Механизм емкостной связи между соседними проводами — Стиль жизни

Что такое гальваническая развязка?

Гальваническая развязка — это процесс проектирования электрического оборудования или систем с отдельными источниками питания таким образом, чтобы они не обменивались энергией или никак электрически не взаимодействовали. Идея состоит в том, чтобы поддерживать питание постоянного (и / или переменного тока) отдельно и независимо. Одна система электроснабжения не должна влиять на другую. В то же время, как правило, необходимо полностью изолированно передавать сигналы мониторинга и данные управления между ними.

Изоляция питания достигается за счет того, что две физические секции находятся далеко друг от друга. И это обычно реализуется НЕ подключением заземляющих соединений двух систем. Это устраняет контуры заземления и уменьшает или, по крайней мере, сводит к минимуму любой перенос шума. Когда используются как высоковольтные, так и низковольтные подсистемы, такая физическая изоляция и изоляция заземления также помогает защитить пользователей и специалистов по обслуживанию от ударов электрическим током, низковольтные цепи — от высокого напряжения, а в некоторых случаях защищает и от молнии.

Примеры оборудования, требующего гальванической развязки, включают программируемые логические контроллеры (ПЛК) в промышленных инструментах и оборудовании, источники бесперебойного питания (ИБП), электроприводы, промышленные роботы, зарядные устройства для аккумуляторов, преобразователи частоты / инверторы и иногда DC-DC преобразователи. Не забываем о постоянно растущем сегменте автомобильных приложениях.

Компенсационные меры защиты

Из-за распределённой по воздушным и кабельным линиям электропередач ёмкости, при ОЗЗ в месте повреждения протекает ёмкостный ток. В наиболее тяжелых случаях, возможно возникновение электрической дуги, горение которой может приводить к переходу ОЗЗ в двух- или трёхфазное замыкание и отключению линии релейной защитой. Вследствие этого потребитель электроэнергии может временно лишиться электроснабжения.

В соответствии с положениями ПУЭ в нормальных условиях работы сети должны предприниматься специальные меры защиты от возможного пробоя на землю. Для предотвращения возникновения дуги и уменьшения емкостных токов применяют компенсацию емкостных токов. Значения емкостных токов, при превышении которых требуется компенсация согласно ПУЭ и ПТЭ, приведены табл. 1.

Таблица 1 – Значения токов требующие компенсации

Напряжение сети, кВ	6	10	20	35
Емкостный ток, А	30	20	15	10

При более низких уровнях токов считается, что дуга не загорается, или гаснет самостоятельно, применение компенсации в этом случае не обязательно.

Вспомогательная информация

Емкостная нагрузка вызывает множество проблем. Отчасти это происходит потому, что она может уменьшить полосу пропускания и скорость нарастания выходного напряжения. Но основная причина трудностей – это то, что запаздывание по фазе, которое емкостная нагрузка вносит в контур обратной связи операционного усилителя, может вызвать неустойчивость. Несмотря на то, что некоторая емкостная нагрузка всегда неизбежна, слишком большая величина ее может вызвать выбросы и «звон» на выходе усилителя и даже возбуждение. Эта проблема становится особенно серьезной, когда необходимо подавать высокочастотный сигнал на большую емкостную нагрузку, такую как жидкокристаллическая панель или плохо согласованный коаксиальный кабель, но неприятные сюрпризы могут возникать и в прецизионных низкочастотных применениях или на постоянном токе.

Как правило, операционный усилитель наиболее склонен к неустойчивости, когда он включен как повторитель с единичным усилением. Это вызвано отсутствием ослабления в обратной связи, а также большим размахом синфазного сигнала, который хотя и незначительно влияет на усиление сигнала, но может модулировать петлевое усиление в зоне неустойчивости.

На способность операционного усилителя управлять емкостной нагрузкой влияют следующие основные факторы:

внутренняя архитектура усилителя (например, выходной импеданс, усиление и запас по фазе, внутренняя схема коррекции);
природа емкостной нагрузки;
ослабление и фазовый сдвиг в схеме обратной связи с учетом влияния нагрузки на выходе, входного импеданса и паразитных емкостей.

