Ochrona odgromowa i problemy przepięciowe sprzętu komunikacyjnego

 

Ponieważ ochrona odgromowa urządzeń komunikacyjnych nie jest dobrze uwzględniana podczas budowy sieci komunikacyjnej, zwłaszcza większość urządzeń jest instalowana w głównej sterowni podstacji, co roku uszkodzenia od piorunów i przepięcia powodują uszkodzenia urządzeń komunikacyjnych.Problemy z ochroną odgromową i przepięciami sprzętu komunikacyjnego są nieuchronne.W ostatnich latach zbadano i przeanalizowano ochronę odgromową komunikacji elektroenergetycznej, a kompleksowe urządzenia ochrony odgromowej komunikacji zostały ulepszone w połączeniu z transformacją sieci komunikacyjnej i osiągnięto niezwykłe wyniki.

Sposoby przenikania pioruna lub przepięcia do urządzeń komunikacyjnych

W sieci komunikacyjnej w ostatnich latach, uszkodzenia sprzętu komunikacyjnego przez uderzenia pioruna, zasilania komunikacyjnego, nadajnika-odbiornika sprzętu komunikacyjnego mikrofalowego, obwodu użytkownika sprzętu komunikacyjnego lub uszkodzenia obwodu interfejsu stanowią zdecydowaną większość.Wyniki statystyczne pokazują, że piorun lub przepięcie może przedostać się do urządzeń komunikacyjnych tylko w następujący sposób:

1 Piorun uderza bezpośrednio lub uderza w pobliskie linie przesyłowe i dystrybucyjne, a fala piorunowa wnika do urządzeń zasilających w pomieszczeniu komputerowym wzdłuż linii energetycznej i uszkadza wyłącznik zasilania, moduł ubezpieczenia, prostownika i konwersji, panel zasilania komunikacyjnego itp. .

2 Piorun uderza bezpośrednio w wieżę anteny mikrofalowej, a fala błyskawicy szybko atakuje sprzęt komunikacyjny wzdłuż podajnika antenowego, bezpośrednio uszkadzając część jednostki nadawczo-odbiorczej połączoną z podajnikiem, powodując przerwy w komunikacji.

3 Piorun uderza lub uderza bezpośrednio w komunikacyjny napowietrzny kabel optyczny lub linię kablową, a chwilowe przepięcie generowane na linii gwałtownie rozszerza się wzdłuż kabla optycznego lub metalowej osłony kabla lub rdzenia wzmacniającego do obu końców linii do pomieszczenia ze sprzętem, uszkadzając panel maszyny podłączony bezpośrednio do kabla optycznego lub uszkodzenie panelu krosowego bezpieczeństwa, płytki drukowanej użytkownika lub płytki drukowanej interfejsu bezpośrednio podłączonej do kabla komunikacyjnego.

4 Piorun uderza bezpośrednio w piorunochron w wieży lub podstacji, a prąd piorunowy przepływa do siatki uziemiającej przez przewód odprowadzający piorunochronu, powodując wzrost potencjału uziemienia.Gdy sprzęt jest słabo uziemiony, a rezystancja uziemienia jest duża, spowoduje to uszkodzenie sprzętu mikroelektronicznego.

5 Gdy w podstacji nastąpi awaria uziemienia linii lub szyn zbiorczych, prąd zwarciowy rozładowuje się do sieci uziemiającej, a ogromny prąd uziemiający wpływa do sieci uziemiającej, powodując gwałtowny wzrost potencjału ziemi w krótkim czasie, a także powodując uszkodzenie sprzęt mikroelektroniczny.

6 Gdy linia komunikacyjna jest dodawana pod linią energetyczną, gdy izolacja porcelanowej butelki linii zasilającej pęka, linia energetyczna rozładowuje się do linii komunikacyjnej lub linia energetyczna nakłada się na linię komunikacyjną, powodując inwazję silnego prądu pomieszczenie komputerowe wzdłuż metalowego rdzenia kabla optycznego lub kabla komunikacji audio., powodując uszkodzenie sprzętu komunikacyjnego lub obrażenia ciała.

