Pełny numer elektro.info 9/2015 tylko dla Ciebie [PDF]

wystarczy założyć konto w portalu elektro.info.pl

Prawidłowy dobór i koordynacja energetyczna ograniczników przepięć

Proper selection and energy coordination between surge protection devices
mgr inż. Jarosław Wiater  |  elektro.info 4/2016  |  20.04.2016  |  1
Dobierając ogranicznik przepięć należy uwzględnić: miejsce jego instalacji, napięcie ciągłej pracy Uc, napięciowy poziom ochrony Up.
Dobierając ogranicznik przepięć należy uwzględnić: miejsce jego instalacji, napięcie ciągłej pracy Uc, napięciowy poziom ochrony Up.
Dehn Polska

Urządzenia elektryczne i elektroniczne narażone są na działanie przepięć pojawiających się w sposób losowy w wybranych częściach rozbudowanego systemu przesyłu i rozdziału energii. Zaburzenia mogą wystąpić zarówno w liniach napowietrznych, jak i kablowych.

Stworzenie warunków zapewniających pewne i niezawodne działanie systemu elektroenergetycznego oraz pracujących w nich nowoczesnych elektronicznych systemów pomiarowych wymaga posiadania podstawowych informacji o:

  • charakterze narażeń udarowych występujących w systemie elektroenergetycznym,
  • poziomach odporności udarowej stosowanych urządzeń elektronicznych,
  • właściwościach i zasadach doboru odpowiednich rozwiązań wykorzystywanych do ochrony przed narażeniami udarowymi,
  • urządzeniach oraz systemach, z którymi one współpracują.

Urządzenia elektryczne i elektroniczne narażone są na działanie przepięć pojawiających się w sposób losowy w wybranych częściach rozbudowanego systemu przesyłu i rozdziału energii. Zaburzenia mogą wystąpić zarówno w liniach napowietrznych, jak i kablowych. Źródłem zaburzeń może być lokalny wzrost potencjałów i występujące różnice potencjałów wywołane przez napięcia i prądy udarowe powstające podczas:

  • operacji łączeniowych wykonywanych w obwodach WN/SN w normalnym i awaryjnym stanie pracy stacji,
  • bezpośrednich wyładowań piorunowych na terenie stacji lub w bliskim ich sąsiedztwie,
  • wyładowań piorunowych w napowietrzne linie przesyłowe WN/SN, SN/nn,
  • działania ograniczników przepięć w obwodach WN, SN i nn.

Napięcia i prądy udarowe mogą być również źródłem impulsowego pola elektromagnetycznego oddziałującego bezpośrednio na urządzenia.

Zaburzenia impulsowe pola elektromagnetycznego mogą być promieniowane przez urządzenia elektroenergetyczne i linie wysokich napięć podczas stanów nieustalonych w systemie.

Dobór i koordynacja energetyczna ograniczników przepięć

Chcąc skutecznie ochronić urządzenia przed skutkami przepięć należy przede wszystkim posiadać informację o wartościach znamionowych napięć udarowych wytrzymywanych przez te urządzenia. Dodatkowo należy mieć wiedzę na temat instalacji elektrycznej, do której urządzenie ma być podłączone.

Te dwie informacje pozwalają wybrać właściwy ogranicznik przepięć, tak aby napięcie na wejściu chronionego urządzenia nie przekraczało jego wytrzymałości udarowej.

Ze względu na rozbudowaną instalację elektryczną nie da się pominąć podczas doboru ogranicznika przepięć konieczności właściwego skoordynowania podziału energii udarów pomiędzy innymi elementami ograniczającymi przepięcia zainstalowanymi już w instalacji elektrycznej.

Każdy ogranicznik przepięć ma pewną określoną zdolność do przenoszenia przez siebie pewnej energii udaru. Jeśli po zadziałaniu ogranicznika przepięć energia przez niego przeniesiona przekroczy dopuszczalną wartość, wówczas może dojść do uszkodzenia ogranicznika przepięć, a nawet do jego eksplozji.

