Защита от перенапряжений линий электропитания сети 230/400 В 50 Гц, часть 2. Текст вебинара, страница 1

Тэги: молниезащита заземление инструкции и рекомендации УЗИП
Внимание!

Третий вебинар из серии "Защита от перенапряжений"

(прошёл 30 марта 2016 года в 11:00 по МСК)

Имея в виду, что за последние годы на рынке появилось много предложений в области устройств защиты от перенапряжений, всем приходится задуматься, а что из этого выбрать для определенного типа объекта. Внимательный проектировщик заметит, что только очень ограниченное количество производителей приборов защиты от перенапряжений предлагают УЗИП выполненные на основании газонаполненных герметических разрядников.
Большинство производителей не способно создать такие устройства и предлагают УЗИП основанные только на варисторной технологии.
К сожалению варисторы не способны отводить огромную энергии частичных токов молнии и их нельзя применять в качестве УЗИП на границах зон наружной и внешней молниезащиты (LPZ OA / LPZ n и LPZ Oв / LPZ n,
где n ?1)

Во время вебинара будет рассмотрена элементная база устройств защиты от перенапряжений линий электропитания сети 230/400 В 50 Гц производства немецкой фирмы LEUTRON, уникальных по своим физическим свойствам и электрическим параметрам. В ходе презентации будут рассмотрены высококачественные ограничители перенапряжений, предназначенные как для отдельных категорий защиты: I, II и III, так и интегрированные ограничители, которые выполняют требования двух или трех категорий одновременно: I/II, II/III, I/II/III, как однополюсных, так и многополюсных, предназначенных для определенных видов сети (TNC, TNS, TT). Такое разнообразие и универсальность устройств позволяет избегать применения сопрягающих индуктивностей между очередными классами УЗИП в сети электропитания, дает возможность монтажа УЗИП перед счетчиками электроэнергии (очень малые токи утечки газонаполненных ограничителей) и сигнализацию повреждения всех классов защиты, в том числе: элементов 1 категории. Это означает очень гибкое применение продуктов фирмы LEUTRON в повседневной работе проектировщика и высокую надежность работы схем защиты от перенапряжений даже в случае прямого попадания молнии в охраняемый объект.
Будут также представлены примеры подбора схем ограничивающих перенапряжения и ударные токи в сети электропитания 230/400 В 50 Гц различных строительных объектов.

 

Рекомендуется просмотр с качеством "720p" в полноэкранном режиме.

 

 
 

Текст вебинара. Страница 1

Быстрая навигация по слайдам:

Страница 3: >>

43. Ограничители перенапряжений типа I / II / III 1 кВ
44. Ограничители перенапряжений типа I / II 2,5 кВ
45. Однофазная и трехфазная схемы «PowerPro BС»
46. Однофазная и трехфазная схемы «IsoPro»
47. Ограничители перенапряжений типа II / III 1 – 1,4 кВ
48. Ограничители перенапряжений типа II / III (C/D) 1 – 1,4 кВ
49. Схемы соединения одноступенчатых ограничителей
50. Схемы соединения многоступенчатых ограничителей
51. Индуктивности «ImPro»
52. Как работают элементы с ферромагнетиками?
53. Сравнение - только 1 полюс
54. Ограничители перенапряжений типа I / II / III (B, C, D) 1 кВ
55. Ограничители молниевых токов
56. Ограничители перенапряжений типа I / II / III
57. PowerPro BCD 25 кА/FM
58. PowerPro BCD / FM. Применение
59. PowerPro BCD / FM. Система TN-C
60. PowerPro BCD / FM. Система TN-S
61. Включение ограничителей перенапряжений
62. Многополевые молниевые разрядники типа I / II / III
63. Многополевые молниевые разрядники типа I / II / III 1 Кв

 

Примерное время чтения: 1 час 26 минут.

 

Защита от перенапряжений линий электропитания сети 230/400 В 50 Гц. Часть 2

Защита от перенапряжений линий электропитания сети 230/400 В 50 Гц. Часть 2

 

— Добрый день, уважаемые коллеги! Мы рады приветствовать вас на очередном онлайн мероприятии. Сегодня у нас третий вебинар из серии защита от перенапряжений. Посмотреть записи предыдущих вебинаров, а также зарегистрироваться на новые можно на нашем сайте. Ссылку в чат я сейчас отправлю. Тема сегодняшнего вебинара звучит как «Защита от перенапряжений линий электропитания сети 230/ 400 В 50 Гц, часть 2». В прошлую среду была первая часть, и мы обсудили отличия газоразрядных и полупроводниковых устройств, используемых в настоящее время для защиты от перенапряжений. Сегодня непосредственно переходим к сетям электропитания. Рассмотрим схемы и типы ограничителей перенапряжения, предназначенные, как для отдельных категорий защиты первой, второй и третьей, так и комбинированных.

