🗊Презентация Ограничение перенапряжений и фильтрация помех

Мероприятия по снижению помех

Пассивные помехоподавляющие устройства Фильтры Фильтрация – выделение спектральных составляющих полезного сигнала из зашумленного сигнала Ограничители перенапряжения Ограничение амплитуды импульсов перенапряжения в сигнале Экраны Снижение напряженности электромагнитного поля в определенной области пространства

ФИЛЬТРЫ ФИЛЬТРЫ

Фильтрация помех Предполагает отличие спектров полезного сигнала и помехи

Классификация электрических фильтров По работе с аналоговым сигналом или его цифровым представлением - аналоговые и цифровые фильтры По элементной базе - активные и пассивные фильтры По виду амплитудно-частотной характеристики – ФНЧ, ФВЧ, ПФ, РФ По конфигурации схемы Г-, Т- и П - образные

Определение коэффициента затухания фильтра

Амплитудно-частотная характеристика фильтра (АЧХ) – зависимость коэффициента передачи фильтра от частоты. Амплитудно-частотная характеристика фильтра (АЧХ) – зависимость коэффициента передачи фильтра от частоты. Полоса пропускания фильтра – область частот, при которых Кп (дБ) = 0 (U2=U1, сигнал таких частот не ослабляется) Полоса подавления – область частот, в которых Кп (дБ) → -∞ (U2 → 0, сигнал таких частот подавляется) Частота среза - частота, лежащая на границе полосы пропускания, определенная при коэффициенте передачи -3 дБ Крутизна среза – скорость спада АЧХ в полосе подавления (дБ/октаву, дБ/декаду) Порядок фильтра – параметр, характеризующий крутизну среза. Фильтр первого порядка имеет крутизну среза 6 dB/октава (20 dB на декаду), второго порядка - 12 dB/октава, третьего – 18 dB/октава и т.д.

АЧХ фильтров низкой и высокой частоты

АЧХ полосового и режекторного фильтров

Зависимость между порядком фильтра и крутизной среза (АЧХ ФНЧ 1-5-го порядков)

Сетевые помехоподавляющие фильтры

Принцип работы синфазного дросселя

Сетевые помехоподавляющие фильтры

Монтаж помехозащитных устройств

Паразитные характеристики элементов

Ограничители перенапряжений Ограничители перенапряжений

ГОСТ 32144-2013 (ГОСТ 13109-97) НОРМЫ КАЧЕСТВА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ В СИСТЕМАХ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ОБЩЕГО НАЗНАЧЕНИЯ импульс напряжения - резкое изменение напряжения в точке электрической сети, за которым следует восстановление напряжения до первоначального или близкого к нему уровня за промежуток времени до нескольких миллисекунд; амплитуда импульса - максимальное мгновенное значение импульса напряжения; - длительность импульса - интервал времени между начальным моментом импульса напряжения и моментом восстановления мгновенного значения напряжения до первоначального или близкого к нему уровня;

Грозовые микросекундные импульсные перенапряжения возникают: при непосредственном ударе молнии в наружную цепь при косвенном ударе молнии (образующееся при этом электромагнитное поле индуцирует напряжение в проводниках цепей) при ударе молнии в грунт создается разность потенциалов в системе заземления

ГОСТ Р 51992-2002 (МЭК 61643-1-98) УСТРОЙСТВА ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ ИМПУЛЬСНЫХ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ В НИЗКОВОЛЬТНЫХ СИЛОВЫХ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМАХ Устройство для защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП): Устройство, которое предназначено для ограничения переходных перенапряжений и отвода импульсов тока. Это устройство содержит, по крайней мере, один нелинейный элемент.

Элементы УЗИП Разрядник представляет собой устройство из двух токопроводящих пластин с калиброванным зазором. При существенном повышении напряжения между пластинами возникает дуговой разряд, обеспечивающий снижение напряжения высоковольтного импульса. Варистор - резистивный элемент с резко выраженной нелинейной ВАХ. Обладают сильной зависимостью сопротивления от приложенного напряжения. Изготавливаются преимущественно из оксида цинка (ZnO). Полупроводниковые ограничители (помехоподавляющие диоды, стабилитроны). При превышении рабочего напряжения происходит обратимый лавинный пробой диода, в результате чего он переходит в состояние с низким динамическим сопротивлением.

Ограничение перенапряжений при помощи нелинейного сопротивления

Разрядники

Разрядник с устройством, облегчающим зажигание

. Разрядник для выравнивания потенциалов в сети электроснабжения

Характеристика зажигания газонаполненного разрядника

Варисторы

Микроструктура оксиодно-цинкового варистора

Полупроводниковые ограничители

Комбинированные устройства ограничения перенапряжений Сочетают в себе достоинства отдельных элементов

Комбинированные устройства ограничения перенапряжений

Зонная концепция защиты приемников электроэнергии от перенапряжений

Экранирование и заземление в зонах комплексного устройства

Кондуктивные помехи в проводнике, находящемся в зонах 0А, 0В, 1

Использование арматуры здания, проводников уравнивания потенциала и заземлителя для создания экрана

Группа А Ограничители этой группы предназначены для защиты устройств и сетей низкого напряжения от перенапряжений, возникающих вследствие попадания разрядов в объекты, находящиеся рядом с воздушными линиями электропередачи или прямо в линию на большом расстоянии от места установки этих ограничителей. Группа А Ограничители этой группы предназначены для защиты устройств и сетей низкого напряжения от перенапряжений, возникающих вследствие попадания разрядов в объекты, находящиеся рядом с воздушными линиями электропередачи или прямо в линию на большом расстоянии от места установки этих ограничителей. Группа В (Класс I в России). Ограничители группы В - это первая ступень защиты внутри объекта. Главная их задача -ограничение перенапряжений до уровня 4 кВ. Группа С (Класс II в России). Главной задачей ограничителей группы С (вторая ступень защиты) является уменьшение перенапряжения, пропущенного через ограничители группы В и значение которого все еще велико для защищаемых устройств. Допускаемый уровень перенапряжения не более 2,5 кВ. Группа D (Класс III в России). Ограничители группы D предназначены для точной защиты потребителей, особенно чувствительных к коротким перенапряжениям и устойчивость изоляции которых не превышает 1,5 кВ.

Вопросы к зачету Пассивные фильтры. Их классификация и основные характеристики. Схемы помехоподавляющих фильтров низкой частоты. Сетевые помехоподавляющие фильтры. Ограничение перенапряжений. Элементы УЗИП и их характеристики. Зонная концепция ограничения перенапряжений. Классы УЗИП и категории электропроводки.

Спасибо за внимание !

В настоящее время обеспечение электромагнитной безопасности производственных воздействий и воздействия на население осуществляется внедрением санитарно-эпидемиологичеких нормативов, исполнение требований которых является обязательным для всех организаций вне зависимости от форм собственности. Согласно СанПиН № 2971-84 и СанПиН 2.1.2.2801-10 «Изменения и дополнения № 1 к СанПиН 2.1.2.2645-10, предельно допустимые уровни (ПДУ) напряжённости Е электрического поля (ЭП) для населения составляют: В настоящее время обеспечение электромагнитной безопасности производственных воздействий и воздействия на население осуществляется внедрением санитарно-эпидемиологичеких нормативов, исполнение требований которых является обязательным для всех организаций вне зависимости от форм собственности. Согласно СанПиН № 2971-84 и СанПиН 2.1.2.2801-10 «Изменения и дополнения № 1 к СанПиН 2.1.2.2645-10, предельно допустимые уровни (ПДУ) напряжённости Е электрического поля (ЭП) для населения составляют:

внутри жилых зданий – 0,5 кВ/м, на территории зоны жилой застройки – 1 кВ/м, в населённой местности – 5 кВ/м, в ненаселённой местности – 15 кВ/м и в труднодоступной местности – 20 кВ/м. внутри жилых зданий – 0,5 кВ/м, на территории зоны жилой застройки – 1 кВ/м, в населённой местности – 5 кВ/м, в ненаселённой местности – 15 кВ/м и в труднодоступной местности – 20 кВ/м. Согласно ГОСТ 12.1.051-90 ССБТ, устанавливается охранная зона вдоль ВЛ на расстоянии в зависимости от напряжения: до 20 кВ включительно – 10 м, свыше 20 до 35 кВ включительно – 15 м, свыше 35 до 110 кВ включительно – 20 м, свыше 110 до 220 кВ включительно – 25 м, свыше 220 до 500 кВ включительно – 30 м, свыше 500 до 750 кВ включительно – 40 м и свыше 750 до 1150 кВ включительно – 55 м.

