elektro.info

Jak chronić się przed przepięciami w instalacjach?

Jak chronić się przed przepięciami w instalacjach?

Miedź przejmuje kontrolę nad samochodami elektrycznymi »

Miedź przejmuje kontrolę nad samochodami elektrycznymi »

news Konferencja „Zasilanie budynków oraz samochodów elektrycznych w energię elektryczną”

Konferencja „Zasilanie budynków oraz samochodów elektrycznych w energię elektryczną”

Zapraszamy Państwa na kolejną konferencję techniczno-szkoleniową organizowaną przez redakcję „elektro.info”, która została poświęcona dwóm problemom: zasilaniu budynków w energię elektryczną w warunkach...

Zapraszamy Państwa na kolejną konferencję techniczno-szkoleniową organizowaną przez redakcję „elektro.info”, która została poświęcona dwóm problemom: zasilaniu budynków w energię elektryczną w warunkach normalnych i w czasie pożaru oraz ładowaniu samochodów elektrycznych. Konferencja odbędzie się 1 kwietnia (to nie prima aprilis!) w Warszawie, Centrum Konferencyjne WEST GATE, Al. Jerozolimskie 92.

Prawidłowy dobór i koordynacja energetyczna ograniczników przepięć

Proper selection and energy coordination between surge protection devices

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.

Zobacz także

Zagrożenia pożarowe powodowane przez doziemne wyładowania piorunowe i ich neutralizacja

Zagrożenia pożarowe powodowane przez doziemne wyładowania piorunowe i ich neutralizacja

W artykule scharakteryzowano zagrożenie pożarowe powodowane przez doziemne wyładowania piorunowe. Przedstawiono fotografie obrazujące zniszczenia, które zostały spowodowane przez pioruny. W skrócie omówiono...

W artykule scharakteryzowano zagrożenie pożarowe powodowane przez doziemne wyładowania piorunowe. Przedstawiono fotografie obrazujące zniszczenia, które zostały spowodowane przez pioruny. W skrócie omówiono także sposoby ochrony przed skutkami wyładowań piorunowych. Tekst nawiązuje do następujących zagadnień: oświetlenie, oświetlenie awaryjne, oświetlenie ewakuacyjne, oświetlenie zapasowe, znaki bezpieczeństwa.

Użytkowanie energii elektrycznej na placu budowy (część 5.)

Użytkowanie energii elektrycznej na placu budowy (część 5.)

Na placu budowy ochrony przed skutkami wyładowań atmosferycznych oraz przepięć wywołanych czynnościami łączeniowymi w sieci zasilającej wymagają przede wszystkim obiekty zaplecza budowy oraz, w większości...

Na placu budowy ochrony przed skutkami wyładowań atmosferycznych oraz przepięć wywołanych czynnościami łączeniowymi w sieci zasilającej wymagają przede wszystkim obiekty zaplecza budowy oraz, w większości przypadków, także nowo wznoszone obiekty. Rozróżniamy przy tym ochronę zewnętrzną, mającą na celu zminimalizowanie skutków bezpośredniego trafienia pioruna w obiekt, oraz ochronę wewnętrzną, zabezpieczającą czułe elektroniczne urządzenia przed przepięciami powodowanymi przez zjawiska atmosferyczne...

Nowe normy dotyczące ochrony odgromowej obiektów budowlanych

Nowe normy dotyczące ochrony odgromowej obiektów budowlanych

Urządzenie piorunochronne powinno przejąć i odprowadzić do ziemi prąd wyładowania piorunowego w sposób bezpieczny dla ludzi oraz eliminujący możliwość uszkodzenia chronionego obiektu budowlanego oraz urządzeń...

Urządzenie piorunochronne powinno przejąć i odprowadzić do ziemi prąd wyładowania piorunowego w sposób bezpieczny dla ludzi oraz eliminujący możliwość uszkodzenia chronionego obiektu budowlanego oraz urządzeń w nim zainstalowanych. Obecnie wprowadzane są cztery nowe normy serii PN-EN 62305, określające zasady ochrony odgromowej obiektów budowlanych. W normach tych szczególną uwagę zwrócono na ochronę przed piorunowym impulsem elektromagnetycznym, którego oddziaływanie może spowodować uszkodzenie...

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).

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).

b prawidlowy dobor i koordynacja rys01

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.

Ograniczniki przepięć należy umieszczać tak, aby w poszczególnych punktach zabezpieczanej instalacji elektrycznej nie zostały przekroczone dopuszczalne wartości napięć. Mając na uwadze strefową koncepcję ochrony odgromowej, jak również rozległość chronionej instalacji elektrycznej, konieczne jest stosowanie kilkustopniowego układu do ograniczania przepięć. W podzielonym na strefy obiekcie, przy przejściu z jednej strefy do drugiej konieczne jest ograniczanie wartości szczytowych przepięć występujących w instalacjach niskonapięciowych oraz impulsów pola elektromagnetycznego do poziomów dopuszczalnych w danej strefie [2, 3].

Poszczególne ograniczniki przepięć powinny odprowadzać (np. do przewodu ochronnego PE dla sieci TN‑S, PEN dla sieci TN-C itp.) część prądu udarowego.

O właściwym doborze ograniczników przepięć decyduje w głównej mierze:

  • charakter narażeń udarowych,
  • rodzaj chronionego układu,
  • sposób budowy ogranicznika (iskiernik/warystor/układ kombinowany) – zdolność do odprowadzania udarów prądowych,
  • napięciowy poziom ochrony (Up) ogranicznika przepięć.

Kilkustopniowe układy zabezpieczające umożliwiają zsumowanie ich ochronnych zalet i wyeliminowanie niepożądanych efektów związanych z ich oddzielnym zastosowaniem.

Bezsporną zaletą ogranicznika iskiernikowego jest zdolność do przewodzenia prądów udarowych o bardzo dużych energiach. Wadą jest ich dość długi czas, jaki potrzebują, aby zadziałać.

Zaletą ograniczników warystorowych jest szybkość działania, wadą zaś mała wytrzymałość na prądy udarowe.

Typowy wielostopniowy układ składa się z dwóch elementów ograniczających napięcia i elementu wzdłużnego. W przypadku układu składającego się z dwóch elementów ochronnych element wzdłużny koordynuje ich wzajemne działanie oraz ogranicza wartość prądu, który może popłynąć przez drugi z elementów ochronnych.

Przykładowe rozwiązania typowych układów zabezpieczających przedstawia rys. 2.

b prawidlowy dobor i koordynacja rys02

Rys. 2. Przykłady rozwiązań układów ochrony przepięciowej [4]: rys. J. Wiater

Zasada działania dwustopniowego układu zaprezentowanego na rys. 2a jest następująca:

b prawidlowy dobor i koordynacja rys03a

Rys. 3a. Rzeczywiste przebiegi napięć na odgromniku – 500 V/div, 2 μs/div; rys. J. Wiater

  • w momencie, gdy na wejście układu przyjdzie udar napięciowy i napięcie na warystorze przekroczy napięcie przebicia lawinowego, zaczyna on przewodzić,
  • płynący przez warystor prąd powoduje wzrost spadku napięcia na rezystorze pomiędzy warystorem a odgromnikiem,
  • suma spadków napięć na rezystorze i warystorze odkłada się na odgromniku i gdy przekroczy wartość dynamicznego napięcia zapłonu, wówczas nastąpi jego zadziałanie przez co zostanie ograniczony prąd płynący przez warystor [4].
b prawidlowy dobor i koordynacja rys03b

Rys. 3b. Rzeczywiste przebiegi napięć na elemencie wzdłużnym – 500 V/div, 2 μs/div; rys. J. Wiater

W rzeczywistej instalacji elektrycznej element wzdłużny reprezentowany jest przez odcinek przewodu o minimalnej długości niezbędnej do właściwego skoordynowania pracy poszczególnych elementów. Na rys. 3arys. 3b i rys. 3c zaprezentowano rzeczywiste przebiegi napięć panujące na poszczególnych elementach prawidłowo działającego dwustopniowego układu ograniczającego przepięcia.

b prawidlowy dobor i koordynacja rys03c

Rys. 3c. Rzeczywiste przebiegi napięć na warystorze – 500 V/div, 2 μs/div; rys. J. Wiater

Jeśli w danej instalacji elektrycznej nie będzie zachowana właściwa koordynacja pracy ograniczników, może dojść do sytuacji, w której pierwszy działający element ograniczający przepięcie tak mocno je zredukuje, że wcześniejszy nie będzie mógł zadziałać, gdyż nie zostanie przekroczone napięcie, przy którym on zaczyna przewodzić prąd. Prowadzi to bezpośrednio do przekroczenia dopuszczalnej energii udaru przenoszonej przez ogranicznik przepięć, który zadziałał jako pierwszy. Bardzo często kończy się to jego uszkodzeniem lub eksplozją.

Aby bardziej przybliżyć zasadę koordynacji pracy i koordynacji energetycznej ograniczników przepięć poniżej na rys. 4. pokazano rzeczywiste przebiegi napięć panujących na ogranicznikach przepięć podczas ich pracy. Ich wzajemna relacja bezpośrednio przekłada się na kolejność działania, a co za tym idzie na skuteczność ochrony przepięciowej lub w ekstremalnym przypadku na jej brak.

Z powyższego przebiegu wynika, że napięcie niezbędne do zadziałania ogranicznika iskiernikowego wynosi 4,06 kV.

Do zadziałania warystora nr 1 niezbędne jest napięcie o wartości 1,06 kV, zaś dla warystora nr 2 niezbędne jest napięcie 1,88 kV.

b prawidlowy dobor i koordynacja rys04

Rys. 4. Napięcie panujące na iskierniku (CH1 – krzywa koloru czerwonego), warystorze nr 1 (CH2 – krzywa koloru niebieskiego), warystorze nr 2 (CH3 – krzywa koloru czarnego) – CH1/CH2/CH3 500 V/div, 2 μs/div; rys. J. Wiater

Jeśli w instalacji elektrycznej najpierw zastosujemy element o niższym napięciu zadziałania lub nie zapewnimy wzajemnej koordynacji, może dojść do uszkodzenia przy pierwszym przepięciu o energii przekraczającej wytrzymałość ogranicznika o najmniejszym napięciu zadziałania. Pierwszy ogranicznik, który zadziała, obniży tak napięcie w instalacji, że napięcie na drugim ograniczniku nie przekroczy progu jego zadziałania.

b prawidlowy dobor i koordynacja rys05

Rys. 5. Napięcie panujące na warystorze nr 1 (CH1 – krzywa koloru czerwonego), warystorze nr 2 (CH2 – krzywa koloru niebieskiego), warystorze nr 3 (CH3 – krzywa koloru czarnego) – CH1/CH2/CH3 500V/div, 2 μs/div; rys. J. Wiater

Sprawę dodatkowo komplikuje fakt, iż ogranicznik iskiernikowy potrzebuje około 1 ms, aby zaczął działać. Dodatkowo wymusza to konieczność stosowania właściwej koordynacji pracy i koordynacji energetycznej ograniczników przepięć.