Braki w ochronie odgromowej stacji komunikacyjnych

W zakresie ochrony odgromowej komunikacji elektroenergetycznej przeprowadzaliśmy kolejno inspekcje odgromowe zgodnie z „Regulaminem Zarządzania Ruchem Odgromowym Stacji Komunikacyjnych Systemu Elektroenergetycznego”.Wyniki kontroli pokazują, że poszczególne stacje łączności nadal w różnym stopniu wykazują braki, a wspólne problemy przejawiają się głównie w następujących aspektach:

1. Większość pomieszczeń komunikacyjnych w biurowcach to pomieszczenia biurowe.Siatka uziemiająca nie jest znormalizowana, indywidualna rezystancja uziemienia jest większa niż 5 Ω i nie ma pierścieniowej szyny uziemiającej.Średnica drutu uziemiającego urządzenia jest cienka.

2. Niektóre zasilacze prądu przemiennego są wyposażone w zabezpieczenia przeciwprzepięciowe, podczas gdy inne nie.Większość stacji komunikacyjnych nie jest wyposażona w zabezpieczenia przeciwprzepięciowe zasilania DC, a wejścia zasilania urządzeń komunikacyjnych nie są wyposażone w warystory.

3 Ze względu na ograniczenia warunków środowiskowych na miejscu, poszczególne linie kablowe komunikacyjne są bezpośrednio nad powierzchnią pomieszczenia ze sprzętem i nie są bezpośrednio zakopane.Nowy typ rozdzielnicy zatrzaskowej jest niewygodny w podłączeniu, a pusta para żył kabla nie jest uziemiona.

4 Okablowanie cyfrowe i rama okablowania zabezpieczającego audio w podstacji są montowane w ramie optycznego nadajnika-odbiornika, a przewód uziemiający jednostki okablowania zabezpieczającego nie jest podłączony do szyny uziemiającej.

5 Większość urządzeń zdalnego sterowania RTU w podstacjach wykorzystuje interfejsy RS232 do łączenia się ze sprzętem komunikacyjnym, takim jak mikrofale „jednopunktowe z wieloma dostępami”, transceivery optyczne itp. Często zdarza się, że płyta interfejsu RS232 ulega spaleniu po burzach.Większość uziemień urządzeń RTU jest mocowana bezpośrednio do stalowego kanału wykopu za pomocą śrub (stal kanałowa jest spawana z siatką uziemiającą), a uziemienie jest słabe.

Zastosowanie kompleksowych środków ochrony odgromowej dla stacji komunikacyjnych

Mając na uwadze mankamenty w/w ochrony odgromowej stacji łączności, w ostatnich latach przyjęliśmy kompleksową ochronę odgromową według ogólnych zasad i powszechnych środków ochrony odgromowej stacji łączności oraz przekształciliśmy i udoskonaliliśmy obiekty ochrony odgromowej stacji komunikacyjnych.

1 Ogólna zasada ochrony odgromowej to:

(1) Użyj ochrony zewnętrznej, aby skierować większość prądu piorunowego do ziemi w celu rozładowania.

(2) Użyj zabezpieczenia przeciwprzepięciowego, aby zablokować fale przepięciowe wprowadzane wzdłuż linii energetycznych, linii danych i linii sygnałowych (zabezpieczenie wewnętrzne).

(3) Użyj zabezpieczenia przeciwprzepięciowego, aby ograniczyć amplitudę przepięcia na chronionym sprzęcie.

(4) Użyj izolatora optoelektronicznego, aby odizolować interfejs RS232 między komunikacją a RTU, aby uniknąć połączenia elektrycznego sprzętu interfejsu.

