Экранирование электроники в условиях близости к ЛЭП Опции

[Bakradze]

Вопрос непосредственно относится к теме "Контроль ЛЭП", один из вариантов реализации предполагает размещение непосредственно на проводе бесконтактных датчиков, но в таких жестких условиях наверняка потребуется экранирование прибора - как электрическое, так и магнитное. Сотни киловольт и амперов это не шутки. Достаточно ли будет покрыть корпус медно-пермаллоевым бутербродом? Кто имел дело с этой проблемой на практике?

[syoma]

У нас платы для управления драйверами тиристоров сидят прямо рядом с тиристорами без всякого экранирования. Если что - это 20шт тиристоров последовательно - это от 30кВ и 4000А. При этом в отличии от ЛЭП у нас dV/dt покруче будет.
Можете спросить у http://proton-electrotex.com/ru/goods/3 какие драйвера они рекомендуют и как они должны выглядеть.

[Bakradze]

330-500 кВ может быть...Довольно большие токи, 4 кА...А плата управления драйверами сложная? Что на ней сидит?

[syoma]

Ну последние пару лет мы уже туда ПЛИСину пристроили. Компаратор, делитель напряжения, источник питания импульсный и от снаббера. Пара приемников и передатчиков по оптике с простеньким сериальным протоколом.
Короче кое-что есть, но больших деталей не знаю, бо только видел, а не конструировал. Но испытания проходили они жесткие.

[sifadin]

Вопрос непосредственно относится к теме "Контроль ЛЭП", один из вариантов реализации предполагает размещение непосредственно на проводе бесконтактных датчиков, но в таких жестких условиях наверняка потребуется экранирование прибора - как электрическое, так и магнитное. Сотни киловольт и амперов это не шутки. Достаточно ли будет покрыть корпус медно-пермаллоевым бутербродом? Кто имел дело с этой проблемой на практике?

Совсем экранировать не следует. Или вы намерены батарейки менять? Можно использовать разность потенциалов на участвке провода, можно как бы намотать витки и паразитировать на магнитном поле. Есстественно нужно иметь внутренний аккумулятор, но не использовать энергию ВЛ ИМХО грех

[Bakradze]

Ну, разумеется, батарейки менять мы не будем, там будет трансформатор на феррите и будем воровать электричество. Имелось в виду, не даст ли килоамперный ток 50 Гц частоты такую наводку, что микроконтроллерная плата начнет сбоить. Ну, если у товарищей 4000 А вблизи и с большей частотой не мешает электронике, то наверное все не так уж и страшно.

[sifadin]

Ну, разумеется, батарейки менять мы не будем, там будет трансформатор на феррите и будем воровать электричество. Имелось в виду, не даст ли килоамперный ток 50 Гц частоты такую наводку, что микроконтроллерная плата начнет сбоить. Ну, если у товарищей 4000 А вблизи и с большей частотой не мешает электронике, то наверное все не так уж и страшно.

Тут другая трудность - радиообмен с блоком в присустсвии сильных полей. Полностью экранировать мы не сможет если он будет работать на прием. Значит наверное только на передачу. В общем радиосвязь основная трудность. Неплохо УКВ, но там проблемы с разрешиловкой. Может мобильник в каждый запихать? Сколько то идут, связываются друг с другом черз УКВ, некоторые содержат дополнительно GSM модуль, а в отдельных случаях спутиковый телефон. вот только действительно как они смогут работать на прием вблизи провода

Еще трудная задача монтаж. Если один пролет это полчаса времени, то сколько уйдет на 10км пути Если на такое время отключать электричество, то это наверное дорого. А если не отключая то как
PS совсем уж хохмы можно посавить видеокамеры, чтобы если кажется подозрительным, можно было посмотреть. Но это так уж Маниловщина
А еще на мой взгляд важной будет проблема влагозащищенности корпуса.

[Bakradze]

Тут другая трудность - радиообмен с блоком в присустсвии сильных полей. Полностью экранировать мы не сможет если он будет работать на прием. Значит наверное только на передачу. В общем радиосвязь основная трудность. Неплохо УКВ, но там проблемы с разрешиловкой. Может мобильник в каждый запихать? Сколько то идут, связываются друг с другом черз УКВ, некоторые содержат дополнительно GSM модуль, а в отдельных случаях спутиковый телефон. вот только действительно как они смогут работать на прием вблизи провода

Еще трудная задача монтаж. Если один пролет это полчаса времени, то сколько уйдет на 10км пути Если на такое время отключать электричество, то это наверное дорого. А если не отключая то как

Блок сбора данных предполагается ставить где-нибудь на опоре, там будет присутствовать GSM/GPRS, а связываться блоку сбора данных с беспроводными датчиками предполагалось либо по zigbee либо через модули 2.4 ГГц...Неужели в пределах 200-300 метров будут проблемы со связью?

