Page 18 - elektro.info 4/2019 demo

ochrona odgromowa i przeciwprzepięciowa
ochrona odgromowa i przeciwprzepięciowa

ograniczniki typu

i ograniczniki kombinowane

klasyfikacja urządzeń do ograniczania przepięć
dla sieci elektroenergetycznych niskiego napięcia

dr inż. Tomasz Maksimowicz – RST Sp. z o.o.

becna klasyfikacja ograniczni‑ znormalizowane
Oków przepięć dla instalacji za‑ udary prądowe 100 %
silania elektroenergetycznego ni‑ 90 % Rys. T. Maksimowicz
80 %
skiego napięcia wynika z zapisów Aby zrozumieć zasady podziału ogra‑ 70 %
normy PN‑EN 61643‑11 Niskonapię‑ niczników przepięć (SPD ang. surge I/ I pk 60 %
50 %
ciowe urządzenia ograniczające prze‑ protecting device) według normy PN‑ 40 %
pięcia. Część 11: Urządzenia ograni‑ -EN 61643-11 [1] niezbędne jest przed‑ 30 %
czające przepięcia w sieciach elektro‑ stawienie podstawowej wiedzy o uda‑ 20 %
10 %
energetycznych niskiego napięcia. rach elektrycznych, które są stosowa‑ 0 T 1 T czas
Wymagania i próby [1]. Klasyfikacja ne w czasie przeprowadzania prób 2
ta opiera się przede wszystkim na typu. O wytrzymałości SPD decyduje, O 1
zróżnicowaniu ze względu na wy‑ przede wszystkim zdolność odprowa‑
Rys. 1. Definicja udaru o kształcie I pk T 1/T 2
trzymałość ograniczników przepięć dzenia prądów udarowych. Wartość
na prądy udarowe. Z uwagi na obec‑ maksymalna napięcia udaru, w przy‑ ƒ ƒ I pk – wartość szczytowa udaru; mentów ucinających napięcie. Czas
nie stosowaną klasyfikację norma‑ padku ogranicznika przepięć, jest po‑ ƒ ƒ T 1 – czas trwania czoła; do półszczytu przekłada się nato‑
tywną mamy do czynienia z ogra‑ jęciem względnym. Element nielinio‑ ƒ ƒ T 2 – czas do półszczytu. miast na czas trwania udaru – im
nicznikami danego typu, które są ba‑ wy, stanowiący podstawowy kompo‑ Przykładowy sposób określania jest on dłuższy, tym większa energia
dane według określonych klas prób. nent konstrukcji SPD, pod wpływem wartości parametrów czasowych im‑ jest przenoszona przez udar.
Czytając dostępne publikacje lub ma‑ udarów elektromagnetycznych ograni‑ pulsów wg PN-EN 62305-1 [2] przed‑ Zjawiska atmosferyczne są bardzo
teriały reklamowe producentów tego cza wartość napięcia na zaciskach ogra‑ stawiono na rysunku 1. Można spot‑ zmienne i trudne do przewidzenia,
typu urządzeń, można niestety za‑ nicznika do określonego poziomu prze‑ kać się także z innymi definicjami dlatego w celu ujednolicenia parame‑
uważyć, że często mylone są pojęcia chodząc w stan przewodzenia. I właś‑ tych parametrów, m.in. w PN-EN trów, przyjęto określone znormalizo‑
„typów” i „klas” ograniczników lub nie zdolność do przewodzenia prądów 61000-4-5 [3], jednak z praktyczne‑ wane typy udarów, które wykorzy‑
niewłaściwie interpretowane jest po‑ impulsowych ma największe znaczenie go punktu widzenia, różnice mię‑ stywane są do badania elementów
jęcie ogranicznika kombinowanego. dla skuteczności działania i wytrzyma‑ dzy nimi nie mają dużego znacze‑ ochrony odgromowej i przed prze‑
Niniejszy artykuł ma na celu uła‑ łości ogranicznika. nia, szczególnie, gdy weźmiemy pod pięciami.
twienie zrozumienia prawidłowej Kształt prądu udarowego opisany uwagę fakt, że zawsze dopuszczalne W badaniach parametrów SPD wg
klasyfikacji ograniczników, zgodnej jest trzema podstawowymi parame‑ są określone tolerancje co do kształtu PN-EN 61643-11 [1] wykorzystuje się
z aktualną normą. trami: impulsu. W przypadku udarów napię‑ obecnie trzy typy udarów:
ciowych parametry określa się w po‑ ƒ ƒ prąd udarowy I imp;
Rys. T. Maksimowicz 100 I peak ne znaczenie we właściwościach uda‑ ƒ ƒ udar kombinowany.
dobny sposób.
ƒ prąd wyładowczy I n (I max);
ƒ
Parametry czasowe mają praktycz‑
, w [kA] I imp 10/350 µs rów. Wartość szczytowa i czas trwa‑ udar prądu pioruna
nia czoła definiują stromość udaru.
I imp , I n Przy udarach prądowych, stromość Prąd udarowy I imp symuluje
I n 8/20 µs
di/dt ma bardzo duże znaczenie przy bezpośrednie oddziaływanie
20
analizie wartości napięć indukowa‑ całkowitego lub częściowego prądu
nych. Z kolei, w przypadku udarów pioruna. Określony jest on, między
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 napięciowych, stromości czoła, czyli innymi w normach dotyczących
czas, w [µs]
wzrostowi szybkości narastania na‑ ochrony odgromowej PN-EN 62305
Rys. 2. Porównanie znormalizowanych kształtów udarów prądu pioruna I imp i prą- pięcia du/dt towarzyszy zwiększenie [2], PN-EN 62561 [4] czy też właśnie
wartości napięcia zadziałania ele‑ w normie PN-EN 61643 [1] odnoszącej
du wyładowczego I n

www.elektro.info.pl nr 4/2019
32