Ochrona odgromowa linii i stacji elektroenergetycznych. Andrzej Sowa

Podobne dokumenty

Ochrona odgromowa anten na dachach obiektów budowlanych

OGRANICZANIE PRZEPIĘĆ W INSTALACJI ELETRYCZNEJ

KIERUNEK STUDIÓW: ELEKTROTECHNIKA NAZWA PRZEDMIOTU: TECHNIKA WYSOKICH NAPIĘĆ. (dzienne: 30h wykład, 30h laboratorium) Semestr: W Ć L P S V 2E 2

OGRANICZANIE PRZEPIĘĆ W SYSTEMACH POMIARÓW, AUTOMATYKI I STEROWANIA

Uziomy w ochronie odgromowej

OCHRONA PRZECIWPRZEPIĘCIOWA W LINIACH TRANSMISJI DANYCH

ODLEGŁOŚCI POMIĘDZY URZĄDZENIAMI DO OGRANICZANIA PRZEPIĘĆ A CHRONIONYM URZĄDZENIEM

IO.UZ-2.02 APLISENS PRODUKCJA PRZEMYSŁOWEJ APARATURY POMIAROWEJ I ELEMENTÓW AUTOMATYKI. Edycja B WARSZAWA MARZEC 2010.

OCHRONA PRZEPIĘCIOWA. Ochrona przed przepięciami systemów bezawaryjnego zasilania. Odporność udarowa systemów bezawaryjnego zasilania.

NORMY I PRZEPISY PRAWNE Ochrona przeciwprzepięciowa

OCHRONA ODGROMOWA SYSTEMÓW FOTOWOLTAICZNYCH

Ochrona przed przepięciami systemów nadzoru wizyjnego CCTV

PN-EN : Wysokonapięciowa aparatura rozdzielcza i sterownicza.

BEZPIECZNY MONTAŻ ANTEN NA DACHACH OBIEKTÓW BUDOWLANYCH

ODLEGŁOŚCI POMIĘDZY URZĄDZENIAMI DO OGRANICZANIA PRZEPIĘĆ A CHRONIONYM URZĄDZENIEM

Przykładowe rozwiązania ochrony odgromowej, ochrona odgromowa pól antenowych

Ograniczniki ETITEC A ETI Polam do napowietrznych sieci nn

1. Jako ochrona przed skutkami przepięć łączeniowych, powodowanych głównie załączeniami i wyłączeniami określonych odbiorników, mogą być stosowane:

Rok akademicki: 2016/2017 Kod: EEL EE-s Punkty ECTS: 4. Poziom studiów: Studia II stopnia Forma i tryb studiów: Stacjonarne

OCHRONA ODGROMOWA ROZLEGŁYCH OBIEKTÓW TYPU HALOWEGO

OCHRONA PRZED PRZEPIĘCIAMI SYSTEMÓW POMIAROWYCH W ENERGETYCE

Andrzej W. Sowa Politechnika Białostocka

2. Zwarcia w układach elektroenergetycznych... 35

stacje transformatorowe słupowe SN/nN do stosowania w TAURON Dystrybucja S.A.

Ochrona instalacji elektrycznych niskiego napięcia przed skutkami doziemień w sieciach wysokiego napięcia

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 323

Dobór przewodu odgromowego skojarzonego ze światłowodem

Kompleksowa i skuteczna ochrona przeciwprzepięciowa. Dariusz Szymkiewicz Kierownik Projektu

SPIS ZAWARTOŚCI DOKUMENTACJI

OCHRONA PRZED PRZEPIĘCIAMI LOKALNYCH SIECI KOMPUTEROWYCH

Bezpieczne i niezawodne złącza kablowe średniego napięcia

SEP - Stowarzyszenie Elektryków Polskich - Oddział Olsztyński w Olsztynie - WykazPrzepisyNormy-1 sobota, 29 września :00

Podstawowe błędy przy projektowaniu i montażu systemów ograniczania przepięć w instalacji elektrycznej

Normy i dokumenty związane. Normy elektryczne:

PROJEKT WYKONAWCZY INSTALACJE ELEKTRYCZNE

Specyfikacja techniczna aparatury SN dla miejskich stacji transformatorowych.

Rezystancja izolacji przeliczona na 1 km linii większa od MΩ

KOMPUTEROWA SYMULACJA ROZKŁADU NAPIĘĆ RAŻENIOWYCH W TYPOWEJ STACJI ELEKTROENERGETYCZNEJ 110/15KV

Normy i dokumenty związane

Normy i dokumenty związane.

