Pełny numer elektro.info 7-8/2017 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  |  3
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.

HAGER

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

(3)
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
Adam | 16.03.2018, 16:48
Słuszna uwaga sam się nad tym zastanawiałem
Patrycjusz | 22.03.2018, 10:18
A jak jest zalecana wartość prądu impulsowego?
   1 / 1   

Wybrane dla Ciebie


Oznaczniki przewodów i kabli

Oznaczniki przewodów i kabli Zgodnie z obowiązującymi normami N-SEP-E-004, trwałe oznaczenie przewodów i kabli stanowi nieodłączną część standardów jakości nowoczesnych produktów, które są oczekiwane przez klienta(...) czytam dalej »


Urządzenie do detekcji zwarć łukowych

Detekcja zwarć łukowych Co roku w całej Europie wybucha ponad dwa miliony pożarów z powodu awarii w instalacji elektrycznej, których główną przyczyną są niebezpieczne zwarcia łukowe. Detektor (...) czytam dalej »


Oto nowe transformatory na szynę DIN»
Transformatory na szynę DIN -Breven

Każdy nowo powstały obiekt nie może istnieć bez punktów rozdzielczych, które w związku z rozwojem (...) czytam dalej »


Mierniki rezystancji izolacji - zobacz przegląd»

Ograniczniki przepięć do każdego typu sieci »

Miernik rezystancji izolacji - jaki wybrać Ograniczniki przepięć SPD - nowa generacja
Mierniki rezystencji izolacji są urządzeniami wspomagającymi "pomiary elektryczne" dzięki którym można określić m.in. stan techniczny instalacji elektrycznej oraz wskazać, które elementy obwodów wymagają... czytam dalej » Mogą być zainstalowane w obiektach przemysłowych z prądem zwarciowym do 100 kA. Jedna gama produktów dla wszystkich instalacji, obejmująca (...) czytam dalej »

Zasilanie urządzeń pożarowych w ujęciu normy 12101-10 »
Zasilanie urządzeń pożarowych

System prawny w prawodawstwie polskim porządkuje ważność aktów prawnych w następujący sposób: konstytucja, ratyfikowane umowy... czytam dalej »


Zaprojektuj ochronę przepięciową przy pomocy niezawodnego narzędzia » Czy diagnozować urządzenia elektryczne za pomocą termowizji »
Konfigurator systemów ochrony przepięciowej Pomiar za pomocą termowizji
Konfigurator systemów ochrony przepięciowej. Unikalne narzędzie doboru zabezpieczeń przepięciowych pozwalające na prawidłowe zaprojektowanie systemu SPD w kilku krokach (…) czytam dalej »
Kamera termowizyjna jest urządzeniem służącym do bezkontaktowego zobrazowania rozkładu temperatury na obserwowanej powierzchni na podstawie pomiaru (...) czytam dalej»

Jakie drukarki etykiet dla elektryków i elektroinstalatorów

Drukarka dla elektryka Po zakończeniu szkolenia odbędzie się praktyczny test egzaminacyjny. Uczestnik, który pozytywnie zaliczy test oraz zda pozytywnie egzamin kwalifikacyjny przed Państwową Komisją Kwalifikacyjną, otrzymuje imienne świadectwo upoważniające go do samodzielnego wykonywania pomiarów elektrycznych(...) czytam dalej »


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 »
6/2018

AKTUALNY NUMER:

elektro.info 6/2018
W miesięczniku m.in.:
  • - Zasilacze UPS w układach zasilania urządzeń elektromedycznych
  • - Oszczędność kosztów dla przedsiębiorstwa przemysłowego na podstawie analizy faktur zakupowych za media energetyczne
Zobacz szczegóły
Absolutne enkodery magnetyczne  do montażu i integracji w napędach o dużej wydajności

Absolutne enkodery magnetyczne do montażu i integracji w napędach o dużej wydajności

Nowoczesne systemy napędowe i pozycjonowania wymagają zastosowania rozwiązania zapewniającego absolutne wykrywanie w czasie rzeczywistym bieżącej pozycji wałka lub...
MICROS sp.j. W. Kędra i J. Lic MICROS sp.j. W. Kędra i J. Lic
Firma Micros istnieje na polskim rynku elektronicznym nieprzerwanie od 1988 roku. Jej początki to mały sklep z asortymentem elektronicznym,...
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