Zásady pro umisťování a připojování

6.3.5.2.4

Zásady pro umisťování a připojování

Ing. Vítězslav Šťastný, CSc. a kolektiv

 NahoruVšeobecně

Omezovač přepětí omezuje přepětí na hodnotu napětí U_p, které se nazývá ochranná hladina omezovače.

Ochranná hladina omezovače U_p je napětí na jeho svorkách, při daném tvaru a vrcholové hodnotě procházejícího proudu. Určité hodnoty napětí charakterizující ochrannou hladinu omezovače lze vyčíst z katalogových údajů výrobců – jsou to tzv. reziduální neboli zbytková napětí omezovače U_res pro různé velikosti impulsních proudů a jejich tvary. Např. u omezovačů do sítí 22 kV s U_c = 25 kV se pohybují U_res v rozmezí 60 kV pro spínací impulsy s pomalým čelem a proudem řádově stovek ampérů až po 90 kV při strmém atmosférickém proudovém impulsu 10 kA s čelem 1 ms.

Na obrázku 4 je schéma připojení omezovače k chráněnému zařízení, v tomto příkladě transformátoru. Vlna přepětí přichází po vedení do bodu S₁ a zde se dělí a pokračuje jednak po vodiči a k transformátoru, jednak po vodiči b k omezovači. Od transformátoru, který má pro impulsní přepětí vysokou impedanci, se přepětí odrazí se stejnou polaritou a vznikne kladný rozdíl přepětí ∆U_a mezi transformátorem a bodem S₁. Od omezovače, který tvoří pro přepětí převyšující U_p zkrat, se přepětí odrazí s opačnou polaritou a vznikne záporný rozdíl přepětí –∆U_b mezi omezovačem a bodem S₁. Celkový rozdíl napětí mezi omezovačem a transformátorem se rovná hodnotě ∆U = ∆U_a a ∆U_b. O tento rozdíl je přepětí na transformátoru vyšší než na svorkách omezovače.

Obrázek 4 – Jednopólové schéma ochrany s vyznačením úseků vodiče a a vodiče b

Na vodiči b vzniká zhruba 2x až 3x větší rozdíl impulsního přepětí než na vodiči a. Je to tím, že vodičem b narozdíl od vodiče a navíc protéká velký impulsní bleskový proud řádu kA s velkou strmostí nárůstu a tak na vodiči b vzniká reaktanční úbytek přepětí. Proto je důležité, aby vodič b měl co nejmenší indukčnost (dostatečný průřez) a byl co nejkratší.

Do délky vodiče b je nutné započítat jak délku vodiče b₁ mezi bodem připojení S₁ a vn elektrodou omezovače, tak délku vodiče b₂ mezi spodní elektrodou omezovače a bodem S₂, kde se spojuje uzemnění omezovače a chráněného zařízení: b = b₁ + b₂.

Do délky vodiče a se započítává jak délka vodiče a₁ mezi bodem připojení S₁ a vn svorkou chráněného zařízení, tak délka vodiče a₂ mezi uzemňovací svorkou chráněného zařízení a bodem S₂, kde se spojuje uzemnění omezovače a chráněného zařízení: a = a₁ + a₂.

Pokud je součástí vodičů a₂ nebo b₂ příhradová nebo jiná rozměrná kovová konstrukce, její délka se nezapočítává.

 NahoruObecně platná pravidla pro připojování

Z uvedené charakteristiky vyplývají čtyři pravidla, která lze při ochraně v sítích vn uplatnit obecně:

1. Omezovače přepětí a zařízení, které má být chráněno, musejí být uzemněny na společný systém uzemnění. Galvanické propojení mezi uzemňovacími svorkami omezovačů a uzemněním chráněného zařízení musí být co nejkratší.

2. Celková délka vodičů a a b připojení omezovačů k chráněnému zařízení musí být co nejkratší.

3. Vždy se doporučuje, aby vodič b byl co nejkratší, nebo alespoň kratší než vodič a.

4. Pro připojování jsou páskové vodiče vhodnější než s kruhovým průřezem, protože při stejném průřezu mají páskové vodiče menší indukčnost a impulsní úbytky přepětí na nich jsou menší. Minimální průměr připojovacího vodiče je 6 mm. Minimální šířka páskového vodiče je 12 mm.

 NahoruOchranný dosah omezovače

Zařízení je v ochranném dosahu omezovače, pokud pro zvolený případ nejnepříznivějšího přepěťového namáhání přepětí na zařízení nepřekročí izolační výdržnou hladinu zařízení.

Ochranný dosah neboli ochranná vzdálenost omezovače přepětí jsou různé v různých konfiguracích chráněných zařízení a nelze je stanovit jednotně.

Protože přepěťové charakteristiky jsou odlišné v různých konfiguracích chráněných zařízení, je ochrana v typických případech řešena jednotlivě, viz bod 7.

 NahoruPodpůrná ochranná opatření

Jsou to z hlediska ochrany omezovači přepětí důležitá doplňková ochranná opatření, která činí systém ochrany více…