Ilość energii, którą może przez siebie przenieść ogranicznik przepięć, jest ściśle powiązana z zastosowaną do jego budowy technologią. Największą energię mogą wytrzymać ograniczniki przepięć zbudowane na bazie iskierników. W dalszej kolejności są układy kombinowane składające się z iskiernika i warystora. Dalej znajdziemy warystory, a na samym końcu znajdują się diody zabezpieczające (tzw. TRANSILE).

Czytaj też: Zagrożenie bezpieczeństwa powodowane stosowaniem ograniczników przepięć "B+C" >>>

Na podstawie informacji zamieszczonych na ograniczniku przepięć możemy szacunkowo określić jego zdolność do przenoszenia energii udaru.

W przypadku ograniczników T1 (patrz norma PN-EN 61643-11:2013 [1]) najważniejszym parametrem jest jego wytrzymałość na udarowy prąd impulsowy (Iimp lub I10/350).

Rys. 1. Zależność energetyczna prądów udarowych 10/350 μs i 8/20 μs
Rys. 1. Zależność energetyczna prądów udarowych 10/350 μs i 8/20 μs

Dla ograniczników T2 (patrz norma PN-EN 61643-11:2013 [1]) jest to znamionowy prąd wyładowczy (In). Bardzo często popełnianym błędem jest mylenie wyżej wymienionych parametrów, co może skutkować niewłaściwym doborem. Prąd impulsowy określa zdolność ogranicznika do odprowadzania prądu odpowiadającego energią bezpośredniemu doziemnemu wyładowaniu piorunowemu (10/350 ms), zaś znamionowy prąd wyładowczy określa zdolność ogranicznika do odprowadzania prądu odpowiadającemu prądowi indukowanemu podczas wyładowania piorunowego (8/20 ms).

Na rys. 1. zamieszczono przebieg pokazujący różnicę w energiach przenoszonych przez prąd 10/350 ms i 8/20 ms.

 

Literatura

1. PN-EN 61643-11:2013. Niskonapięciowe urządzenia ograniczające przepięcia - Część 11: Urządzenia ograniczające przepięcia w sieciach elektroenergetycznych niskiego napięcia - Wymagania i metody badań.
2. PN-EN 62305-1:2011. Ochrona odgromowa - Część 1: Zasady ogólne.
3. Sowa A.W.: Ochrona urządzeń oraz systemów elektronicznych przed narażeniami piorunowymi. Rozprawy Naukowe Nr 219. Oficyna Wydawnicza Politechniki Białostockiej, Białystok 2011.
4. Augustyniak L., Markowska R., Sowa A.: „Elementy i układy do ograniczania przepięć. Instrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych”. Katedra Telekomunikacji i Aparatury Elektronicznej, Politechnika Białostocka 2007.
5. Wiater J.: Zniszczenia elektronicznych liczników energii elektrycznej powstałe w wyniku niewłaściwego doboru ograniczników przepięć. Wiadomości Elektrotechniczne R. 83, nr 2 (2015), s. 23-25.
6. PN-EN 62305-2:2011. Ochrona odgromowa – Cześć 2: Zarządzanie ryzykiem.
7. Sowa A.: Wielostopniowe systemy ograniczania przepięć w instalacji elektrycznej w obiekcie budowlanym. http://www.ochrona.net.pl
8. Dehn + Söhne – Lightning Protection Guide. Revised 2nd edition. September 2007/2012.
9. PN-EN 60038:2012. Napięcia znormalizowane CENELEC.
10. PN-EN 61643-11:2013. Niskonapięciowe urządzenia ograniczające przepięcia - Część 11: Urządzenia ograniczające przepięcia w sieciach elektroenergetycznych niskiego napięcia - Wymagania i metody badań.
11. PN-HD 60364-4-443:2006.  Instalacje elektryczne w obiektach budowlanych - Ochrona dla zapewnienia bezpieczeństwa - Ochrona przed przepięciami atmosferycznymi lub łączeniowymi.

Zapisz się na bezpłatny NEWSLETTER. Co tydzień najświeższe informacje o budowie, remoncie i wykańczaniu wnętrz bezpośrednio na Twój e-mail.

