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

Transkript

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

2 TEMPLATE Pro IC EU 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 2

3 Svodiče bleskového proudu a přepětí

4 Základní principy

5 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

6 Typy úderů blesku 6

7 Mezinárodní normy a jejich platnost Přepěťové ochrany (SPD) jsou vysoce doporučovány a v některých zemích i povinné IEC 62305: ochrana proti blesku ČSN EN IEC 61643: svodiče přepětí ČSN EN

8 Třída ochrany 3 hlavní kategorie Typ 3 Typ 2 Typ 1 EN Třída III Třída II Třída I IEC Kat. C a D Kat. C Kat. B VDE

9 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 I imp, minimální hodnota definovaná normou je 12,5 ka SPD Typu 2 Střední až vysoká energetická kapacita Testován standardizovanou vlnou 8 / 20 µs Charakteristický parametr I max, minimální hodnota je 10 ka 9

10 Standardizovaná testovací přepěťová vlna 100 % 50 % Standardizovaná hodnota (IEC 60364): 100 ka Pravděpodobnost výskytu: 1% Bleskový proud: 10 / 350 µs Typ 1 Typ 2 Indukovaný proud: 8 / 20 µs µs 10

11 Ochrana proti přímému úderu blesku budov s hromosvodem GSM, UMTS, TV sítě zemědělských objektů svodič přepětí typu 1 11

12 Ochrana proti nepřímému úderu blesku svodič přepětí třídy 2 12

13 A co když jsou spotřebiče vzdáleny od SPD? typ 3 8 ka typ 2 13

14 Parametry a výkonnost svodičů přepětí

15 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 15

16 Studie bouřkovéčinnosti Florida USA 16

17 Studie bouřkovéčinnosti Analitická data blesků na základě sledování 2597 positivních úderů. 95% nižších 30 ka 98% nižších 60 ka 47% přibližně 10 ka 17

18 Studie bouřkovéčinnosti Při stejné periodě bylo sledováno negativních blesků. 82% nižších 30 ka 98% nižších 60 ka 51% přibližně 20 ka 18

19 Volba výkonnosti svodiče Typ 1 I imp dle testu 10/350 12,5 ka 25 ka 65 ka Typ 2 I max dle testu 8/20 20 ka 40 ka 10 ka Typ 3 Sekundární svodič přepětí 8 ka Úroveň rizika Nízká Střední Vysoká Velmi vysoká 19

20 Volba svodiče typu 1: Na vstupu instalace v souladu s normoučsn EN 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 II III / IV 200 ka 150 ka 100 ka 25 ka/ pól 100 ka pro svodič NPE 18,75 ka/ pól 75 ka pro svodič NPE 12,5 ka/ pól 50 ka pro svodič NPE 20

21 Ochrana svodiče přepětí

22 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

23 Ochrana svodiče přepětí Možnéřešení, ale není zajištěna kontinuita provozu Indikace konce životnosti celkovým výpadkem napájení 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 zátěž 23

24 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

25 Jistič vs Pojistka Necitlivost na přepěťovou vlnu 8/20 (T2) 25

26 Jistič vs Pojistka Schopnost ochránit zařízení při malých impedančních zkratech Jistič 25 A Pojistka 63 A 26

27 Základní pravidla pro instalaci Svodič přepětí je účinný pouze je-li správně instalován!

28 2 základní pravidla pro instalaci 28

29 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 V 500 V U spd Zátěž U spd Zátěž 1000 V Uzátěže = USPD V Užátěže = USPD kv Délka připojovacích vodičů svodiče přepětí musí být co nejkratší! 29

30 Pravidla pro instalaci a propojení: 50 cm L1 L1 L2 L 50 cm L2 L3 L > 50 cm Hlavní zemnicí svorkovnice Pomocná zemnicí svorkovnice L3 Hlavní zemnicí svorkovnice L (celková délka vodičů) < 50 cm, Průřez vodičů S > 4 mm²(typ 2) a S > 16 mm² (Typ 1). L = L1 + L2 + L3 30

31 Příklady instalace: Plastový a kovový rozváděč 31

32 Příklady instalace: Plastový rozváděč L1 ~ 12 cm L2 ~ 0 cm L3 ~ 5 cm L1+L2+L3 < 50 cm Přívod hlavního zemnicího vodiče zdola (hlavní a pomocná zemnicí svorkovnice). 32

33 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). 33

34 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

35 Přehled produktovéřady

36 Kompletnířešení 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

37 Kompletnířešení vyžaduje kompletní nabídku 37

38 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

39 Maximum z Vaší energie Děkuji za Vaši pozornost! Martin Dostál martin.dostal@cz.schneider-electric.com