 

2 Ogólne metody i techniki ochrony odgromowej:

(1) Skonfiguruj zestaw dobrych budowlanych pasów odgromowych i sieci odgromowych i uziemij je razem z głównymi stalowymi prętami;

(2) Wyposażenie zewnętrzne (antena itp.) należy umieścić w obrębie kąta ochronnego sieci odgromowej budynku w miarę możliwości:

(3) Przyjęcie wspólnych środków uziemiających;

(4) Zainstalować specjalny odgromnik o niezawodnym działaniu na każdym wejściu i wyjściu linii zasilającej, sygnałowej lub danych;

(5) Sprzęt wewnętrzny powinien być trzymany z dala od piorunochronów tak daleko, jak to możliwe;

(6) Okablowanie wewnętrzne, w tym wszelkiego rodzaju linie transmisyjne, powinno minimalizować powstawanie pętli, najlepiej z przewodami ekranowanymi i uziemionymi na obu końcach.

3 Modernizacja systemu uziemienia odgromowego.

(1) Zrekonstruowano siatkę uziemiającą budynku dyspozytorsko-komunikacyjnego i stwierdzono, że niektóre pasy uziemiające zostały zerwane z powodu wieloletniego niszczenia pierwotnej siatki uziemiającej.Ponownie osadź cztery siatki uziemiające z czterech stron budynku komunikacyjnego.Elektrody uziemiające wykonane są z ocynkowanej stali kątowej 50mm×50mm×5mm.Stal ocynkowana jest spawana w celu utworzenia urządzenia uziemiającego z siatki.Cztery siatki uziemiające są połączone płaskownikiem stalowym odpowiednio z symetrycznymi siatkami uziemiającymi w salach komputerowych na każdym piętrze budynku komunikacyjnego.Po przekształceniu rezystancja uziemienia wynosi 0,5Ω, co spełnia wymagania.

(2) Przekształć uziemienie pomieszczenia sprzętu komunikacyjnego w każdym budynku biurowym, wydłuż siatkę uziemiającą, zwiększ liczbę słupów uziemiających lub ułóż więcej niż dwie siatki uziemiające.Zmniejsz rezystancję uziemienia do mniej niż 1Ω.

(3) Ocynkowana płaska stal o wymiarach 40 mm × 4 mm służy do utworzenia pierścieniowej szyny uziemiającej w pomieszczeniu komunikacyjnym, a cztery rogi są połączone z siatką uziemiającą.Wszystkie elementy metalowe, takie jak osłony sprzętu, ogrzewanie i korytka kablowe w pomieszczeniu ze sprzętem, są połączone z pobliską siatką uziemiającą za pomocą przewodów miedzianych 35 mm2.

(4) Sprzęt komunikacyjny w podstacji i obudowa urządzenia zdalnego sterowania RTU są podłączone do tego samego punktu szyny uziemiającej podstacji za pomocą wielożyłowych przewodów miedzianych 35 mm2, aby wyeliminować różnicę potencjałów.

(5) Podłączyć górny, środkowy i dolny koniec metalowej osłony podajnika mikrofalowego „jednopunktowego wielokrotnego dostępu” do żelaznej wieży jak najbliżej i do szyny uziemiającej przy wejściu do maszynowni.Test rezystancji uziemienia każdej wieży mikrofalowej spełnia wymagania.

(6) W przypadku budynku łączności dyspozytorskiej, ponieważ w budynku znajdują się pomieszczenia komputerowe, takie jak telekontrola, dyspozytornia, przełącznik, światłowód, mikrofala i zasilanie, istnieje wiele połączeń między pomieszczeniami komputerowymi oraz połączenia między różnymi kablami audio a kable koncentryczne są skomplikowane.Jeśli potencjał pomieszczenia sprzętowego wzrośnie, będzie to stanowić zagrożenie dla innego sprzętu w pomieszczeniu sprzętowym.Dlatego uziemienie tych pomieszczeń sprzętowych powinno być ujednolicone ze wspólnym systemem uziemienia, aby zrealizować wyrównanie potencjałów uziemienia każdego pomieszczenia sprzętowego.

