Танилцуулга

Өнөөгийн технологид суурилсан ертөнцөд цахилгаан болон электрон тоног төхөөрөмж нь аянга цахилгааны цохилт, сүлжээний хэлбэлзэл эсвэл дотоод унтраалгын үйлдлээс үүдэлтэй хүчдэлийн хэт өсөлтөөс үүдэлтэй гэмтэлд урьд өмнөхөөсөө илүү өртөмтгий болж байна. Хэт хүчдэлийн хамгаалалт буюу хэт хүчдэлийн хамгаалалтын төхөөрөмж (SPD) нь мэдрэмтгий тоног төхөөрөмжийг хүчдэлийн огцом өсөлтөөс хамгаалахад чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Энэхүү нийтлэлд янз бүрийн салбарт хэт хүчдэлийн хамгаалалтын практик хэрэглээг судалж, тэдгээрийн үр нөлөөг кейс судалгаагаар харуулсан болно.

1. Орон сууцны өргөдөл

(I) Гэр ахуйн цахилгаан хэрэгслийг хамгаалах

Өнөөдөр орчин үеийн гэр бүлүүд зурагт, компьютер, хөргөгч, ухаалаг гэрийн систем гэх мэт янз бүрийн электрон бүтээгдэхүүнгүйгээр амьдарч чадахгүй. Эдгээр төхөөрөмжүүд гэнэтийн цахилгааны хэт ачаалалтай тулгарвал тэдгээр нь эвдэрч гэмтэх магадлалтай бөгөөд энэ нь зөвхөн өдөр тутмын амьдралд нөлөөлөхөөс гадна үнэтэй засвар, солих зардалд хүргэж болзошгүй юм.

АНУ-ын Флорида мужийн захын хорооллын нэгэн байшингийн жишээг авч үзье. Нэгэн удаа ойролцоо аянга бууж, цахилгаан эрчим хүчний томоохон огцом өсөлт гарч, ойролцоох олон айлын цахилгаан хэрэгсэл, тухайлбал зурагт, роутер, HVAC систем эвдэрсэн. Гэсэн хэдий ч нэг айл үндсэн хуваарилах самбар дээр байшингийнхаа бүхэл бүтэн хүчдэлийн хамгаалалтыг урьдчилан суурилуулсан бөгөөд гэмтээгүй бол бусад хөршүүд нь ихээхэн хохирол амссан байна.

(II) Нарны эрчим хүч үйлдвэрлэх систем

Нарны хавтанг өргөнөөр ашиглахтай холбоотойгоор хэт хүчдэлээс хамгаалахын ач холбогдол улам бүр нэмэгдэж байна. Нарны эрчим хүч үйлдвэрлэх системийн инвертер болон батерейны эрчим хүч хадгалах систем нь маш эмзэг бөгөөд хэт хүчдэлд өртөмтгий байдаг.

Германд нэгэн байшингийн эзэн нарны инвертерийн оролтод хоёрдогч хэт хүчдэлийн хамгаалагч суурилуулсан байна. Хожим нь ойролцоох трансформатор эвдэрч, цахилгаан сүлжээнд хэлбэлзэл үүсгэсэн байна. Хэт хүчдэлийн хамгаалагчийн ачаар илүүдэл хүчдэлийг өөр чиглэлд шилжүүлж, инвертерийг гэмтээхээс сэргийлсэн бөгөөд үүнийг солиход 2000 гаруй евро зарцуулах байсан.

2. Арилжааны болон үйлдвэрлэлийн хэрэглээ

(I) Мэдээллийн төвүүд

Дата төвүүд нь маш онцгой эрчим хүчний шаардлага тавьдаг бөгөөд серверүүдийн хэвийн ажиллагааг хангахын тулд тасралтгүй эрчим хүчний хангамжийг хангах ёстой. Бага зэрэг огцом өсөлт ч гэсэн өгөгдөл алдагдах эсвэл серверийн эвдрэлд хүргэж, улмаар эдийн засгийн асар их алдагдалд хүргэж болзошгүй.

Сингапур дахь Google Дата Төв бол үүний сайн жишээ юм. Дата Төв нь олон түвшний хэт халалтын хамгаалалтын системийг ашигладаг бөгөөд үүдэнд 1-р түвшний хэт халалтын хамгаалагч (аянга баригч), серверийн ойролцоо 3-р түвшний хэт халалтын хамгаалагч (эцсийн хэрэглээ) суурилуулсан. Нэгэн удаа дата төв шууд аянгад цохиулсан боловч хэт халалтын хамгаалагч нь хэт халалтыг амжилттай арилгаж, сая сая долларын орлого алдахад хүргэж болзошгүй зогсолтоос зайлсхийж чадсан.