 

О Мирославе Зеленкевиче

О Мирославе Зеленкевиче

 

— Лектором данной серии по-прежнему является признанный эксперт в области защиты от перенапряжений Мирослав Зеленкевич. Он уже здесь. Вы все его можете увидеть. Меня зовут Корытко Алексей, я являюсь администратором вебинара и буду реагировать на ваши вопросы и комментарии, которые вы можете оставлять в чат внизу слева. На вопросы мы ответим в конце вебинара, который продлится около 60 – 90 минут.

Новости защиты от перенапряжений

Новости защиты от перенапряжений

 

— В презентации могут быть схемы с мелкими деталями, поэтому можете воспользоваться специальным инструментом - лупой. Она находится под презентацией, лупа с зеленым плюсом. Пожалуйста, используйте, если будут мелкие схемы или мелкие детали. На этом организационные вопросы закончены. С удовольствием передаю слово Мирославу. Мирослав, добрый день!

— Добрый день, уважаемые коллеги! Очень приятно встретиться на следующем вебинаре. Как уже сказал Алексей, сегодня будем говорить более конкретно об элементах базы, которая находится в распоряжении фирмы «LEUTRON» и покажем их примеры применения в конце. Есть слайды, на которых будем рассказывать, как эти элементы размещаем. В ходе подготовки к этому вебинару я понял, что за 60 минут не успею передать такую полезную информацию проектировщикам до конца. Я сегодня уже договорился с Алексеем, что в конце наших вебинаров, где-то в мае, я подготовлю еще один вебинар, в котором рассмотрим просто параметры разных элементов, указывая как их подбирать и какие они имеют значения при проектировании. Потому что то, о чем я буду говорить, будет в основном упираться в зоновую концепцию молниезащиты. И на существующих стандартах мы будем подбирать сегодняшние элементы, указывая, как это организуется. Я не знаю, как на сегодня обстановка с этими стандартами в России, я об этом уже упоминал раньше, что нам как бы чуть проще, потому что в Польше уже давно эти стандарты введены. Мы к ним за почти уже 20 лет привыкли и нам легче проектировать, потому что мы опираемся в такую юридическую основу, когда подбираем эти элементы. Но кроме этой юридической основы обязательно есть и эти элементы знаний практические, с которыми я хочу поделиться в мае. Давайте сегодня скажем по поводу элементов защиты от перенапряжений в сети электропитания на примере фирмы «LEUTRON», которую представляет наша фирма, а с нами в этой области сотрудничают коллеги из ZANDZ.ru.

 

Проектирование и монтаж схем защиты

Проектирование и монтаж схем защиты

 

— Почему именно «LEUTRON» - это для нас интересно. Давайте посмотрим. Я могу сказать так, что после того, как мы где-то порядка 7 лет представляли фирму «DEHN», поменяли нашего поставщика–производителя на фирму «LEUTRON», учитывая именно их новаторскую серию элементов. Элементы, которые опираются на газовые технологии для защиты со стороны сети электропитания от частичных молниевых токов. Для нас это элементы уникальные. За более, чем 10 лет сотрудничества, мы не заметили ни одного повреждения этих элементов, что означает, как говорит наша конкуренция, что в наши объекты молния не ударяет. Это было бы очень интересно, какие способности имеют элементы, которые установив в сети электропитания, отталкивают молнию. Я так шучу. На практике я один раз встретился с элементом, который был продан на Украину еще не нами и кем-то такой элемент использовался. Нам этого не удалось добиться. Элементы работают без потерь, что означает, что мы не можем продать второй раз в то же самое место. Это для нас не выгодно. Зато выгодно нашим клиентам и суть в том, чтобы они были ими довольны.

Технология разряда в газе с 1941 года

Технология разряда в газе с 1941 года

 

— Почему мы выбрали эту фирму?

 

 

 

Керамические цилиндры

Керамические цилиндры

 

— Постоянно развивалась технология элементов, которые используют технологию разрядов в газе и так как раньше использовались стеклянные корпуса, сегодня используются керамические цилиндры. Керамика высококачественная сильно улучшает параметры пробоя, стабилизирует его во время эксплуатации и поэтому мы ими и решили заниматься с этой фирмой, а не с другой. Это одна из основных причин.

«LEUTRON» - сегодня

«LEUTRON» - сегодня

 

— Если посмотрим на параметры этих элементов, такие маленькие разрядники выдерживают до 30 кА импульсом 8/20 мкс. По заказу можем еще улучшить специальные продукты.

