieàu kieän hoaït ñoäng bình thöôøng, caùc chöùc naêng thaønh phaàn cuûa oáng phoùng khí laø moät tuï ñieän phaûng coù hai baûn cöïc ñôn giaûn song song, coù giaù trò nhoû hôn 1pF. Khi coù söï hieän dieän cuûa xung seùt quaù ñoä thaønh phaàn khí beân trong ñöôïc ion hoùa vaø chuyeån oáng phoùng khí sang traïng thaùi coù moät toång trôû thaáp. Trong traïng thaùi toång trôû thaáp naøy, oáng phoùng khí cho pheùp baát kyø xung seùt phaùt sinh naøo ñi qua cöïc trung taâm xuoáng ñaát. Vôùi thieát bò choáng seùt hai taàng . Baûo veä thöù caáp oáng phoùng khí GDT coù taùc duïng giaûm thaáp ñieän aùp thoâng qua, thoaùt moät phaàn naêng löôïng seùt hieäu quaû. Toång trôû Z ñöôïc tính toaùn keát hôïp vôùi thieát bò baûo veä nhaèm giaûm ñoä doác, bieân ñoä xung seùt. Xung seùt ñaõ yeáu khi qua thieát bò caét seùt thöù caáp MOV bieân ñoä giaûm ñi nhieàu. Vôùi thieát bò choáng seùt ba taàng . Ngoaøi hai taàng nhö treân coøng theâm taàng thöù ba duøng Diode Zener. Diode do khaû naêng taûn seùt thaáp, toác ñoä ñaùp öùng cao, ñieän aùp thoâng qua thaáp neân duøng taàng cuoái taàng naøy chuû yeáu taïo cho ñieän aùp ra nhoû daïng soùng daøi. 2. Caùc thoâng soá chính cuûa caùc thieát bò . a) Thieát bò baûo veä vieãn thoâng : Goàm SLP,HSP,DTI . Thieát bò choáng seùt SLP . Baûo veä ñöôøng daây thoaïi coù ñaàu noái kieåu giaù Krone. Khaû naêng caét xung seùt 10kA 8/20ms Baûo veä cho 10 hay 1 caëp daây caân baèng. Thieát bò choáng seùt HSP10 . Baûo veä ñöôøng truyeàn döõ lieäu toác ñoä cao. Khaû naêng caét xung seùt 10kA 8/20ms Baûo veä ñôn taàng vôùi taàng thöù caáp taùc ñoäng nhanh. Ñieän aùp thoâng qua thaáp töø 95-255V. Caùc thieát bò treân ñeàu : Baûo veä maïch soá toác ñoä cao. Ñieän aùp thoâng qua thaáp. Toác ñoä truyeàn 8Mbit/s (12MHz) Caáu hình baûo veä ñôn taàng vaø ña taàng. Ñaït yeâu caàu cuûa IEEE/ANSI C62.41,CCITTK17,AS 1768 – 1991 Ñaït daáu chöùng nhaän Austel/ACAC Ñaëc tính kyõ thuaät: Toác ñoä truyeàn tín hieäu : 0,114 – 8Mbit/s Ñieän aùp thoâng qua 15V – 350V Ñieän aùp vaän haønh cöïc ñaïi 420V. Keát noái caùc loaïi Krone, Screw, BNC. b) Thieát bò baûo veä ñöôøng truyeàn tín hieäu ñieàu khieån . Goàm UTB, LSP, LCP Thieát bò choáng seùt UTB . *Tính naêng: Baûo veä choáng caùc xung seùt caûm öùng lan truyeàn treân tín hieäu caân baèng vaø heä thoáng cung caáp nguoàn thöù caáp ñieän aùp thaáp vôùi thieát bò coâng nghieäp. *Caùc öùng duïng: Heä thoáng ñieàu khieån laäp trình PLC. Heä thoâng baùo chaùy vaø ñoät nhaäp. Caùc thieát bò caûm bieán vaø ñieàu khieån. * Ñaëc tính thieát bò UTB: Khaû naêng taûn xung seùt 20kA, 8/20ms. Baûo veä kieåu ña taàng. Baûo veä quaù aùp vaø quaù doøng. Khaû naêng töï phuïc hoài cao. Ñieän aùp keïp töø 9 – 200V. Baûo veä caëp daây caân baèng hoaït ñoäng vôùi taàn soá ñeán 8MHz vaø doøng taûi ñeán 1,5A. Thieát bò choáng seùt LSP . *Ñaëc tính thieát bò LSP: Baûo veä ñöôøng truyeàn tín hieäu khoâng caân baèng trong maïch ñieàu khieån PLC. Baûo veä 5 caëp daây caân baèng hay 10 caëp daây khoâng caân baèng. Khaû naêng caét xung seùt 10kA 8/20ms, hieäu quaû baûo veä cao vôùi cheá ñoä baûo veä ña taàng. Doøng taûi cöïc ñaïi töø 110mA-2000mA. Ñieän aùp keïp töø 9 – 100V. Thieát bò choáng seùt LCP: *Ñaëc tính thieát bò LCP: Baûo veä cho caàu caân vaø thieát bò coâng