(II) Үйлдвэрлэлийн үйлдвэрүүд

Үйлдвэрлэлийн үйлдвэрүүдэд аж үйлдвэрийн машин механизм, програмчлагдах логик хянагч (PLC) болон CNC машин зэрэг тоног төхөөрөмж нь хүчдэлийн хэлбэлзэлд маш мэдрэмтгий байдаг. Хүчдэл хэвийн бус болсны дараа эдгээр тоног төхөөрөмж зөв ажиллахгүй байж магадгүй.

Японы Тоёота автомашины үйлдвэр үүнийг сайн мэддэг. Тэд робот гагнуурын машинаа хүчдэлийн хэт хүчдэлээс хамгаалах төхөөрөмжөөр тоноглосон. Нэгэн удаа үйлдвэрийн ойролцоо аянга буусан боловч хүчдэлийн хамгаалагч нь 15 роботын гарыг эвдрэлээс амжилттай хамгаалсан. Энэ нь засвар үйлчилгээний зардлыг 500,000 орчим доллараар хэмнэсэн гэж тооцоолж байна.

(III) Эрүүл мэндийн байгууллагууд

Эмнэлэг зэрэг эрүүл мэндийн байгууллагууд нь соронзон резонансын дүрслэлийн (MRI) машин, амьсгалын аппарат, хяналтын систем зэрэг төрөл бүрийн чухал тоног төхөөрөмжөөс хамаардаг. Эдгээр төхөөрөмжүүд эвдэрсэн тохиолдолд эдийн засгийн алдагдалд хүргэхээс гадна өвчтөнүүдийн эмчилгээ, асаргаа сувилгаанд нөлөөлнө.

Австралийн Сидней хотын нэгэн эмнэлэгт эрчимт эмчилгээний тасгийн (ICU) бүх тоног төхөөрөмжид эмнэлгийн зэрэглэлийн хэт хүчдэлийн хамгаалалт суурилуулсан байдаг. Тухайн бүс нутагт цахилгаан шуурга болсны дараа хэт хүчдэлийн хамгаалалт нь чухал тоног төхөөрөмжийн эвдрэлээс урьдчилан сэргийлж, өвчтөнүүдийг тасралтгүй тусламж үйлчилгээ авах боломжийг баталгаажуулсан.

3Харилцаа холбоо болон дэд бүтэц

(I) Зөөврийн суурь станцууд

Цахилгаан холбооны цамхагууд өндөр бүтэцтэй тул аянгад амархан өртдөг. Нэгэнт цохигдсон тохиолдолд сүлжээний үйлчилгээ тасалдаж, хэрэглэгчдэд ихээхэн төвөг учруулж болзошгүй.

Өмнөд Солонгосын Сөүл хотын нэгэн цахилгаан холбооны оператор үр дүнтэй арга хэмжээ авчээ. Тэд 5G цамхагууддаа цахилгааны хэт хүчдэлийн хамгаалалтын төрөл суурилуулсан байна. Борооны улиралд эдгээр цамхагууд олон удаа аянгад цохиулсан боловч цахилгааны хэт хүчдэлийн хамгаалалтын ачаар цахилгаан тасалдал гараагүй бөгөөд цахилгааны хэт хүчдэлийн хамгаалалтгүй газруудад байнга засвар хийх шаардлагатай болсон.

(II) Замын хөдөлгөөний хяналтын систем

Ухаалаг тээврийн системийн (УТС) хэвийн ажиллагаа нь тогтвортой цахилгаан хангамжаас салшгүй бөгөөд хяналтын дохиолол, хяналтын камер зэрэг тоног төхөөрөмжийн тасралтгүй ажиллагааг шаарддаг.

Дубай хотын ухаалаг хотын төсөлд замын хөдөлгөөний удирдлагын систем нь дохио хянагчийн хүчдэлийн хэт халалтаас хамгаалагчаар тоноглогдсон. Нэгэн удаа ойролцоох дэд станц эвдэрч, хүчдэлийн хэт халалт үүссэн. Гэвч хүчдэлийн хамгаалагч нь асуудлыг амжилттай шийдвэрлэж, дохионы эвдрэлээс үүдэлтэй замын хөдөлгөөний эмх замбараагүй байдлаас зайлсхийсэн.

4Сэргээгдэх эрчим хүчний салбар

(I) Салхин турбинууд

Салхин цахилгаан станцууд нь ихэвчлэн задгай талбайд байрладаг бөгөөд аянга цахилгааны аюулд өртөмтгий байдаг. Турбины хяналтын систем эвдэрсэн тохиолдолд тоног төхөөрөмж зогсохоос гадна эдийн засгийн асар их алдагдалд хүргэж болзошгүй.

Их Британийн Хойд тэнгист орших далайн салхин цахилгаан станц нь хэт хүчдэлийн хамгаалалтад ихээхэн ач холбогдол өгдөг. Тэд турбины хяналтын системд хэт хүчдэлийн хамгаалалт суурилуулсан. Нэгэн удаа салхин цахилгаан станцыг аянга шууд цохисон боловч хэт хүчдэлийн хамгаалалт нь SCADA системд учирч болзошгүй эвдрэлээс урьдчилан сэргийлж, 1 сая фунт стерлинг хүртэлх алдагдал гарахаас сэргийлсэн.

(II) Цахилгаан тээврийн хэрэгслийн (EV) цэнэглэх станцууд

Цахилгаан тээврийн хэрэгслийн цэнэглэх станцуудын хэвийн ажиллагаа нь аюулгүй байдал, найдвартай байдлыг хангахын тулд хүчтэй хэт хүчдэлийн хамгаалалт шаарддаг.

Калифорни мужийн Tesla Supercharger Network-ийг жишээ болгон авч үзье. Tesla компани Supercharger станцууддаа хүчдэлийн хэт өндөрөөс хамгаалах арга хэмжээг хэрэгжүүлсэн. Цахилгаан сүлжээ тогтворгүй болсон тохиолдолд хүчдэлийн хэт өндөрөөс хамгаалагч нь цэнэглэгч төхөөрөмжид гэмтэл учруулахаас амжилттай сэргийлж, цахилгаан тээврийн хэрэгсэл хэрэглэгчдийн тасралтгүй ажиллагааг хангасан.

5Хөдөө аж ахуйн хэрэглээ

(I) Услалтын систем

Орчин үеийн хөдөө аж ахуйн ихэнх усжуулалтын системүүд автоматжуулсан ажиллагаатай байхын тулд электрон хянагч ашигладаг. Эдгээр хянагчуудад цахилгаан гүйдлийн цохилт өгсний дараа усжуулалтын систем эвдэрч, улмаар ургацын ургалтад нөлөөлж болзошгүй.

Нидерландын хөдөө аж ахуйн байгууламжийг урьдчилан бэлтгэсэн. Тэд автоматжуулсан усалгааны системдээ хүчдэлийн хамгаалалт суурилуулсан. Ойролцоох трансформатор эвдэрч, хүчдэлийн хэт өсөлт үүсгэхэд хүчдэлийн хамгаалалт нь хяналтын төхөөрөмжийг амжилттай хамгаалж, ургацын усалгааны доголдлоос зайлсхийсэн.

Дүгнэлт

Хэт хүчдэлийн хамгаалалт нь бидний өдөр тутмын амьдралд болон янз бүрийн өндөр эрсдэлтэй орчинд зайлшгүй үүрэг гүйцэтгэдэг. Энэ нь ахуйн цахилгаан хэрэгсэл, үйлдвэрлэлийн машин механизм, эсвэл харилцаа холбоо, сэргээгдэх эрчим хүчний систем гэх мэт хэт хүчдэлийн хамгаалалт нь гамшгийн хохирол, эдийн засгийн алдагдлыг үр дүнтэйгээр урьдчилан сэргийлдэг. Энэхүү нийтлэлд хэд хэдэн тохиолдлын судалгаагаар дамжуулан хэт хүчдэлийн хамгаалалт нь янз бүрийн салбарт үйл ажиллагааны тасралтгүй байдлыг хангахад гүйцэтгэдэг гол үүргийг бүрэн харуулсан болно.

Өнөөдөр бидний дэлхий улам бүр цахилгаанжиж байгаа бөгөөд өндөр чанартай хэт халалтын хамгаалалтад хөрөнгө оруулах нь зөвхөн урьдчилан сэргийлэх арга хэмжээ биш, харин зайлшгүй сонголт болсон.