I. Wstęp Przedmiot dokumentacji Podstawowe dokumenty do opracowania projektu Zakres opracowania

ZAKŁÓCENIA IMPULSOWE W TORACH SYGNAŁOWYCH UŁOŻONYCH NA TERENIE STACJI ELEKTROENERGETYCZNEJ 110/15KV

w obiektach zagrożonych wybuchem

KONCEPCJA BUDOWY SIECI ELEKTROENERGETYCZNEJ DLA PARKU PRZEMYSŁOWEGO W PATERKU

6.1. Ograniczniki przepięć niskiego napięcia napowietrzne ZAWARTOŚĆ KATALOGU

WERSJA SKRÓCONA ZABEZPIECZENIA W INSTALACJACH ELEKTRYCZNYCH

Zasady wykonania instalacji elektrycznych do zasilania urządzeń teleinformatycznych Zasilanie Serwerowni Szkolnych i Punktów Dystrybucyjnych 1

Opis techniczny. 1. Przepisy i normy. 2. Zakres opracowania. 3. Zasilanie.

Zasady projektowania kompleksowej ochrony obiektów przed zaburzeniami elektromagnetycznymi o dużej energii

1. Wprowadzenie. Przewody instalacji elektrycznej. Ograniczniki przepięć. Strefa 1. Przewodzące elementy ścian obiektu (zbrojenie )

2. ZASILANIE ELEKTRYCZNE KOTŁOWNI

Technika wysokich napięć : podstawy teoretyczne i laboratorium / Barbara Florkowska, Jakub Furgał. Kraków, Spis treści.

PROTOKÓŁ SPRAWDZEŃ ODBIORCZYCH/OKRESOWYCH INSTALACJI ELEKTRYCZNYCH

Ochrona przed przepięciami analogowych urządzeń abonenckich

ZAWARTOŚĆ OPRACOWANIA

1. ANALIZA RYZYKA OCENA ZAGROŻEŃ

WERSJA SKRÓCONA. Kompleksowa ochrona odgromowa i przepięciowa budynków. Definicja instalacji odgromowej. Definicja instalacji odgromowej

BADANIE IZOLACJI ODŁĄCZNIKA ŚREDNIEGO NAPIĘCIA

2. ZAWARTOŚĆ OPRACOWANIA. 1) Strona tytułowa. 2) Zawartość opracowania. 3) Oświadczenie - klauzula. 4) Spis rysunków. 5) Zakres opracowania

OCHRONA ODGROMOWA OBIEKTÓW BUDOWLANYCH

Grudziądz, ul. Chełmińska 103, (056) fax (056) kom , SPIS TREŚCI

Ogranicznik kombinowany DEHNshield zoptymalizowany pod kątem zastosowania

ZAKRES BADAŃ I PRÓB EKSPLOATACYJNYCH URZĄDZEŃ SIECI ELEKTROENERGETYCZNEJ ORAZ

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 269

Dobór SPD typu 1 do ochrony instalacji elektrycznych w budynkach uwględnienie wpływu dodatkowych czynników. Krzysztof Wincencik DEHN Polska Sp. z o.o.

OCHRONA PRZEPIĘCIOWA INSTALACJI ELEKTRYCZNYCH I TELETECHNICZNYCH W BUDYNKU ZGODNIE Z ZAPISAMI NORM Z SERII PN-EN 62305

Karta (sylabus) modułu/przedmiotu ELEKTROTECHNIKA (Nazwa kierunku studiów)

WNĘTRZOWY OGRANICZNIK PRZEPIĘĆ TYPU PROXAR IIW AC W OSŁONIE SILIKONOWEJ KARTA KATALOGOWA

II RYSUNKI 2.1 Rys.1...Schemat ideowy TK 2.2 Rys.2...Instalacje wewnętrzne III UPRAWNIENIA I OŚWIADCZENIE PROJEKTANTA

2 OPIS TECHNICZNY 2 3 ZESTAWIENIE MATERIAŁÓW PODSTAWOWYCH 3 4 SPIS RYSUNKÓW 4

Ochrona przeciwprzepięciowa

Spis treści: Od wydawcy 1. Wprowadzenie 2. Przyłączanie instalacji elektrycznej do sieci elektroenergetycznej

Spis Rysunków

Informacja dotycząca nastaw sygnalizatorów zwarć doziemnych i międzyfazowych serii SMZ stosowanych w sieciach kablowych SN.

- stacje transformatorowe słupowe SN/nN do stosowania w TAURON Dystrybucja S.A.

Ochrona przeciwprzepięciowa firmy Moeller

DOKUMENTACJA PROJEKTOWA

Wymiarowanie urządzenia piorunochronnego w zależności od klasy LPS

Wykonanie prototypów filtrów i opracowanie ich dokumentacji technicznej

Rezystancja izolacji przeliczona na 1 km linii większa od

Działanie RPO Woj. Pomorskie

OGRANICZNIK PRZEPIĘĆ PRĄDU STAŁEGO TYPU PROXAR-IVN DC W OSŁONIE SILIKONOWEJ

Jeśli takie rozwiązania są niemożliwe

ZABDOWA WYŁĄCZNIKA PRZECIWPOŻAROWEGO. Katowice, marzec 2019 r.

MWD i MWK Beziskiernikowe ograniczniki przepięć z tlenków metali

Ochrona przeciwprzepięciowa

Tytuł normy (zakres powołania)

PROJEKT ARCHITEKTONICZNO-BUDOWLANY WEWNĘTRZNE INSTALACJE ELEKTRYCZNE

Ograniczniki przepięć nn

WPŁYW WŁAŚCIWOŚCI OGRANICZNIKÓW PRZEPIĘĆ NA BEZPRZERWOWE ZASILANIA URZĄDZEŃ

BUDOWA INSTALACJI ELEKTRYCZNEJ WEWNĘTRZNEJ

OPIS TECHNICZNY. 2. Podstawa opracowania - zlecenie inwestora - podkłady architektoniczne, sanitarne - obowiązujące przepisy i normy

V. BRANŻA ELEKTRYCZNA SPIS TREŚCI

1. Przedmiot opracowania. 2. Zakres opracowania. 3. Rozdział energii elektrycznej. 4. Instalacje oświetleniowe

OGRANICZNIK PRZEPIĘĆ ŚREDNIEGO NAPIĘCIA TYPU PROXAR-IN AC W OSŁONIE SILIKONOWEJ KARTA KATALOGOWA

Rozdzielnice PV z ogranicznikami przepięć do ochrony instalacji fotowoltaicznych

PROJEKT WYKONAWCZY ZASILANIA W ENERGIĘ ELEKTRYCZNĄ CENTRAL WENTYLACYJNYCH ARCHIWUM

Projekt wykonawczy instalacji elektrycznych zewnętrznych-oświetlenie pomnika Polanka Wielka ul. Kasztanowa dz.nr 2440/3, 3006, 3011/1

ZMIANY W ZALECENIACH KONSTRUKCYJNYCH WEDŁUG NORM SERII PN-EN

Transkrypt:

OCHRONA ODGROMOWA Ochrona odgromowa linii i stacji elektroenergetycznych Andrzej Sowa Doziemne wyładowanie piorunowe jest jedną z częstych przyczyn przerw w zasilaniu odbiorców oraz uszkodzeń urządzeń sieci elektroenergetycznych. Źródłem zagrożenia są zarówno bezpośrednie wyładowanie piorunowe w linie i stacje elektroenergetyczne, jak i wyładowania piorunowe w bliskim ich sąsiedztwie. Eliminacja strat wynikających z przerw z zasilaniu wymaga podjęcia kompleksowych rozważań dotyczących zagadnień ochrony odgromowej linii i stacji elektroenergetycznych. Podstawowy zakres takich rozważań przedstawiono na rys.1. KOMPLEKSOWA OCHRONA ODGROMOWA LINII i STACJI ELEKTROENERGETYCZNYCH Ochrona przed bezpośrednim uderzeniem piorunu Ograniczanie przepięć Obiekty budowlane na terenie stacji Aparaty elektryczne na terenie stacji Sieci o napięciu 3-30 kv Sieci o napięciu poniżej 1000 V Linie o napięciu znamionowym 110 400 kv Systemy sterowania i kontrolno-pomiarowe Sieci o napięciu znamionowym 110 400 kv Rys.1. Podstawowy zakres kompleksowej ochrony odgromowej i przepięciowej w systemie elektroenergetycznym Szczegółowe omówienie każdego z przedstawionych problemów przekracza ramy niniejszej publikacji i dlatego przedstawione zostaną jedynie zasady ochrony przed bezpośrednim uderzeniem pioruna: napowietrznych linii elektroenergetycznych 110 kv, 220 kv i 400kV, obiektów budowlanych i urządzeń w stacjach elektroenergetycznych. Dodatkowo zostaną omówione podstawowe zasady ograniczania przepięć w systemach kontrolnopomiarowych, sygnalizacji i sterowania w stacjach elektroenergetycznych.