Среди перечисленных параметров наибольшее влияние на работу с емкостной нагрузкой оказывает выходной импеданс усилителя, представленный выходным сопротивлением Rвых. В идеале, устойчивый операционный усилитель с Rвых = 0 может работать на любую емкостную нагрузку без ухудшения фазовых характеристик.

Большинство усилителей оптимизировано для работы с небольшой нагрузкой, поэтому их схемы внутренней коррекции (компенсации) не предназначены для работы со значительной емкостью на выходе. Поэтому при большой емкостной нагрузке на выходе операционного усилителя необходимо использовать внешнюю коррекцию. Обычно это требуется в усилителях схем выборки-хранения, пиковых детекторах и при работе на несогласованные коаксиальные кабели.

Емкостная нагрузка, как показано на рисунках 1 и 2, одинаково влияет на усиление разомкнутой цепи обратной связи как в инвертирующем, так и в неинвертирующем усилителе. Емкость нагрузки Cнагр образует полюс совместно с выходным сопротивлением при разомкнутой обратной связи Rвых.

Рисунок 1 – Упрощенная схема операционного усилителя с емкостной нагрузкойРисунок 2 – Диаграмма Боде для схемы на рисунке 1

Выражение для усиления при емкостной нагрузке можно записать следующим образом:

где

А – коэффициент усиления усилителя с разомкнутой обратной связью без нагрузки.

Полюс вносит наклон -20 дБ на декаду и задержку по фазе на 90°. Они добавляются к наклону -20 дБ на декаду и задержке по фазе на 90°, которые вносит усилитель, и к другим существующим в схеме задержкам. В результате наклон логарифмической амплитудно-частотной характеристики превышает -40 дБ на декаду, что, в свою очередь, вызывает неустойчивость.

Вопрос. Требуются ли для разных схем разные способы?

Ответ. Да, конечно. Вам нужно выбрать способ коррекции, который лучше всего подходит для вашего проекта. Некоторые примеры подробно разобраны далее. Например, рассмотрим способ коррекции, дополнительным преимуществом которого служит фильтрация шума на выходе операционного усилителя при помощи RC-цепи в обратной связи.

Паразитно-емкостная связь

Емкостная связь часто бывает непреднамеренной, например, емкость между двумя проводами или дорожками печатной платы , расположенными рядом друг с другом. Часто один сигнал может иметь емкостную связь с другим и вызывать то, что кажется шумом . Чтобы уменьшить связь, провода или дорожки часто разделяются в максимально возможной степени, либо линии заземления или плоскости заземления проходят между сигналами, которые могут влиять друг на друга, так что линии связаны с землей емкостным образом, а не друг с другом. Макетные платы особенно подвержены этим проблемам из-за того, что длинные куски металла выстилают каждую строку, создавая между линиями конденсатор в несколько пикофарад. Чтобы создать прототип высокочастотных (10 МГц) аналоговых схем или схем с высоким коэффициентом усиления , часто схемы строятся на плоскости заземления, так что сигналы связаны с землей в большей степени, чем друг с другом. Если выход усилителя с высоким коэффициентом усиления связан емкостной связью с его входом, он часто становится электронным генератором .

Одно практическое правило гласит, что драйверы должны иметь емкость 25 пФ, что позволяет прокладывать дорожки на печатной плате до 0,30 метра.

Емкостные датчики прикосновения

Рассматривая разнообразные типы сенсоров на основе электрической емкости, нельзя обойти вниманием такое их использования как датчики прикосновения. Самым наглядным примером подобных приборов служат смартфоны

Реализация датчиков прикосновения может быть достаточно сложной, но она базируется на некоторых простых основополагающих принципах. Работа таких устройств основана:

на использовании собственной емкости;
на использовании взаимной емкости.

Далее будет рассмотрен принцип работы датчиков прикосновения на основе собственной емкости.

Датчик на основе собственной емкости

Конденсатор существует не только в виде отдельного объемного элемента с выводами. Емкостью также обладают два обычных проводника, расположенные параллельно. Исходя из этого, можно получить конденсатор, основываясь на электропроводных слоях, разделенных каким-либо диэлектриком. Такой конденсатор может быть получен на основе печатной платы.

Он представлен на рисунке ниже (в двух проекциях — сверху и сбоку). Мы видим обособленный участок (сенсорная кнопка), отделенный от общего слоя меди. А так как остальные участки соединены с землей, то сенсорная площадка может быть представлена как конденсатор между ней и землей.