Na rys. 5. zamieszczono przebiegi napięć panujących na różnych ogranicznikach warystorowych.

Krzywa napięcia panującego na ograniczniku warystorowym nr 1 i nr 2 jest bardzo do siebie zbliżona. Różnica w napięciu niezbędym do zadziałania ogranicznika przepięć wynosi około 85 V. Warystory nr 1 i nr 2 pochodzą od tego samego producenta, z różnych serii produkcyjnych. W przypadku równoległego połączenia warystor nr 2 zadziała szybciej, niż warystor nr 1. Wniosek z powyższego jest następujący, iż bezpośrednie połączenie równoległe ograniczników warystorowych nie powoduje wzajemnego zwiększenia ich wytrzymałości udarowej, jak i całej chronionej instalacji.

b prawidlowy dobor i koordynacja rys06

Rys. 6. Napięcie panujące na ograniczniku iskiernikowym (CH1 – krzywa koloru czerwonego) i na ograniczniku kombinowanym składającym się iskiernika i warystora (CH2 – krzywa koloru niebieskiego) – CH1/CH2/CH3 500 V/div, 2 μs/div; rys. J. Wiater

W układach do ograniczania przepięć zwiększenie wytrzymałości udarowej możliwe jest tylko poprzez zastosowanie kilku elementów ograniczających przepięcia właściwie między sobą skoordynowanych. Przedstawione subtelne różnice w rzeczywistości mogą się przełożyć na niewłaściwe działanie układu ograniczającego przepięcie, a nawet mogą prowadzić do jego uszkodzenia.

Na rys. 6. przedstawiono przebieg napięcia panującego podczas pracy iskiernikowego ogranicznika przepięć i kombinowanego ogranicznika przepięć składającego się z iskiernika i warystora prawidłowo wzajemnie z sobą skoordynowanych. Wyraźnie widać różnice w poziomie napięcia i szybkości działania układu. Wytrzymałość udarowa nowoczesnych układów kombinowanych jest taka sama jak dla ograniczników iskiernikowych przy jednoczesnym obniżeniu napięciowego poziomu ochrony.

Zalecenia w zakresie doboru ograniczników przepięć

Dobierając ogranicznik, należy w pierwszej kolejności określić, czy w ogóle jest on potrzebny. Oceny tej dokonujemy poprzez analizę ryzyka zgodnie z wytycznymi normy PN‑EN 62305-2 [6] lub analizując szczegółowe przepisy narzucone na mocy ustaw, lub rozporządzeń.

W przypadku między innymi budynków, stacji paliw płynnych bez względu na wynik analizy ryzyka konieczne jest stosowanie urządzeń piorunochronnych oraz przeciwprzepięciowych.

Cały czas należy mieć również na uwadze fakt, iż nowoczesne rozwiązania techniczne bazują w większości przypadków na układach sterowanych przez komputery. Napięcia znamionowe pracy systemów komputerowych są z roku na rok coraz bardziej obniżane ze względu na straty energii. Obecnie są to napięcia rzędu kilku woltów.

Należy zauważyć, że postęp technologiczny zmniejsza odporność urządzeń na przepięcia, a ich uszkodzenia niosą ze sobą bardzo duże straty finansowe. Wymusza to bardziej skuteczną ochronę urządzeń elektrycznych i elektronicznych od przepięć poprzez między innymi stosowanie wielostopniowych układów je ograniczających. Mając powyższe na uwadze zaleca się stosowanie układów i urządzeń ograniczających przepięcia.

W momencie gdy zdecydujemy się na wyposażenie instalacji elektrycznej w ograniczniki przepięć, należy zgodnie z zaleceniami norm ochrony odgromowej z serii PN-EN 62305 podzielić analizowany obiekt na strefy LPZ (zgodnie ze strefową koncepcją ochrony odgromowej), w których występuje określony stopień narażenia urządzeń na działanie udarów napięciowych i prądowych [7] (z ang. LPZ – Lightning Protection Zone).

Urządzenia pracujące w strefie LPZ0A są narażone na bezpośrednie oddziaływanie impulsowego pola elektrycznego i magnetycznego oraz prądu piorunowego o nieograniczonej wartości.

b prawidlowy dobor i koordynacja rys07

Rys. 7. Podział obiektu na strefy LPZ [8]; rys. J. Wiater

Urządzenia pracujące w strefie LPZ0B narażone są na bezpośrednie oddziaływanie impulsowgo pola elektromagnetycznego wywołanego przez prądy piorunowe, analogicznie jak w strefie LPZ0A, oraz napięć i prądów udarowych indukowanych przez prądy piorunowe.