Ochrona odgromowa linii elektroenergetycznych Przeskoki na izolatorach napowietrznych linii elektroenergetycznych mogą być wywołane przez: - przepięcia atmosferyczne indukowane, - bezpośrednie wyładowanie piorunowe w przewody linii. W zależności od wartości napięcia znamionowego linii, do typowych rozwiązań ochrony odgromowej należy zaliczyć: zastosowanie przewodów odgromowych o zapewniających odpowiednie przestrzenie chronione, podejścia chronione, ograniczniki przepięć instalowane w liniach elektroenergetycznych, zastosowanie izolacji o możliwie największym napięciu przeskoku, małe wartości rezystancji uziomów słupów. Linie o napięciach znamionowych 110kV, 220 kv i 400 kv W przypadku linii napowietrznych o napięciach znamionowych 100 kv, 220 kv i 400 kv podstawowe zagrożenie stwarzają bezpośrednie wyładowania piorunowe w przewody linii. W takich liniach najczęściej nie jest analizowane zagrożenie powstające podczas wyładowań piorunowych w ich sąsiedztwie. W przypadku bezpośredniego wyładowania piorunowego w przewody linii przepięcia wywołane przez rozpływający się prąd udarowy powodują przeskoki na izolatorach lub w powietrznych przerwach izolacyjnych, które mogą rozwinąć się w kanały prądów zwarciowych. Oceniając odporność izolacji na przepięcia należy uwzględnić następujące wartości podstawowych parametrów charakteryzujących prąd piorunowy: dopuszczalny poziom prądu udarowego i d jest to największa wartość szczytowa prądu pioruna, która nie powoduje jeszcze przeskoków na izolatorach. dopuszczalną stromość prądu udarowego s d jest to największa stromość prądu pioruna, która nie powoduje jeszcze przeskoków na izolatorach. Porównując powyższe wartości prądu udarowego z występującymi zagrożeniami piorunowymi oraz uwzględniając prawdopodobieństwo wystąpienia zwarcia po przeskoku można określić liczbę spodziewanych wyłączeń linii w określonym przedziale czasowym. Uwzględniając występujące zagrożenie piorunowe przyjęto, że krajowe napowietrzne linie elektroenergetyczne o napięciu znamionowym 110 kv, 220 kv i 400 kv należy chronić przewodami odgromowymi na całej ich długości [1, 2, 3, 7, 8]. W tablicy 1 zestawiono podstawowe wymagania dotyczące: przewodów odgromowych wykorzystywanych do ochrony napowietrznych linii elektroenergetycznych, rezystancji uziemienia słupów linii. Przewody odgromowe wykorzystywane do ochrony przed bezpośrednim działaniem prądu piorunowego powinny spełniać następujące wymagania: 1. Powinny być uziemiane na każdym słupie. 2. Na wejściu do stacji przewody odgromowe należy połączyć z konstrukcjami wsporczymi i uziomem stacji. 3. Przewody odgromowe należy dobierać do warunków zwarciowych występujących w analizowanej linii. Przekrój pojedynczego przewodu odgromowego nie powinien być mniejszy od 50 mm 2.

4. W przypadku stosowania przewodów odgromowych skojarzonych z włóknami światłowodowymi należy przestrzegać zasad zawartych w wymaganiach technicznych PSE S.A.[2, 21]. Tablica 1. Wymagania dotyczące przewodów odgromowych Linia 110 kv Linie 220 kv i 400 kv Największe dopuszczalne wartości kątów ochronnych przewodów odgromowych - dla przewodów skrajnych linii (kąt α) 30 0 20 0 - dla przewodu środkowego linii (kąt β) 60 0 45 0 Odstęp między przewodem roboczym a odgromowym Odstęp d r między przewodem roboczym a odgromowym w środku przęsła przy temperaturze + 10 0 C dr 0.015 a (w metrach) a rozpiętość przęsła [m] Przęsła specjalne Wytrzymałość izolacji zawieszonej na słupach ograniczających przęsła specjalne na udary piorunowe nie powinny być mniejsza od U ps U 1 + 10 (h ps h 1 ) Gdzie: U 1 - wytrzymałość na udary piorunowe izolacji zastosowanej w linii (w kilowoltach), h ps wysokość zawieszenia najwyżej umieszczonego przewodu roboczego na słupie ograniczającym przęsło specjalne (w metrach) h 1 = 30 m h 1 = 50 m (linia 220 kv) h 1 = 80 m (linia 400 kv) Jeśli h ps h 1 w przęśle specjalnym taka sama izolacja jak w linii. W przypadkach uzasadnionych względami techniczno-ekonomicznymi dopuszcza się odstępstwa od wymaganego powiększenia wytrzymałości izolacji, jeśli na słupach ograniczających przęsła zastosowane są ograniczniki przepięć lub iskierniki. h 1 umowna wysokość zawieszenia przewodów roboczych linii Największa dopuszczalna wartość rezystancji uziemienia słupa linii z przewodami odgromowymi - rezystywność gruntu ρ < 1000 Ωm 10 Ω 15 Ω - rezystywność gruntu ρ 1000 Ωm 15 Ω 20 Ω - słupy na podejściach o długości nie mniejszej niż 500 m [2] 10 Ω --- - słupy na podejściach o długości nie mniejszej niż 1000 m [2] --- 15 Ω - słupy ograniczające przęsła specjalne 10 Ω 15 Ω Jeżeli uzyskanie przedstawionych wartości rezystancji uziemień jest trudne do osiągnięcia ze względów ekonomiczno-technicznych, dopuszcza się większe wartości pod warunkiem zapewnienia nie mniejszej skuteczności ochrony odgromowej linii elektroenergetycznej. Przewody odgromowe nie tylko osłaniają przewody fazowe, ale ich zastosowanie zmniejsza również wartości napięć indukowanych przez pobliskie wyładowania piorunowe. Do ochrony linii kablowych połączonych z liniami napowietrznymi należy zastosować ograniczniki przepięć instalowane na końcach linii kablowej. Wytrzymałość zwarciowa ograniczników przepięć oraz przekroje przewodów stosowanych do ich połączeń w sieci powinny być dobrane do największego spodziewanego prądu zwarciowego w miejscu zainstalowania ograniczników. Przewody uziemiające przewody odgromowe powinny być dobrane do prądów zwarciowych występujących w miejscu ich zainstalowania, ale przekrój tych przewodów nie powinien być

