Защита срещу пренапрежения от атмосферен или комутационен произход

1. Общи положения

В практиката комутационните пренапрежения са по-слаби от тези, причинени от атмосферни явления, и поради това предписанията за защита срещу пренапрежения от атмосферен произход обикновено са достатъчни и за защита срещу комутационни пренапрежения.

Стойностите на преходните пренапрежения зависят от вида на захранващата мрежа (подземна или въздушна), от евентуалното наличие на устройство за защита срещу пренапрежения в началото на захранващия източник и от нивото на напрежение на захранващата мрежа.

2. Класификация на категориите по пренапрежения

2.1. Обект на класификацията

За класифициране на електрооборудване, захранвано директно от мрежата, по отношение на устойчивост на пренапрежения се използва издържаното импулсно напрежение и свързаната с него категория по пренапрежение.

Избраните съобразно номиналното напрежение издържани ударни напрежения за електрооборудването дават възможност да се разграничат различни степени на разполагаемост на електрооборудването във функция от непрекъснатост на услугата и на приемлив риск от авария.

Чрез избор на оборудване с класифицирано издържано импулсно напрежение може да се постигне координиране на изолацията в цялата уредба, като се намалява рискът от авария до приемливо ниво и се създава основа за овладяване на пренапреженията.

2.2. Описание на категориите по пренапрежения

Оборудване с издържано импулсно напрежение, отговарящо на категория по пренапрежения ІV, е подходящо за употреба при или в близост до захранващия източник на съответната електрическа уредба, преди разпределителното табло. Оборудването от категория ІV има много висока степен на издръжливост на импулсни напрежения, която осигурява изискваната висока степен на надеждност.

Примери за такова оборудване са електромерите, главните устройства за защита срещу пренапрежения и устройствата за телеметрия.

Оборудването с издържано импулсно напрежение, отговарящо на категория по пренапрежения ІІІ, се употребява при фиксирани инсталации преди и включително ??? разпределителното табло, както и при други случаи, когато се изисква по-висока степен на надеждност.

Примери за такова оборудване са разпределителни табла, прекъсвачи, електрически инсталации, включващи кабели, шини, кабелни кутии, прекъсвачи, и щепселни съединения на фиксирана уредба и оборудване за индустриални цели, както и други видове оборудване, например стационарни електродвигатели, постоянно свързани към фиксирана уредба.

Оборудване с издържано импулсно напрежение, отговарящо на категория по пренапрежения ІІ, е предвидено да бъде свързано в началото на фиксирана уредба на сграда, включително разпределителното табло, когато е желателна нормална степен на надеждност.

Примери за такова оборудване са битови електрически уреди, преносими електроинструменти и други подобни. Компютри, аудио- и видеотехника и други електронни устройства могат да бъдат чувствителни при преходни и/или временни пренапрежения, по-малки от 2,5 kV, между тоководещи проводници поради вградени защитни или филтриращи устройства.

Оборудване с издържано импулсно напрежение, отговарящо на категория по пренапрежения І, е подходящо единствено да бъде свързвано към фиксирана уредба на сграда, ако са взети мерки за защита извън оборудването или във фиксираната уредба или между фиксираната уредба и оборудването с цел ограничаване на преходните пренапрежения до определеното ниво.

Примери за такова оборудване са домакински уреди, съдържащи електронни компоненти, които са високочувствителни по отношение на пренапрежения.

Оборудване с издържано импулсно напрежение, отговарящо на категория по пренапрежения І, не трябва да бъде свързвано директно към обществената електроразпределителна мрежа.

3. Овладяване на пренапрежения

3.1. Обичайна ситуация на пренапрежения

Тази точка не се прилага, когато е направена оценка на риска съгласно т. 3.2.2.

Когато една уредба се захранва от мрежа за ниско напрежение само чрез подземни кабели и уредбата не включва въздушни линии, издържаното импулсно напрежение на оборудването съгласно таблицата по т. 4 е достатъчно и не е необходима никаква допълнителна защита срещу пренапрежения от атмосферен произход.

Въздушна линия, съставена от изолирани проводници със заземен метален екран, се разглежда като еквивалентна на подземен кабел.

Когато една уредба се захранва от или включва въздушна линия за ниско напрежение и ако условието за външни въздействия е AQ1 (мълниеносна активност, по-ниска или равна на 25 дни годишно), не е необходима никаква допълнителна защита срещу пренапрежения от атмосферен произход.

Независимо от стойността на AQ, защита срещу пренапрежения може да бъде необходима в случаи, където се търси висока степен на надеждност или има повишени рискове (например от пожар).

При двата случая по-горе трябва да бъде отделено внимание върху защитата срещу преходни пренапрежения на оборудването, чието издържано импулсно напрежение съответства на категория по пренапрежения I.

3.2. Контролирана ситуация на пренапрежения

Решението за прилагане на метод на защита срещу пренапрежения се определя от оторизираните органи, при съобразяване с местните условия.

Във всички случаи специално внимание трябва да бъде отделено на защитата срещу преходни пренапрежения за оборудването, чието издържано импулсно напрежение съответства на категория по пренапрежения I.

3.2.1. Контролирана ситуация на пренапрежения, базирана на условията на външни въздействия

Когато една уредба е захранена от или включва въздушна линия, трябва да бъде предвидена защита срещу пренапрежения от атмосферен произход, когато кероничното ниво на разглежданото място съответства на условия на външни въздействия AQ2 (по-високо от 25 дни в годината). Издържаното импулсно напрежение на защитното устройство не трябва да бъде по-голямо от стойността за категория по пренапрежения II, определена съгласно таблицата по т. 4.

Нивото на пренапреженията може да бъде управлявано чрез устройства за защита срещу пренапрежения, разположени при началото на уредбата или на въздушната линия или в инсталацията на сградата.

3.2.2. Контролирана ситуация на пренапрежения, базирана на оценка на риска

Последиците от пренапрежения се класифицират, както следва:

а) последици, свързани със заплаха за човешки живот, например уредби за безопасност, медицинско оборудване в болници;

б) последици (като прекъсване или спиране), свързани с обществени услуги, например загуба на услуги, комуникационни центрове, музеи;

в) последици за търговски или индустриални дейности, например хотели, банки, производства, пазари, ферми;

г) последици за групи хора, например големи жилищни сгради, църкви, офиси, училища;

д) последици за отделен индивид, например малки и средни жилищни сгради, малки офиси.

За последици от буква „а” до буква „в” трябва да бъде предвидена защита срещу пренапрежения.

Не е необходимо изготвяне на оценка на риска за последици от буква „а” до буква „в”, тъй като изчисленията неизменно водят до необходимост от защита.

За последици по букви „г” и „д” изискването на защита срещу пренапрежения зависи от резултатите от изчисленията. Изчисленията трябва да бъдат извършени, като се използва формулата по т. 5 за определяне на дължината d.

Защита е необходима, когато d > d_c ,

където:

d е условната дължина в километри от електропреносната мрежа до разглежданата сграда с максимална стойност 1 km;

d_c - критичната дължина;

d_c в km е равна на 1/N_g за последица по буква „г” и равна на 2/N_g за последица по буква „д”, като N_g е честотата на мълниите за km² за година.

Когато изчисленията покажат, че са необходими устройства за защита срещу пренапрежения, нивото на защита на тези защитни устройства не следва да бъде по-високо от нивото за категория по пренапрежения ІІ, дадено в таблицата по т. 4.

4. Изисквано издържано импулсно напрежение за електрооборудването

Електрооборудването се избира така, че неговото издържано импулсно напрежение да е не по-малко от изискваното издържано ударно напрежение съгласно таблицата.