 

 

Artykuł pochodzi z: miesięcznika elektro.info 4/2016

Komentarze

(1)
Marcin | 29.09.2016, 15:44
W opisie działania układu przedstawionego na rysunku 2a. wkradł się błąd.
W pkt. 3 powinno być:
suma spadków napięć na rezystorze i warystorze...
a nie na diodzie.
Mały błąd ale wprowadza niepotrzebne zamieszanie
   1 / 1   

Wybrane dla Ciebie


Jaką wybrać aparaturę kontrolno-pomiarową »

Zobacz oscyloskopy cyfrowe i porównaj parametry »
Zobacz urządzenia, które pomogą Ci diagnozować (...) czytaj dalej »
Mówiąc o parametrach oscyloskopów należy mieć na uwadze czas wznoszenia, częstotliwość próbkowania, interfejsy (...) czytaj dalej »

 


 

Zobacz jak zabezpieczysz się przed przepięciami »

Gdzie w środowisku występuje duża ilość przepięć np. w wyniku procesów łączeniowych, zachodzi potrzeba stosowania niezwykłej żywotności (...) czytaj dalej »

 


 

Jakie środki dowodowe wykonawca powinien zastosować w celu samooczyszczenia »
Jak zwiększyć obroty Twojej firmy?
Jakie środki dowodowe wykonawca powinien zastosować w celu samooczyszczenia jak zwiększyć obroty swojej firmy

Zgodnie z nową procedurą samooczyszczenia (self-cleaning) każdy wykonawca, wobec którego zachodzi jedna z przesłanek wykluczenia (...) czytaj dalej »

Zdobądź wiedzę i wykorzystuj ją w praktyce. Wybierz cel, zaplanuj działania i rozwijaj swoją firmę.
czytaj dalej»

 


 

Jaki agregat prądotwórczy wybrać »

Jaki agregat prądotwórczy wybrać »(...) posiadanie niezależnego, niezawodnego i odpowiednio dobranego źródła energii elektrycznej jest niezwykle (...)
czytaj dalej »

 


 

Jakie wybrać światło do nietypowych warunków pracy »

Jak dobrze dobrać aparaturę rozdzielczą niskiego i średniego napięcia »
Jakie wybrać światło do nietypowych warunków pracy » Jak dobrze dobrać aparaturę rozdzielczą niskiego i średniego napięcia »
(...) mogą pracować w ekstremalnie trudnych warunkach środowiskowych. Są niezawodne i zapewniają właściwą dystrybucję światła (...) czytaj dalej »
(...) urządzenia rozdzielcze różnych typów: pomiarowe, sterownicze, specjalne w obudowach metalowych i z tworzyw sztucznych (...) czytaj dalej »

 


 

Czy światło może wpływać na emocje »

Czy światło może wpływać na emocje »Nowoczesne oraz profesjonalnie zaprojektowane i wykonane systemy oświetleniowe mogą wpływać i wzmacniać odczucia (...) czytaj dalej »

 


 

» Chcesz się u nas reklamować? Dołącz do najlepszych w branży »

Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników naszego portalu... dowiedz się więcej »
Zapisz się na bezpłatny newsletter!
Najnowsze informacje na Twoją skrzynkę:
4/2017

AKTUALNY NUMER:

elektro.info 4/2017
W miesięczniku m.in.:
  • - Zagrożenia pożarowe oraz porażeniowe pochodzące od ograniczników przepięć (SPD)
  • - Wymagania środowiskowe dla urządzeń i instalacji elektroenergetycznych
Zobacz szczegóły
UPS-y kompensacyjne

UPS-y kompensacyjne

Urządzenia zasilania bezprzerwowego są niezbędnym elementem układów zasilania wrażliwych odbiorów, procesów technologicznych, zasilania centrów danych i układów...
JEAN MUELLER POLSKA Sp.z o.o. JEAN MUELLER POLSKA Sp.z o.o.
Firma JEAN MÜELLER GmbH ,  została założona w Eltville nad Renem w 1897 roku przez Jeana Müllera. Ten przedsiębiorczy człowiek w 1895...
Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright @ 2004-2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa, w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl