Рекомендации по выполнению заземлений на подстанциях высокого напряжения. для дифференциальных цифровых зашит или защит удаленных объектов)

для дифференциальных цифровых зашит или защит удаленных объектов). Некото­рые наиболее дешевые виды оптоволокна пластиковые) могут представлять боль­шой интерес для применения в качестве НЧ-каналов передачи данных на неболь­шие расстояния в случаях, когда требуется очень высокий уровень прочности изоля­ции (например, телефонные цепи, выходя­щие за пределы ПС высокого напряжения, датчики на оборудовании высокого напря­жения и т.п.).

Иногда возникает необходимость при-менения оборудования, сочетающего в себе различные типы гальванической развязки, такие как разделительные трансформа­торы и реле или оптроны, или даже оптово­локно. Примером могут служить телефон­ные цепи с вызовом по постоянному току.

Защита от перенапряжений. Понятие устройства защиты от перенапряжений отличается от гальванической развязки тем, что в срабатывании защиты ток отводится в землю и электрические характеристики передаваемого сигнала искажаются на время появления помехи (это может быть ограничение уровня напряжения, изменение сопротивления источника или даже КЗ).

Более того, если отводимый в землю ток помехи достаточно велик, то могут возникнуть проблемы в каких-либо других цепях вследствие связи через общее сопро-

тивление или из-за скачка потенциала заземлителя.

По указанным причинам зашита перенапряжений может быть применена только в тех цепях, сигналы которых пускают искажения во время возмущения. Применение подобных устройств в цепях сигналов защиты в нормальных недопустимо.

Устройства защиты от перенапряжения обычно делятся на три типа (применяемые отдельно или в комбинации друг с другом -разрядники, металлооксидные варианты (нелинейные сопротивления), лаз. диоды.

В приведенной ниже табл. 10.1 имеются основные характеристики этих трех типов составных элементов.

Газонаполненные разрядники (грубая защита) используются в схемах требующих защиты от очень мощных возмущений (вызванных ударами молнии или КЗ в силовых цепях). Их минимальное статическое напряжение пробоя обычно составляет 90—300 В, в то время как динамическое напряжение перекрытия при крутизне фронта 1 кВ/мкс обычно превышает.

Из-за значительного уровня импульсных перенапряжений и больших сопровождающих токов КЗ, устанавливать такие устройства внутри оборудования не рекомендуется. Наилучшие результаты дает

Таблица 10.1. Основные характеристики устройств, используемых для защиты от перенапряжения

324 Г л а в а 10. СПОСОБЫ СНИЖЕНИЯ ПОМЕХ НА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СТАНЦИЯХ И ПОДСТАНЦИЯХ

применение в качестве первичного сред­ства защиты всей установки в месте входа кабелей в здание (помещение).

Преимущество варисторов по сравне­нию с газовыми разрядниками состоит в том, что при их срабатывании цепь не закорачивается. Поэтому они широко используются, особенно в цепях электро­питания. Однако большая емкость уст­ройств ограничивает их применение в некоторых ВЧ-цепях.

Лавинные диоды не способны пропус­кать значительные токи, однако их напря­жение срабатывания может быть очень низ­ким и не зависит от тока. Поэтому они используются главным образом в качестве подавителей помех (тонкая защита) непос­редственно на входах оборудования или защищаемых цепей.

Совместное применение разрядника и подавителя помех. Необходимость зашиты чувствительного оборудования от перена­пряжений вызывает необходимость приме­нения многоступенчатых схем защиты, в которых ступень грубой защиты (разряд­ник) устанавливается на входе в здание для отвода тока (выравнивания потенциала), а ограничение перенапряжений осуществля­ется ступенями тонкой защиты (подробнее см. гл. 11).

В такой схеме для достижения цели па­раметры ступеней и места их установки должны быть скоординированы.

При координации следует учитывать соотношение между напряжениями сраба­тывания элементов, времена срабатывания и рассеиваемые энергии устройств, а также сопротивления проводов между ними и форму воздействующего импульса. Реше­ние данной задачи достаточно сложно.

Фильтры. Основная идея использова­ния фильтров состоит в том, чтобы полоса пропускания цепи не превышала частот­ный диапазон, используемый при передаче сигнала. Большинство проблем ЭМС воз­никают вследствие проникновения помех в оборудование через цепи и порты связи.

чья полоса пропускания ничем не ограни­чена, а также через цепи электропитания.

Наиболее известным типом фильтра яв­ляется фильтр низких частот, устанавлива­емый в цепях питания большинства элект­ронных устройств.

Данные фильтры обычно выполняют две функции: подавление противофазных и синфазных помех.

Первая функция легко выполнима (она напрямую характеризуется передаточными характеристиками фильтра), в то время как выполнение второй функции связано со сложностями, так как сильно зависит от способа установки фильтра и подключения его к оборудованию.

Единственным способом обеспечения правильного снижения синфазных помех — это установка фильтра непосредственно на входе кабеля в оборудование (или на раму, или на стойку, где установлено оборудова­ние) и выполнение заземления при помощи непосредственного контакта между (метал­лическим) корпусом фильтра и рамой, а не при помощи провода заземления.

Качество фильтра оценивают, прежде всего, по амплитудно-частотной характе­ристике (АЧХ) или по частоте и крутизне среза, коэффициенту пропускания в полосе прозрачности. По виду АЧХ различают кроме фильтров низких частот (ФНЧ) поло­совые (ПФ), режекторные (РФ) фильтры и высоких частот (ФВЧ) (рис. 10.12).

Частота среза f_ср определяется на неко­тором уровне, например 0, 9 максимального значения коэффициента пропускания. Крутизну среза определяют в децибелах при двойном отклонении от частоты среза (0, 5f для ФВЧ и 2f_ср для ФНЧ), которое называют октавой. Например. ФНЧ. имею­щий f = 1000 Гц и крутизну среза а_ср = 20 дБ/октава на частоте 500 Гц имеет коэффициент пропускания в 10 раз меньше, чем на частоте 2000 Гц.

Для полосовых фильтров задают верх­нюю и нижнюю частоты среза, для режек-торных — центральную частоту f₀.