W strefie LPZ1 urządzenia są już chronione przed bezpośrednim oddziaływaniem prądu piorunowego przy jednoczesnym ograniczeniu na granicy strefy poziomu narażenia za pomocą ogranicznika przepięć.

b prawidlowy dobor i koordynacja rys08

Rys. 8. Układ czterech ograniczników przepięć chroniących instalację elektryczną, gdzie: ZK – złącze kablowe, kWh – licznik energii elektrycznej, R1 – rozdzielnica, np. piętrowa, Urz. El – końcowe urządzenie elektryczne; rys. J. Wiater

W kolejnych strefach poziomy napięć powinny być stopniowo obniżane za pomocą odpowiednio dobranych ograniczników przepięć tak, aby wytrzymałość udarowa urządzeń w nich instalowanych była wyższa od maksymalnego spodziewanego napięcia panującego w tej strefie. Przykład podziału obiektu na strefy LPZ zamieszczono na rys. 7.

W skrócie – na granicy poszczególnych stref LPZ należy stosować odpowiednie ograniczniki obniżające maksymalne spodziewane wartości szczytowe napięć do ustalonego poziomu – stosownie do przyjętych kategorii wytrzymałości udarowej wg normy PN-HD 60364-4-443 [11]. Koncepcję wielostopniowego układu ograniczającego przepięcia przedstawiono na rys. 8.

Dobierając ogranicznik przepięć, należy uwzględnić:

  • miejsce jego instalacji,
  • napięcie ciągłej pracy Uc,
  • napięciowy poziom ochrony Up.

Na podstawie informacji dotyczącej miejsca jego instalacji można wybrać technologię, w której powinien być wykonany ogranicznik przepięć.

Argumenty przytaczane przez przeciwników tych zaleceń są sprzeczne ze stanowiskiem przyjętym przez energetykę między innymi niemiecką, hiszpańską, słowacką itp. W tych krajach takie kryteria są obligatoryjne.

Jeśli zestawi się całościową wartość ponoszonej inwestycji z kosztem jednego właściwie skonstruowanego ogranicznika na wejściu, to argumenty o „drogiej” technologii wydają się zupełnie nietrafione.

UWAGA!

Na granicy stref LPZ0 i LPZ1 zaleca się stosowanie ogranicznika typu ucinającego napięcie lub kombinowanego, w którym ­wykorzystano technologię iskiernikową. Zdaniem autora stosowanie technologii warystorowej powinno być w tym miejscu zabronione. Zalecana wartość prądu impulsowego 10/350 ms – 25 kA/pole.

Kolejny argument podnoszony przez przeciwników odnosi się do średniej statystycznej wartości szczytowej prądu doziemnego wyładowania piorunowego.

Stwierdzenie, że w 95% przypadków prąd wyładowania jest mniejszy niż 25 kA, stawia pod znakiem zapytania sens stosowania układów ograniczających przepięcia. Zjawisko doziemnego wyładowania piorunowego ma charakter losowy. Podobnie rozumując układ ograniczający przepięcia oparty na technologii warystorowej zadziała losowo, raz prąd ograniczy, raz nie wytrzyma.

Należy sobie zadać pytanie: to po co go stosować? A co z prądem kolejnego doziemnego wyładowania, które następuje w kilkadziesiąt milisekund po wyładowaniu głównym?

Zdaniem autora ochrona odgromowa i przeciwprzepięciowa ma być zawsze skuteczna, stąd też wysokie wymagania dla jednego ogranicznika w obiekcie nie są niczym wygórowanym.

b prawidlowy dobor i koordynacja tab1

Tab. 1. Wymagana wytrzymałość ograniczników na przepięcia dorywcze (TOV) dla układów sieci TN, TT, IT – na podstawie normy PN-EN 61643-11:2013 [10]

Należy też zauważyć, iż w przypadku stosowania technologii warystorowej wbrew powyższym zaleceniom narażamy się na brak koordynacji energetycznej ograniczników przepięć ze względu między innymi na rozrzut technologiczny napięcia zadziałania ograniczników warystorowych opisany wcześniej, niemożliwy do określenia w warunkach panujących na budowie lub hali montażowej.

Dobierając ogranicznik przepięć nie można zapomnieć o parametrze określającym maksymalne napięcie ciągłej pracy (Uc), musi ono być większe od maksymalnego napięcia fazowego danej sieci.

Biorąc pod uwagę wytyczne normy PN-EN 60038:2012 [9] napięcie ciągłej pracy powinno być co najmniej o 10% większe od napięcia znamionowego sieci.

Dobierając ograniczniki należy pamiętać o przepięciach dorywczych pojawiających się w sieciach. W tab. 1. przytoczono normatywne wymagania w tym zakresie opisane szczegółowo w normie PN-EN 61643-11:2013 [10].

Napięciowy poziom ochrony Up powinien być mniejszy niż deklarowana przez producenta najmniejsza wytrzymałość udarowa urządzenia zainstalowanego w danej sieci i w danym fizycznym miejscu jego użytkowania.

Podsumowanie

Stosowanie coraz doskonalszych urządzeń elektronicznych w urządzeniach elektrycznych i elektronicznych stwarza konieczność przeanalizowania ich zagrożeń udarowych oraz podjęcia odpowiednich środków ochrony.

Tylko prawidłowa wzajemna koordynacja energetyczna zapewni skuteczną ochronę przed przepięciami, na które urządzenia są coraz bardziej czułe.

Prawidłowe rozwiązania są bardzo dobrze znane, lecz ze względów czysto ekonomicznych odstępuje się od ich fizycznej realizacji podczas budowy nowych obiektów. Dlatego warto się zastanowić, czy oszczędność rzędu tysiąca złotych plus VAT na tle wartości inwestycji nierzadko szacowanej na kilka, kilkanaście milionów złotych, ma sens.

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.

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!

Galeria zdjęć

Tytuł
przejdź do galerii

Powiązane

Kurs praktycznego wykorzystania programu ATP - EMTP (część 13.)

Kurs praktycznego wykorzystania programu ATP - EMTP (część 13.)

W trzynastej części kursu zostaną zaprezentowane proste układy energoelektroniczne: prostowniki 1-fazowe i 3-fazowe oraz falownik 1-fazowy. Mogą one stanowić punkt wyjściowy do samodzielnego modelowania...

W trzynastej części kursu zostaną zaprezentowane proste układy energoelektroniczne: prostowniki 1-fazowe i 3-fazowe oraz falownik 1-fazowy. Mogą one stanowić punkt wyjściowy do samodzielnego modelowania w EMTP bardziej skomplikowanych układów energoelektronicznych.

Kurs praktycznego wykorzystania programu ATP - EMTP (część 9.)

Kurs praktycznego wykorzystania programu ATP - EMTP (część 9.)

W dziewiątej części kursu zostanie zaprezentowany praktyczny przykład wykorzystania pakietu ATP do obliczania prostych układów napędowych z wykorzystaniem różnego rodzaju silników asynchronicznych 3-fazowych.

W dziewiątej części kursu zostanie zaprezentowany praktyczny przykład wykorzystania pakietu ATP do obliczania prostych układów napędowych z wykorzystaniem różnego rodzaju silników asynchronicznych 3-fazowych.

Kurs praktycznego wykorzystania programu ATP - EMTP (część 8.)

Kurs praktycznego wykorzystania programu ATP - EMTP (część 8.)

W ósmej części kursu zostanie zaprezentowany praktyczny przykład wykorzystania pakietu ATP do obliczania i oceny skuteczności ochrony przed przepięciami powstającymi podczas wyładowań piorunowych w linie...

W ósmej części kursu zostanie zaprezentowany praktyczny przykład wykorzystania pakietu ATP do obliczania i oceny skuteczności ochrony przed przepięciami powstającymi podczas wyładowań piorunowych w linie średniego napięcia. Specjalna grupa elementów dedykowana do takich zastosowań zostanie dodatkowo szczegółowo opisana.

Kurs praktycznego wykorzystania programu ATP - EMTP (część 7.)

Kurs praktycznego wykorzystania programu ATP - EMTP (część 7.)

W siódmej części kursu zostanie zaprezentowany praktyczny przykład wykorzystania pakietu ATP do obliczania poziomów przepięć występujących w systemie elektroenergetycznym podczas operacji łączeniowych...

W siódmej części kursu zostanie zaprezentowany praktyczny przykład wykorzystania pakietu ATP do obliczania poziomów przepięć występujących w systemie elektroenergetycznym podczas operacji łączeniowych i zwarć. Opiszemy również szczegółowo specjalnągrupę elementów przeznaczonych do tych zastosowań.

Kurs praktycznego wykorzystania programu ATP - EMTP (część 4.)

Kurs praktycznego wykorzystania programu ATP - EMTP (część 4.)

W czwartej części kursu zostaną szczegółowo scharakteryzowane transformatory i autotransformatory. W obliczeniach przeprowadzanych za pomocą pakietu ATP wykorzystywane są wyniki prób stanu jałowego i zwarcia...

W czwartej części kursu zostaną szczegółowo scharakteryzowane transformatory i autotransformatory. W obliczeniach przeprowadzanych za pomocą pakietu ATP wykorzystywane są wyniki prób stanu jałowego i zwarcia powszechnie dostępne na tabliczkach znamionowych i w katalogach.

Kurs praktycznego wykorzystania programu ATP EMTP (część 3.)

Kurs praktycznego wykorzystania programu ATP EMTP (część 3.)

W trzeciej części kursu zostaną scharakteryzowane linie przesyłowe (napowietrzne i kablowe). W obliczeniach przeprowadzanych za pomocą pakietu ATP wykorzystywane są typowe, powszechnie dostępne w katalogach...

W trzeciej części kursu zostaną scharakteryzowane linie przesyłowe (napowietrzne i kablowe). W obliczeniach przeprowadzanych za pomocą pakietu ATP wykorzystywane są typowe, powszechnie dostępne w katalogach parametry. Wszystkie inne niezbędne parametry, takie jak m.in. reaktancje podłużne i susceptancje poprzeczne, są automatycznie przeliczane przez ATP i nie ma konieczności przeprowadzania dodatkowych obliczeń.

Kurs praktycznego wykorzystania programu ATP - EMTP (część 2.)

Kurs praktycznego wykorzystania programu ATP - EMTP (część 2.)

Układy trójfazowe prądu sinusoidalnie zmiennego są powszechnie stosowane w elektroenergetyce. W rękach sprawnego inżyniera możliwość przeprowadzania prostych, szybkich i bezbłędnych obliczeń może być bardzo...

Układy trójfazowe prądu sinusoidalnie zmiennego są powszechnie stosowane w elektroenergetyce. W rękach sprawnego inżyniera możliwość przeprowadzania prostych, szybkich i bezbłędnych obliczeń może być bardzo często przydatna w pracy zawodowej. Pakiet ATP może być nieocenionym źródłem pomocy. W drugiej części kursu poprawność wykonywanych obliczeń zostanie zweryfikowana analitycznie, na przykładzie prostego układu trójfazowego.

Kurs praktycznego wykorzystania programu ATP - EMTP (część 1.)

Kurs praktycznego wykorzystania programu ATP - EMTP (część 1.)

Pakiet ATP to oprogramowanie służące do analizy obwodów w dziedzinie czasu. Poprawność obliczeń wykonywanych przez program była już wielokrotnie weryfikowana w praktyce i to z dobrymi efektami. ATP to...

Pakiet ATP to oprogramowanie służące do analizy obwodów w dziedzinie czasu. Poprawność obliczeń wykonywanych przez program była już wielokrotnie weryfikowana w praktyce i to z dobrymi efektami. ATP to pakiet programów o ogromnych możliwościach. W rękach sprawnego inżyniera będzie stanowił nieocenione narzędzie pracy.

news Bawaria wesprze finansowo zakup magazynu energii

Bawaria wesprze finansowo zakup magazynu energii

Jak podaje portal gramwzielone.pl, Bawaria wesprze finansowo prosumentów instalujących magazyn energii, dzięki któremu zgromadzą nadwyżki produkowanej energii elektrycznej. Dzięki temu miasto ma ograniczyć...

Jak podaje portal gramwzielone.pl, Bawaria wesprze finansowo prosumentów instalujących magazyn energii, dzięki któremu zgromadzą nadwyżki produkowanej energii elektrycznej. Dzięki temu miasto ma ograniczyć rozbudowę sieci energetycznej.

news elektro.info szkoli elektryków

elektro.info szkoli elektryków

Wiosenna edycja szkoleń prowadzonych przez naszą redakcję rozpoczęła się 28 lutego – tego dnia redaktor naczelny „elektro.info” Julian Wiatr wygłosił dla potrzeb Warszawskiego Oddziału Stowarzyszenia Polskich...

Wiosenna edycja szkoleń prowadzonych przez naszą redakcję rozpoczęła się 28 lutego – tego dnia redaktor naczelny „elektro.info” Julian Wiatr wygłosił dla potrzeb Warszawskiego Oddziału Stowarzyszenia Polskich Energetyków czterogodzinny wykład poświęcony kompensacji mocy biernej.

Jak prawidłowo dobrać ograniczniki przepięć

Jak prawidłowo dobrać ograniczniki przepięć

Większość ograniczników przepięć sprzedawanych na terenie Polski jest niewłaściwie oznaczona. W artykule opisano właściwy sposób oznaczania ograniczników przepięć zgodnie z normą PN-EN 61643-11.

Większość ograniczników przepięć sprzedawanych na terenie Polski jest niewłaściwie oznaczona. W artykule opisano właściwy sposób oznaczania ograniczników przepięć zgodnie z normą PN-EN 61643-11.

Co musisz wiedzieć o licznikach energii elektrycznej?

Co musisz wiedzieć o licznikach energii elektrycznej?

Licznik energii elektrycznej powinien zostać zainstalowany w każdym domu. Zazwyczaj montuje go dostawca energii, który dzięki urządzeniu rejestruje, ile energii elektrycznej nam dostarcza. Jeśli chcemy...

Licznik energii elektrycznej powinien zostać zainstalowany w każdym domu. Zazwyczaj montuje go dostawca energii, który dzięki urządzeniu rejestruje, ile energii elektrycznej nam dostarcza. Jeśli chcemy wiedzieć, ile prądu zużyliśmy, to wystarczy spojrzeć na licznik. Dzięki niemu jesteśmy też w stanie kontrolować dostawcę energii oraz sprawdzać, czy płacimy odpowiedniej wysokości rachunki za prąd. Jak działa licznik energii elektrycznej i gdzie go zamontować?

Zagrożenie pożarowe oraz porażeniowe pochodzące od ograniczników przepięć (SPD)

Zagrożenie pożarowe oraz porażeniowe pochodzące od ograniczników przepięć (SPD)

Autor scharakteryzował ograniczniki przepięć iskiernikowe i warystorowe, kwestie dobezpieczania ograniczników przepięć, podał przykład wyznaczenia minimalnego przekroju przewodu w torze ogranicznika przepięć...

Autor scharakteryzował ograniczniki przepięć iskiernikowe i warystorowe, kwestie dobezpieczania ograniczników przepięć, podał przykład wyznaczenia minimalnego przekroju przewodu w torze ogranicznika przepięć i omówił ograniczniki przepięć w instalacjach zasilanych w układzie TT.

Nowe listwy antyprzepięciowe CLASSIC i VARIANT

Nowe listwy antyprzepięciowe CLASSIC i VARIANT

Na rynek wchodzą właśnie nowe serie listew antyprzepięciowych CLASSIC oraz VARIANT, ta druga z unikalną możliwością odłączenia przewodu zasilającego. Produkty przeznaczone są do zabezpieczania domowej...

Na rynek wchodzą właśnie nowe serie listew antyprzepięciowych CLASSIC oraz VARIANT, ta druga z unikalną możliwością odłączenia przewodu zasilającego. Produkty przeznaczone są do zabezpieczania domowej lub biurowej elektroniki. Ich wytwórcą jest polski producent rozwiązań zasilania gwarantowanego EVER Sp. z o.o., znany również z bogatej oferty zasilaczy UPS.

Przeciwpożarowy Wyłącznik Prądu – metodyka konstruowania (część 1.)

Przeciwpożarowy Wyłącznik Prądu – metodyka konstruowania (część 1.)

Od wielu lat obserwujemy ożywioną dyskusję dotyczącą rozwiązań technicznych przeciwpożarowych wyłączników prądu, w której to dyskusji ścierają się różne poglądy środowiska zawodowego pożarników oraz środowiska...

Od wielu lat obserwujemy ożywioną dyskusję dotyczącą rozwiązań technicznych przeciwpożarowych wyłączników prądu, w której to dyskusji ścierają się różne poglądy środowiska zawodowego pożarników oraz środowiska zawodowego elektryków. Wiele ­zamieszania w tym zakresie wprowadziło Rozporządzenie Ministra Infrastruktury i Budownictwa z dnia 17 listopada 2016 roku, w sprawie sposobu deklarowania właściwości użytkowych wyrobów budowlanych oraz sposobu znakowania ich znakiem budowlanym. Mimo upływu dwóch...

news elektro.info szkoli elektryków i pożarników

elektro.info szkoli elektryków i pożarników

Listopad, podobnie jak październik, był pracowitym miesiącem dla naszej redakcji. Prowadziliśmy liczne szkolenia dla członków MOIIB, członków Kaliskiego Oddziału SEP oraz członków WOIIB zrzeszonych w BT...

Listopad, podobnie jak październik, był pracowitym miesiącem dla naszej redakcji. Prowadziliśmy liczne szkolenia dla członków MOIIB, członków Kaliskiego Oddziału SEP oraz członków WOIIB zrzeszonych w BT WOIIB w Kaliszu, a także dla słuchaczy kursu wentylacji pożarowej zorganizowanego przez CNBOP-PIB w Józefowie. Ponadto uczestniczyliśmy w XX Jubileuszowym Sympozjum Poznańskiego Oddziału SEP, zajęciach studiów podyplomowych Politechniki Wrocławskiej oraz konferencji ELEKTRO-VIP w Polanicy-Zdroju.

Zagrożenie bezpieczeństwa powodowane stosowaniem ograniczników przepięć "B+C"

Zagrożenie bezpieczeństwa powodowane stosowaniem ograniczników przepięć "B+C"

Ochrona odgromowa i przeciwprzepięciowa, ograniczniki przepięć, zagrożenie pożarowe, wytrzymałość udarowa oraz warystor stanowią główny wątek niniejszej publikacji. Jej autor przestawił wyniki badań wytrzymałości...

Ochrona odgromowa i przeciwprzepięciowa, ograniczniki przepięć, zagrożenie pożarowe, wytrzymałość udarowa oraz warystor stanowią główny wątek niniejszej publikacji. Jej autor przestawił wyniki badań wytrzymałości udarowej ograniczników oraz praktyczne przykłady zniszczeń powstałych w wyniku powszechnego stosowania ograniczników o mniejszej niż deklarowana wytrzymałości udarowej – tzw. „B+C”, składających się tylko z warystora.

Uproszczony projekt instalacji odgromowej budynku akumulatorowni

Uproszczony projekt instalacji odgromowej budynku akumulatorowni

Budynek w obecnej chwili pozbawiony jest instalacji odgromowej. Ponieważ w budynku występują strefy zagrożone wybuchem, zgodnie z wymaganiami PN-89/E 05003-3 instalacja odgromowa jest konieczna bez względu...

Budynek w obecnej chwili pozbawiony jest instalacji odgromowej. Ponieważ w budynku występują strefy zagrożone wybuchem, zgodnie z wymaganiami PN-89/E 05003-3 instalacja odgromowa jest konieczna bez względu na wartość wskaźnika zagrożenia piorunowego.

Ochrona odgromowa i przeciwprzepięciowa – podstawowe wymagania dla ograniczników przepięć typu 1

Ochrona odgromowa i przeciwprzepięciowa – podstawowe wymagania dla ograniczników przepięć typu 1

Autor omawia wymagania prawne dla ograniczników przepięć typu 1 z przywołaniem wykazu norm technicznych do obowiązkowego stosowania, analizę ryzyka przy projektowaniu ochrony przeciwprzepięciowej oraz...

Autor omawia wymagania prawne dla ograniczników przepięć typu 1 z przywołaniem wykazu norm technicznych do obowiązkowego stosowania, analizę ryzyka przy projektowaniu ochrony przeciwprzepięciowej oraz kwestie przepięć jako kategorii wymogów dla tej ochrony.

