L: longitudinal (thử giữa 2 dây Tip, Ring với đất) M: Metallic (thử giữa 2 dây tip và Ring)
Chương 7: BẢO VỆ VAØ PHỐI HỢP CÁC PHẦN TỬ BẢO VỆ
Các phần tử bảo vệ được chia làm 2 loại đĩ là các phần tử bảo vệ quá áp và các phần tử bảo vệ quá dịng.
7.1 BẢO VỆ QUÁ ÁP
Trong các phần tử bảo vệ quá áp lại được chia làm 2 nhĩm là :
- Các phần tử chuyển mạch (switching devices) gồm GDT và
thyristor
- Các phần tử kẹp (clamping device) gồm MOV và zener TVS
Trong các ứng dụng viễn thơng thì nguồn gây ra quá áp chủ yếu là do sét
và ảnh hưởng của đường dây điện lực. Các xung sét cĩ thể đánh trực tiếp và đường dây viễn thơng hay tạo ra quá áp cảm ứng khi sét đánh vào các thiết bị lân cận. Giống như xung sét, các đường dây điện lực cĩ thể gây ra các điện áp cảm ứng. Các thiết bị bảo vệ quá áp được lắp song song với tải để giới hạn tồn bộ điện áp quá độ đặt lên ngõ vào của mạch. Các thiết bị bảo vệ quá áp cĩ tổng trở lớn (hở mạch) trong điều kiện họat động bình thường. Tuy nhiên, khi xảy ra quá áp, các phần tử này lập tức thay đổi tổng trở để dẫn tồn bộ năng lượng này qua nĩ và làm giảm áp đặt lên mạch mà nĩ bảo vệ. Các thiết bị bảo vệ được thiết kế khơng những bảo vệ các mạch viễn thơng mà cịn bảo vệ nhân viên bảo trì và thuê bao. Ngồi ra, các phần tử này cịn phải :
Khơng gây nhiễu tới hoạt động bình thường của dịch vụ điện
thoại
Khơng cần bảo trì
Giảm chi phí lắp đặt trong thời gian dài thơng qua giảm thiểu
thời gian bảo trì và gián đoạn dịch vụ.
Thiết kế đáp ứng các tiêu chuẩn tương ứng.
Chương7 Bảo vệ và phối hợp các phần tử bảo vệ
Học viên : Đỗ Bình Dương Trang 56
Bảng 7.1 So sánh các phần tử bảo vệ quá áp cho thấy khơng cĩ phần tử nào cĩ tất cả các đặc tính đều tối ưu.
7.2 BẢO VỆ QUÁ DỊNG
Khi dịng điện bất thường chạy qua mạch cĩ thể làm hư hỏng mạch điện.
Cơng suất nguồn khơng đủ hay tổng trở tải giảm xuống cũng cĩ thể gây ra quá dịng. Các nguồn gây ra quá dịng thường là do quá áp dẫn tới như cảm ứng do sét, đường dây AC, đĩng cắt các phần tử C, L.
Các phần tử bảo vệ quá dịng cĩ đáp ứng chậm, chủ yếu bảo vệ thiết bị từ
các xung kéo dài từ hàng trăm mili giây, việc kết hợp các phần tử bảo vệ quá dịng mắc nối tiếp với các điện trở cố định cho phép đạt được thời gian tác động tối ưu. Ngồi ra, các phần tử bảo vệ quá dịng cịn làm nhiệm vụ kết hợp giữa bảo vệ quá áp sơ cấp và thứ cấp.
Chương7 Bảo vệ và phối hợp các phần tử bảo vệ
Học viên : Đỗ Bình Dương Trang 57
Bảng 7.2 So sánh các phần tử bảo vệ quá dịng
7.3 BẢO VỆ SƠ CẤP
Các bộ bảo vệ sơ cấp cĩ khả năng tiêu tán năng lượng lớn hơn nhiều so
với các bộ bảo vệ thứ cấp. Tuy nhiên ngưỡng kích hoạt của các bộ bảo vệ sớ cấp thường cĩ độ chính xác thấp hơn các bộ bảo vệ thứ cấp.
Các bộ bảo vệ sơ cấp là cấp bảo vệ đầu tiên giúp hệ thống tránh khỏi các
quá điện áp hoặc dịng điện xảy ra phía ngồi nơi đặt thiết bị. Các bảo vệ sơ cấp thường đặt ở các tổng đài hay trung tâm phân phối chính hoặc tại đầu đường dây trước khi đi vào tồ nhà. Các bảo vệ sơ cấp cĩ nhiệm vụ loại bỏ tất cả các xung đột biến quá ngưỡng khỏi thiết bị mà nĩ bảo vệ. Các thơng số kỹ thuật đối với các bộ bảo vệ sơ cấp để cung cấp mức bảo vệ tối thiểu mà cơng ty điện thoại bảo đảm cho khách hàng. Các bộ bảo vệ sơ cấp luơn luơn cĩ các linh kiện bảo vệ quá áp và cũng cĩ thể cĩ các linh kiện bảo vệ quá dịng.
Chương7 Bảo vệ và phối hợp các phần tử bảo vệ (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Học viên : Đỗ Bình Dương Trang 58
7.4 BẢO VỆ THỨ CẤP
Các bộ bảo vệ thứ cấp hoạt động trên sự rị điện áp và dịng điện chạy
qua các bảo vệ sơ cấp. Các bảo vệ thứ cấp thường lắp đặt tại ngay thiết bị mà nĩ bảo vệ. Các nhà sản xuất thiết bị sẽ chịu trách nhiệm đối với các thiết bị này. Các bộ bảo vệ thứ cấp thường bao gồm bảo vệ quá áp và giới hạn quá dịng. Các thiết bị bảo vệ quá áp giúp ngăn cản khơng bị điện giật hay hư hỏng thiết bị. Các thiết bị giới hạn dịng giúp ngăn chặn hư hỏng dây dẫn và linh kiện bảo vệ quá áp. Ngồi ra, do các bộ bảo vệ thứ cấp thường tác động ở ngưỡng thấp hơn các bộ bảo vệ sơ cấp nên các thiết bị giới hạn dịng cịn dùng để phối hợp giữa bảo vệ sơ cấp và bảo vệ thứ cấp.
7.5 PHỐI HỢP BẢO VỆ
Hiện nay, hầu hết các kỹ sư thiết kế đều hiểu biết về phối hợp bảo vệ, và
điều cần chú ý là thường biết các thơng số thiết bị (phần thứ cấp) nhưng khơng biết các bảo vệ sơ cấp đã được lắp đặt trước và cĩ thể dẫn đến phối hợp bảo vệ
khơng đúng. Hiệp hội viễn thơng quốc tế ITU đã đưa ra các tiêu chuẩn K20 cho
các thiết bị tại tổng đài và K21 cho các thiết bị khách hàng. Để đáp ứng các tiêu
chuẩn này thì thiết bị phải phối hợp với bộ bảo vệ sơ cấp. Theo hiệp hội viễn
thơng quốc tế thì phối hợp bảo vệ (coordination) là :” sự tác động phải đảm bảo
rằng tất cả các phần tử bảo vệ bên trong, bên ngồi thiết bị phải tác động sao cho giới hạn năng lượng, điện áp, dịng điện giảm xuống để sự hư hỏng khơng
xảy ra đối với các phần tử bảo vệ hoặc thiết bị mà nĩ bảo vệ”.
Tuy nhiên, định nghĩa này khơng phải là tất cả các yêu cầu cần phải kiểm
tra. Trong khi kiểm tra bộ bảo vệ sơ cấp phải tác động và trong quá trình kiểm tra thì mức độ các giá trị xung khác nhau sẽ được thử để tìm ra sự hư hỏng cĩ thể xảy ra ở bộ phận nào.
Chương7 Bảo vệ và phối hợp các phần tử bảo vệ
Học viên : Đỗ Bình Dương Trang 59
ƠÛ sơ đồ trên thì P1 là bảo vệ sơ cấp, R là phần tử phối hợp và là điện trở
giới hạn dịng, P2 là bảo vệ thứ cấp. Mức độ bảo vệ yêu cầu phụ thuộc vào loại
thiết bị và đường truyền cần bảo vệ. Bảng dưới đây cho thấy các yêu cầu cụ thể.
Bảng 7.3 Đặc điểm đường truyền
Việc chọn lựa cấp bảo vệ, tiêu chuẩn áp dụng và phối hợp bảo vệ cịn
phụ thuộc vào vị trí lắp đặt thiết bị. Các tổng đài (Central Office : CO), thiết bị khách hàng (Customer Premises Equipment : CPE).
Hình 7.6 Vị trí xác định tiêu chuẩn bảo vệ áp dụng Hình 7.5 Sơ đồ khối phối hợp bảo vệ
Chương7 Bảo vệ và phối hợp các phần tử bảo vệ
Học viên : Đỗ Bình Dương Trang 60
Tại tổng đài (Central Office: CO) các phần tử bảo vệ thường sử dụng
trình bày ở bảng 7.4:
Bảng 7.4 Các phần tử bảo vệ sử dụng tại tổng đài (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});