Przedsiębiorstwo Produkcyjne BEZPOL S.J. Ul. Partyzantów 21 42-300 Myszków tel. 034/ 313 07 77 do 80 ; tel. 034/ 313 05 88 fax. 034/ 313 06 76 www.bezpol.pl e-mail: bezpol@bezpol.pl 1
Praktyczny zakres stosowania wybranych przepisów i norm zgodnie z ich przeznaczeniem PN-E-05100-1:1998 Elektroenergetyczne linie napowietrzne Projektowanie i budowa. Linie prądu przemiennego przewodami roboczymi gołymi. 2
3
PN-E-05100-1:1998 Elektroenergetyczne linie napowietrzne Projektowanie i budowa Linie prądu przemiennego z przewodami roboczymi gołymi 10.3. Ochrona od przepięć elektroenergetycznych linii napowietrznych o napięciu do 1kV. 10.3.1. Napowietrzne linie elektroenergetyczne o napięciu do 1 kv powinny być chronione od przepięć atmosferycznych ogranicznikami przepięć o napięciu znamionowym dobranym do napięcia znamionowego sieci. W sieci 400/230 V napięcie znamionowe ograniczników powinno być nie niższe niż 500 V. 10.3.2. Rozmieszczenie ograniczników przepięć Ograniczniki przepięć należy instalować: 1) w liniach napowietrznych na krańcach linii oraz w taki sposób, aby na każde 0,5 km długości linii przypadł przynajmniej jeden komplet ograniczników, 2) na krańcach linii kablowych w miejscach przyłączenia do napowietrznych linii elektroenergetycznych, 3) w liniach o napięciu do 1 kv, zasilających instalacje odbiorcze w budynkach. W przypadku wykonania dla budynków przyłącza napowietrznego z zastosowaniem izolatorów dościennych, ograniczniki przepięć powinny być umieszczone w pobliżu tych izolatorów, na zewnątrz budynku. W przypadku innego wykonania przyłącza dla tych budynków, ograniczniki przepięć należy zainstalować na najbliższym słupie linii elektroenergetycznej. 4
Przykłady instalacji ograniczników przepięć w sieci nn Wskazówki wykonawcze Część II Polskiego Towarzystwa Przesyłu i Rozdziału Energii elektrycznej p.4.2 Na końcu odgałęzienia o długości większej niż 500 m (PN-IEC-60364) koniec odgałęzienia Wzdłuż linii rozdzielczych co 500 m (PN-IEC-60364) < 500 m <500 m Odległość między ogranicznikami przepięć powinna być mniejsza niż 1000 m (PN-IEC-60364) <500 m kraniec linii (PN-E-05100) istn. ZK ZK Np..=300 m bud. mieszk. koniec odgałęzienia d> 500 m <500 m szkoła istn. Na krańcach linii kablowych (PN-E-05100) <500 m Gdzie linia napowietrzna przechodzi w kablową (PN-IEC 60364)?? Izolatory dościene proj. d > 500 m 5
Ochrona przepięciowa instalacji i sieci w praktyce oferta handlowa Przepisy wybrane 6
PN-IEC 60364-4-443:1999-1 Tablica 44b wymagane znamionowane napięcie udarowe wytrzymywane urządzeń Sieć trójfazowa Znamionowane napięcie instalacji V Sieć jednofazowa z punktem środkowym Urządzeń w/przy złączu instalacji (wytrzymałość udarowa kategorii IV) Wymagane napięcie udarowe wytrzymywane dla Urządzeń rozdzielczych i obwodów odbiorczych (wytrzymałość udarowa kategorii III) kv Odbiorników (wytrzymałość udarowa kategorii II) Urządzeń specjalnie chronionych (wytrzymałość udarowa kategorii I) - 120-240 4 2,5 1,5 0,8 230/400 277/480-6 4 2,5 1,5 Kategoria I dotyczy konstruowania specjalnych urządzeń. Kategoria II jest adresowana do komitetów opracowujących normy wyrobów, stanowiących urządzenia dołączone do sieci zasilającej Kategoria III jest adresowana do komitetów opracowujących normy wyrobów w odniesieniu do materiałów instalacyjnych oraz dla wyrobów specjalnych Kategoria IV jest adresowana do zakładów energetycznych i dozoru technicznego 7