4 Ochrona odgromowa systemu elektroenergetycznego

(1) Linia energetyczna wprowadzona do pomieszczenia komunikacyjnego przyjmuje podziemny kabel zasilający, a oba końce metalowej osłony kabla są dobrze uziemione.

(2) Strona wysokiego napięcia transformatora rozdzielczego jest połączona z wysokonapięciowym ogranicznikiem tlenku cynku, a strona niskiego napięcia jest połączona z ogranicznikiem zasilania.Obudowa transformatora i uziemienia odgromnika są równomiernie połączone z siecią uziemiającą i są dobrze uziemione.

(3) Zasilacz w pomieszczeniu komunikacyjnym przyjmuje wielopoziomowe środki ochrony przeciwprzepięciowej.Szyna AC jest połączona równolegle z zabezpieczeniem przeciwprzepięciowym 380V;wejście AC zasilacza impulsowego wysokiej częstotliwości jest połączone równolegle z zabezpieczeniem przeciwprzepięciowym 380V;wejście zasilania -48V jest połączone z warystorem pierwszego stopnia.Dodatni biegun zasilania sprzętu komunikacyjnego jest podłączony do szyny uziemiającej odpowiednio po stronie zasilania i po stronie sprzętu.

(4) Zasilanie sprzętu komunikacyjnego w podstacji jest zainstalowane w głównej sterowni wraz z innymi urządzeniami podstacji z powodu braku sprzętu komunikacyjnego.Zasilanie DC jest pobierane z zasilania roboczego 220 V DC podstacji i jest przekształcane na zasilanie -48 V przez moduł DC/DC dla sprzętu komunikacyjnego.Dlatego na szynie AC szafki elektrycznej używanej w podstacji jako ochrona odgromowa pierwszego poziomu jest zainstalowane urządzenie zabezpieczające przed przepięciami 380 V/100 G AC pierwszego poziomu;Ochrona przeciwprzepięciowa 48V DC jest zainstalowana po stronie wyjściowej 48V modułu DC/DC;na koniec warystor 48V jest zainstalowany na wlocie 48V sprzętu komunikacyjnego.

(5) Wszystkie szafy rozdzielcze prądu przemiennego i stałego w pomieszczeniu ze sprzętem są uziemione.Ochronny przewód uziemiający AC jest wyprowadzany bezpośrednio z szyny uziemiającej.Surowo zabrania się używania przewodu neutralnego jako przewodu uziemienia ochronnego AC.

5 Ochrona odgromowa różnych linii sygnałowych

Zgodnie z faktyczną sytuacją każdej stacji komunikacyjnej, stosowane są środki, takie jak ochrona przeciwprzepięciowa i izolacja fotoelektryczna, w celu ochrony wszystkich linii sygnałowych wchodzących i wychodzących z pomieszczenia komunikacyjnego oraz interfejsu między sprzętem komunikacyjnym a innym sprzętem.Aby zapobiec wtargnięciu napięcia indukowanego piorunem lub przepięcia przed uszkodzeniem sprzętu komunikacyjnego.

(1) Wyremontuj linie kablowe komunikacyjne poszczególnych stacji komunikacyjnych, które wchodzą bezpośrednio do pomieszczenia komputerowego, uziemij stalowy drut na słupie końcowym linii i zakop kabel komunikacyjny poziomo na ponad 10 m i wejdź do pomieszczenia komputerowego.Metalowe osłony kabli komunikacyjnych wchodzących do pomieszczenia ze sprzętem są dobrze uziemione.

(2) Wspólne napowietrzne kable optyczne, kable optyczne rurociągów i samonośne kable optyczne to wszystkie niemetalowe kable optyczne.W przypadku kabli optycznych ze wzmocnionymi metalowymi rdzeniami lub metalowymi osłonami, przed wejściem do pomieszczenia ze sprzętem, pręty zaciskowe lub studzienki zaciskowe należy wymienić na niemetalowe kable optyczne, aby przejść do pomieszczenia ze sprzętem.