Емкость такого конденсатора будет мала, порядка 10 пФ. Но для различных устройств ее значение не принципиально. При контроле зачастую важна не емкость, а ее изменение. Именно на это рассчитаны те схемы, которые обрабатывают состояние сенсорной кнопки.

Как изменить состояние кнопки

Самое простое, что можно сделать, — прикоснуться пальцем. Надо сразу отметить, что никакой опасности для человека такое касание не представляет. Обычно все платы покрываются лаком, так что прямого контакта с токопроводящими элементами не произойдет. Тем не менее, изменения состояния конденсатора будут. Это возможно по двум причинам:

из-за диэлектрической проницаемости человеческого тела;
из-за собственной проводимости

Тело обладает собственной диэлектрической проницаемостью

Вследствие того, что диэлектрическая проницаемость тела отличается от диэлектрической проницаемости воздуха, который служит изолятором в первоначальный момент, то емкость конденсатора изменится. Здесь расчет простой — диэлектрическая проницаемость воздуха 1, а воды — 80 (человеческое тело по большей части состоит из воды). Значит, емкость сенсорной кнопки увеличится.

Для этого изменения даже не надо ее касаться. Как показали исследования ученых, порой достаточно просто поднести палец к контакту.

Тело обладает собственной проводимостью

Это давно установленный факт.

И хотя выше говорилось, что касание не несет опасности для человека, тем не менее, оно вносит свою лепту в изменение состояния сенсорной кнопки. Упрощенно можно считать, что емкость пальца подключена параллельно емкости сенсорной кнопки. Поэтому общая емкость системы, как и в предыдущем случае, увеличится. А значит, оба рассмотренных механизма (изменение диэлектрической проницаемости и собственная проводимость человеческого тела) приводят к увеличению емкости.

Последствия ОЗЗ

Несмотря на преимущества изолированной нейтрали, такой режим работы имеет ряд недостатоков:

В зависимости от разветвленности сети емкостной ток может находиться в пределах от 0,1 до 500 ампер. Такая величина тока может представлять опасность для животных и людей, находящихся рядом с местом замыкания, по этой причине данные замыкания нужно выявлять и отключать, так же, как это делается и в сетях с глухозаземленной нейтралью.
В большинстве случаев при ОЗЗ возникает дуговое замыкание на землю, которое может носить прерывистый характер. В таком случае, в процессе дугового замыкания возникают перенапряжения, превышающие в 2-4 раза номинальное фазное напряжение. Изоляция в процессе замыкания может не выдержать такие перенапряжения, вследствие чего возможны возникновения пробоя изоляции в любой другой точке сети и тогда замыкание развивается в двойное короткое замыкание на землю.
В процессе развития и ликвидации ОЗЗ в трансформаторах напряжения возникает эффект феррорезонанса, что с высокой вероятностью приводит к их преждевременному выходу из строя.

Несмотря на перечисленные недостатки ОЗЗ не требует немедленного ликвидации повреждения. Согласно ПУЭ, при возникновении ОЗЗ возможно эксплуатация сети без отключения аварии в течении 4 часов, которые выделяются на поиск поврежденного участка.

Датчики присутствия

Другим, не менее важным и востребованным вариантом применения датчиков на основе емкости является их использование для обнаружения кого- или чего-либо в зоне контроля. Самый простой пример — включение освещения на лестничной площадке. Хотя этим далеко не исчерпываются возможности таких измерителей. Не менее востребовано применение таких сенсоров в системах охранной сигнализации. Или подсчета количества штучной продукции.

Как это работает

Выше уже отмечалось, что человеческое тело обладает определенной диэлектрической проницаемостью и проводимостью.

На рисунке представлено схематическое изображение такой системы. Имеются два электрода, подключенные к измерителю. Каждый из них обладает своей емкостью, обозначенной С1. В результате есть определенная результирующая емкость у всей системы.

При появлении в контролируемой зоне какого-то нового объекта, например человека, у системы образуются две дополнительные емкости: Са — между электродом и телом человека, и Сb — между человеком и землей. Результирующая емкость всей системы изменится, и это изменение может быть отслежено схемой контроля.

