SUPRESSORS) .
1. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động .
Hình 4-13
Khi xung sét cảm ứng vào, Diode Silicon giới hạn điện áp cho đến khi cơng tắc tác động nhanh tác động, năng lượng được chia từ các thiết bị Diode Silicon này sang các dãy MOV.
Thời gian Silicon tác động từ 0 – 10 ns.
Thời gian cơng tắc tác động (dãy MOV hoạt động) là 10 – 1000ns.
Cơng tắc tác động nhanh này thực chất là cấu tạo của một điện trở mắc song song với một Gas tube nĩ phát hiện quá độ, dựa trên tần số dạng sĩng và đảm bảo cơng tắc tác động nhanh chỉ tác động khi cĩ hiện tượng quá độ. Nhưng khơng tác động khi xuất hiện quá áp lâu dài.
Các phần tử MOV chỉ được đưa vào mạch khi xung sét xuất hiện. MOV khơng được đưa vào mạch khi xuất hiện quá áp.
SVTH:Đạo Thiên Vũ Trang 78
2. Thơng số chính của TDS . a) Tính năng .
- Thoả các yêu cầu của UL1449 Edition 2 của tổ chức UL. - Thơng minh phân biệt sét và các quá áp khác.
- Khơng sử dụng cầu chì hay cơng tắt nhiệt để cơ lập thiết bị xảy ra quá áp tạm thời. - Tốc độ đáp ứng nhanh (<1ns).
- Cung cấp bảo vệ hiệu quả ngay ở các nơi cĩ chất lượng điều áp thấp. - Thiết kế chắc chắn đảm bảo tuổi thọ cao trong điều kiện vận hành thực tế. - Điện áp thơng qua thấp.
- Khả năng chịu quá áp cao, khả năng chịu xung sét cao. - Tuổi thọ cao.
- Giá thành thấp.
- Kết hợp các cơng nghệ MOV, SAD và GAS Arrestor.
- Hoạt động hiệu quả ngay trong mạng cĩ chất lượng điều áp thấp. - Vượt các yêu cầu của: ANSI/IEEE C62.41-1995.
- ANSI/IEEE C62.41-1997, NZS/AS1768-1991, BS6651–1992, IEC801–5 và C61643–1. b) Thơng số .
1. Năng lượng xung cực đại 5175J
2. Dịng xung cực đại với dạng sĩng (8/20s) 135kA 3. Thời gian đáp ứng <1 nano giây
4. Cấu hình bảo vệ L-E, N-E, N-L
5. Điện áp vận hành định mức 220V-240V
6. Số pha 1pha, 3pha
7. Trạng thái hiển thị Chỉ thị bằng đèn LED
8. Khả năng cắt nhiều xung sét Cĩ
9. Khả năng chịu xung sét của vật liệu 200kA với dạng sĩng(8/20s). 10. Khả năng phân biệt xung sét Cĩ
Luận Văn Tốt Nghiệp GVHD : Quyền Huy Aùnh
SVTH:Đạo Thiên Vũ Trang 79
b) Các thơng số chính của thiết bị lọc sét theo cơng nghệ TDS . (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
1. Dịng tải: 16,32,63,125,200,1000,1250,1630A
2. Năng lượng xung cực đại : 5175J 3. Dịng xung cực đại với dạng sĩng 8/20s 135kA
4. Khả năng chịu xung sét của vật liệu 200kA với dạng sĩng 8/20s 5. Thời gian đáp ứng <1 nano giây.
6. Cấu hình bảo vệ L-N, L-E, E-N.
7. Điện áp vận hành định mức 220V-240V.
8. Trạng thái chỉ thị Đèn LED.
9. Số pha 1pha, 3pha.
10.Dịng xung sơ cấp cực đại 40,100,135kA dạng sĩng 8/20s 11.Dịng xung thứ cấp cực đại 40,70,100kA dạng sĩng 8/20s. 12.Khả năng cắt nhiều xung Cĩ.
13.Khả năng phân biệt xung sét với các xung quá độ khác: Cĩ. IV. BẢO VỆ CHỐNG SÉT LAN TRUYỀN TRÊN ĐƯỜNG TÍN HIỆU .