(3) Wszystkie kable audio, linie telefoniczne i linie sygnałowe powinny być najpierw podłączone do urządzenia zabezpieczającego audio, gdy wchodzą do pomieszczenia komputerowego, aby stłumić poziome i pionowe przepięcia par kabli.Koniec uziemiający każdej jednostki zabezpieczającej panelu krosowego musi być dobrze uziemiony, aby zapewnić normalne funkcjonowanie urządzenia zabezpieczającego.

(4) Sumiennie wdrażaj środki ochrony uziemienia dla osłony kabla i pustego przewodu wchodzącego do pomieszczenia ze sprzętem.Para pustych przewodów kabla powinna być uziemiona na ramie rozdzielczej w odpowiednim czasie, aby zapobiec kontratakowi wprowadzenia napięcia indukowanego piorunem na końcu otwartego przewodu i uszkodzeniu sprzętu.Warunkowe szafy dystrybucyjne mogą używać zwarciowych wtyczek uziemiających, które można bezpośrednio włożyć do par przewodów napowietrznych, co jest wygodne i elastyczne.Po dokonaniu zwykle kontroli zmiany pary linii, należy w porę sprawdzić stan uziemienia pary przewodów.

(5) W przypadku innych profesjonalnych sygnałów, takich jak telekontrola, należy zastosować środki izolacyjne przed wejściem do sprzętu komunikacyjnego: analogowy sygnał audio wyprowadzany przez modem jest elektrycznie izolowany przez transformator audio;sygnał danych za pomocą interfejsu RS232 jest izolowany izolatorem optoelektronicznym w celu wyeliminowania różnicy potencjałów masy może być łączona szeregowo przez wspólny przewód masy w interfejsie, co powoduje zjawisko kontrataku uszkodzenia obwodu interfejsu.

Ponadto sądząc po uszkodzeniu interfejsu urządzeń komunikacyjnych Chaoyang, interfejs RS232 jest często uszkodzony, a interfejs RS422 nigdy nie uległ uszkodzeniu.Widać, że zdolność przeciwzakłóceniowa układu interfejsu RS232 nie jest tak dobra, jak układu interfejsu RS422.Dlatego tam, gdzie mamy warunki, przeszliśmy na transmisję kanałem RS422 zamiast interfejsu RS232.Zaleca się, aby w przyszłości nowy sprzęt był wymieniany na interfejs 64K, RS422 lub 2M zamiast RS232.

(6) Sygnał sieciowy przy użyciu interfejsu RJ45 najpierw przechodzi przez ochronnik przeciwprzepięciowy sieci, a następnie łączy się z interfejsem sprzętu komunikacyjnego.W przypadku pozyskiwania zasilania, ochrony przekaźników, zintegrowanej automatyzacji, MIS i sterowania obciążeniem sygnały korzystające z interfejsów 2 Mbit/s muszą najpierw przejść przez koncentryczne zabezpieczenie przeciwprzepięciowe sygnału 2 Mbit/s, a następnie połączyć się ze sprzętem do transmisji danych, aby zapobiec przepięciom.Wtargnięcie napięcia.W niektórych miejscach MIS, kontrola negatywna i inne pomieszczenia komputerowe nie są połączone z komputerową salą komunikacyjną, a odległość jest stosunkowo duża.Transceivery światłowodowe mogą być używane do izolacji fotoelektrycznej.Po pierwsze odległość transmisji jest duża, a po drugie wymagana jest izolacja sygnału.Po trzecie, transmisja światłowodowa to ochrona przed zakłóceniami i piorunami.Lepsze wyniki.

(7) Po wejściu podajnika mikrofalowego "jednopunktowego wielokrotnego dostępu" do maszynowni, zainstaluj koncentryczny odgromnik o wysokiej częstotliwości na wejściu wejściowym podajnika, a powłoka ochronna powinna być dobrze uziemiona.Dobór ochronnika powinien uwzględniać odpowiednią przepustowość.