Podstawowe zasady ochrony odgromowej i przepięciowej w instalacjach fotowoltaicznych

Podstawowe zasady ochrony odgromowej i przepięciowej w instalacjach fotowoltaicznych

Autor wskazał w jaki sposób należy określać wielkości oraz kształty stref ochronnych zgodnie z wymaganiami normy PN-EN 62305-3:2009 Ochrona odgromowa. Część 3: Uszkodzenia fizyczne obiektów budowlanych...

Autor wskazał w jaki sposób należy określać wielkości oraz kształty stref ochronnych zgodnie z wymaganiami normy PN-EN 62305-3:2009 Ochrona odgromowa. Część 3: Uszkodzenia fizyczne obiektów budowlanych i zagrożenie życia.

Uproszczony projekt przydomowej instalacji fotowoltaicznej z układem przeciwpożarowego wyłącznika prądu

Uproszczony projekt przydomowej instalacji fotowoltaicznej z układem przeciwpożarowego wyłącznika prądu

W artykule prezentujemy przykładowy projekt przydomowej mikroinstalacji PV wraz z układem automatyki przeciwpożarowego wyłącznika prądu (PWP).

W artykule prezentujemy przykładowy projekt przydomowej mikroinstalacji PV wraz z układem automatyki przeciwpożarowego wyłącznika prądu (PWP).

Ochrona oświetlenia ulicznego przed skutkami wyładowań piorunowych i przepięć

Ochrona oświetlenia ulicznego przed skutkami wyładowań piorunowych i przepięć

Oprawy LED stosowane do oświetlania ulic, dróg i terenów zielonych są montowane jako punkty świetlne na wysokości kilku metrów, tak aby zapewnić odpowiedni poziom iluminacji. Warunkiem koniecznym jest...

Oprawy LED stosowane do oświetlania ulic, dróg i terenów zielonych są montowane jako punkty świetlne na wysokości kilku metrów, tak aby zapewnić odpowiedni poziom iluminacji. Warunkiem koniecznym jest odpowiednio duży strumień świetlny, co w przypadku dostępnych na rynku źródeł światła LED nie jest obecnie żadnym problemem. Korzyścią ze stosowania źródeł LED jest ich zdecydowanie większa żywotność (50 000 – 100 000 h) w porównaniu do konwencjonalnych źródeł światła. Stały się one obecnie bardzo popularne...

Uziemienie, czyli system ochrony odgromowej

Uziemienie, czyli system ochrony odgromowej

System ochrony odgromowej ma na celu ochronę obiektu przed skutkami bezpośrednio uderzenia pioruna. Podstawowym zadaniem takiego systemu jest przechwycenie wyładowania atmosferycznego skierowanego w budynek,...

System ochrony odgromowej ma na celu ochronę obiektu przed skutkami bezpośrednio uderzenia pioruna. Podstawowym zadaniem takiego systemu jest przechwycenie wyładowania atmosferycznego skierowanego w budynek, a następnie bezpieczne odprowadzenie go w ziemi. Uderzenie w obiekt budowlany pioruna niosącego prąd może powodować poważne straty. System powinien być tak zaprojektowany i wykonany, aby zapewnić bezpieczeństwo budynkowi, osób w nim się znajdujących oraz zgodny z obowiązującymi normami i przepisami.

Prawidłowe i nieprawidłowe dobezpieczenie ograniczników przepięć niskiego napięcia

Prawidłowe i nieprawidłowe dobezpieczenie ograniczników przepięć niskiego napięcia

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...

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 – stąd też konieczne jest stosowanie dobezpieczenia. Ilość energii, którą może przez siebie przenieść ogranicznik przepięć, jest ściśle powiązana z zastosowaną do jego budowy technologią.

Komentarze

  • Marcin Marcin, 29.09.2016r., 15:44:30 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 Adam, 16.03.2018r., 16:48:15 Słuszna uwaga sam się nad tym zastanawiałem
  • Patrycjusz Patrycjusz, 22.03.2018r., 10:18:31 A jak jest zalecana wartość prądu impulsowego?

Copyright © 2004-2019 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.
Portal Budowlany - Elektro.info.pl

Ta witryna wykorzystuje pliki cookies do przechowywania informacji na Twoim komputerze. Pliki cookies stosujemy w celu świadczenia usług na najwyższym poziomie, w tym w sposób dostosowany do indywidualnych potrzeb. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zamieszczane w Twoim urządzeniu końcowym. W każdym momencie możesz dokonać zmiany ustawień przeglądarki dotyczących cookies. Nim Państwo zaczną korzystać z naszego serwisu prosimy o zapoznanie się z naszą polityką prywatności oraz Informacją o Cookies. Więcej szczegółów w naszej Polityce Prywatności oraz Informacji o Cookies. Administratorem Państwa danych osobowych jest Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Sp.K., nr KRS: 0000537655, z siedzibą w 04-112 Warszawa, ul. Karczewska 18, tel. +48 22 810-21-24, właściciel strony www.elektro.info.pl. Twoje Dane Osobowe będą chronione zgodnie z wytycznymi polityki prywatności www.elektro.info.pl oraz zgodnie z Rozporządzeniem Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2016/679 z dnia 27 kwietnia 2016r i z Ustawą o ochronie danych osobowych Dz.U. 2018 poz. 1000 z dnia 10 maja 2018r.