Kompleksowa i skuteczna ochrona przeciwprzepięciowa. Dariusz Szymkiewicz Kierownik Projektu

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "Kompleksowa i skuteczna ochrona przeciwprzepięciowa. Dariusz Szymkiewicz Kierownik Projektu"

Marta Łukasik
7 lat temu
Przeglądów:

1 Kompleksowa i skuteczna ochrona przeciwprzepięciowa Dariusz Szymkiewicz Kierownik Projektu 1

2 Ograniczniki iskiernikowe typu T1 i T1 kombinowane 2

3 OCHRONA PRZED SKUTKAMI WYŁADOWAŃ ATMOSFERYCZNYCH Ochrona odgromowa + Ochrona przeciwprzepięciowa OCHRONA PRZED SKUTKAMI PRZEPIĘĆ ŁĄCZENIOWYCH 3

aktualne normy i przepisy Ustawa z 07.07.1994 z późniejszymi zmianami PRAWO BUDOWLANE Rozporządzenie Min. Infrastruktury z 12.04.

4 aktualne normy i przepisy Ustawa z z późniejszymi zmianami PRAWO BUDOWLANE Rozporządzenie Min. Infrastruktury z w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (plus zmiany z 2004, 2008, 2009, 2010, 2012, 2013). Załącznik nr 1 - WYKAZ NORM 4

5 aktualne normy i przepisy Rozporządzenie w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (z ). Rozdział 8 Instalacja elektryczna 180. Instalacja i urządzenia elektryczne, przy zachowaniu przepisów rozporządzenia, przepisów odrębnych dotyczących dostarczania energii, ochrony przeciwpożarowej, ochrony środowiska oraz bezpieczeństwa i higieny pracy, a także wymagań Polskich Norm odnoszących się do tych instalacji i urządzeń, powinny zapewniać: 1) dostarczanie energii elektrycznej o odpowiednich parametrach technicznych do odbiorników, stosownie do potrzeb użytkowych, 2) ochronę przed porażeniem prądem elektrycznym, przepięciami łączeniowymi i atmosferycznymi, powstaniem pożaru, wybuchem i innymi szkodami, 3) Ochronę przed emisją drgań i hałasu powyżej dopuszczalnego poziomu oraz przed szkodliwym oddziaływaniem pola elektromagnetycznego. ( ) 5

6 aktualne normy i przepisy Rozporządzenie w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (z ) W instalacjach elektrycznych należy stosować: 1) złącza instalacji elektrycznej budynku, umożliwiające odłączenie od sieci zasilającej i usytuowane w miejscu dostępnym dla dozoru i obsługi oraz zabezpieczone przed uszkodzeniami, wpływami atmosferycznymi, a także ingerencją osób niepowołanych, 2) oddzielny przewód ochronny i neutralny, w obwodach rozdzielczych i odbiorczych, 3) urządzenia ochronne różnicowoprądowe uzupełniające podstawową ochronę przeciwporażeniową i ochronę przed powstaniem pożaru, powodujące w warunkach uszkodzenia samoczynne wyłączenie zasilania, 4) wyłączniki nadprądowe w obwodach odbiorczych, 5) zasadę selektywności (wybiórczości) zabezpieczeń, 6) przeciwpożarowe wyłączniki prądu (kubatura > 1000 m 3 lub w strefach zagrożonych wybuchem), 7) połączenia wyrównawcze główne i miejscowe, łączące przewody ochronne z częściami przewodzącymi innych instalacji i konstrukcji budynku, 8) zasadę prowadzenia tras przewodów elektrycznych w liniach prostych, równoległych do krawędzi ścian i stropów, 9) przewody elektryczne z żyłami wykonanymi wyłącznie z miedzi, jeżeli ich przekrój nie przekracza 10 mm 2, 10) urządzenia ochrony przeciwprzepięciowej. 6

7 Ochrona odgromowa PN-EN :2011 Ochrona odgromowa -- Część 4: Urządzenia elektryczne i elektroniczne w obiektach Informacje dotyczące projektowania, instalacji, sprawdzania, konserwacji i badania urządzeń ochronnych LEMP systemu (LPMS) dotyczących urządzeń elektrycznych i elektronicznych w obiektach budowlanych, zdolnych do obniżenia ryzyka ciągłych uszkodzeń spowodowanych piorunowym udarem elektromagnetycznym. 7

8 aktualne normy i przepisy Ochrona odgromowa Profesjonalny projekt i wykonanie Prawo budowlane: Obiekt budowlany wraz ze związanymi z nim urządzeniami budowlanymi należy projektować i budować w sposób określony w przepisach oraz zgodnie z zasadami wiedzy technicznej Normy PN-EN 62305: Urządzenie piorunochronne (LPS) powinno być projektowane i wykonywane przez projektantów i wykonawców urządzeń piorunochronnych, Projektant i wykonawca LPS powinien posiadać umiejętność oceny zarówno elektrycznych, jak i mechanicznych skutków wyładowania piorunowego i powinien znać dobrze ogólne zasady kompatybilności elektromagnetycznej (EMC). 8

9 Instalacja elektryczna Ochrona przeciwprzepięciowa PN-HD :2006 Wymagane znamionowe napięcia wytrzymywane (dla sieci 3 faz. 230/400V): 6kV 4kV 2,5kV 1,5kV urządzenia w/przy złączu instalacji wytrzymałość udarowa kategorii IV) urządzenia rozdzielcze i obwodów odbiorczych wytrzymałość udarowa kategorii III) odbiorniki wytrzymałość udarowa kategorii II) urządzenia chronione specjalne wytrzymałość udarowa kategorii I) 9

10 Porównanie technologii stosowanych w produkcji urządzeń ochrony przeciwprzepięciowej (SPD) 10

11 Urządzenia SPD (Surge Protection Device) - przeznaczone są do ochrony instalacji i urządzeń przed działaniem przepięć atmosferycznych indukowanych, przepięć wewnętrznych oraz przed bezpośrednim oddziaływaniem części prądu piorunowego. SPD dla instalacji nn wewnątrz obiektów budowlanych zawierają co najmniej jeden element nieliniowy ucinający przepięcie lub ograniczający jego wartość szczytową. 11

12 Dwie główne technologie stosowane w urządzeniach SPD: technologia iskiernikowa (SG, Spark gap) technologia warystorowa (MOV, Metal Oxide Varistor) 12

13 Technologia iskiernikowa Zapłon U SPD typu 1 oparte o iskierniki : Rozłączenie - Zawierają dwie główne elektrody - Łuk elektryczny powstający pomiędzy elektrodami tworzy zwarcie doziemne odprowadzając prąd wyładowania atmosferycznego do ziemi - Po przepływie w/w prądu następuje rozłączenie normally opened DU Wygaszenie Punkt zapłonu Ignition Discharge Extinction t Iskierniki bezwydmuchowe 13

14 Technologia iskiernikowa Ucinanie prądów wyładowań elektrycznych o znacznej wartości Stan normalny DU Zapłon Wyładowanie Rozłączenie Elektroda 1 Zapłon + wytworzenie łuku elektrycznego Łuk elek. Wygaszenie łuku Materiał izolacyjny Eletroda 2 14

15 SPD typ 1 kombinowany Hager Specjalnie zaprojektowany kanał przepływu łuku elektrycznego Prąd następczy zredukowany do 500 A Up 1,5 kv Up 1.5 kv Wyposażone w specjalny układ sterujący, dopasowujący moment zapłonu do kształtu impulsu: Monitoring-/ Układ ster. - T1:10/350 us - T2: 8/20 us - T3: 8/20us 1,2/50us Koordynacja energetyczna * T1+T2+T3 < 5 m. 15

16 Procedury badań i oznaczanie urządzeń SPD W zależności od przeznaczenia, urządzenia SPD powinny być poddane próbom klasy I, II lub III 16

Podział ograniczników przepięć na klasy / typy PN-EN 61643-11:2013-06 Niskonapięciowe urządzenia do ograniczania przepięć -- Część 11: Urządzenia do ograniczania przepięć w sieciach rozdzielczych