Еще один способ обнаружения присутствия

В этом случае также используется эффект увеличения емкости при появлении постороннего предмета в зоне контроля. Только в данном случае применяется механизм активного воздействия на контролируемый участок. Для этого используется схема датчика с активным излучателем.

В состав такого измерителя входят генератор сигналов, компаратор и усилитель-преобразователь. При включении схемы в пространстве перед измерителем возникает электрическое поле. Генератор настроен таким образом, чтобы при отсутствии посторонних предметов он не запускался. Достигается это тем, что свободное пространство считается развернутым конденсатором с диэлектрической проницаемостью равной 1. Значение емкости получается недостаточным для запуска генератора.

При появлении каких-либо материалов, объектов, людей перед измерителем диэлектрическая проницаемость среды изменяется (увеличивается), также растет емкость конденсатора. Это приводит к запуску генератора. Амплитуда колебаний будет зависеть от расстояния до предмета, его материала и диэлектрической проницаемости.

При достижении амплитуды колебаний определенной величины, срабатывает компаратор и выдает сигнал на усилитель. Посторонний предмет обнаружен.

Данная схема может применяться не только в системах охранной сигнализации для фиксации вторжения в закрытую зону, но и для других целей. На этом принципе может работать система подсчета количества штучного товара, например, упаковок молока, консервных банок или любых других аналогичных предметов.

Коррекция вне петли обратной связи

Вопрос. Существует ли более простая схема коррекции, с меньшим числом компонентов?

Ответ. Да, есть более простой путь: использование одного внешнего (для петли обратной связи) резистора последовательно с выходом. Это эффективный метод, но он может ухудшить показатели производительности схемы (рисунок 8).

Рисунок 8 – Внешний резистор Rпосл изолирует петлю обратной связи усилителя от емкостной нагрузки

Здесь резистор Rпосл расположен между выходом и нагрузкой. Основное назначение этого резистора – изолировать выход операционного усилителя и цепь обратной связи от емкостной нагрузки. Он вносит в передаточную функцию цепи обратной связи ноль, который уменьшает фазовый сдвиг в петле на высоких частотах. Для уверенности в том, что схема будет устойчивой, величину Rпосл нужно выбрать так, чтобы ноль, который он добавляет, располагался не менее чем на декаду ниже частоты единичного усиления. Требуемое значение последовательного сопротивления зависит, в первую очередь, от выходного импеданса используемого усилителя. Сопротивления от 5 до 50 Ом обычно достаточно, чтобы предотвратить неустойчивость. На рисунке 9 показан отклик на выходе OP1177 с нагрузкой 2 нФ и размахом сигнала на неинвертирующем входе 200 мВ от пика до пика. На рисунке 10 показан отклик на выходе при тех же условиях, но с 50-омным резистором между выходом ОУ и нагрузкой.

Рисунок 9 – Отклик на выходе OP1177, включенного по схеме повторителя, с емкостной нагрузкой (обратите внимание на высокочастотные переходные процессы)Рисунок 10 – Отклик на выходе OP1177 с 50-омным последовательным резистором (обратите внимание на уменьшение переходных процессов)

Выходной сигнал будет ослабляться пропорционально отношению сопротивления последовательного резистора к его сумме с сопротивлением нагрузки. Это потребует большего размаха сигнала на выходе усилителя для достижения заданного коэффициента усиления. Нелинейная или переменная нагрузка будет влиять на форму и амплитуду выходного сигнала.

Емкостная связь

Емкостная связь — связь между цепями, осуществляемая через емкость.

Емкостная связь — связь между контурами, осуществляемая через общую емкость.

Емкостная связь — связь между целями, осуществляемая через конденсатор.

Схемы контуров настройки диапазонов длинных, средних и коротких волн.| Схемы связи входного контура с антенной. а — емкостная. б — индуктивная. е — индуктивно-емкостная.

Емкостная связь осуществляется наиболее просто.

Рациональный способ заземления элементов схемы в резонансном усилителе, ослабляющий связи через токи в шасси.| Схема возникновения паразитных колебаний.

Емкостная связь внутри лампы между катодом и подогревателем может наводить сигнальные токи в цепи накала.