Wskazówki wykonawcze Część II w zakresie OCHRONY SIECI ELEKTROENERGETYCZNYCH OD PRZEPIĘĆ Sieci o napięciu znamionowym 230/400 V Polskiego Towarzystwa Przesyłu i Rozdziału Energii elektrycznej Określają w rozdziale 6.2. Ograniczniki przepięć instalowane w sieci o napięciu znamionowym 230/400 V powinny spełniać wymagania przedstawione w tablicy 6.1 w kolumnie 1. Dopuszcza się stosowanie ograniczników o parametrach o parametrach przedstawionych w kolumnie 2 w zastosowaniu do ochrony szafek sterowniczych oświetlenia ulicznego, urządzeń automatyki, sygnalizacji itp. lp Wymagane parametry ogranicznika 1 2 IOZb.. BOP.. 1 Napięcie pracy ciągłej U C nie mniejsze niż [V] 500 80 500 500 2 Napięcie znamionowe nie niższe niż [V] Napięcie znamionowe jest wykorzystywane tylko jako parametr odniesienia do określenia charakterystyk działania 3 Napięcie obniżone przy znamionowym prądzie wyładowczym nie wyższe niż [Vm] 4 Znamionowy prąd wyładowczy nie mniejszy niż [ka] 5 Graniczny prąd wyładowczy nie mniejszy niż [ka] (4/10 µs) 625? 350 600 600 2300 1500 1730 1730 5 5 5 5 40 40 50 50 8
5. Ochrona linii 5.1 Linie kablowe lub linie z przewodami izolowanymi należy chronić, instalując ograniczniki w miejscach połączeń tych linii z liniami napowietrznymi z przewodami gołymi. Linie z przewodami w osłonach izolacyjnych należy traktować jak linie z przewodami gołymi. 5.2 Nie jest wymagane instalowanie ograniczników przepięć w miejscach połączenia z linią napowietrzną przyłączy wykonanych przewodami izolowanymi. 5.3 W liniach napowietrznych zaleca się instalować dodatkowe ograniczniki przepięć zlokalizowane w taki sposób, aby odległości pomiędzy ogranicznikami nie były większe niż 300 m. 9
1.2 Zakres stosowania Wskazówek Wskazówki stosuje się w sieciach elektroenergetycznych napięcia przemiennego o napięciu znamionowym od 1 o 110 kv włącznie. Wskazówki stosuje się w sieciach nowych i przebudowanych. Wskazówki są dostosowane do wymagań Polskich Norm oraz norm i zaleceń IEC oraz CENELEC. 1.3 Zasady stosowania Wskazówek Pod względem zasad stosowania i przestrzegania Wskazówek wyróżnia się następujące sformułowania: postanowienia, które wyrażone są słowami należy, powinny, wymaga się ; zalecenia stanowiące rodzaj porady, lecz wybór i realizację pozostawia się decyzji kierownictwa zakładu; odstępstwa, w szczególnych, uzasadnionych merytorycznie przypadkach, od zasadniczych postanowień wyrażone są słowami dopuszcza się, może być. 1.4 Interpretacja Wskazówek Interpretacja postanowień zawartych we Wskazówkach należy do Komisji ds. Ochrony Przeciwprzepięciowej powołanej przez PTPiREE 10
PN-IEC 60364-4-443:1999-1 443.3.2.2. W warunkach zgodnych z podanymi w 443.3.2.1. ochrona przed przepięciami atmosferycznymi może być wykonana w instalacji budynku za pomocą: - ogranicznika przepięć, charakteryzującego się poziomem ochrony kategorii II (...); 11
Iskiernikowy ogranicznik przepięć IOZi 0,...5 Stosowany do ochrony od przepięć piorunowych urządzeń elektroenergetycznych niskiego napięcia prądu przemiennego o częstotliwości od 48 do 60 H w izolowanych samonośnych sieciach napowietrznych. Obudowa ogranicznika wykonana jest z samogasnącego odpornego na UV i warunki atmosferyczne tworzywa. Korpus ogranicznika jest zespolony z zaciskiem przebijającym izolację. Elementem chroniącym jest zespół iskiernika i warystora ZnO Dane techniczne Typ IOZb 0,5/5 IOZb 0,66/5 Max. dop. Napiecie pracy U c 500 660 Stopień ochrony U p < 4 kv <1,5 kv Znamionowy prąd wyładowczy 8/20µs 5 ka Znamionowy prąd wyładowczy 4/10µs 50 ka Zdolność pochłaniania energii 1,5 kj Moment dokręcenia 8 10 Nm Wykonanie według PN IEC/94-4, 1993 12