mniejszy niż 35 mm 2. Do odprowadzania prądów piorunowych zalecane jest również wykorzystywanie przewodzących elementów słupów i konstrukcji wsporczych. Linie o napięciu znamionowym wyższym od 1 kv i niższym od 100 kv Podstawowe informacje o środkach ochrony odgromowej i przepięciowej w liniach o napięciu powyżej 1000 V i poniżej 100 kv oraz rozmieszczeniu ograniczników przepięć zestawiono w tablicy 2. Tablica 2. Podstawowe informacje o ochronie odgromowej i przepięciowej linii elektroenergetycznej o napięciu znamionowym powyżej 1 kv oraz poniżej 110 kv. Ochrona odgromowa Rodzaj ochrony Urządzenia do ograniczania przepięć Sposób realizacji Nie jest zalecane stosowanie przewodów odgromowych na całej długości linii. Przewody odgromowe stosowane tylko do ochrony wybranych odcinków linii. Do ograniczania przepięć należy stosować ograniczniki lub iskierniki Ograniczanie przepięć Miejsca montażu Przy przyłączach linii napowietrznej z przewodami gołymi z linia kablową (ograniczniki umieszczane przy głowicach kablowych), Przy przyłączach linii napowietrznej z przewodami w izolacji z linia kablową (ograniczniki umieszczane przy głowicach kablowych), W miejscach pomiaru energii elektrycznej (np. przekładnikach do pomiaru energii), znajdujących się na słupach linii napowietrznej, Przy połączeniu linii mających słupy lub poprzeczki z materiałów nieprzewodzących z linią na słupach stalowych lub żelbetowych (ograniczniki umieszczane na pierwszym słupie przewodzącym), Przy przęsłach specjalnych. Dobierając ograniczniki przepięć należy uwzględnić sposób uziemiania punktu neutralnego. Przepięcia dorywcze w takich systemach mogą być, w porównaniu do napięć znamionowych, znacznie wyższe w porównaniu z przepięciami w liniach wysokich napięć ze skutecznie uziemionym punktem neutralnym. Uziemienia urządzeń ochrony przepięciowej w stacjach i liniach elektroenergetycznych powinny spełniać wymagania podane w przepisach dotyczących: - ochrony od porażeń, - ochrony obiektów budowlanych od wyładowań atmosferycznych. W tablicy 3 zestawiono zalecane wartości rezystancji uziemień słupów i ograniczników. Przekrój przewodów uziemiających przewody odgromowe powinien być dobrany do prądów zwarciowych występujących w miejscu ich zainstalowania, ale nie powinien być mniejszy niż 16 mm 2. Jako przewody uziemiające zalecane jest wykorzystywania przewodzących elementów słupów i konstrukcji wsporczych.

Tablica 3. Rezystancje uziemienia słupów w liniach o napięciach znamionowych powyżej poniżej 100 kv 1 kv i Obiekt Słupy linii z przewodami odgromowymi Słupy z przewodami odgromowymi (rezystywność gruntu > 1000 Ωm) Słupy linii z przewodami odgromowymi na podejściach do stacji lub kabla o długości nie mniejszej niż 500 m Słupy ograniczające przęsła specjalne w liniach z przewodami odgromowymi Uziemienia ograniczników Wartość rezystancji nie przekracza 15 Ω dopuszczalna do 20 Ω nie przekracza 10 Ω nie przekracza 10 Ω nie przekracza 10 Ω Uwaga. Dopuszcza się większe wartości rezystancji uziemienia, jeśli uzyskania wartości rezystancji podanych powyżej pociąga za sobą wielkie koszty. Należy jednak zastosować rozwiązania zapewniające nie mniejszą skuteczność ochrony przed przepięciami w porównaniu z rozwiązaniami spełniającymi przedstawione warunki. Ochrona stacji przed bezpośrednim uderzeniem pioruna Urządzenia w stacjach i rozdzielniach napowietrznych należy chronić przed: - przepięciami atmosferycznymi, - bezpośrednim działaniem prądu piorunowego. Zestawienie podstawowych informacji, które należy zebrać i przeanalizować przy doborze ograniczników przepięć przedstawia tablica 4. Tablica 4. Informacje niezbędne do doboru ograniczników przepięć Zakres tematyczny Podstawowe parametry Podstawowe dane charakteryzujące sieć elektroenergetyczną Charakterystyka urządzeń, które będą objęte ochroną Warunkach pracy układu ograniczników w miejscu ich zainstalowania Najwyższe napięcie sieci U s. Częstotliwość napięcia sieci. Prąd zwarciowy w miejscu zainstalowania ogranicznika. Współczynnik zwarcia doziemnego. Maksymalny czas trwania zwarcia doziemnego. Rodzaj aparatury, która będzie chroniona przez układy ograniczników przepięć (np. transformatory, silniki). Znamionowe napięcie probiercze izolacji chronionych aparatów. Sposób podłączania chronionych aparatów do sieci elektroenergetycznej. Długości odcinków kablowych (o ile występują). Przewidywane odległości pomiędzy układem ograniczników przepięć a chronionymi urządzeniami. Warunki zabrudzeniowe. Przewidywana pozycje oraz miejsce i sposób instalowania. Przewidywane obciążenie mechaniczne. Odległości pomiędzy ogranicznikami oraz ogranicznikami a chronionymi urządzeniami.