Емкостная связь имеет две разновидности: внутреннюю и внешнюю. Ток, ответвляющийся из первичного контура во вторичный через емкость ССВ, возбуждает колебания во вторичном контуре.

Емкостная связь имеет две разновидности: внутреннюю и внешнюю. При внутренней связи ( рис. 62, в) напряжение, питающее вторичный контур, снимается с конденсатора связи Ссв; при внешней емкостной связи ( рис. 62, г) элементом связи служит конденсатор CCB. Ток, ответвляющийся из первичного контура во вторичный через емкость Ссв, возбуждает колебания во вторичном контуре.

Емкостная связь — связь между цепями, осуществляемая емкостью С, входящей одновременно в обе цепи.

Емкостная связь — связь между цепями, осуществляемая через емкость.

Емкостная связь отличается большей неравномерностью коэффициента передачи ( при применяемой обычно настройке контура переменным конденсатором), чем индуктивная, но в силу простоты применяется в несложных приемниках или в приемниках с узким частотным диапазоном.

Емкостная связь широко применяется в резонаторах с поршневой перестройкой частоты. Устройство связи размещается на образующей коаксиального отрезка вблизи пучности напряжения. Величина связи регулируется глубиной погружения штыря связи в резонатор.

Емкостная связь возникает чаще всего между измерительной цепью и силовыми проводами, первичной и вторичной обмотками трансформаторов питания, а также между элементами измерительной цепи и корпусом средства измерения. Значения паразитных емкостей зависят также от геометрических размеров и взаимного расположения элементов цепей и конструкций и могут составлять десятки и даже сотни пи-кофарад.

Емкостная связь часто возникает при наличии паразитной взаимной емкости между элементами связая-ных контуров. Так, например, при индуктивной связи всегда имеет место и емкостная связь, обусловленная паразитными взаимными емкостями между катушками обоих контуров.

Современная гальваническая развязка

В наши дни лучший способ обеспечить необходимую гальваническую развязку — это использовать компоненты, разработанные специально для этой цели. Примеры включают специальные усилители и аналого-цифровые преобразователи (АЦП), используемые для отправки изолированных данных измерения тока и напряжения, когда это необходимо системе.

Дифференциальные усилители контролируют напряжение на чувствительном резисторе для получения значения тока. Обычно для этого приложения требуются два источника питания (рисунок ниже слева). Однако наличие второго источника питания делает продукт больше, тяжелее и дороже.

Texas Instruments разработала линейку усилителей и АЦП с однополярным питанием, чтобы решить эту проблему. Изолированный усилитель AMC3301 (рисунок выше справа) включает полностью интегрированный преобразователь постоянного тока в постоянный (DC-DC) для подачи второго напряжения питания. Изоляция обеспечивается емкостной связью внутри интегральной схемы. AMC3301 соответствует правилам безопасности высоковольтной изоляции для сертификации UL 1577 до 4250 В среднеквадратического значения DIN VDEV 0884-11 для пикового напряжения до 6000 В.

Для обеспечения изолированных данных измерений и управления можно использовать два типа изолирующих устройств — изолированный усилитель и изолированный модулятор. Оба являются типами с однополярным питанием и каждый содержит внутренний дельта-сигма (ΔΣ) АЦП.

Контролируемый аналоговый сигнал отправляется на микросхему, усиливается, а затем оцифровывается АЦП. АЦП генерирует последовательный поток битов, который проходит через емкостный изолирующий барьер на кристалле. Этот последовательный поток битов затем отправляется на фильтр нижних частот, который вырабатывает напряжение, пропорциональное входному сигналу. В этот момент восстановленный сигнал постоянного тока может быть снова оцифрован в другом АЦП, возможно, в обычном системном микроконтроллере.

В качестве другого варианта можно использовать изолированный модулятор, такой как AMC1305 / 06 от TI. Он принимает отслеживаемый сигнал тока или напряжения и усиливает его перед оцифровкой в более быстром ΔΣ АЦП. АЦП посылает свой сигнал через внутренний емкостный изолирующий барьер на выход. Этот сигнал представляет собой серию битов, представляющих напряжение внутри устройства. Внешний фильтр нижних частот генерирует пропорциональный аналоговый сигнал, который снова может быть оцифрован для цифровой обработки сигнала.