А по СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200-03, устанавливаются санитарно-защитной зоны (санитарного разрыва) ширина которых составляет: А по СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200-03, устанавливаются санитарно-защитной зоны (санитарного разрыва) ширина которых составляет: 20 м – для ВЛ напряжением 330 кВ, 30 м – для ВЛ напряжением 500 кВ, 40 м – для ВЛ напряжением 750 кВ, 55 м – для ВЛ напряжением 1150 кВ.

В России с 2007 г. введена в действие регламентация внепроизводственных воздействий МП 50 Гц для населения по ГН 2.1.8/2.2.4.2262-07, согласно которым временный ПДУ внутри жилых помещений жилых (и приравненных к ним) зданий составляет 5 мкТл (4 А/м), для нежилых помещений тех же зданий и территории жилой застройки предложен ПДУ 10 мкТл (8 А/м), а для населенной местности вне зоны жилой застройки – 20 мкТл (16 А/м), а для ненаселенной и труднодоступной местности – 100 мкТл (80 А/м). В России с 2007 г. введена в действие регламентация внепроизводственных воздействий МП 50 Гц для населения по ГН 2.1.8/2.2.4.2262-07, согласно которым временный ПДУ внутри жилых помещений жилых (и приравненных к ним) зданий составляет 5 мкТл (4 А/м), для нежилых помещений тех же зданий и территории жилой застройки предложен ПДУ 10 мкТл (8 А/м), а для населенной местности вне зоны жилой застройки – 20 мкТл (16 А/м), а для ненаселенной и труднодоступной местности – 100 мкТл (80 А/м).

Опасные влияния токов и напряжений промышленной частоты на биологические объекты Под опасным будем понимать такое влияние, при котором напряжения и токи, возникающие в заземляющих устройствах электрических сетей высокого напряжения, а также индуктированные напряжения в цепях линий связи (ЛС), транспортных устройствах или других элементах могут создавать опасность для здоровья и жизни обслуживающего персонала, населения и абонентов ЛС; вызывать повреждения аппаратуры и приборов или ложные срабатывания железнодорожной сигнализации.

Со всем этим приходится считаться прежде всего в наиболее неблагоприятных аварийных или нормальных режимах работы сети высокого напряжения При несимметричных коротких замыканиях в сети с глухим заземлением нейтрали возникают большие токи в земле и сильные магнитные поля. Они могут вызвать опасные магнитные влияния. Возникает опасная ЭДС взаимоиндукции в находящихся вблизи воздушных и кабельных линиях связи, в цепях железнодорожной сигнализации и блокировки. В таких случаях необходимо применять специальные меры для их защиты. Со всем этим приходится считаться прежде всего в наиболее неблагоприятных аварийных или нормальных режимах работы сети высокого напряжения При несимметричных коротких замыканиях в сети с глухим заземлением нейтрали возникают большие токи в земле и сильные магнитные поля. Они могут вызвать опасные магнитные влияния. Возникает опасная ЭДС взаимоиндукции в находящихся вблизи воздушных и кабельных линиях связи, в цепях железнодорожной сигнализации и блокировки. В таких случаях необходимо применять специальные меры для их защиты.

В сети с изолированной нейтралью при замыкании на землю одной фазы на остальных двух фазах напряжения повышаются до линейных. Высокие напряженности электрического поля вблизи ВЛ могут обусловить опасные электрические влияния на воздушные линии связи, находящиеся вблизи от ВЛ. В сети с изолированной нейтралью при замыкании на землю одной фазы на остальных двух фазах напряжения повышаются до линейных. Высокие напряженности электрического поля вблизи ВЛ могут обусловить опасные электрические влияния на воздушные линии связи, находящиеся вблизи от ВЛ. Под проводами линий СВН и УВН имеет место повышенная напряженность электрического поля Е даже в нормальном режиме работы. При Е ≥ 20 кВ/м прикосновение человека к крупногабаритному транспортному агрегату может оказаться опасным. Через человека будет протекать значительная часть емкостного тока с проводов ВЛ.