nghieäp, caûm bieán taûi troïng. Baûo veä 4 hay 6 daây caân baèng. Khaû naêng caét xung seùt 10kA 8/20ms. Doøng taûi cöïc ñaïi 110 mA. Ñieän aùp keïp 15V ñeán 30V, hieäu quaû baûo veä cao, khoâng laøm giaûm ñoä chính xaùc cuûa caàu caân. *Ñaëc tính kyõ thuaät : Doøng taûi cöïc ñaïi: 110-2000mA. Ñieän aùp vaän haønh cöïc ñaïi: 8,5-190V. Ñieän aùp keïp: 9-230V. Ñieän aùp laøm vieäc cöïc ñaïi daây – daây : 65V,200V. d) Thieát bò choáng seùt cho maïng maùy tính vaø ñöôøng truyeàn döõ lieäu . Goàm DLP, DEP, LAN, LSJK, LSEK, LSAC. Thieát bò DLP . Cung caáp baûo veä khoûi söï hö haïi cuûa xung seùt caûm öùng gia taêng treân caùc ñöôøng daây tín hieäu vaø ñieàu khieån , do nhieàu taùc nhaân nhö: seùt, phoùng tónh ñieän, vaän haønh ñoùng môû caùc maùy coâng suaát, vaø caùc nguyeân nhaân hö hoûng khaùc. DLP baûo veä cho 10 caëp daây (20 daây ) vôùi maïch baûo veä ña taàng trong hoäp chaáu caém ñôn giaûn keát gaén vôùi ñaàu noái kieåu Krone LSA-PLUS. Maïch sô caáp cung caáp baûo veä thieát bò choáng seùt caûm öùng taùc ñoäng nhanh. Giôùi haïn hieäu quaû cuûa maïch keïp thöù caáp laø baûo ñaûm ñieän aùp caûm öùng treân ñieän aùp keïp xaùc ñònh. Thieát bò DEP . Baûo veä choáng seùt lan truyeàn treân ñöôøng tín hieäu maùy tính, phuø hôïp vôùi chuaån giao tieáp RS232C vaø RS 423, ñieän aùp vaän haønh lôùn nhaát laø 15V vôùi chuaån haønh RS232C. Thieát bò LAN . Baûo veä choáng seùt lan truyeàn treân ñöôøng maïng vôùi khaû naêng caét xung seùt 500A 10/1000ms, ñieän aùp keïp nhoû hôn 10V vaø ñoä suy hao nhoû hôn 0.1dB taïi taàn soá 8MHz. Ñeå baûo veä thieát bò treân nhöõng tuyeán ñieàu khieån tín hieäu caân baèng. Khaû naêng chòu xung ñeán 10kA. Ñieän aùp keïp töø 7,5 ñeán 200V. Thieát bò LSJK,LSEK . Ñeå baûo veä thieát bò treân tuyeán naêng löôïng thöù caáp caân baèng. Khaû naêng chòu xung ñeán 20kA. Ñieän aùp keïp töø 7,5 ñeán 200V. *Ñaëc tính kyõ thuaät: LSJK LSEK Ñònh möùc doøng xung 8/20ms 10kA 20kA Ñaùp öùng thôøi gian <1ns <1ns Ñieän aùp taàn soá ñeán 1MHz ñeán 1MHz Nhieät ñoä laøm vieäc -20 ñeán 600C -20 ñeán 600C Caùp noái (max) 2,5mm2 4mm Thieát bò LSAC . Khaû naêng caáp doøng vaø aùp cao hôn LSJK. LSAC goàm 2 ñoaïn keïp aùp ñeå suy giaûm nhöõng quaù ñoä quaù aùp . LSAC cuõng coù boä loïc thoâng thaáp tính naâng cao ñeå loaïi boû nhieãu töø xa vaø caùc gai ñieän aùp dö. Noù coù theå duøng cho nhöõng maïch caân baèng, khoâng caân baèng vaø cho caû nguoàn AC vaø DC. * Ñaëc tính kyõ thuaät : Doøng taûi max 4mA DC hay AC RMS. Ñieän aùp keïp (RMS) Choïn löïa 30,75,150,275V AC. Doøng roø <1 mA max. Cheá ñoä baûo veä chung vaø ngang. Chòu daïng soùng thöû nghieäm ANSI C62.41-1980 loaïi A vaø B. Côõ caùp 4mm2 3. Baûo veä choáng laïi söï cheânh leäch ñieän theá ñaát . Thieát bò ghim noái ñaát chuyeån tieáp TEC (Transient Earth Clamp). a) Ñaëc tính kyõ thuaät . Ñieän aùp phoùng ñieän xung (1kV/ms) : <1000V Ñieän aùp hoà quang: <20V Ñieän trôû caùch ñieän: >1010() Doøng xung seùt ñònh möùc(8/20ms): 100kA Kích thöôùc(daøi x roäng): (100 x 25)mm. Loaïi Ñieän aùp ñònh möùc DC Ñieän aùp phoùng ñieän xung Ñieän trôû caùch ñieän Ñieän dung TEC 100 350+/-15% <1000V >1010V <10pF LJP 230 230 <1000V >1010V <10pF LJP 350 350 <1000V >1010V <10pF Baûng 4-1: Thoâng soá kyõ thuaät caùc thieát bò TEC vaø LJP