Industry Clubs 2011 Ochrana proti blesku a přepětí 1. díl: Praktická disciplína

Industry Clubs 2011

Ochrana proti blesku a přepětí – 1. díl: „Praktická disciplína“ Hradec Králové 10.3. 2011 Martin Dostál Vedoucí produktu - výkonové jističe a odpínače - přístroje pro měření - svodiče přepětí

ATE L P TEM EU C I o Pr Nadřazený systém Operátorské rozhraní Komunikace Řízení Akční členy

Náš systém poskytuje uživatelům jednotnou platformu pro řízení, zpracování a vyhodnocení dat a transparentní pohled na inteligentní přístroje a akční členy

Svodiče přepětí 2010-09

2

Svodiče bleskového proudu a přepětí

Základní principy

Impulzní výdržné napětí (dle IEC 60364) Instalační kategorie

I

II

III

IV

Impulzní napětí (pro síť 230 / 400)

1,5 kV

2,5 kV

4 kV

6 kV

Typ zařízení

Citlivé přístroje (elektronika...)

Domácí spotřebiče

Distribuční a koncové rozvody

Vstupní měření


5

Typy úderů blesku


6

Mezinárodní normy a jejich platnost ● Přepěťové ochrany (SPD) jsou vysoce doporučovány a v některých zemích i povinné

● IEC 62305: ochrana proti blesku ● ČSN EN 62305

● IEC 61643: svodiče přepětí ● ČSN EN 61643-11


7

Třída ochrany 3 hlavní kategorie Typ 3

Typ 2

Typ 1

EN 61643-11

Třída III

Třída II

Třída I

IEC 61643-1

Kat. C a D

Kat. C

Kat. B

VDE 0675-6


8

Pro připomenutí: Hlavní typy svodičů ● SPD Typu 1 ● Velmi vysoká energetická kapacita (povinný u budov s hromosvodem) ● Testován standardizovanou vlnou 10 / 350 µs ● Charakteristický parametr Iimp , minimální hodnota definovaná normou je 12,5 kA

● SPD Typu 2 ● Střední až vysoká energetická kapacita ● Testován standardizovanou vlnou 8 / 20 µs ● Charakteristický parametr Imax , minimální hodnota je 10 kA


9

Standardizovaná testovací přepěťová vlna

Standardizovaná hodnota (IEC 60364): 100 kA

100 %

Pravděpodobnost výskytu: 1% Bleskový proud: 10 / 350 µs 50 % Typ 1 Typ 2 Indukovaný proud: 8 / 20 µs 8 10 Svodiče přepětí 2010-09

20

350

µs 10

Ochrana proti přímému úderu blesku budov s hromosvodem

GSM, UMTS, TV … sítě

zemědělských objektů

svodič přepětí typu 1


11

Ochrana proti nepřímému úderu blesku

svodič přepětí třídy 2


12

A co když jsou spotřebiče vzdáleny od SPD?

typ 3

8 kA typ 2


13

Parametry a výkonnost svodičů přepětí

Vše co je potřeba vědět ● Uc max. pracovní napětí: alespoň 275 V, až 440 V ● pro napětí fáze-střední vodič 230 V, síť TT, TN, TNS a IT.

● Up ochranná hladina:1,5 kV a nižší ● splňují všechny typy spotřebičů

● Imax výbojový proud: ● 15 kA u obytných budov, 40 kA terciální sféra a průmysl ● 40 kA až 65 kA budovy s vysokým rizikem.

● Počet pólů ● (1P, 2P, 3P, 4P, 1P+N, 3P+N)

● Velikost zkratového proudu Ik v místě instalace Svodiče přepětí 2010-09

15

Studie bouřkové činnosti

Florida USA


16

Studie bouřkové činnosti ● Analitická data blesků na základě sledování 2597 positivních úderů.

95% nižších 30 kA 98% nižších 60 kA 47% přibližně 10 kA


17

Studie bouřkové činnosti ● Při stejné periodě bylo sledováno 31266 negativních blesků.

82% nižších 30 kA 98% nižších 60 kA 51% přibližně 20 kA


18

Volba výkonnosti svodiče Typ 1

I

dle p

im

tu s e t

1

50 3 / 0

25 kA

12,5 kA

65 kA

Typ 2

I

x ma

dle

t tes

/2 8 u

0

40 kA 20 kA

10 kA

Typ 3

Sekundární svodič přepětí

8 kA

Úroveň rizika Střední Nízká Svodiče přepětí 2010-09

Vysoká

Velmi vysoká

19

Volba svodiče typu 1: Na vstupu instalace v souladu s normou ČSN EN 62305-1 ● Je instalován hromosvod ● U svodiče typu 1 je potřeba definovat Iimp: ● Průmysl a infrastruktura: Požadavek na ochranu třídy I nebo II ● Bytová zástavba: Požadavek na ochranu třídy III nebo IV Třída ochrany

Hromosvod je navržen k přenesení bleskového výboje:

Minimální požadovaný Iimp pro svodič Typu 1 3fázové sítě

I

200 kA

25 kA/ pól 100 kA pro svodič NPE

II

150 kA

18,75 kA/ pól 75 kA pro svodič NPE

III / IV

100 kA

12,5 kA/ pól 50 kA pro svodič NPE


20

Ochrana svodiče přepětí

Ochrana svodiče přepětí ● Proč je potřeba jistit svodič přepětí? Konec života svodiče: Typ 2 Dochází k trvalému zkratu při • Vybíjení proudu většího než Imax • Přerušení vodiče N nebo záměně L a N

Typ 1 Způsobuje následný zkratový proud 50 Hz mezi fází & středním vodičem nebo fází & zemí • Vybíjení proudu většího než Iimp • Přerušení vodiče N nebo záměně L a N

SPD “Předjištění je pro zajištění bezpečnosti nutnost”

Předřazené jištění zajišťuje bezpečnost elektrické instalace


22

Ochrana svodiče přepětí ● Možné řešení, ale není zajištěna kontinuita provozu ● Indikace konce životnosti celkovým výpadkem napájení ☺

zátěž


● Doporučené řešení ● V souladu s normou ● Je možné zajistit selektivitu s hlavním jističem -> bez výpadku i při „vyhoření“ svodiče ● Konec života indikován pomocným kontaktem na jističi

zátěž

23

Jistič vs Pojistka ● Který jisticí prvek zvolit? ● Volba velikosti jištění svodiče musí brát v potaz odolnost při výboji a citlivost i při malých impedančních zkratech ● V porovnání s pojistkou je jistič dobrým kompromisem těchto protichůdných požadavků ● Stejná jmenovitá velikost jističe má lepší odolnost při výboji než-li pojistka ● Stejná jmenovitá velikost jističe má lepší citlivost i při malých impedančních zkratech

Poj. 63A Jistič 25A


24

Jistič vs Pojistka Necitlivost na přepěťovou vlnu 8/20 (T2)


25

Jistič vs Pojistka Schopnost ochránit zařízení při malých impedančních zkratech

Jistič 25 A Pojistka 63 A


26

Základní pravidla pro instalaci

Svodič přepětí je účinný pouze je-li správně instalován!

2 základní pravidla pro instalaci


28

Pravidla pro instalaci a propojení: 50 cm ● Blesk je jev, který generuje napětí vysoké frekvence: ●

Délka připojovacích vodičů je při vysokých frekvencích nejdůležitějším

parametrem. ● 1 metr vodiče, kterým projde bleskový proud generuje přepětí 1000 V.

1000 V U spd 1000 V

500 V Zátěž Uzátěže = USPD + 2000 V

U spd

Zátěž Užátěže = USPD + 500 kV

Délka připojovacích vodičů svodiče přepětí musí být co nejkratší! Svodiče přepětí 2010-09

29

Pravidla pro instalaci a propojení: 50 cm L1

L ≤ 50 cm

L1

L2

L3

L3

L > 50 cm

Hlavní zemnicí svorkovnice

Pomocná zemnicí svorkovnice

● L (celková délka vodičů) < 50 cm, ● Průřez vodičů S > 4 mm²(Typ 2) a S > 16 mm² (Typ 1). Svodiče přepětí 2010-09

L2

Hlavní zemnicí svorkovnice

L = L1 + L2 + L3 30

Příklady instalace: Plastový a kovový rozváděč


31

Příklady instalace: Plastový rozváděč L1 ~ 12 cm

L1+L2+L3 < 50 cm L2 ~ 0 cm L3 ~ 5 cm

Přívod hlavního zemnicího vodiče zdola (hlavní a pomocná zemnicí svorkovnice). Svodiče přepětí 2010-09

32

Příklady instalace: Plastový rozváděč L1 ~ 12 cm L2 ~ 0 cm

L1+L2+L3 < 50 cm

L3 ~ 15 cm

Přívod hlavního zemnicího vodiče shora (hlavní a pomocná zemnicí svorkovnice). Svodiče přepětí 2010-09

33

Příklady instalace: Kovový rozváděč

● Přímo na „kovové šasi". ● Pro vytvoření dobrého elektrického kontaktu se používá vějířová podložka pro připojení k rámu rozváděče.

Instalace je možná pouze pokud rozváděč splňuje požadavky

ČSN EN 60439-1.


34

Přehled produktové řady

Kompletní řešení vyžaduje kompletní nabídku ● ● ● ● ● ●

Svodiče typu 1, 1+2, 2 a 3. Svodiče pro DC rozvody až do 1000 V. Svodiče pro datové a telefonní linky Provedení Multi 9 a Domae. Pevné nebo násuvné (vyměnitelné) typy. Integrované řešení s odpojovačem.

● Jednotně pod značkou Schneider Electric.


36

Kompletní řešení vyžaduje kompletní nabídku


37

Typ Quick PRD a Quick PF ● Odnímatelný svodič Typ 2 s integrovaným odpojovačem

● Odpojovač automaticky vypne, pokud je alespoň jedna vložka na konci životnosti nebo není vložena. PATENTOVANÉ ŘEŠENÍ


38

Maximum z Vaší energie Děkuji za Vaši pozornost! Martin Dostál [email protected]

Industry Clubs 2011 Ochrana proti blesku a přepětí 1. díl: Praktická disciplína

Recommend Documents