А насчет монтажа сказали что можно не беспокоиться. Во-первых, такие штуки предполагается ставить не везде, а в критических местах, во-вторых - энергетики кое-где монтируют беспроводные датчики температуры на провода, в третьих, якобы предусмотрено расписание ремонтно-профилактических работ, когда возможно обесточивание

[sifadin]

Блок сбора данных предполагается ставить где-нибудь на опоре, там будет присутствовать GSM/GPRS, а связываться блоку сбора данных с беспроводными датчиками предполагалось либо по zigbee либо через модули 2.4 ГГц...Неужели в пределах 200-300 метров будут проблемы со связью?

300 метров слишком много для ZigBee Они не очень надежно работают. Хотя пространство открытое. УКВ лучше.Но там нужно получать разрешение.

Просто датчик с приемником Zig Be, тот что висит на проводе будет в магнитном и электрическом поле. Как будет работать прием хрен его знает. Но можно сделать два канала связи. Не прошел ZigBee включаем УКВ, можно и третий канал придумать. Ваорианты исполнения. Пусть Чубайс или кто там теперь разорится.
PS прикинул если 1Мв рассчитан на 1000км пути, то это где-то 0.5в на метр. При токе 4кА это 2кВт на одном метре. В принципе неслабо он так нагревается

[Bakradze]

Вместо ZigBee есть еще вот такие штуки - http://www.elecfreaks.com/wiki/index.php?t...with_PA_and_LNA 2.4 ГГц, 100 мВт выход, на низкой скорости типа 250 кбит/сек он дает хорошую чувствительность. Да, надо будет проэкспериментировать, но знаю что на беспроводных датчиках возле ЛЭП вешают GSM-модем и он даже работает.

[syoma]

PS прикинул если 1Мв рассчитан на 1000км пути, то это где-то 0.5в на метр. При токе 4кА это 2кВт на одном метре. В принципе неслабо он так нагревается

В смысле?

[syoma]

Кстати насчет ЛЭП - в принципе чтобы не гадать, можно поиспытывать. Капиталисты имеют уже достаточно стандартов по этому поводу. Например в одном из них имитируют наводки от размыкания силовых контакторов в высоковольтных цепях и при нагрузке, имитируя дугу и другую нечисть. Там интересные импульсы показывают - называется Damped Oscillatory Wave - погуглите - вроде входит уже в почти стандартное испытатeльное оброудование всяких сертификационных центров.

[sav6622]

1. Молния.
2. Плавка гололеда.
3. В отопительный сезон никто не даст отключать даже резервные линии.
4. Сам по себе гололед (привет ZigBee).
5. Корона.

Кстати насчет ЛЭП - в принципе чтобы не гадать, можно поиспытывать. Капиталисты имеют уже достаточно стандартов по этому поводу. Например в одном из них имитируют наводки от размыкания силовых контакторов в высоковольтных цепях и при нагрузке, имитируя дугу и другую нечисть. Там интересные импульсы показывают - называется Damped Oscillatory Wave - погуглите - вроде входит уже в почти стандартное испытатeльное оброудование всяких сертификационных центров.

Навскидку.... 100 кГц затухающие пачки и у нас есть в ГОСТах... остальное не смотрел...

Вдогонку = А при обесточенной линии как запитываться планируете ? несколько суток может не быть...

[rudy_b]

Самые противные помехи радиосвязи создают пробои в битых изоляторах гирлянд. Гадят все диапазоны вплоть до СВЧ. С короной проще - выше нескольких десятков МГц она почти не видна. Нужны специальные помехоустойчивые протоколы связи.

[Bakradze]

Самые противные помехи радиосвязи создают пробои в битых изоляторах гирлянд. Гадят все диапазоны вплоть до СВЧ. С короной проще - выше нескольких десятков МГц она почти не видна. Нужны специальные помехоустойчивые протоколы связи.

и до 2.4 ГГц добираются?

[sav6622]

и до 2.4 ГГц добираются?

Поискрите сваркой и посмотрите накроетли ли wifi...

[rudy_b]

До 2 ГГц не смотрел, но за 1 ГГц точно переваливает. Разряды мешали нашим измерениям (полоса до 1 ГГц) на расстояниях более 1 км от битых гирлянд. А что будет в непосредственной близости...

[Bakradze]

Гирлянды - это вы об изоляторах так?

[sav6622]

До 2 ГГц не смотрел, но за 1 ГГц точно переваливает. Разряды мешали нашим измерениям (полоса до 1 ГГц) на расстояниях более 1 км от битых гирлянд. А что будет в непосредственной близости...

ИМХО добирается... как бы и спутниковый диапазон не накрывало...

Гирлянды - это вы об изоляторах так?

Я отвечу, ДА.

[Егоров]

Не знаю, поможет ли. но..
В свое время поработал со специалистами радиосвязи при создании системы сбора информации в крупной энергосистеме.
Они категорично заявляли, что в непосредстенной близости от ЛЭП (десятки метров) никакая радиосвязь вообще не пройдет. дело не в поисках заветных диапазонов, а в "забитии" т.е. прямом детектировании. Когда на любой провод или антенну наводятся десятки милливольт, приемнику не до микровольтов, какие бы избирательные фильтры на входе не ставили. Напряженность полей вблизи ЛЭП слишком высока. Метров 70-100- можно работать.
Спецы доверия заслуживали. НИИ радиосвязи. Они телеметрический радиоканал на 300 МГц таки организовали, но выносной, с указанными оговорками.

[rudy_b]

Прорваться можно, при использовании правильных протоколов и алгоритмов ФАПЧ. Разряды идут не непрерывно, а пачками, и между ними можно что-то пропихнуть. Но нужно заранее рассчитывать, что будет много битых пакетов и сделать адаптивный ФАПЧ, который быстро подстраивается и недалеко улетает при помехах.

Ну и на входе, ессно, нужен хороший, чисто линейный, полосовой фильтр. Собственно напряженность поля практически не мешает, частота низкая, но это поле вызывает вторичные микропробои в окружающих железяках, а вот они мешают сильно.

[Bakradze]

Не знаю, поможет ли. но..
В свое время поработал со специалистами радиосвязи при создании системы сбора информации в крупной энергосистеме.
Они категорично заявляли, что в непосредстенной близости от ЛЭП (десятки метров) никакая радиосвязь вообще не пройдет. дело не в поисках заветных диапазонов, а в "забитии" т.е. прямом детектировании. Когда на любой провод или антенну наводятся десятки милливольт, приемнику не до микровольтов, какие бы избирательные фильтры на входе не ставили. Напряженность полей вблизи ЛЭП слишком высока. Метров 70-100- можно работать.
Спецы доверия заслуживали. НИИ радиосвязи. Они телеметрический радиоканал на 300 МГц таки организовали, но выносной, с указанными оговорками.

Вроде бы как ставят GSM-модемы на опоры ВЛ, но тут речь явно о меньших расстояниях чем 70 метров. Телефон под ЛЭП как, работает? Никогда еще не замечал, чтоб связь пропадала вблизи ВЛ

Сообщение отредактировал Bakradze - Jan 19 2015, 05:49

[Bakradze]

Ну что ж...До ближнего ИК радиопомехи от пробитых гирлянд точно не дойдут

[Vladimir Feschen...]

частота низкая

Низкая, она, пока нет нелинейных явлений, а та же корона ... и всё , с другой стороны, нормальный полосовой фильтр и шумоподобный сигнал, должны "спасти отца русской демократии", собственно, о чём тут ранее и говорилось.

но это поле вызывает вторичные микропробои в окружающих железяках, а вот они мешают сильно.

Микропробои? Какая напряжённость поля даже у 1МВ ЛЭП и какая напряжённость поля у обычного IRF740 между затвором и подложкой?

Вопрос непосредственно относится к теме "Контроль ЛЭП", один из вариантов реализации предполагает размещение непосредственно на проводе бесконтактных датчиков, но в таких жестких условиях наверняка потребуется экранирование прибора - как электрическое, так и магнитное. Сотни киловольт и амперов это не шутки. Достаточно ли будет покрыть корпус медно-пермаллоевым бутербродом? Кто имел дело с этой проблемой на практике?

Непосредственно на проводе - не приходилось, рядом. Какой смысл экранировать? Размер "устройства" - небольшой, связь с ЛЭП - по большей части ёмкостная, ... всё нормально будет (в общем случае и до заземления устройства).

[Рэльс]

330-500 кВ может быть...Довольно большие токи, 4 кА...А плата управления драйверами сложная? Что на ней сидит?

Если я что-то в чем-то понимаю, то в высоковольтных ЛЭП нет астрономических токов. Если не отшибает память, в ЛЭП 110 кВ токи КЗ порядка 100 А.
Посмотрите в сети журнал "Электро" №1 2004 год. Там описана конструкция блока защиты для выключателя 3,3 кВ (при КЗ вблизи подстанции или на ее шинах токи КЗ могут достигать 30 кА). И фото платы процессора этого блока вдогонку (5М).

Эскизы прикрепленных изображений