Контрольно-вимірювальна техніка і автоматика (кіПіА)

У системах КІПіА часто-густо маємо справу з передачею результатів вимірювання фізичних параметрів струмом, напругою або частотою у відповідь на сигнали керування, які формуються на підставі отриманих даних. Імпульс перенапруги, наведений на лінії, може пошкодити керуючий пристрій або датчик (а вони часом доволі коштовні), спровокувати формування хибної команди або спотворити її на шляху до виконуючого пристрою. Восени 2003 року авторові пощастило бути на конференції з тематики КІПіА, зокрема стосовно підприємств важкої промисловості, насичених потужними силовими установками. З матеріалів конференції і розмов у кулуарах ясно випливала необхідність зважати на стійкість систем КІПіА проти імпульсів, які виникають у силових мережах потужних технологічних агрегатів унаслідок комутацій. Напевно, насиченість підприємств електронікою за цей час лише підвищилася.

Наприклад, елементарний контроль температури повітря холодильної установки системи кондиціонування (рис. 37) не обходиться без електронного пристрою. На платиновий термометр опору (скажімо, Pt1000) подається стабілізований струм у 1 мА від джерела, розміщеного у панелі керування. Внаслідок зміни питомого опору платини па­діння напруги на ньому є лінійною функцією температури.

 

 

  Рис. 37. Захист автоматики холодильної установки системи кондиціонування повітря           

 

 

Рис. 38. Послідовне включення узгоджувального елемента між газовим

розрядником і варистором у ОПН

 

 

Отже, захищаємо лінію «Pt1000 — Панель керування» ОПН-1 з номінальною напругою 5 В. Зазвичай у таких ОПН (рис. 38) застосовуються газовий розрядник (Р) і варистор (В), злагоджена робота яких потребує послідовного включення узгоджувального елемента (У), який обтікається робочим струмом.

Якщо його електричний опір має резистивний характер, струм у системі описується виразом:

I = U_{системи}/R_{системи} ,

де

R_{системи} = R_У + R_Pt1000

Таким чином, опір R_У вносить похибку в результат вимірювань, і в такому разі належить обирати ОПН з індуктивним узгоджувальним елементом. Але якщо сигнал передається не напругою, а частотою (BUS-система), то узгоджувальний елемент має бути резистивним.

Наостанок нагадаємо про необхідність захисту інших чутливих до імпульсів елементів холодильної установки по лінії силового живлення 0,4 кВ за допомогою ОПН-2. Це є актуальним ще й з огляду на тенденцію виносу кліматизаційного устаткування на дах споруди, почасти навіть у ЗЗБ 0_А, у якій не тільки імпульсне електромагнітне поле нічим не екрановане, але й існує небезпека безпосереднього контакту з каналом розряду блискавки.

 

Базові станції мобільного зв’язку

Посилення конкуренції у сфері надання послуг мобільного зв’язку змушує операторів приділяти більше уваги надійності роботи базових станцій. Враховуючи необхідність встановлення антенних систем на високих точках споруд і місцевості, ефективний захист їх від імпульсних перенапруг є важливою передумовою успішної роботи мережі.

 

Рис. 39. Базова станція мобільного зв’язку на даху будинку

 

Опору антени (рис. 39) найкраще виконати електрично відокремленою від блискавковідводу ізольованими тримачами (склопластик) на відстань S, яка визначається індуктивністю шляху до заземлювача, і захищає від перескоку напруги від блискавковідводу на фідерну лінію або антену. Вершечок блискавкоприймача формується таким чином, щоб забезпечити прикриття антени від прямих уражень блискавки. Це перевіряється за методом кулі, що котиться (КЩК). Коаксіальні ОПН захищають прийомо-передавач, фідер і антену від наведених у ЗЗБ 0_В імпульсів. Апаратура зв’язку працює в значно «електромагнітно комфортніших» умовах ЗЗБ 1, оскільки:

• імпульсне електромагнітне поле екранується металом споруди;

• всі металеві елементи приєднано до ШЗП;

• у місці вводу живлення встановлено ОПН Типу 1 (клас «В»);

• оптопара на вводі лінії запобігає проходженню шкідливих імпульсів.