 

Изолирующие искровые разрядники

Изолирующие искровые разрядники

 

— Элементы, которые выдерживают частичные токи молнии, вы должны вспомнить, что это импульс 10/350 мкс. Это очень уникальные элементы. Я буду это подчеркивать в разное время презентации. Например, существуют несколько фирм, которые умеют такие элементы производить. И они действительно являются для нас таким образцом, потому что те фирмы, которые не имеют эту технологию, пытаются вместо элементов разрядников установить для защиты от частичных токов молнии варисторные элементы. Но варисторы, как мы уже говорили, описываются импульсом 8/20 мкс, к ним в стандартах не применяется импульс 10\350 мкс. Так как сейчас требования защиты от перенапряжений сети электропитания содержат этот импульс, так и производители пытаются показать нам, что и их элементы такой импульс выдерживают. Но никогда это не будет 100 кА. Я не встречался с такими элементами, если это когда-то было, то это были американские элементы, но огромной конструкции, потому что в таком случае варистор должен иметь большой объем.

Основные элементы «LEUTRON»

Основные элементы «LEUTRON»

 

— В результате имеют три или даже четыре линейки основных продуктов «LEUTRON» - это

 

 

 

Основная схема включения

Основная схема включения

 

— Вспомним, что имеем такую основную схему включения. И наши элементы, которые мы проектируем, включаются параллельно защищаемым зажимам устройства.

Делитель тока

Делитель тока

 

— Если посмотрим, то увидим, что суммарный ток перенапряжения, который приходит на наши зажимы, разделяется на два тока – это ток, который ограничен и идет к нашей защищаемой цепи, и ток через наш элемент, который во много раз больше нашего тока, просачивающегося защищаемой цепи. Поэтому элемент срабатывает, как защитный. Он отводит эту большую энергию на землю. Причем мы должны знать, что наш элемент не в состоянии поглощать такую большую тепловую энергию, которая выделяется во время ограничения перенапряжения. И если мы не имеем соединения с заземлением, то мы имеем большую вероятность, что наш элемент просто выгорит. Он не для этого создан, он может отводить эту энергию в короткое время перенапряжения на землю.

 

Всесторонний выбор

Всесторонний выбор

 

— Так как элементов очень большое количество, что-то вы сегодня не увидите. Я постараюсь на следующий раз подготовить вам отобранные элементы и рекомендовать самые полезные для проектирования. Хотя сегодня об этом будем много говорить.

Защита от перенапряжений сети электропитания низкого напряжения

Защита от перенапряжений сети электропитания низкого напряжения

 

— В защите от перенапряжений сети электропитания низкого напряжения мы видим элементную базу. «IsoPro» и «PowerPro» - элементы, о которых будем сегодня говорить.

 

 

 

Исходные данные для выбора схем защиты

Исходные данные для выбора схем защиты

 

— В каталоге элементов очень много. Когда мы задумываемся над тем, какие элементы использовать, мы всегда должны возвращаться к зоновой концепции защиты. Мы должны сначала определить, какая будет электромагнитная среда. Если имеем дело с молниевым током, то мы должны знать, что в стандарте МЭК 62305 есть такая таблица. Я из нее выбрал определенные параметры, которые говорят о том, что мы имеем четыре класса защиты при ударе молнии в объект. Первый класс самый эффективный, а четвертый самый неточный. В первом случае мы должны ограничивать ток 200 кА, а в этом случае 100 кА, то есть в 2 раза меньше энергия проникает в наш объект. Стандарт говорит о том, что для инженерных расчетов принимается, что половина этого тока стекает на землю, а половина тока может проникать в наш объект через проводящие проводки. То есть кабеля, всякие трубы и так далее. Если мы знаем, какие эти провода входят в объект, мы можем на них условно разделить этот ток. Я говорю, что условно, потому что это никогда не будет правдой до конца и это просто оценочное решение, которое нам помогает быстро подобрать элементы защиты. В данном случае, когда имеем дело с первым классом, мы предполагаем, что в объект может просачиваться 100 кА, но никто нам не запретит, если это будет больше, потому что, как мы видим по параметрам элементов, мы можем спокойно подобрать этот ток побольше.

 

 

Угроза вносимая электрическими перенапряжениями

Угроза вносимая электрическими перенапряжениями

 

— Если напомним, как выглядит импульс частичного тока молнии 10/350 мкс по сравнению с импульсом тока молнии 8/20 мкс, то мы здесь увидим параметры, которые используются для тестирования элементов первого типа, то есть 10/350 мкс импульс и элементов второго типа. Стандарт сегодня – это 8/20 мкс на 20 кА. Если вспомним, что энергия, которая несет этот импульс (это по поверхности под кривой) тока, мы видим, что частичный ток молнии несет порядка в 35 раз больше энергию, чем импульс тока 8/20 мкс, если этот ток имеет значение такое же максимальное. Но в этом случае мы видим, что это значение тока в 5 раз меньше. Поэтому попытка установить варистор для увеличения частичных токов молнии, по моему мнению, не имеет никакого смысла, потому что этот элемент просто таких испытаний не выдержит. Наш объект просто может получить сильный удар.