Những khu vực vơ tuyến viễn thơng thì đặc biệt dễ bị tổn thương bởi sét trực tiếp và lan truyền vì chúng được đặt trên những vị trí cao để truyền tín hiệu vơ tuyến tốt nhất. Điều này cĩ nghĩa là những tháp anten thơng thường được đặt trên đỉnh núi và trên đỉnh tịa nhà cao là những đường dễ dàng xuống đất đối với sét. Cùng với những xung sét lan truyền, những trạm cơ lập đầu – cuối của những đường truyền dài cĩ khuynh hướng bị thiệt hại do quá áp thường gây ra bởi xung chuyển mạch hoặc điều phối cung cấp nguồn kém.
1. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động các thiết bị bảo vệ chống sét lan truyền trên đường tín hiệu .
a) Cấu tạo .
SVTH:Đạo Thiên Vũ Trang 80
Về nguyên lý cấu tạo các thiết bị bảo vệ chống sét lan truyền trên đường tín hiệu bao gồm các ống khí, MOV và diod Zener. Tuỳ theo tính chất của tải và yêu cầu mức độ bảo vệ để phối hợp các linh kiện trên nhằm tạo ra thiết bị chống sét hiệu quả nhất. Thiết bị đơn tầng bảo vệ (chỉ cĩ ống phĩng khí) cĩ giá trị rẻ để bảo vệ cho thiết bị ít nhạy cảm. Cơng nghệ bảo vệ 2 tầng (kết hợp với ống phĩng khí ở tầng sơ cấp và kỹ thuật bán dẫn ở tầng thứ cấp) đảm bảo mức bảo vệ cao và điện áp thơng qua thấp cho những ứng dụng chuyên ngành bao gồm dữ liệu truyền đạt với tốc độ đạt tới 8Mbits/s (12 MHz).Thiết bị ba tầng bảo vệ như UTB (kết hợp với MOV, ống khí phĩng điện, bán dẫn) cung cấp mức bảo vệ với năng lượng lớn cho những mơi trường nghiêm ngặt như trong xử lý điều khiển cơng nghiệp và trong các vùng mỏ.
b) Nguyên lý hoạt động .
- Thiết bị chống sét bằng ống phĩng khí GDT .
Chứa một thành phần khí khơng thể thay thế được bên trong ống . Dưới điều kiện hoạt động bình thường, các chức năng thành phần của ống phĩng khí là một tụ điện phảng cĩ hai bản cực đơn giản song song, cĩ giá trị nhỏ hơn 1pF. Khi cĩ sự hiện diện của xung sét quá độ thành phần khí bên trong được ion hĩa và chuyển ống phĩng khí sang trạng thái cĩ một tổng trở thấp. Trong trạng thái tổng trở thấp này, ống phĩng khí cho phép bất kỳ xung sét phát sinh nào đi qua cực trung tâm xuống đất.
- Với thiết bị chống sét hai tầng .
Bảo vệ thứ cấp ống phĩng khí GDT cĩ tác dụng giảm thấp điện áp thơng qua, thốt một phần năng lượng sét hiệu quả. Tổng trở Z được tính tốn kết hợp với thiết bị bảo vệ nhằm giảm độ dốc, biên độ xung sét. Xung sét đã yếu khi qua thiết bị cắt sét thứ cấp MOV biên độ giảm đi nhiều.
- Với thiết bị chống sét ba tầng .
Ngồi hai tầng như trên cịng thêm tầng thứ ba dùng Diode Zener. Diode do khả năng tản sét thấp, tốc độ đáp ứng cao, điện áp thơng qua thấp nên dùng tầng cuối tầng này chủ yếu tạo cho điện áp ra nhỏ dạng sĩng dài.
2. Các thơng số chính của các thiết bị .
a) Thiết bị bảo vệ viễn thơng : Gồm SLP,HSP,DTI . Thiết bị chống sét SLP .
- Bảo vệ đường dây thoại cĩ đầu nối kiểu giá Krone. - Khả năng cắt xung sét 10kA 8/20s
- Bảo vệ cho 10 hay 1 cặp dây cân bằng. Thiết bị chống sét HSP10 .