Szczegółowe zasady doboru ograniczników zawarto w normach [18, 19, 20] i zaleceniach technicznych [2, 3, 7] i nie będą one omawiane. Ochronę przed bezpośrednim działaniem prądu piorunowego zapewniając odpowiednio dobrane i rozmieszczone zwody pionowe oraz stosowane przewody odgromowe. Taką ochroną powinny być objęte: stacje i rozdzielnice napowietrzne o napięciu znamionowym 110 kv, 220 kv i 400kV, stacje i rozdzielnice napowietrzne o napięciu znamionowym 30 kv i niższym, w których zainstalowano transformatory o mocy znamionowej większej niż 1600 kva, rozdzielnie wielopolowe (ochrona zalecana). Zwody pionowe należy instalować: obok konstrukcji i urządzeń w stacji (zwody ustawione w odległości nie mniejszej od 3 m od konstrukcji i chronionych urządzeń), na konstrukcjach wsporczych rozdzielni napowietrznych z wyjątkiem bramek transformatorów i konstrukcji na których umieszczane są izolatory o napięciu znamionowym niższym niż 110 kv. W tym ostatnim przypadku nie jest konieczne wyposażanie konstrukcji w dodatkowe przewody odprowadzające, gdyż sama konstrukcja jest zdolna odprowadzić prąd piorunowy. Przykłady przestrzeni chronionych tworzonych przez zwody pionowe i przewody odgromowe o wysokości H dochodzącej do 25 m zestawiono w tablicy 5. Wybór wysokości H 25 m odpowiada konstrukcji sieci o napięciu 400 kv. Budynki na terenie stacji należy chronić zgodnie z zaleceniami norm ochrony odgromowej obiektów budowlanych [11, 12, 13, 14, 15]. Należy zauważyć, że w normie dotyczącej instalacji elektroenergetycznej prądu przemiennego o napięciu wyższym od 1 kv [17] pojawiają się sugestie: dokonania wyboru poziomu ochrony, zastosowania do wyznaczania stref ochronnych metody toczącej się kuli. Takie podejście jest analogiczne jak w przypadku ochrony odgromowej obiektów budowlanych. Ograniczanie przepięć w systemach kontrolno-pomiarowych i sterujących Określając podstawowe zasady ochrony przed działaniem zakłócających systemów sterowania i kontrolno-pomiarowych stosowanych w stacjach elektroenergetycznych należy przeanalizować występujące zagrożenie. Ograniczając rozważania tylko do zagrożeń piorunowych należy uwzględnić: Doziemne wyładowania piorunowe na terenie stacji lub w przewody odgromowe linii, Doziemne wyładowania piorunowe w bliskim sąsiedztwie sieci elektroenergetycznej, Wyładowania w chmurach lub między chmurami, Działanie ograniczników przepięć.

Tablica 5. Przykłady tworzenia stref ochronnych przez zwody pionowe i przewody odgromowe. Układ przestrzenny Podstawowe informacje Pojedynczy zwód pionowy o wysokości H 25 m. Strefa ochronna ma kształt stożka ograniczonego przez łuki o promieniu 3H przechodzące przez koniec zwodu. Dwa zwody pionowe o wysokości H 25 m. Strefa ochronna ograniczona przez łuki o promieniu 3H oraz łuk o promieniu R. Łuki przechodzą przez szczyt zwodów. Pojedynczy przewód odgromowy zawieszony na wysokości H 25 m. Strefa ochronna tworzona przez łuki o promieniu 2H rozpoczynające się na szczycie przewodu odgromowego. Dwa przewody odgromowe zawieszone na wysokości H 25 m. Odległość pomiędzy przewodami mniejsza niż 2H. Strefa ochronna tworzona przez dwa łuki o promieniu 2H i jeden o promieniu R. Ochrona prze przedstawionymi zagrożeniami powinna obejmować: Zmniejszania przenikania pól elektromagnetycznych do urządzeń i przewodów osiągane przez: - wykorzystywanie kabli ekranowanych, - instalowanie kabli w metalowych kanałach, - grupowanie i odpowiednia separacja kabli. Wyrównywanie potencjałów. Stosowanie kabli światłowodowych z odpowiednim wyposażeniem. Stosowanie odpowiednio dobranych i rozmieszczonych urządzeń ograniczających przepięcia. Odpowiednie środki zaradcze w obwodach wewnętrznych.

W systemach przesyłu sygnałów do ograniczania przepięć mogą być wykorzystane elementy ucinające lub ograniczające przepięcia (odgromniki gazowane, warystory i diody zabezpieczające). Takie elementy są najczęściej montowane bezpośrednio w urządzeniach. Jeśli oddzielne użycie pojedynczych elementów ochronnych nie zapewnia dostatecznego poziomu ochrony przed przepięciami to należy je łączyć w układy ograniczające przepięcia. Typowy układ ograniczający przepięcia składa się z pojedynczych elementów zabezpieczających połączonych elementami wzdłużnymi, nazywane również elementami odsprzęgającymi. Stosując odpowiednio dobrane i rozmieszczone układy ograniczające przepięcia można wyeliminować niepożądane efekty związanych z oddzielnym stosowaniem poszczególnych elementów oraz zsumować ich zalety ochronne. Poszczególne etapy postępowania przy doborze układów ograniczających przepięcia zestawiono w tablicy 6. Tablica 6. Etapy postępowania przy doborze układu ograniczającego przepięcia w systemach przesyłu sygnałów Etap Zakres działań Źródło informacji 1 Określenie odporności portów sygnałowych urządzeń na działanie udarów dochodzących z linii przesyłu sygnałów. Wyniki badań prowadzonych przez producenta 2 Określenie podstawowych danych charakteryzujących znamionowe warunki pracy urządzenia. Dane znamionowe chronionego systemu 3 Określenie stopnia zagrożenia udarowego urządzenia. Normy i zalecenia 4 Wstępny określenie właściwości urządzeń ochrony przepięciowej. 5 Określenia liczby stopni ochronnych w torze przesyłu sygnałów. 6 7 8 Określenie maksymalnych dopuszczalnych napięć sygnałów roboczych U NS i wybór układu ochrony przepięciowej o trwałym napięci pracy U C spełniającym warunek U C U NS Określenie sposobu przesyłu sygnałów (napięcie znamionowe niesymetryczne w układzie przewód - przewód lub napięcie znamionowe symetryczne w układzie przewód - ziemia ) i dobranie odpowiedniego układu ochronnego. Określenie maksymalnego prądu roboczego występującego w systemie przesyłu sygnałów I NS i wybór układu ochrony przepięciowej o prądzie znamionowym I NO spełniającym warunek I NO I NS 9 Określenie znamionowej częstotliwości sygnałów f NS w analizowanym systemie i porównanie z częstotliwością znamionową f NOGR lub graniczną f GRAN ogranicznika. Układ powinien spełniać warunek f NS f NOGR, f NS f GRAN 10 Wybór układu posiadającego dodatkowe impedancje odprzęgające w przypadku ochrony urządzenia, w którym wejścia sygnałowe posiadają własne elementy ochronne (np. fabrycznie zamontowane warystory lub diody). 11 Porównanie wartości elementów odsprzęgających zastosowanych w układzie ogranicznika z wartościami dopuszczalnymi w danej linii przesyłu sygnałów. 12 Wybór sposobu montażu i uziemiania ogranicznika przepięć 13 Ocena poprawności połączeń ograniczników przepięć w torze sygnałowym i w instalacji elektrycznej. Producent chronionych urządzeń Instrukcje montażowe ograniczników Schematy instalacji elektrycznej Na rysunkach 2 i 3, uwzględniając przedstawione zasady doboru ograniczników, dostępne dane dotyczące zagrożenia oraz odporności udarowej urządzeń elektronicznych, przedstawiono przykładowe: schematy układów ograniczających przepięcia w systemach telemechaniki oraz telekomunikacyjnych, rozwiązanie kompleksowego systemu ograniczania przepięć.