Хотя и изолированные усилители, и модуляторы действительно обеспечивают хорошие характеристики, изолирующие модуляторы, как правило, являются лучшей альтернативой. Они обладают превосходным соотношением сигнал / шум, большей точностью и меньшей задержкой.

Использование в аналоговых схемах

Конденсаторы с полиэфирной пленкой , обычно используемые для связи между двумя цепями.

В аналоговых цепях конденсатор связи используется для соединения двух цепей, так что только сигнал переменного тока от первой цепи может проходить в следующую, в то время как постоянный ток блокируется. Этот метод помогает изолировать настройки смещения постоянного тока двух связанных цепей. Емкостная связь также известна как связь по переменному току, а конденсатор, используемый для этой цели, также известен как конденсатор блокировки постоянного тока .

Способность разделительного конденсатора предотвращать влияние нагрузки постоянного тока на источник переменного тока особенно полезна в схемах усилителя класса A , предотвращая передачу входного напряжения 0 В на транзистор с дополнительным смещением резистора; создавая непрерывное усиление.

Емкостная связь снижает низкочастотное усиление системы, содержащей блоки с емкостной связью. Каждый конденсатор связи вместе с входным электрическим сопротивлением следующего каскада формирует фильтр верхних частот, и последовательность фильтров приводит к накопительному фильтру с частотой -3 дБ, которая может быть выше, чем у каждого отдельного фильтра. Таким образом, для адекватной низкочастотной характеристики используемые конденсаторы должны иметь высокую емкость. Они должны быть достаточно высокими, чтобы реактивное сопротивление каждого составляло не более одной десятой входного импеданса каждого каскада на самой низкой интересующей частоте. См. Раздел « Импедансное мостовое соединение» .

Конденсаторы связи также могут вносить нелинейные искажения на низких частотах. Это не проблема на высоких частотах, потому что напряжение на конденсаторе остается очень близким к нулю. Однако, если сигнал может проходить через связь, которая мала по сравнению с частотой отсечки RC , на конденсаторе могут возникать напряжения, что для некоторых типов конденсаторов приводит к изменениям емкости, что приводит к искажениям. Этого можно избежать, выбирая типы конденсаторов с низким коэффициентом напряжения и используя большие значения, при которых частота среза намного ниже частот сигнала.

Эти недостатки емкостной связи транзисторных усилителей со смещением постоянного тока в значительной степени сводятся к минимуму в конструкциях с прямой связью .

Расчет суммарного тока ОЗЗ

При замыкании на землю фазы одной из нескольких ЛЕП, что включенные к общему источнику, суммарный ток в месте замыкания за счет емкостных токов всех ЛЕП можно рассчитать несколькими методами.

Первый метод заключается в использовании удельных емкостей ЛЭП. Этот способ расчета даст наиболее точный результат и является предпочтительным. Удельные емкости ЛЭП можно взять из справочной литературы, или же из технических характеристик кабеля, предоставляемых заводом-изготовителем.

Выражение для определения тока ОЗЗ:

где С∑ – суммарная емкость фазы всех ЛЕП, причем С∑ = Суд l; Суд – удельная емкость фазы сети относительно земли, Ф/км; l – общая длина проводника одной фазы сети.

Второй метод применим для сетей с кабельными ЛЭП. Ток замыкания на землю для такой сети можно определить по эмпирической формуле:

где UНОМ – номинальное линейное напряжение сети, кВ; li – длина кабельной линии, км; qi – сечение жилы кабеля, мм2.

Кроме этих методов для расчета суммарного тока ОЗЗ, можно использовать значения емкостных токов каждого кабеля взятых из справочной литературы.

Основные характеристики ДГР

Дугогасящий реактор (ДГР) – это электрический аппарат, предназначенный для компенсации емкостных токов в электрических сетях с изолированной нейтралью, возникающих при однофазных замыканиях на землю (ОЗЗ). Главным нормативным документом регламентирующим работу, установку и надстройку ДГР является Р 34.20.179.

Дугогасящие реакторы должны подключаться к нейтралям трансформаторов, генераторов или синхронных компенсаторов через разъединители. В цепи заземления реакторов должен быть установлен трансформатор тока. Рекомендуемые схемы подключения ДГР представлены на рис. 4.

Рисунок 4 – Схема подключения ДГР: а) подключение ДГР к трансформаторам СН; б) подключение ДГР к нейтрале силового трансформатора

Индуктивность ДГР подбирается из условия равенства емкостной проводимости сети и индуктивной проводимости реактора. Таким образом, происходит компенсация ёмкостного тока. Ёмкостный ток суммируется в месте замыкания равным ему и противоположным по фазе индуктивным, в результате остается только активная часть, обычно очень малая, это утечки через изоляцию кабельных линий и активные потери в ДГР (как правило, не превышают 5 А), которой недостаточно для возникновения электрической дуги и шагового напряжения. Токоведущие цепи остаются неповреждёнными, потребители продолжают снабжаться электроэнергией.

Современные ДГР имеют различные конструктивные особенности и производятся для огромного диапазона мощностей. В таблице 2 приведен ряд параметров дугогасящих реакторов разных производителей.

Таблица 2 – Параметры ДГР

Тип реактора	РДМР	РЗДПОМ	РУОМ	ASR, ZTC	TRENCH
Охлаждение	Масляное	Масляное	Масляное	Масляное	Масляное, сухое
Исполнение	Одинарное	Одинарное	Одинарное	Одинарное, комб-ное	Одинарное, комб-ное
Класс напряжения, кВ	6, 10	6, 10, 20, 35	6, 10	6, 10, 20, 35	6, 10, 20, 35
Кратность регулирования	8–25	5	10	10	10
Диапазон мощностей, кВА	300–820 (1520)	120–1520	90–1520	50–8000	100–1000

При выборе дугогасящего реактора рекомендуется следующий порядок; определяется максимальный емкостный ток замыкания на Землю; определяется суммарная мощность реакторов из условия полной компенсации емкостного тока (резонансная настройка); определяется число реакторов (если IС > 50 А, рекомендуется применять не менее двух реакторов);

Использование в цифровых схемах

Связь по переменному току также широко используется в цифровых схемах для передачи цифровых сигналов с нулевой составляющей постоянного тока , известных как сбалансированные по постоянному току сигналы. Симметричные сигналы по постоянному току полезны в системах связи, поскольку их можно использовать через электрические соединения по переменному току, чтобы избежать проблем с дисбалансом напряжений и накопления заряда между подключенными системами или компонентами.

По этой причине большинство современных линейных кодов предназначены для создания сигналов, сбалансированных по постоянному току. Наиболее распространенными классами линейных кодов, сбалансированных по постоянному току, являются коды с постоянным весом и коды с парным несоответствием .

Объявления

УРЗА пишет:

Проблема в том, что есть замер на 1/4 части сети и этот замеренный ток составляет 27.3А. Даже если очень грубо посчитать умножив это на 4 то выходит 109,2а. Если делать компенсацию емкостного тока, не будут ли генераторы видеть U0 при компенсации емкостного тока через реактор? На генераторах защита выполнена на контроле напряжения нулевой последовательности. Не будут ли они точно так же откупаться? Если я правильно понимаю, компенсация нужна для того что бы электросеть могла работать при наличии ОЗЗ в сети. Сеть трехфазная трехпроводная с изолированной нейтралью 10кВ. На генераторах защита от ОЗЗ выполнена на отключение и убедить мое руководство вывести ее вовсе, даже при организации компенсации, мне будет проще уволиться, потому что это бесполезная затея. Если я конечно правильно понимаю всю логику действий и последовательность действий… Или при компенсации защита так и остаётся работать на отключение?

matu пишет:

Вот я это и хотел сделать с помощью функции записи осцилограмм терминала сириус. Только для этого нужно словить 1-3 ОЗЗ что бы иметь какие то данные. Яговорил что бы корректно настроит защиту нужно поймать 1-3 ОЗЗ снять осцилограммы проанализировать данные а потом уже выставлять уставки. Но в нашей системе поймать ОЗЗ это знатит остановить генераторы вместе с производством и получить за это ОГРОМНЫЙ втык с ударом по карману в виде лишения премии. А от меня требуют что бы я здесь и сейчас насторил защиту, и что бы она работала. А на основе каких данных я должен это делать всем похрену!!! Поэтому я и интересуюсь есть ли какой другой технический способ определения емкостного тока!?

matu пишет:

Прилаживаю схему. Все всегда работает парательно потому что место герерации и потребление энергии нахотиться в разных местах а упровление всего этого дела происходит с одного места систмой распределения нагрузки https://rzia.ru/uploads/13060/thumbnail/_WYrBDXOsaZ1xUE2F59A.jpg

matu пишет:

Шиты полиэтелен. Общая длина сети 10кВ около 10км.

matu пишет:

На отключение по напряжению нулевой последовательности с уставками от12В до 20В с выдержкой 4с.