 

Каскадная схема защиты

Каскадная схема защиты

 

— На предыдущем семинаре мы рассматривали каскадную схему защиты. Я здесь указывал, что на практике такие исходные данные рассматриваются как бы тремя каскадами защиты от перенапряжений сети электропитания. Первый каскад – это разрядник. Второй каскад – это варисторы, которые сравниваются в локальных щитах где-то там на этажах. А последняя ступень – это элементы, которые установятся в конце у конечных потребителей, например, на входе в серверную, в щитах серверной или просто у локального компьютера. Здесь мы пользуемся знаниями, истекающими из других стандартов, где электропроводка имеет свои категории в объекте, первая по четвертую. Причем четвертая должна выдерживать самые высокие напряжения на входе в объект 6 кВ, внутри объекта 4 кВ, 2,5 кВ и конечное уже напряжение, выдерживаемое устройствами – это 1,5 кВ для напряжения 230 В, у вас еще 220 В и так далее, зависит от номинального напряжения в данной точке. Вспомните, пожалуйста, что наши элементы везде дополняются сигнализацией повреждения, о чем будем говорить, потому что это для нас очень важно знать, когда элемент может испортиться.

3 - ступенчатый каскад

3 - ступенчатый каскад

 

— «LEUTRON» применяет для первичной защиты элементы, которые ограничивают напряжение до 4 кВ. Элементов с 6 кВ никто из производителей не производит, потому что смысла большого не имеет. Если элемент ограничивает до 4 кВ, тогда он увеличивает также эти напряжения, которые имеют перенапряжение 6 кВ. И за этим элементом в сети электропитания устройства выдержат перенапряжения, которые будут превышать эти 4 кВ.

 

 

 

Уровень стойкости защищаемого устройства по напряжению

Уровень стойкости защищаемого устройства по напряжению

 

— Вспомним, что в нашем каскаде элементы включаются с конца, то есть здесь у нас приходит перенапряжение. Первый у нас срабатывает диод, потом варистор, потом разрядник, благодаря сопрягающим элементам, которые включены между ними.

Координирование энергии ОПН с применением элементов развязки

Координирование энергии ОПН с применением элементов развязки

 

— Если посмотрим на то, почему и как это на практике происходит, мы должны посмотреть четвертую часть стандарта МЭК 62305 и в этом стандарте мы увидим. Если посмотрим на схемку, она идентична. Мы справа видим защищаемое устройство. Элемент справа – это просто варистор. Наш элемент, о котором будем говорить, а слева первый элемент – это разрядник, который получает удар. Во время подбора рассматривается ток молнии 1 кА 10/350 мкс и удар с минимальной скоростью нарастания 100 А /мкс. Таким образом мы смотрим, что у нас получается, как подобрать эти элементы. Если посмотрим на эту схемку, мы должны достичь момент, когда наш разрядник включится в момент до тех пор, пока варистор еще не получит слишком большую энергию, то есть наш элемент должен включиться. То есть напряжение между точками A и B должно быть больше или равно динамическому напряжению разряда этого элемента, то есть напряжение включения этого элемента. Как сделать, чтобы эта энергия максимальная варистора не поступала больше, чем максимальная энергия повреждения? Мы должны помнить, что UAB равно напряжению на варисторе, когда он работает плюс индуктивности. Но здесь я написал LAC, а на практике мы должны понимать, что это будет LAC и LBD, то есть работает вся эта цепь, потому что ток, который протекает через варистор, протекает в этой цепи из точки A к точке В.

 

Момент максимальной энергии ОПН

Момент максимальной энергии ОПН

 

— Это означает в результате, что мы стремимся, чтобы наш варистор не работал никогда в области, в которой он может использоваться, где его энергия уже поступательная слишком большая.

 

 

Расчёт индуктивности

Расчёт индуктивности

 

— Обязательно это немного сложнее на практике. Мы можем полистать стандарт МЭК 62305 и посмотреть, но мы так и так подходим к тому же выводу и видим, что эта формула связана с напряжением динамического разряда, с напряжением на варисторном элементе и на скорости нарастания этого тока или на максимальном токе. Выбираем ту величину, которая больше, а в реальности этой индуктивности между элементами, которые мы включаем в сеть электропитания, будет играть просто жила провода сети электропитания и индуктивности. Я напоминаю, что принимается для таких ежедневных расчетов, что это индуктивность порядка 1 мГн/м, но обязательно чуть меньше, но порядок достаточен для инженерных расчетов.

 

 

 

Следующая страница >>
слайды с 22 по 42


Полезные материалы для проектировщиков: