Uvod u izazove prijenosa istodobnog struje
U udaljenim B2B aplikacijama za napajanje, kao što su telekomunikacijski tornjevi izvan mreže, nadzorne stanice za naftu i plin, uređaji za navodnjavanje u poljoprivredi i pumpe za duboke bunare, fizički raspored električnog sustava često je ograničen zemljopisnim položajem. U slučaju da se radi o električnom napajanju, potrebno je osigurati da se električni napajanje ne smanjuje.
U ovim nastavcima daljinskih daljinskih daljinskih daljinskih daljinskih daljinskih daljinskih daljinskih daljinskih daljinskih daljinskih daljinskih daljinskih daljinskih daljinskih daljinskih daljinskih daljinskih daljinskih daljinskih daljinskih daljinskih daljinskih daljinskih dalj Ovo isključivanje događa se čak i kada je sama baterija potpuno napunjena i radi na normalnom nivou napona. Ovaj fenomen je poznat kao uznemiravanje.
U ovom članku pruža se tehnička analiza zašto se LVC uznemiravanje pojavljuje u rasporedu prijenosa istovjetnog struje na velike udaljenosti i navodi se specifična inženjerska rješenja za njegovo rješavanje.
Pitanje: Zašto se u daljinskim DC instalacijama javljaju smetnje zbog nisko naponovog prekida (LVC) i kako ih inženjeri mogu riješiti?
LVC uznemiravanje dolazi zbog dugih DC kablova koji imaju inherentni električni otpor. Kada se uzme visoka struja tijekom pokretanja pretvarača ili teških opterećenja, ovaj otpor uzrokuje značajan pad napona duž kabla, prema Ohmovom zakonu. U skladu s tim, napon izmeren na ulaznim terminalima pretvarača pada ispod praga LVC-a, iako je banka baterija i dalje napunjena. Kako bi se to riješilo, inženjeri moraju izračunati i minimizirati otpornost kablova za isto struju, nadograditi napon sustava, kalibrirati kašnjenje i prag parametara LVC pretvarača ili koristiti daljinske linije za detekciju napona.
Fizika pada napona i otpora kabla
Za razliku od prenosa AC, gdje prebacivanje transformatora lako može ublažiti pad napona, prijenos DC-a vrlo je osjetljiv na dužinu kabla i debljinu poprečnog presjeka. Svaki električni provodnik, čak i visokokvalitetni bakar, ima određenu otpornost (rho).
Prema Ohmovom zakonu, pad napona (V_drop) preko para provodnika je direktno proporcionalan struji (I) koja teče kroz krug i ukupnom otporu u povratku žice (R):
V_drop = I R
Odpornost žice određuje se formulom:
R = rho (2 L) / A
Gdje:
- rho je otpornost materijala (za bakar, rho je približno 1,72 10^-8 ohm-metara).
- U slučaju da je to moguće, potrebno je utvrditi da je to moguće.
- A je površina presjeka žice.
- U slučaju da je to moguće, potrebno je utvrditi razinu i broj vodika.
U niskonaponskom DC sustavu, struja je nevjerojatno visoka. Na primjer, 12V 2 kW pretvarač koji crpi pun opterećenje će izvući približno 166 Ampera struje. Pod jakim naglim strujem, struja može skočiti na 400 A ili više.
Ako se pretvarač nalazi samo 10 metara od baterije i ako je priključen pomoću standardnog AWG 2 (približno 33.6 kvadratnih mm) bakarnu žicu, otpornost za povratak 20-metarskog kablovskog toka je otprilike 0,010 ohm.
Ako je to potrebno za izračun napetosti, u slučaju da je to potrebno za izračun napetosti, u slučaju da je to potrebno za izračun napetosti, u slučaju da je to potrebno za izračun napetosti, u slučaju da je to moguće za izračun napetosti, u slučaju da je to moguće za izračun napetosti, u slučaju da je to moguće za izrač
V_drop = 166A 0,010 ohm = 1,66V
Ako je baterija na zdravom 12,6V, napon koji stiže do ulaznih terminala istodobnog struje pretvarača je samo:
u slučaju da je to potrebno, može se koristiti samo jedan od sljedećih:
To je blizu standardnog praga LVC-a od 10,5 V. Međutim, ako se motor uključi i struja poraste na 350A, pad napona odmah raste na:
U slučaju da je to moguće, mora se upotrebljavati sljedeća metoda:
Napon na završetcima pretvarača pada na:
u slučaju da je to potrebno, može se koristiti samo jedan od sljedećih:
Budući da je 9,10V daleko ispod granice 10,5V LVC, zaštitni krug pretvarača odmah aktivira prekid pod naponom, isključujući izlazak izmenjenog struje. U trenutku kada se pretvarač isključi, struja pada na nulu, pad napona nestaje, a terminali pretvarača skoče natrag na 12,6V. Za tehničara, baterija izgleda puna, a isključenje izgleda kao kvar hardvera. Ovo je definicija LVC uznemiravanja.
Odgovaranje na probleme Postupno dijagnostičko postupak
Ako je to moguće, potrebno je utvrditi da je to u skladu s člankom 6. stavkom 2.
- Korak 1: Mjerite statički napon baterije
Ako je potrebno, u slučaju da se ne primjenjuje presjek, ispitivanje se provodi na temelju podataka iz točke 4. U slučaju da je to moguće, mora se utvrditi da je to moguće.
- Korak 2: Mjerite napon statičkog pretvarača
U slučaju da je to moguće, mora se mjeriti i u skladu s člankom 6. stavkom 2. U slučaju da se ne radi o opterećenju, oba očitavanja trebaju biti identična.
- Sljedeći korak: Mjerenje napona pod aktivnim opterećenjem
Uključite najteže opterećenje u sustavu. U slučaju da se ne može primijeniti presjek, potrebno je izmijeniti presjek na kraju baterije.
- 4. korak: Analizirajte razliku
Ako napon u baterijskoj banci ostaje visok (npr. pada s 51,2 V na 49,8 V), ali napon na završnom mjestu pretvarača značajno opada (npr. opada s 51,2 V na 41,5 V), potvrđen je problem otpora kabla. Razlika (8,3 V) je pad napona preko kablovskog lanca za jednokratni strujni tok.
Inženjerska rješenja za uklanjanje uznemiravanja LVC-a
U slučaju da se ne primjenjuje primjena ovog članka, sustavni integrateri mogu se koristiti za popravak stanja.
- 1. za Povećanje nominalnog napona sustava
Najuspješniji način za smanjenje struje (i time pad napona) je projektiranje sustava na većem nominalnom naponu istodobnog struje. Snaga (Watt) je proizvod napona i struje (P = V I). Ako povećate nominalni napon s 12V na 48V, struja potrebna za isporuku istog opterećenja od 2 kW opada za 75% (od 166A na samo 41.5A). Prema Ohmovom zakonu, smanjenje struje za četiri smanjuje pad napona za 75%. Ako je moguće, za dugotrajne vožnje odaberite 48V DC arhitekturu.
- 2. - Što? Povećajte veličinu DC provodnika
Ako se napona sustava ne može mijenjati, morate smanjiti otpor žice povećanjem površine prijelaza (A). U slučaju da se ne primjenjuje primjena ovog standarda, u slučaju da se ne primjenjuje, potrebno je provesti i druge postupke. Pobrinite se da su provodnici visokokvalitetni, fino-strani, bez kisika bakar, koji nudi najniži praktični električni otpor.
- 3. Slijedi sljedeće: Prilagođivanje parametara LVC pretvarača
Visokokvalitetni pretvarači, kao što je JYINS programirana serija, omogućuju inženjerima prilagodbu postavki LVC-a putem digitalnog programskog sustava za kontrolu. Dva parametra mogu se prilagoditi:
- Ako je potrebno, možete se obratiti na sustav za smanjenje napetosti.
- "Predmet" za upravljanje sustavom za upravljanje brzinom (SMS) Postavljanjem kašnjenja od 3 sekunde, pretvarač ignorira kratke padove pod naponom uzrokovane poremećajima pokretanja motora, omogućavajući pokretanje motora i oporavak napona prije nego što se pokrene zaštitni krug.
- 4. - Što? Uvođenje daljinske senzorizacije napona
Napredni industrijski sustavi mogu koristiti daljinsko zaznavanje napona. Par tankih žica s niskom strujom vodi se izravno iz terminala baterije do upravljačke ploče pretvarača. Inverter koristi ove namjenske senzorske žice za mjerenje stvarnog stanja punjenja baterije, zaobilazeći strujne linije visoke struje. Inverter će isključiti LVC samo ako padne napon baterije, potpuno ignorirajući pad napona kabla.
Zaključak
U nastavku se navodi da je "prijateljski pristup" u slučaju da se radi o "prijateljskom odnosu" između pojedinaca. Primjenom Ohmovog zakona, integratori sustava mogu izračunati točne padove napona i veličinu bakrenih provodnika u skladu s tim. Prelazak na veće nominalne napone sustava (kao što je 48V), povećanje kablova na mjernike za teške radne snage i korištenje JYINS-ovih programiranih kašnjenja LVC-a i ulaza daljinskog zaznavanja eliminirat će uznemirujuće isključenja. U skladu s člankom 3. stavkom 1. točkom (a) Uredbe (EU) br. 525/2014 Komisija je odlučila o uvođenju mjera za utvrđivanje mjera za utvrđivanje mjera za utvrđivanje mjera za utvrđivanje mjera za utvrđivanje mjera za utvrđivanje mjera za utvrđivanje mjera za utvrđ
Sadržaj
- Uvod u izazove prijenosa istodobnog struje
- Pitanje: Zašto se u daljinskim DC instalacijama javljaju smetnje zbog nisko naponovog prekida (LVC) i kako ih inženjeri mogu riješiti?
- Fizika pada napona i otpora kabla
- Odgovaranje na probleme Postupno dijagnostičko postupak
- Inženjerska rješenja za uklanjanje uznemiravanja LVC-a
- Zaključak