PRZEPIĘCIA CZY TO JEST GROźNE?

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "PRZEPIĘCIA CZY TO JEST GROźNE?"

Leszek Kucharski
6 lat temu
Przeglądów:

1 O c h r o n a p r z e d z a g r o ż e n i a m i PRZEPIĘCIA CZY TO JEST GROźNE? François Drouin Przepiêcie to jest taka wartoœæ napiêcia, która w krótkim czasie (poni ej 1 ms) mo e osi¹gn¹æ amplitudê nawet kilkadziesi¹t razy wiêksz¹ ni napiêcie znamionowe. Wystêpowanie przepiêæ w instalacjach elektrycznych jest zjawiskiem niebezpiecznym, powoduj¹cym wiele uszkodzeñ i zniszczeñ urz¹dzeñ elektrycznych oraz elektronicznych. Pewnym sposobem ochrony tych urz¹dzeñ przed skutkami przepiêæ jest instalowanie ograniczników przeciwprzepiêciowych, które skutecznie ograniczaj¹ ich amplitudê do bezpiecznego poziomu i umo liwiaj¹ odprowadzenie pr¹du udarowego do ziemi. Wed³ug Dz.U. nr 132 z 1997 r. ochrona przeciwprzepiêciowa musi byæ stosowana w ka dej nowej lub modernizowanej instalacji elektrycznej. Jeœli w instalacji nie ma ograniczników przepiêæ (a po³o enie obiektu, jego wyposa enie i sposób doprowadzenia zasilania wymaga³oby takiego zabezpieczenia), firmy ubezpieczeniowe mog¹ nie zwróciæ czêœci lub ca³oœci odszkodowania oraz podwy szyæ sk³adki ubezpieczeniowe. Sk¹d siê bior¹ przepiêcia? Uderzenia piorunów oraz towarzysz¹ce im zjawiska elektromagnetyczne to jedno ze Ÿróde³ powstawania przepiêæ. Zniszczenie budynków jest najbardziej spektakularnym efektem wy³adowania atmosferycznego, jednak najczêstsze i najbardziej kosztowne jest uszkodzenie urz¹dzeñ i sprzêtu elektrycznego, które mo e siê zdarzaæ nawet Rys. 2. Przepiêcia bezpoœrednie, poœrednie, ³¹czeniowe w odleg³oœci do kilku kilometrów od miejsca wy³adowania oraz wystêpowaæ jednoczeœnie w wielu domach i mieszkaniach. ród³em przepiêæ s¹ równie procesy ³¹czeniowe w sieciach elektroenergetycznych zwi¹zane z za³¹czaniem i wy³¹czaniem obci¹ eñ indukcyjnych oraz pojemnoœciowych (np. transformatorów, silników), zadzia- ³aniem wy³¹czników i bezpieczników. Zak³ócenia o krótkim czasie trwania mog¹ osi¹gaæ amplitudê nawet o wartoœci kilkunastu kilowoltów, a tak e doprowadziæ do uszkodzenia lub ca³kowitego zniszczenia urz¹dzeñ zasilanych w pobli u Ÿród³a ich wystêpowania. Na rysunku 1 przedstawiono typowy kszta³t przepiêcia w sieci i jego ograniczenie przez ochronnik, natomiast na rys. 2 poziomy przepiêæ bezpoœrednich, poœrednich i ³¹czeniowych. Jaki produkt wybraæ, klasê B czy C? Dla instalatorów i projektantów wa ne jest okreœlenie, czy w instalacji jest mo liwe wyst¹pienie przepiêcia pochodz¹cego od Rys. 1. Kszta³t przepiêcia w sieci (z lewej) i jego ograniczenie przez ochronnik (z prawej) 12 Elektroinstalator 10/2004

O c h r o n a... Rys. 3. Bezpoœrednie uderzenie pioruna w instalacjê odgromow¹ budynku bliskiego wy³adowania atmosferycznego i jak¹ mo e mieæ energiê.

3 i 4) spowoduje przedostanie siê du ej energii do sieci zasilaj¹cej i odbiorników.

2 O c h r o n a... Rys. 3. Bezpoœrednie uderzenie pioruna w instalacjê odgromow¹ budynku bliskiego wy³adowania atmosferycznego i jak¹ mo e mieæ energiê. Je eli budynek jest wyposa ony w instalacjê odgromow¹ lub jeœli linia zasilaj¹ca jest napowietrzna, bezpoœrednie uderzenie pioruna w obiekt lub liniê (rys. 3 i 4) spowoduje przedostanie siê du ej energii do sieci zasilaj¹cej i odbiorników. Gdy instalacja odgromowa odprowadza pr¹d piorunowy do ziemi, przewody ochronne uzyskuj¹c wysoki potencja³ przenosz¹ przepiêcia do wewnêtrznej sieci budynku. Równie podczas bezpoœredniego uderzenia pioruna w liniê napowietrzn¹ czêœæ pr¹du udarowego mo e pop³yn¹æ do instalacji, staj¹c siê Ÿród³em przepiêcia. Jeœli uwzglêdni siê taki przypadek, nale y zastosowaæ ograniczniki przepiêæ klasy B, które odprowadz¹ do ziemi Rys. 4. Uderzenie pioruna w liniê napowietrzn¹ czêœæ pr¹du piorunowego (o kszta³cie 10/350), charakteryzuj¹cego siê du ¹ energi¹. Jeœli budynek nie ma zewnêtrznej instalacji odgromowej i jest zasilany kablem ziemnym zak³ada siê, e odbiorniki nie s¹ zagro one przepiêciem pochodz¹cym od bezpoœredniego wy³adowania atmosferycznego. Przepiêcia, które mog¹ zagra aæ odbiornikom maj¹ ju znacznie mniejsz¹ energiê. Mo na wiêc stosowaæ ograniczniki klasy C. To one chroni¹ przed przepiêciami wywo³anymi uderzeniami piorunów w du ej odleg³oœci od budynków i przepiêciami ³¹czeniowymi. Ograniczniki przepiêæ klasy C s¹ testowane impulsem pr¹dowym o kszta³cie 8/20. W przypadku gdy dom, którego ochronê siê planuje, znajduje siê w pobli u obiektu z zewnêtrzn¹ Rys. 5. W przypadku przewidywanego bezpoœredniego uderzenia pioruna w instalacjê odgromow¹ zastosowano ograniczniki klasy B REKLAMA 03/

3 O c h r o n a p r z e d z a g r o ż e n i a m i 14 Elektroinstalator 10/2004

4 O c h r o n a... Rys. 6. W przypadku przewidywanego uderzenia pioruna w liniê napowietrzn¹ nale y zastosowaæ ograniczniki klasy B Rys. 7. Poœrednie uderzenie pioruna wystarczy zastosowanie ograniczników klasy C instalacj¹ odgromow¹, nale y stosowaæ ograniczniki klasy B o ni szej wartoœci impulsowego pr¹du udarowego (np. I imp = 7 ka) o kszta³cie 10/350 lub ograniczniki klasy C o wy szej wartoœci znamionowego pr¹du udarowego (np. I n = 65 ka) o kszta³cie impulsu 8/20. Na rysunkach 5-8 pokazano przypadki bezpoœredniego i poœredniego uderzenia pioruna w linie napowietrzne oraz obiekty z instalacj¹ odgromow¹ i bez niej. Normy (IEC , 7.6.5) okreœlaj¹ kszta³ty impulsów do badania produktów odpowiednio klasy B i C, które pokazano na rys. 9. Rys. 8. W przypadku odleg³ego uderzenia pioruna w liniê napowietrzn¹ wystarczaj¹c¹ ochronê zapewniaj¹ ograniczniki klasy C Dobór ograniczników typu OVR Ograniczniki klasy B nale y umieœciæ najbli ej miejsca wprowadzenia instalacji elektrycznej do budynku, np. w z³¹czu rozdzielnicy g³ównej. Rozpatrzono trzy typowe przypadki. Instalowanie w rozdzielnicy g³ównej ograniczników przepiêæ klasy B o du ym pr¹dzie udarowym (minimalny pr¹d udarowy I imp = 12,5 ka) jest zalecane, gdy: budynek jest wyposa ony w instalacjê odgromow¹, budynek jest zasilany z linii napowietrznej oraz znajduje siê w terenie, gdzie jest wiêcej ni 25 dni burzowych w roku. Firma ABB zaleca, aby w rozdzielnicy g³ównej instalowaæ ogranicznik przepiêæ klasy B+C (I imp = 7 ka) lub klasy B (I max = 65 ka) w sytuacji, kiedy budynek jest po³o ony: w odleg³oœci 50 m od obiektu wyposa onego w system odgromowy, kiedy nie ma po³¹czenia miêdzy budynkami (kablem lub instalacj¹ napowietrzn¹), w odleg³oœci 250 m od obiektu maj¹cego system odgromowy, kiedy jest po³¹czenie miêdzy budynkami (kablem lub instalacj¹ napowietrzn¹), w pobli u wysokiego obiektu (w odleg³oœci 50 m). REKLAMA 03/

5 O c h r o n a... Rys. 9. Fala przepiêciowa o kszta³cie 10/350 i 8/20: 1 kszta³t 8/20; impuls pr¹dowy z czasem trwania czo³a 8 s i czasem trwania do pó³szczytu 20 s (odpowiada poœredniemu uderzeniu pioruna), 2 kszta³t 10/350; impuls pr¹dowy z czasem trwania czo³a 10 s i czasem trwania do pó³szczytu 350 s (odpowiada poœredniemu uderzeniu pioruna) Rys. 10. Czterobiegunowy ogranicznik klasy C W innych przypadkach w rozdzielnicy g³ównej mo na instalowaæ ogranicznik przepiêæ klasy C (I max = 40 ka). Stosowanie ograniczników przepiêæ klasy C w podrozdzielnicach jest konieczne, gdy odleg³oœæ miêdzy ogranicznikiem w rozdzielnicy g³ównej a urz¹dzeniem chronionym jest wiêksza ni 30 m (zaleca siê, gdy jest wiêksza ni 10 m) oraz w przypadku zbyt wysokiego (w stosunku do urz¹dzenia chronionego) poziomu ochrony U p ogranicznika, zamontowanego w rozdzielnicy g³ównej. Na rysunku 10 przedstawiono czterobiegunowy ogranicznik typu OVR klasy C. François Drouin ABB REKLAMA 04/ REKLAMA 04/ Elektroinstalator 10/2004

Podobne dokumenty

Zasady doboru ograniczników przepiêæ (SPD) w obiektach budowalnych

Zasady doboru ograniczników przepiêæ (SPD) w obiektach budowalnych 10 (SPD) w obiektach budowalnych 1. Okreœlanie strefy ochronnej (wg normy PN-EN 62305, czêœæ 1) oraz przejœæ rozdzielczych. Przejœcia rozdzielcze stref ochronnych i instalacje us³ugowe MB, SB, SA - to