Beziskiernikowy zaworowy ogranicznik przepięć klasy A typu IOZb 0,...5 Stosowany do ochrony od przepięć piorunowych urządzeń elektroenergetycznych niskiego napięcia prądu przemiennego o częstotliwości od 48 do 60 Hz w izolowanych samonośnych sieciach napowietrznych. Podobnie ja w typie IOZi obudowa ogranicznika jest zespolony z zaciskiem przebijającym izolację. A tworzywo odporne na UV i warunki środowiskowe. Elementem ochronnym jest wkładka z warystorem z ZnO. Dane techniczne Typ IOZb 0,5/5 IOZb 0,66/5 Max. dop. Napiecie pracy U c 500 660 Stopień ochrony U p < 4 kv <1,5 kv Znamionowy prąd wyładowczy 8/20µs 5 ka Znamionowy prąd wyładowczy 4/10µs 50 ka Zdolność pochłaniania energii 1,5 kj Moment dokręcenia 8 10 Nm 13
Ograniczniki nn typu BOP-R Imax- dla Uc 0,28 i 0,44 kv 40 ka Imax dla Uc o,5 i 0,66 kv - 35 ka Zdolność pochłaniania energii pow 3 kj/kv Uc
Typ ogranicznika Parametry elektryczne ograniczników BOP-R U c Napięcie trwałej pracy ogranicznika wartość skuteczna Maksymalny prąd wyładowczy 4/10 µs Graniczny prąd wyładowczy 8/20 µs Up Napięciowy poziom ochrony przy 5 ka (8/20) Zdolność pochłaniania energii BOP-R 0,28/5 275 V 40 ka 30 ka < 1000V 3,9 kj BOP-R 0,44/5 440 V 40 ka 30 ka < 1500 V 3,4 kj BOP-R 0,5/5 500 V 35 ka 30 ka < 1730 V 3 kj BOP-R 0,66/5 660 V 35 ka 30 ka < 2465 V 3 kj Typ ogranicznika U c Napięcie trwałej pracy ogranicznika wartość skuteczna Graniczny prąd wyładowczy 4/10 µs Graniczny prąd wyładowczy 8/20 µs Up Napięciowy poziom ochrony przy 15 ka (8/20) Zdolność pochłanian ia energii BOP-R 0,44/10 440 V 40 ka 40 ka < 930V 3 kj 15
Badania i normy: Beziskiernikowe zaworowe ograniczniki przepięć serii BOP i BOP/R odpowiadają wymaganiom norm międzynarodowych: PN-E-05100-1:1998 klasyfikacja badań wg IEC 61643-1, próby klasy II i wg DIN/VDE 0675/6 klasa A, IEC 61643-1, 1998-02, Urządzenia ograniczające przepięcia w sieciach rozdzielczych niskiego napięcia Część 1. - zgodnie z projektem wymagań 37 IEC w zakresie prób odporności termoklimatycznej, oraz są zgodne z Wytycznymi zawartymi w opracowaniu PTPiREE p.t. Ochrona sieci elektroenergetycznych od przepięć (2005r.) 16
Ograniczniki BOP-R posiadają Wszystkie niezbędne badania i certyfikaty zgodności z obowiązującymi normami
Konfiguracje osprzętu ograniczników nn typu BOP i BOPR dla napowietrznych linii energetycznych nn z przewodami głównymi nieizolowanymi. bocian Z wejściem typu zacisk do przewodów o przekroju do 90 mm² i odejściem przewodem gołym zacisk przewód Z zaciskami typu bocian do przewodów do przekroju do 120 mm² i odejściem przewodami gołymi lub przewodem izolowanym tzw przewód 18
Tor pomocniczy fajka Konfiguracje osprzętu ograniczników typ BOP-R dla napowietrznych linii energetycznych nn z przewodami głównymi izolowanymi dostosowanych do zamocowania za pomocą dwutorowych zacisków przebijających izolację Okucie górne na przewodzie izolowanym typu fajka okucia dolne zależnie od potrzeb przewód lub zacisk. fajka przewód Zaletami rozwiązania są: -możliwość wymiany uszkodzonego ogranicznika bez konieczności demontażu zacisku przebijającego izolację - pełne wyizolowanie połączenia ( możliwość wymiany pod napięciem) fajka zacisk
Konfiguracje osprzętu ograniczników nn typu BOP i BOPR dla napowietrznych linii z przewodami głównymi izolowanymi Z dwutorowymi zaciskami jedno i dwustronnie przebijającymi izolację Wymiana ogranicznika nie wymaga demontażu zacisku przebijającego izolację. Konstrukcja zapewnia bezpieczne realizowanie rozejść z jednoczesnym ich zabezpieczeniem i wyizolowaniem. W przypadku BOP odejście zależnie od potrzeby przewodem lub zaciskiem 20
Wejście przewodu NOWOŚĆ!!! Ogranicznik z zaciskiem ENSTO jednostronnie przebijającym izolację jednotorowym Śruba dociskowa Zacisk jednotorowy służy wyłącznie do zamocowania pojedynczego urządzenia ( w tym wypadku ogranicznika przepięć) bezpośrednio na przewodzie izolowanym bez konieczności korowania kabla. Zamocowanie odbywa się za pomocą śruby dociskowej tak więc wymiana uszkodzonego ogranicznika nie wymaga demontażu zacisku Ogranicznik przepięć 21
4. Ochrona urządzeń stacyjnych Przepisy przewidują również zabezpieczenie strony niskiego napięcia stacji transformatorowych przed skutkami przepięć 4.1 Urządzenia stacji i rozdzielni, połączonych z liniami napowietrznymi bezpośrednio lub za pośrednictwem linii kablowych ułożonych w ziemi, krótszych niż 150 m, należy chronić od przepięć piorunowych, stosując ograniczniki przepięć. 4.2 Do ochrony od przepięć należy zastosować ograniczniki rozmieszczone w ten sposób, aby przy każdym transformatorze był zainstalowany komplet ograniczników i aby we wszystkich układach ruchowych izolacja urządzeń stacyjnych chroniona była przez jeden komplet ograniczników. 4.3 Zaleca się stosowanie ograniczników do ochrony urządzeń szaf sterowniczych, oświetlenia ulicznego, aparatury alarmowej, sygnalizacyjnej, ostrzegawczej itp. 4.4 W transformatorach, w których uzwojenie wysokiego napięcia jest chronione ogranicznikami, należy chronić także uzwojenia niskiego napięcia. 22
Najczęstsze błędy montażowe przy realizacji ochrony nn stacji transformatorowej Zamocowanie ogranicznika na sztywnej bednarce z giętkim przewodem fazowym. W przypadku uszkodzenia ogranicznika luźny przewód fazowy pod napięciem opada na kadź przepalając ją. Zamocowanie na sztywnych przewodach uniemożliwia rozpad uszkodzonego ogranicznika powodując zwarcie doziemne bez możliwości lokalizacji uszkodzenia Zanocowanie na sztywnym przewodzie fazowym z giętkim przewodem uziemiającym w przypadku uszkodzenia ogranicznika stwarza możliwość pociągnięcia łuku do uziemionej kadzi 23
Sposób montażu osprzętu po stronie nn transformatora z użyciem Wysięgnika rurowego izolowanego ogranicznik wysięgnik zacisk Wysięgnik rurowy izolowany stosuje się głównie do montażu ograniczników typu BOP bezpośrednio w zacisku Typu TOGA. Ma on za zadanie odpowiednie zamocowanie z jednoczesnym wysunięciem ogranicznika poza obrys transformatora co zabezpiecza kadź przed perforacją w przypadku uszkodzenia ogranicznika. Mimo iż konstrukcja ograniczników BOPR nie stanowi zagrożenia dla kadzi w przypadku uszkodzenia wysięgniki rurowe izolowane stanowią również dla nich doskonałą konstrukcję wsporczą zapewniając pełne wyizolowanie połączenia ogranicznik zacisk. 24
Prawidłowy montaż ograniczników nn. typu BOP,z zastosowaniem zacisków transformatorowych TOGA.(w razie uszkodzenia ogranicznika przewód uziomowy odpada w kierunku słupa a elementy pod napięciem pozostają na sztywnym ramieniu ogranicznika przepięć). 25
Uchwyt typu UM/BOP/TOGA 5 Przeznaczony jest do montażu ograniczników przepięć nn typu BOP/R na zacisku TOGA-5. Jest on realizowany przez zamocowanie uchwytu do pomocniczej powierzchni stykowej zacisku za pomocą śrub. Zapewnia pewne pod względem mechanicznym i elektrycznym zamocowanie ogranicznika z jednoczesnym pełnym wyizolowaniem połączenia. 26
Standardy techniczne uchwyt odciągowy zacisk odgałęźny przebijający izolację z możliwością montażu ogranicznika przepięć lub ogranicznik przepięć z własnym zaciskiem przebijającym izolację uchwyt odciągowy zacisk przebijający izolację indywidualny przewód fazowy ogranicznika zacisk uziemiający śrubowy ogranicznik przepięć 27
Dziękuję za uwagę 28