a) b) 1 1 1 R 1 2 2 odgromnik trójelektrodowy W Odgromnki 2 R W W 2 c) d) Rys.2. Przykłady układów do ograniczania przepięć a), b) w liniach telekomunika-cyjnych, c) i d) w systemach telemechaniki Zastosowanie urządzeń ograniczających przepięcia w systemach elektronicznych powinno zwiększyć pewność i niezawodność stacji elektroenergetycznej nawet w przypadku bezpośrednich wyładowań atmosferycznych na jej terenie. Literatura 1. Andersen E., Jasiński E., Kulikowski J., Piłatowicz A.: Ochrona od przepięć i koordynacja izolacji sieci elektroenergetycznych. INPE Biuletyn SEP, 2003, nr 49, str. 3 24. 2. Anderson E., Bielecki J., Jasiński E., Kulikowski J., Piłatowicz A.: Zasady ochrony od przepięć i koordynacja izolacji sieci elektroenergetycznych. PSE S.A., Warszawa 2001. 3. Arciszewski J., Komorowska J.: Ochrona sieci elektroenergetycznych od przepięć. Wskazówki wykonawcze. Wydanie PTPiREE, Poznań 1999. 4. Chrzan K.: Wysokonapięciowe ograniczniki przepięć. Dolnośląskie Wydawnictwo Edukacyjne, Wrocław 2003. 5. Gacek Z.: Zagrożenie piorunów linii napowietrznych przesyłowo-rozdzielczych i przesyłowych. 6. Kosztaluk R., Flisowski Z.: Dobór odgromników do pracy w sieciach elektroenergetycznych. Przegląd Elektrotechniczny, Z.5/1998, s.118. 7. Kosztaluk R., Mikulski J.: Wskazówki koordynacji izolacji sieci przesyłowych. Przepisy wykonawcze. PSE S.A. Warszawa 1998. 8. Kosztaluk R.: Koordynacja izolacji sieci elektrycznych. Część 5. Sieci rozdzielcze i przesyłowe. INPE Biuletyn SEP, 2004, nr 56, str.19-45.

Transformatora SN Pól pomiarowych Łączników szyn Pól odpływowych Np. Ex-BEL_Z_TR RS 485 DB9-pin Ex-BEL. System telemechaniki rozproszonej. Zabezpieczenia Linii SN Np. Ex-BEL_Z_P RS 485 DB9-pin Np. Ex-BEL_Z_SP RS 485 DB9-pin Np. Ex-BEL_Z RS 485 DB9-pin Transformatora potrzeb własnych Np.ExBEL_Z_PW RS 485 DB9-pin Pola Stacji Teren Stacji WN/SN (SN) Przewód ekranowany np. LiYCY-P 2x0,5 - Magistrala RS485 DB 9- Do kolejnych pól RS232C DB9-pin 1 2 3 4 5 16 Ex-BEL_K. Koncentrator Danych Pojedyncza pętla prądowa +/-20mA Multiplekser MPX Lokalne stanowisko nadzoru w Stacji Ewentualne połączenie z lokalną siecią komputerową stacji np. Ethernet 10Base T na skrętce lub 10 Base2 na kablu koncentrycznym (gniazda RJ45 lub BNC). RS232C DB9-pin Pomieszczenie Nadzoru Zabezpieczeń -SNZ Stacji WN/SN (SN) lub RDR Objaśnienia: ZDR Stanowisko dyspozytorskie w ZDR - Układ ograniczania przepięć 1-ego stopnia - Układ ograniczania przepięć 2-ego stopnia Rys. 3. Ograniczanie przepięć w systemie telemechaniki rozproszonej [9]

9. Sowa A., Jężak S.: Ochrona przed przepięciami z typowych obiektach Zakładów Energetycznych. PTPiREE, Poznań, 1999. 10. Zasady doboru, zastosowania i badania beziskiernikowych ograniczników przepięć z tlenków metali dla sieci średnich napięć. ABB High Voltage Technologies Ltd. ABB, 1996. 11. PN-86/E-05003/01 Ochrona odgromowa obiektów budowlanych. Wymagania ogólne. 12. PN-IEC 61024-1:2001, Ochrona odgromowa obiektów budowanych. Zasady ogólne 13. PN-IEC 61024-1-1:2001, Ochrona odgromowa obiektów budowanych. Zasady ogólne. Wybór poziomów ochrony dla urządzeń piorunochronnych 14. PN-IEC 61312-1 Ochrona przed piorunowym impulsem elektromagnetycznym. Zasady ogólne. 15. PN-IEC 61024-1-2:2002, Ochrona odgromowa obiektów budowlanych. Zasady ogólne. Przewodnik B Projektowanie, montaż, konserwacja i sprawdzanie urządzeń piorunochronnych. 16. PN-E-05100-1:1998, Elektroenergetyczne linie napowietrzne. Projektowania i budowa. Linie prądu przemiennego z przewodami roboczymi gołymi. 17. PN-E-05115:2002, Instalacje elektryczne prądu przemiennego o napięciu wyższym od 1 kv. 18. PN-EN 60099-5:1999, Ograniczniki przepięć. Zalecenia wyboru i stosowania. 19. PN-EN 60071-1:1999. Koordynacja izolacji. Definicje, zasady i reguły. 20. PN-IEC 99-4:1993, Ograniczniki przepięć. Beziskiernikowe zaworowe ograniczniki przepięć z tlenków metali do sieci prądu przemiennego. 21. Wymagania techniczne PSE S.A. dla przewodów energetycznych skojarzonych z włóknami światłowodowymi (OPOW i MASS). Wydanie III.