- Bảo vệ đường truyền dữ liệu tốc độ cao. - Khả năng cắt xung sét 10kA 8/20s
- Bảo vệ đơn tầng với tầng thứ cấp tác động nhanh. - Điện áp thơng qua thấp từ 95-255V.
Luận Văn Tốt Nghiệp GVHD : Quyền Huy Aùnh
SVTH:Đạo Thiên Vũ Trang 81
(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Các thiết bị trên đều : - Bảo vệ mạch số tốc độ cao. - Điện áp thơng qua thấp.
- Tốc độ truyền 8Mbit/s (12MHz) - Cấu hình bảo vệ đơn tầng và đa tầng.
- Đạt yêu cầu của IEEE/ANSI C62.41,CCITTK17,AS 1768 – 1991 - Đạt dấu chứng nhận Austel/ACAC
Đặc tính kỹ thuật:
- Tốc độ truyền tín hiệu : 0,114 – 8Mbit/s
- Điện áp thơng qua 15V – 350V
- Điện áp vận hành cực đại 420V.
- Kết nối các loại Krone, Screw, BNC.
b) Thiết bị bảo vệ đường truyền tín hiệu điều khiển . Gồm UTB, LSP, LCP
Thiết bị chống sét UTB .
*Tính năng:
Bảo vệ chống các xung sét cảm ứng lan truyền trên tín hiệu cân bằng và hệ thống cung cấp nguồn thứ cấp điện áp thấp với thiết bị cơng nghiệp.
*Các ứng dụng:
- Hệ thống điều khiển lập trình PLC. - Hệ thơng báo cháy và đột nhập. - Các thiết bị cảm biến và điều khiển.
* Đặc tính thiết bị UTB:
- Khả năng tản xung sét 20kA, 8/20s. - Bảo vệ kiểu đa tầng.
- Bảo vệ quá áp và quá dịng. - Khả năng tự phục hồi cao. - Điện áp kẹp từ 9 – 200V.
SVTH:Đạo Thiên Vũ Trang 82
Thiết bị chống sét LSP .
*Đặc tính thiết bị LSP:
- Bảo vệ đường truyền tín hiệu khơng cân bằng trong mạch điều khiển PLC. - Bảo vệ 5 cặp dây cân bằng hay 10 cặp dây khơng cân bằng.
- Khả năng cắt xung sét 10kA 8/20s, hiệu quả bảo vệ cao với chế độ bảo vệ đa tầng. - Dịng tải cực đại từ 110mA-2000mA.
- Điện áp kẹp từ 9 – 100V. Thiết bị chống sét LCP:
*Đặc tính thiết bị LCP:
- Bảo vệ cho cầu cân và thiết bị cơng nghiệp, cảm biến tải trọng. - Bảo vệ 4 hay 6 dây cân bằng.
- Khả năng cắt xung sét 10kA 8/20s. - Dịng tải cực đại 110 mA.
- Điện áp kẹp 15V đến 30V, hiệu quả bảo vệ cao, khơng làm giảm độ chính xác của cầu cân.
*Đặc tính kỹ thuật :
1. Dịng tải cực đại: 110-2000mA.
2. Điện áp vận hành cực đại: 8,5-190V. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
3. Điện áp kẹp: 9-230V.
4. Điện áp làm việc cực đại dây – dây : 65V,200V.
d) Thiết bị chống sét cho mạng máy tính và đường truyền dữ liệu . Gồm DLP, DEP, LAN, LSJK, LSEK, LSAC.
Thiết bị DLP .
Cung cấp bảo vệ khỏi sự hư hại của xung sét cảm ứng gia tăng trên các đường dây tín hiệu và điều khiển , do nhiều tác nhân như: sét, phĩng tĩnh điện, vận hành đĩng mở các máy cơng suất, và các nguyên nhân hư hỏng khác.
DLP bảo vệ cho 10 cặp dây (20 dây ) với mạch bảo vệ đa tầng trong hộp chấu cắm đơn giản kết gắn với đầu nối kiểu Krone LSA-PLUS.
Mạch sơ cấp cung cấp bảo vệ thiết bị chống sét cảm ứng tác động nhanh. Giới hạn hiệu quả của mạch kẹp thứ cấp là bảo đảm điện áp cảm ứng trên điện áp kẹp xác định.
Thiết bị DEP .
Bảo vệ chống sét lan truyền trên đường tín hiệu máy tính, phù hợp với chuẩn giao tiếp RS232C và RS 423, điện áp vận hành lớn nhất là 15V với chuẩn hành RS232C.
Luận Văn Tốt Nghiệp GVHD : Quyền Huy Aùnh
SVTH:Đạo Thiên Vũ Trang 83
Thiết bị LAN .
Bảo vệ chống sét lan truyền trên đường mạng với khả năng cắt xung sét 500A 10/1000s, điện áp kẹp nhỏ hơn 10V và độ suy hao nhỏ hơn 0.1dB tại tần số 8MHz.
- Để bảo vệ thiết bị trên những tuyến điều khiển tín hiệu cân bằng. - Khả năng chịu xung đến 10kA.
- Điện áp kẹp từ 7,5 đến 200V. Thiết bị LSJK,LSEK .
- Để bảo vệ thiết bị trên tuyến năng lượng thứ cấp cân bằng. - Khả năng chịu xung đến 20kA.
- Điện áp kẹp từ 7,5 đến 200V.
*Đặc tính kỹ thuật: LSJK LSEK
1. Định mức dịng xung 8/20s 10kA 20kA
2. Đáp ứng thời gian <1ns <1ns
3. Điện áp tần số đến 1MHz đến 1MHz
4. Nhiệt độ làm việc -20 đến 600C -20 đến 600C
5. Cáp nối (max) 2,5mm2 4mm
Thiết bị LSAC .
Khả năng cấp dịng và áp cao hơn LSJK. LSAC gồm 2 đoạn kẹp áp để suy giảm những quá độ quá áp . LSAC cũng cĩ bộ lọc thơng thấp tính nâng cao để loại bỏ nhiễu từ xa và các gai điện áp dư. Nĩ cĩ thể dùng cho những mạch cân bằng, khơng cân bằng và cho cả nguồn AC và DC.
* Đặc tính kỹ thuật :
1. Dịng tải max 4mA DC hay AC RMS.
2. Điện áp kẹp (RMS) Chọn lựa 30,75,150,275V AC.
3. Dịng rị <1 mA max. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
4. Chế độ bảo vệ chung và ngang.
5. Chịu dạng sĩng thử nghiệm ANSI C62.41-1980 loại A và B.
SVTH:Đạo Thiên Vũ Trang 84
3. Bảo vệ chống lại sự chênh lệch điện thế đất .
Thiết bị ghim nối đất chuyển tiếp TEC (Transient Earth Clamp). a) Đặc tính kỹ thuật .
-Điện áp phĩng điện xung (1kV/s) : <1000V
-Điện áp hồ quang: <20V
-Điện trở cách điện: >1010() -Dịng xung sét định mức(8/20s): 100kA
-Kích thước(dài x rộng): (100 x 25)mm.
Bảng 4-1: Thơng số kỹ thuật các thiết bị TEC và LJP
Loại Điện áp định mức DC
Điện áp phĩng điện xung
Điện trở cách
điện Điện dung
TEC 100 350+/-15% <1000V >1010 <10pF
LJP 230 230 <1000V >1010 <10pF
Luận Văn Tốt Nghiệp GVHD: Quyền Huy Aùnh
SVTH: Đạo Thiên Vũ Trang 85
PHẦN III
CHUYÊN ĐỀ
THIẾT KẾ HỆ THỐNG CHỐNG SÉT
NGÂN HÀNG ĐẦU TƯ & PHÁT TRIỂN KONTUMCHI NHÁNH TỈNH KONTUM
I. MỤC ĐÍCH YÊU CẦU .
Kontum là một trong 4 tỉnh thuộc khu vực Tây Nguyên. Việc xây dựng cơ sở hạ tầng đĩng một vai trị rất quan trọng đến sự phát triển nền kinh tế. Trước tình hình đổi mới kinh tế chung trên tồn quốc. Khu vực Tây Nguyên cũng từng bước chuyển mình đi lên, và KonTum với tiềm năng đất đai, diện tích rừng tương đối lớn, nhân lực dồi dào. Nếu được quan tâm đầu tư đúng mức thì sẽ gĩp phần rất lơn vào sự phát triển chung của tổ quốc. Vì vậy, Ngân Hàng Đầu Tư & Phát Triển Việt Nam – Chi Nhánh Tỉnh Kontum sẽ là cơ quan đĩng vai trị giao dịch đầu tư rất quan trọng. Nĩ tạo điều kiện rất thuận lợi Trong việc cung ứng vốn đầu tư cho nơng dân trong tỉnh thực hiện xố đĩi giảm nghèo, cũng như các thành phần kinh tế lớn nhỏ trong tồn tỉnh KonTum.
Việc trang bị hệ thống chống sét lan truyền cho Ngân Hàng Đầu Tư & Phát Triển Việt Nam – Chi Nhánh Tỉnh KonTum nhằm đảm bảo cho các hoạt động cung cấp và lưu trữ thơng tin cũng như bảo đảm an tồn cho tồn chi nhánh. Các hệ thống mạng máy tính được trang bị hiện nay yêu cầu phải hoạt động liên tục, các thiết bị này lại rất dễ bị phá hỏng bởi các quá điện áp do xung sét lan truyền trên các đường dây điện và điện thoại nối ra bên ngồi từ xa. Vì vậy, việc xây dựng một phương án phịng chống sét cho mạng máy tính cho các đơn vị cơ quan nĩi chung và cho Ngân Hàng Hầu Tư & Phát Triển Việt Nam – Chi Nhánh Tỉnh Kontum nĩi riêng là một việc làm hết sức cần cần thiết.
Tất cả các tịa nhà trong khu vực bao gồm: 1. Tồ nhà khối văn phịng chính.
2. Khu tiền sảnh. 3. Nhà xe cơ quan.
Yêu cầu tồn bộ khuơn viên Ngân Hàng đều nằm trong phạm vi bảo vệ khi cĩ hiện tượng sét đánh trực tiếp xảy ra.
II. HIỆN TRẠNG . Qua khảo sát hệ thống chống sét hiện nay của Ngân Hàng Đầu Tư và Phát Triển - Chi Nhánh Tỉnh KonTum, người thiết kế cĩ nhận xét như sau:
Ngân Hàng Đầu Tư &ø Phát Triển Tỉnh Kontum chưa được lắp đặt chống sét trực tiếp. Điều này rất nguy hiểm vì sét cĩ thể sẽ đánh thẳng vào khu vực, gây nguy hiểm đến cán bộ, nhân viên, khách hàng trong ngân hàng, đồng thời khơng đảm bảo an tồn do sét cảm ứng đến các thiết bị điện tử nhạy cảm. Mạng máy tính và các đường truyền dữ liệu, thơng tin chưa được trang bị hệ thống chống sét lan truyền trên đường cấp điện nguồn và trên đường tín hiệu. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
GVHD: Quyền Huy Aùnh
1.Cơ sở vật chất và những thơng số cĩ liên quan .Tồ Nhà Chính:
- Diện tích: (65 25 22)(dài rộng cao )m
- Chiều cao đỉnh mái : 22m (chiều cao lớn nhất trong khu vực) - Chiều cao 4 gĩc tịa nhà: 22 m
. Khu Tiền Sảnh:
- Diện Tích: (40 14 5)(dài rộng cao) - Chiều cao đỉnh mái: 5m
- Chiều cao 4 gĩc: 5m
. Nhà Để Xe: (nằm bên phải trụ sở chính) : - Đặc điểm: Mái lợp tơn
- Diện tích: ( 36 11 5)m
- Chiều cao các gĩc: 5m
. Diện tích tồn khu vực :(8050) (dài rộng) 2. Đặc điểm địa hình và khí tượng tỉnh KonTum :
+ Điện trở suất của đất :150m + Số ngày giơng trong năm :70 ngày/năm. + Số giờ mưa trong năm : 2029 giờ/năm. + Mật độ sét trung bình hàng năm :3,31 lần/km2/năm. + Lượng mưa trong năm :225mm.
+ Độ ẩm tương đối :78,4%.
+ Nhiệt độ trung bình hàng năm :300C.