Термин: Развязка гальваническая

Гальваническая развязка (гальваноразвязка, гальваническая изоляция) – это название общего принципа электрической изоляции рассматриваемой электрической цепи относительно других цепей, присутствующих в данном устройстве. Гальваническая изоляция, как правило, применяется для решения одной из двух (или обеих) задач:

1. Обеспечение независимости сигнальной цепи (при подключении приборов и устройств) за счёт того, что гальваническая изоляция обеспечивает независимый контур тока сигнальной цепи относительно других контуров тока, возникающих при соединении приборов и устройств. Например, это может быть независимость цепи измерения от силовой исполнительной цепи. Независимость сигнальной цепи решает целый ряд проблем электромагнитной совместимости (ЭМС): улучшает помехозащищённость, соотношение сигнал/шум в сигнальной цепи, точность измерения. Гальванически изолированный вход или выход устройства всегда способствует лучшей его совместимости с другими устройствами в тяжелой электромагнитной обстановке. В многоканальных измерительных системах (системах сбора данных) гальваническая развязка бывает как групповая (одна на несколько каналов измерения), так и поканальная (индивидуальная для каждого канала измерения).

2. Обеспечение электробезопасности при работе с оборудованием согласно ГОСТам на электробезопасность. Для электрического оборудования для измерения, управления и лабораторного применения применяют ГОСТ 12.2.091-2012, согласно которому определяют требования к стойкости изоляции (испытательному напряжению)

Важно отметить, что гальваническая изоляция – это одна из технических мер обеспечения электробезопасности, поэтому требования к изоляции конкретной цепи всегда следует рассматривать в совокупности с другими мерами электобезопасности (защитное заземление, цепи ограничения тока и напряжения и т.д.), принятыми в данном конкретном случае. В любом случае, испытательное напряжение изоляции, указанное в документации на оборудование, должно многократно превышать номинальные напряжения изолируемых цепей

Следует отметить, что гальваническая развязка цепей может обеспечиваться разными техническими способами: трансформаторная (индуктивная) гальваноразвязка (трансформаторы, цифровые изоляторы на высокочастотном трансформаторном принципе), оптическая гальваноразвязка (оптроны, оптореле), ёмкостная гальваноразвязка (цифровые изоляторы на ёмкостном принципе), электромеханическая развязка (электромеханические реле). Эти способы отличаются не только очевидными эксплуатационными параметрами «по назначению», но и, например, менее очевидными параметрами обеспечения «степени независимости» изолируемых цепей. Например, обычный сетевой трансформатор питания может иметь межобмоточную ёмкость – тысячи пФ, в то время как оптрон – десятые доли пФ. Эта ёмкость гальваноразвязки существенно влияет на сквозные токи высокой частоты через гальваноразвязку и фактически определяет независимость изолируемых цепей для синфазного напряжения с высокой скоростью нарастания.

Перейти к другим терминам	Cтатья создана:	06.07.2014
О разделе «Терминология»	Последняя редакция:	26.07.2019

Термин используется при описании электрических свойств входов и выходов измерительных приборов, исполнительных и интерфейсных устройств. Ниже приводим примеры измерительных приборов с гальванической изоляцией измерительных цепей.

Измерительная система LTR

АЦП: 16 бит; 16/32 каналов; ±0,2 В…10 В; 2 МГц ЦАП: 16 бит; 2 канала; ±5 В; 1 МГц Цифровые входы/выходы: 17/16, ТТЛ 5 В Интерфейс: USB 2.0 (high-speed), Ethernet (100 Мбит) Гальваническая развязка.

Модуль АЦП/ЦАП 16/32 каналов, 16 бит, 2 МГц, USB, Ethernet