17 Podział ograniczników przepięć na klasy / typy PN-EN : Niskonapięciowe urządzenia do ograniczania przepięć -- Część 11: Urządzenia do ograniczania przepięć w sieciach rozdzielczych niskiego napięcia -- Wymagania i próby Urządzenia SPD badane zgodnie z wymaganiami poszczególnych klas nazywane są SPD (ogranicznikami przepięć) typu 1, 2 lub 3. Badanie klasy I >> SPD typu 1 Badanie klasy II >> SPD typu 2 Badanie klasy III >> SPD typu 3 Badanie klasy I oraz II >> SPD typu

18 Procedury badań i oznaczanie urządzeń SPD SPD Próba klasy I (SPD typ 1) Kształtem udaru, który spełnia wymagania badania klasy I, jest impuls 10/350 µs 18

19 Procedury badań i oznaczanie urządzeń SPD SPD Próba klasy II (SPD typ 2) 19

20 Koordynacja energetyczna PN-EN :2009 mówi, że: 23

21 Koordynacja energetyczna PN-EN :2009 mówi, że: 24

22 Koordynacja energetyczna 25

23 Koordynacja energetyczna 26

24 Koordynacja energetyczna 27

Dobór urządzeń SPD PN-EN 62305-4:2011 Ochrona odgromowa --

25 Dobór urządzeń SPD PN-EN :2011 Ochrona odgromowa -- Część 4: Urządzenia elektryczne i elektroniczne w obiektach 28

26 Dobór urządzeń SPD 29

27 Dobór urządzeń SPD Kiedy jest wymagane stosowanie SPD typu 1? NIE Czy występuje urządzenie LPS? TAK Czy występuje linia napowietrzna? TAK SPD typ 1 kombinowany NIE TAK Czy na sąsiednich budynkach występuje LPS / linia napowietrzna? TAK Czy w odl > 5m jest rozdzielnica? NIE TAK NIE SPD typ 2 SPD typ 3 30

28 Zabezpieczenia zwarciowe SPD Prądy zwarciowe Gdy priorytetem jest ciągłość zasilania, należy wyznaczyć prądy zwarciowe spodziewane w miejscu montażu SPD i porównać je z wartościami dopuszczalnymi dla SPD. Gdy wartości te są większe od dopuszczalnych dla SPD należy stosować dodatkowe zabezpieczenie nadprądowe (bezpiecznik gg) połączone szeregowo z SPD.! Należy unikać doboru SPD z wymaganym dobezpieczeniem! 31

29 Zabezpieczenia zwarciowe SPD Prądy zwarciowe następcze Zabezpieczenie nadprądowe (bezpiecznik gg) powinny wytrzymać przepływ prądu następczego do chwili jego naturalnego przejścia przez zero LUB SPD powinien ograniczyć przepływ prądu następczego. 32

30 Zabezpieczenia zwarciowe SPD SPN800 I imp = 25 ka SPA801R I imp = 25 ka SPN802R I imp = 25 ka (L-N) I imp = 100 ka (N-PE) 33

31 Zabezpieczenia zwarciowe SPD SPN801 34

32 Uwagi montażowe 35

33 Uwagi montażowe Typowe miejsca montażu 36

34 Uwagi montażowe Przewody połączenie A 37

35 Uwagi montażowe Przewody połączenie B 38

36 Uwagi montażowe SPD Typu 1 Mocowanie przewodów PE 39

37 SPD Typ 1 SP120 I imp (10/350 µs) = 50 ka U p 4 kv (1P) SP320 I imp (10/350 µs) = 100 ka U p 4 kv (3P) SP150 I imp (10/350 µs) = 100 ka U p 1,5 kv (N-PE, TT) 40

38 SPD Typ 1 SP320 TN-C SP150 TT 41

39 SPD typ 1 kombinowany SPN800 I imp (10/350 µs) = 25 ka U p 1,5 kv (3P, TN-C) SPN801 I imp (10/350 µs) = 25 ka U p 1,5 kv (4P, TN-S) SPN802 I imp (10/350 µs) = 35 ka U p 1,5 kv (4P, TT) 42

40 Dziękuję za uwagę! Dariusz Szymkiewicz 45

Podobne dokumenty

Ochrona przeciwprzepięciowa

Ochrona przeciwprzepięciowa Przepięcia w instalacji elektrycznej niskiego napięcia Burze mogą być zarówno piękne i ekscytujące, jak i niebezpieczne dla ludzi i budowli. Instalacje elektryczne i teletechniczne