PŘÍRUČKA OCHRANA ELEKTRONICKÝCH STAVĚDEL A PŘEJEZDOVÝCH ZABEZČOVACÍCH ZAŘÍZENÍ PŘED ÚČINKY BLESKOVÝCH PROUDŮ H-SPD-03-12-2015-CZ Surge Protection Device HAKEL spol. s r.o. Bratří Štefanů 980 500 03 Hradec Králové Česká republika tel.: +420 494 942 300 fax: +420 494 942 303 e-mail: info@hakel.cz www.hakel.cz Surge Protection Device Insulation Insulation Monitoring Device
OCHRANA ELEKTRONICKÝCH STAVĚDEL A PŘEJEZDOVÝCH ZABEZČOVACÍCH ZAŘÍZENÍ PŘED ÚČINKY BLESKOVÝCH PROUDŮ S postupným zaváděním elektronických zabezpečovacích zařízení, citlivých na přepětí, v železničním provozu nezbytné řešit i jejich ochranu, zejména pak proti nebezpečným účinkům blesku, které mohou způsobit na této technice značné škody. Železniční elektronický zabezpečovací systém je složité zařízení, které musí mít vysokou spolehlivost a pohotovost, odpovídající potřebám bezpečného železničního provozu. Jeho jednotlivé funkční prvky jsou umístěny jak uvnitř budov, tak i vně objektů v želez ničních stanicích a na tratích, a tedy v otevřeném venkovním prostředí, kde se uplatňují ve značné míře indukční účinky bleskového proudu, ať již při blízkých či vzdálenějších výbojích. Hledání optimálního systému přepěťových ochran vyžaduje proto zcela zvláštní přístup, který je ovlivněn zejména dvěma základními hledisky: instalací přepěťových ochran nesmí být ohrožena funkční spolehlivost a provozní bezpečnost elektrických zabezpečovacích obvodů, pořizovací a provozní náklady by neměly přesáhnout ve vztahu k zabezpečovacímu zařízení únosnou míru. Na elektrizovaných tratích působí trakční vedení jako ochranná jímací síť, a údery blesku jsou tedy převážně zachyceny exponovanými částmi trakčního vedení. Neživé části trakčního systému jsou připojeny přes průrazky HGS150RW nebo HL120 ke kolejím. Tím je do značné míry chráněno venkovní zařízení stavědla. Na druhé straně však musíme vzít v úvahu, že účinky těchto bleskových výbojů se při decentralizovaném systému napájení elektronických stavědel mohou přenést z trakčního vedení nejen do napájecího zdroje UNZ, ale i do elektrických obvodů vlastního stavědla. Obecné zásady ochrany proti blesku Při bleskovém výboji se uvolňuje obrovská energie ve velmi krátkém čase, řádově mi lisekundy a méně. Proud, který proteče svodovým vedením při přímém úderu blesku do ochranné jímací soustavy objektu, dosahuje běžně hodnoty 100 ka, v extrémním případě až 200 ka. Jeho charakteristický idealizovaný průběh, je znázorněn na obr. 1. Tento svodový bleskový proud může vytvořit na zemnicí soustavě objektu životu ne- bezpečné napětí až desítky kv a kromě toho může zničit elektronická zařízení umístěná v blízkosti silného elektromagnetického pole vzniklého kolem svodového vodiče. virtuální počátek impulsu Impuls proudu, definice doby čela a doby půltýlu obr. 1 Normalizovaný průběh zkušebního proudového impulsu Proto se dnes uzemňovacímu systému u staveb všech kategorií věnuje zcela zvláštní po zornost a v této problematice se prosazuje systémové řešení. Uzemňovací soustava by měla obecně splňovat tři základní požadavky: musí chránit uživatele před ničivými účinky bleskových a zkratových proudů, musí svést bleskový a zkratový proud do země, aniž by způsobil nebezpečná dotyková a kroková napětí, musí zabezpečit funkčnost a co nejvyšší spolehlivost elektronického zařízení. Efektivní řešení vyžaduje koordinovanou spolupráci několika profesí, což často naráží na vzájemné nepochopení. 1
Rozsah ochrany Komplexní ochrana proti účinkům blesku sestává z ochrany vnější a vnitřní a zahrnujeme do ní: vyrovnání potenciálu (vnitřních potenciálních rozdílů) - mřížovým propojením všech rozsáhlých pasivních vodivých prvků (např. vodič, armování budovy, kovová potrubí, výtahy, kovové kabelové lávky), - vybavením aktivních vodičů (např. datová vedení, pracovní vodiče energetické sítě, včetně vodičů N a N) ochrannou soustavou nebo jednotlivými ochrannými prvky, snížení vzájemné vazby (redukce přepětí na aktivních vodičích) - oboustranně uzemněnými plášti kabelů nebo kanálů, - vyloučením vodivých smyček, - zvětšením vzdálenosti mezi souběžnými vodiči, - instalací oddělovacích transformátorů, odvedení přepětí (kontrolované omezení přepětí. Vnitřní ochrana proti blesku Vnitřní ochrana proti blesku musí zabránit průrazu izolace mezi živými částmi - vodiči a uzemněnými částmi zařízení, případně mezi živými vodiči. Elektrická pevnost dnes převážně používaných elektronických zařízení není v důsledku vysoké hustoty záznamu v počítačových obvodech vysoká. Z těchto důvodů je nezbytné, aby zvýšená napětí, která mohou způsobit průraz a následně poruchu nebo zničení zařízení, byla snížena, resp. odstraněna. Při úderu blesku do vnější ochrany dojde k silnému nárůstu potenciálu budovy (viz obr. 2), a proto se zde klade zvláštní důraz na vyrovnání potenciálu mezi všemi vodivými prvky zařízení. To je také důvodem, proč je nutno řešit vnitřní a vnější ochranu proti blesku komplexně. Nutnost vnitřní ochrany proti blesku se řídí: cenou zařízení, případně objektu, důležitostí zařízení pro provoz, nebezpečím ztráty důležitých údajů, místní situací (např. existence vnější ochrany proti blesku). Vnitřní ochrana proti blesku obsahuje celou řadu opatření, z toho důvodu musí být pro vedena z hlediska nákladů a využití pokud možno optimálně. Pokud se týká hospodárnosti řešení, musí být nalezeno kompromisní řešení, protože např. rozsáhlá mřížová soustava pro vyrovnání potenciálu u stávajících budov je velmi nákladná. Ochrana všech živých vodičů je účelná jen ve výjimečných případech. EZ Odtékající bleskové proudy EZ... elektronické zařízení p... zdroj přepětí p 1, p 2... místní přepětí Potenciálový trychtýř Napětí vodič-zem obr. 2 Galvanický účinek bleskového proudu 2
Provedení ochranných opatření proti účinkům blesku v elektronických stavědlech a přejezdových zabezpečovacích zařízeních Úplná ochrana elektronických zařízení proti rázovým přepětím vyžaduje značných ná kladů. Při zpracování koncepce přepěťové ochrany zařízení se musí proto hledat optimál ní řešení. Výpadek určitého přístroje nebo omezené části zařízení může být přijatelný např. v místech s občasným výskytem přepětí. Při projektování a realizaci investic musí být ochrana proti blesku již zohledněna tak, aby mohla být základní opatření realizována bez dodatečných nákladů (základový zemnič, zemnicí soustava pro vyrovnání potenciálu, armování stěn apod.). Důležité je též stanovení tzv. zón bleskové ochrany (ZBO) pro chráněný objekt, které definuje norma IEC 1312-1. Důsledným provedením základních opatření může být pak rozsah přepěťových ochran minimalizován. Umístění ochranných prvků je třeba projektovat pečlivě, protože jejich volba a rozmístění má vliv na jejich účinek. Vnitřní ochrana Mezi nejdůležitější prvky vnitřní ochrany elektronických stavědel patří systém přepěťových ochran, který omezí nebezpečná přepětí přicházející z napájecích vedení (základní a záložní napáječe NN) na hodnotu předepsanou normou. Jedná se o tzv. kaskádové zapojení, kde v 1. stupni kaskády je svodič jiskřišťového nebo varistorového typu ve 2. a 3. stupni kaskády jsou varistorové svodiče přepětí. Toto zapojení umožňuje stupňovitě omezit vysokou energii bleskového proudu, jak je znázorněno na obr. 3. Vstupující napěťová vlna čas čas Vstupující vlna omezená bleskojistkou obr. 3 Stupňovité omezení bleskového rázu Vstupní vedení pro elektronická stavědla (základní a záložní napáječe) jsou vybavena dvoustupňovou kaskádou. První stupeň je obvykle v jiskřišťovém provedení, druhý stu peň je varistorového typu. Průmysl je však dnes schopen vyrobit výkonové bleskojistky varistorového typu. Dosavadní praxe ukazuje, že toto řešení dostatečně chrání stavědla proti vniknutí ne bezpečných přepětí z veřejné sítě, případně z trakčního vedení. Další stupeň ochrany proti induktivním účinkům blesku, umístěný v některých vnitřních napájecích obvodech 400 V vlastního elektronického stavědla se stává z varistorových ochran zapojených proti zemi. 3
Počítač Transil Rozpojitelná svorka obr. 4 Schéma zapojení přepěťové ochrany bateriového rozvodu 24 V Pro ochranu bateriového rozvodu 24 V pro mikropočítače, před účinky zejména induko vaných atmosférických přepětí, je na obou žílách napájecího obvodu 24 V DC osazen systém přepěťových ochran zapojených proti zemi (viz obr. 4). Tento systém, jako jedno z možných řešení, tvoří bleskojistky typu GDT 150 v kombinaci s ochranou PIII- 230 DS a hlídačem izolačního stavu HIS. Signalizace stavu HlS a ochrany PIII (signální kontakty obou přístrojů jsou zapojeny v sérii) se prostřednictvím pomocného relé zavede do prováděcího počítače, kde je vyhodnocena jako porucha na systému přepěťové ochrany 24 V DC. Mezi žíly napájecích obvodů pro mikropočítače jsou kromě toho osazeny transily. Rozmístění ochranných prvků v elektronickém stavědle AŽD je schematicky znázorněno na obr. 5. Příklady umístění svodičů bleskového proudu a svodičů přepětí v napájecích obvodech a ochrany bateriového rozvodu 24 V v elektronickém stavědle jsou na obr. 6 až obr. 11. Pro účinnou vnitřní ochranu je neméně důležité dodržet dále uvedené, obecně platné zásady: pečlivé zpracování projektové dokumentace soustavy přepěťových ochran; u nových staveb musíme dbát už při přípravě pozemní stavby na provedení odpovídajících opatření (základový zemnič, vzájemné propojení armovacích dílů a připojovací praporce pro vyrovnání potenciálu), prostorové oddělení zdroje rušení (např. silnoproudá zařízení) od citlivých zařízení zabezpečovacího systému, důsledně provedená soustava pro vyrovnání potenciálu (mřížová síť s krátkými spoji), na kterou jsou připojeny všechny vodivé neživé části zařízení (zemnič, vnější ochrana proti blesku, vodovodní kovová potrubí, kovové pláště kabelů, armování, vodič ), pospojování uzemňovacích soustav budov, které patří k zařízení a jsou propojena vedením; propojení uzemnění může být ve zvláštním případě jako otevřené (průrazka), vyloučení smyček na napájecích a informačních vedeních, vodiče, kterými prochází rázový proud (např. svody od jímačů, vodiče pro vyrovnání potenciálu), nebo síťová vedení s vysokým podílem harmonických nesmějí být vedena v souběhu s informačními kabely bez stínění, doporučuje se použít napájecí soustavy TN-S, která omezuje rušení, elektronické zařízení je nutno ze sítě napájet samostatnými přívody, vedení se stínicím pláštěm se na obou koncích uzemní nebo se uloží do vodivých kanálů, podélně vodivě propojených a uzemněných na obou koncích, je možno využít stínění přístrojů, zařízení či jejich částí, na obou koncích ohroženého vedení je nutno osadit přepěťové ochrany, oddělené uložení chráněných a nechráněných vedení a jejich pravoúhlé křížení, vstupy kabelů a potrubí do budovy je třeba soustředit pokud možno do jednoho vymezeného prostoru. Ochrana vyrovnáním potenciálu Rozsáhlý, kvalitně provedený systém pro vyrovnání potenciálu podstatnou měrou snižuje nebezpečí přepětí. Systém pro vyrovnání potenciálu může být však kvalitní jen tehdy, je-li řešen již v rámci projektu, případně v průběhu realizace budovy, ať již nové, či rekonstrukce staré. Dodatečné řešení je obtížné a nákladné. 4
obr. 5 Rozmístění ochranných prvků v elektronickém stavědle AŽD 5
obr. 6 Příklad umístění svodičů bleskového proudu v napáječích obr. 7 Příklad umístění svodičů přepětí v UNZ obr. 8 Příklad umístění svodičů přepětí v některých napájecích obvodech uvnitř elektronického stavědla obr. 9 Umístění svodičů přepětí v ovládacím pultě výpravčího (JOP) 6
obr. 10 Umístění přepěťové ochrany bateriového rozvodu 24 V obr. 11 Mezižilová ochrana napájecích kabelů pro kolejové obvody (žst. Rohatec) 7
Elektronická stavědla v železniční síti se ve většině případů umísťují do stávajících objektů, kde nelze dosáhnout optimálních podmínek pro ochranu proti účinkům blesku. Jedinou možností je v těchto případech provést ve stavědlové místnosti pečlivou soustavu pro vyrovnání potenciálu (viz příklad na obr. 12 a obr. 13). V případech, kdy se stavědlo umísťuje do nové budovy, musíme při zpracování návrhu sítě pro vyrovnání potenciálu vzít v úvahu kromě ekonomického hlediska následující kritéria: rozsáhlý systém pro vyrovnání potenciálu by měl být proveden jen tam, kde je nebo bude instalována technika vyžadující ochranu, rozsah ochranného systému může být vymezen jen na určitou oblast účinná funkce většiny přepěťových ochran vyžaduje kvalitní systém vyrovnání potenciálu. Úplného vyrovnání potenciálu se dosáhne tehdy, jestliže v případě přepětí jsou všechny pasivní části zařízení (vnější ochrana proti blesku, kovová potrubí, kovové pláště kabelů atd.) a ochranný vodič aktivních částí (napájecí a datová vedení vzájemně propojeny. V případě zvýšení potenciálu při úderu blesku do vnější ochrany proti blesku stoupne hladina potenciálu všech vodivých částí zařízení na stejnou úroveň. Je-li zařízení umístěno do více budov, musí být uzemňovací soustavy těchto budov vzájemně propojeny. Protože bleskový proud obsahuje silnou vysokofrekvenční složku, uplatňuje se výrazně indukčnost vodičů soustavy pro vyrovnání po tenciálu, a proto je zvyšo vání průřezu za účelem sní žení odporu málo účinné. Induktivní odpor lze snížit především krátkými propojovacími vodiči a jejich paralelním spojením. Paralelního spojení se dosáhne vzájemným propojením potenciálových sběrnic a kromě toho se využije všech dostupných vodivých cest (např. armování. U stávajících objektů se musí často vystačit s paprskovou soustavou pro vyrovnání potenciálu. Mřížovou potenciálovou síť lze realizovat jen v případech, kdy to fáze výstavby budovy ještě dovolí. obr. 12 Provedení sběrnice pro vyrovnání potenciálu v místnosti stavědla obr. 13 Hlavní uzemňovací sběrnice 8
Ochrana elektronických přejezdových zařízení Pro elektronická přejezdová zařízení platí stejné zásady ochrany proti účinkům blesku jako pro elektronická stavědla. Rozdíl je jen v ochraně napájecího přívodu z místní veřejné sítě, který je vybaven třístupňovou kaskádou ochran (viz příklad provedení na obr. 14). Pokud je přejezdové zařízení napájeno z nejbližší stanice, z kabelu 6 kv nebo z trakčního vedení, je přepěťová ochrana pouze dvoustupňová. obr. 14 Rozvaděč s třístupňovou přepěťovou ochranou pro elektronické přejezdové zařízení připojené z veřejné sítě Převzato z: VERZICH, V. Napájecí systémy železničních zabezpečovacích zařízení., České dráhy, a.s., Technická ústředna Českých drah, vydavatelství Ing. Václav Svoboda, Praha 2005, 183 s., ISBN 80-85104-86-5 9
TNC-S síť 1) rozvaděč může být osazen 2) rozvaděč může být osazen TYP 1 TLUMIVKA 3 x PI-L xxx U N = 500 V I N = xxx A PIV(M)12,5-275/3+0 U C = 275 V I max = 40 ka (8/20) I imp = 12,5 ka (10/350) I n = 20 ka (8/20) U P < 1,2 kv U T = 335 V/5 sec 3-pól. svodič blesk. proudů a přepětí 3-fázová síť TN-C I total 37,5 ka M - výměnný modul DS dálková signalizace TYP 1+2 TLUMIVKA 3 x PI-L xxx U N = 500 V I N = xxx A SPC25/3+0 U C = 275 V I max = 50 ka (8/20) I imp = 25 ka (10/350) I n = 25 ka (8/20) U P < 1,2 kv U T = 335 V/5 sec (L/N) 3-pólový svodič blesk. proudů a přepětí 3-fázová síť TN-C I total 75 ka V zapojení 125 A DS dálková signalizací TYP 3 TYP 3 TLUMIVKA TYP 2 3 x PI-L xxx U N = 500 V I N = xxx A P-3k230 U C = 275 V U OC = 6 kv (8/20) U P < 1,2 kv PIII(M)-275/3+0 U C = 275 V I n = 20 ka (8/20) U P < 1,3 kv 3-pól. svodič přepětí 3-fázová síť TN-C I max 50 ka M - výměnný modul DS dálková signalizace PI-3k xxx U C = 275 V I N = (xxx) A* U OC = 6 kv U P < 850 V TYP 3 TYP 3 P-3k230 U C = 275 V U OC = 6 kv (8/20) U P < 1,2 kv PI-3k xxx U C = 275 V I N = (xxx) A* U OC = 6 kv U P < 850 V 10
IT síť TLUMIVKA 1) rozvaděč může být osazen TLUMIVKA tí 3 x PI-L xxx UN = 500 V IN = xxx A PI-k8 IT UN = 230 V/ 50Hz UC = 275 V/ 50Hz IN = 8 A Imax = 8 ka (8/20) UP < 840 V M - výměnný modul DS dálková signalizace TYP 1+2 TYP 1+2 SPC3.0 90 ka UN = 3 x 500 V/ 50Hz UC = 3 x 600 V/ 50Hz Imax = 90 ka (8/20) Iimp = 12 ka (10/350) UP < 2 kv DS dálková signalizace 3 x PI-L xxx UN = 500 V IN = xxx A L1 L2 L1 L2 L1 L2 TYP 1+2 TYP 3 PI-k8 IT UN = 230 V/ 50Hz UC = 275 V/ 50Hz IN = 8 A Imax = 8 ka (8/20) UP < 840 V DS dálková signalizace TYP 3 PI-k8 IT UN = 230 V/ 50Hz UC = 275 V/ 50Hz Imax = 8 ka (8/20) UP < 2,2 kv TYP 1+2 3) rozvaděč může být osazen L1 L2 L1 L2 L1 L2 PI-k8 IT UN = 230 V/ 50Hz UC = 275 V/ 50Hz Imax = 8 ka (8/20) UP < 2,2 kv 3 x HS55 UC = 440 V In = 50 ka (8/20) UP < 2,5 kv 3 x PI-L xxx UN = 500 V IN = xxx A PIII(M)-275/3+1 UC = 275 V In = 20 ka (8/20) UP < 1,3 kv 4-pól. svodič blesk. proudů a přepětí 3-fázová síť TN-S, TT Imax 50 ka M - výměnný modul DS dálková signalizace TYP 2 3 x HZ110 UC = 255 V In = 50 ka (8/20) UP < 2,5 kv TYP 1 3 x PI-L xxx UN = 500 V IN = xxx A PIII(M)-275/3+1 UC = 275 V In = 20 ka (8/20) UP < 1,3 kv 4-pól. svodič přepětí 3-fázová síť TN-S, TT Imax 50 ka M - výměnný modul DS dálková signalizace L1 L2 L1 L2 L1 L2 TLUMIVKA TLUMIVKA TYP 2 TLUMIVKA 2) rozvaděč může být osazen TYP 3 11 TYP 3
Omezovač napětí pro železnice HGS100 RW HGS100 RW je omezovač napětí určen k ochraně neživých částí kovových konstrukcí v AC event. DC železničních systémech. Využívá se pro účinnou ochranu osob, které se mohou dostat do kontaktu s těmito částmi při úderu blesku nebo při poruchách trakčního vedení. HGS se instaluje přímo na chráněnou stavební konstrukci (pomocí dvou šroubů M12), tak aby v případě jeho aktivace bylo vytvářeno vodivé spojení mezi touto konstrukcí a kolejištěm. Princip konstrukce HGS je založen na aplikaci plynem plněné vysokovýkonové bleskojistky (GDT) s celokovovým pouzdrem, která je zabudována do pouzdra z nerezové oceli. V případě aktivace HGS bleskovým proudem event. proudem vzniklým kontaktem chráněné kovové konstrukce např. se spadlým trakčním vedením je tento proud bezprostředně zkratován do kolejiště rychlou reakcí vestavěné GDT (standardně uváděná doba reakce je <100 nsec). Maximální hodnota tohoto proudu může být až 100 ka(10/350). Tento zvýšený proudový nárůst je senzoricky zaznamenán v měnírně a příslušný úsek trakčního vedení je okamžitě odpojen pomocí rychlovypínače. Navíc HGS díky své vnitřní konstrukci účinně svádí také veškerá blesková přepětí. HGS splňuje všechny požadavky které předepisují normy ČSN EN 61643-11/A11 a ČSN EN 50122-1, které se vztahují k jeho elektrickému a mechanickému provedení pro toto specifické použití. Typ HGS100 RW Testováno dle ČSN EN 61643-11/A11, ČSN EN 50122-1 DC zapalovací napětí 1) 300 500 V AC zapalovací napětí > 250 V rms Impulsní průrazní napětí při 5 kv/ms - pro 99% naměřených hodnot (vlna 1,2/50 µs, 6 kv) < 1200 V Max. výbojový proud I max (8/20 µs) Jmenovitý výbojový proud I n (8/20 µs) Impulsní proud I imp (10/350 µs) Náboj Specifická energie Jmenovitý výdržný proud I n (8/20 ms) Chování HGS při podstatném přetížení Isolační odpor při 100 VDC 200 ka 100 ka 150 ka 75 As 5500 kj/ω 8 ka rms / 100 msec (AC - mód) 20 ka / 30 msec (DC - mód) interní zkrat v tělese HGS > 1 GΩ Kapacita při 1 MHz < 5 pf Krytí Provozní a skladovací teplota - 40 + 90 C Hmotnost IP66 950 g Klimatická kategorie (IEC 60068-1) 40/90/21 Katalogové číslo 10 002 1) V ionisovaném stavu Termíny podle ITU-T Rec. K-12, DIN 57845/VDE 0845 a EN 61643-11:2002 12
Omezovač napětí pro železnice HL120 HL120 je omezovač nízkého napětí (low voltage limiter LVL dle EN 50122-1 ed.2) určený k ochraně neživých částí kovových konstrukcí v AC ev. DC trakčních systémech. Využívá se pro účinnou ochranu osob, které se mohou dostat do kontaktu s těmito částmi při úderu blesku nebo při poruchách trakčního vedení. HL se instaluje přimo na chráněnou stavební konstrukci (pomocí dvou šroubů M12) tak, aby v případě jeho aktivace bylo vytvářeno vodivé spojení mezi touto konstrukcí a kolejištěm. Princip konstrukce HL je založen na paralelním propojení tří nelineárních prvků (1 ks vysokoenergetický metal-oxidový varistor MOV plus 2 ks vysokovýkonový tyristor), které jsou zabudovány do pouzdra z nerezové oceli. V případě aktivace HL bleskovým proudem event. proudem vzniklým kontaktem chráněné kovové konstrukce na př. se spadlým trolejovým vedením je v prvním okamžiku tento proud zkratován do kolejiště rychlou reakcí MOV (standardně uváděná doba jeho reakce je 25 nsec). Maximální hodnota amplitudy tohoto proudu může být až 40 ka (10/350). Po dobu aktivace MOV na něm vzniká úbytek napětí (voltage protection level VPL) cca 500 V. Aby teplo uvolňované v MOV nepoškodilo jeho strukturu, je v hardware HL zabudován zpožďovací člen, který za cca 1 msec zapálí oba vestavěné vysokovýkonové tyristory, přičemž toto zapálení je odvozováno od VPL na varistoru. Podle polarity napětí na MOV je aktivován příslušný tyristor ze zabudované dvojice a převezme proud který doposud sváděl aktivovaný MOV. Podle okamžité aktuální hodnoty procházejícího proudu pak úbytek napětí na tomto tyristoru může být v rozsahu 1 3 V. Pokud je vzniklý aktivační proud významně menší než max. pracovní proud použitého tyristoru, může tento proces trvat i desítky vteřin, typická hodnota je 300 A/60 sec. reverzibilně, což odpovídá prošlému náboji cca 18000 Asec. Po dobu aktivace tyristoru na něm vzniká velká výkonová ztráta, proto je konstrukce pouzdra HL řešena na principu odvádění uvolňovaného tepla do jeho kovového obvodového pláště a dále přes tento plášť do konstrukce chráněného zařízení. Důležitým požadavkem na HL je předpoklad vzniku interního zkratu v případě napěťového, proudového nebo tepelného přetížení vestavěného MOV, což je v konstrukci HL splněno. Výhody odolný proti vandalismu, kyselému dešti a mechanickému poškození Typ HL 120 Třída dle EN50526-2 2.2 Maximální výdržné napětí U w Jmenovité spouštěcí napětí U Tn Krátkodobý výdržný proud I w Proud vzhledem k reverzibilitě I r Technické údaje vestavěných metal-oxidových varistorů dle ČSN EN 61643-11 ed.2 a ČSN EN 60099-4 ed.2 Jmenovitý výbojový proud I n Rázový impulsní proud I hc Bleskový impulsní proud I imp Maximální provozní napětí U c Varistorové napětí U v @ 1mA Zbytkové napětí U p při jmenovitém výbojovém proudu I n Dlouhý impuls proudu Provozní podmínky: 60 VAC 120 VDC 10 ka po dobu 0,01 sec 300 A po 60 s 40 ka (8/20 µs) 100 ka (4/10 µs) 40 ka (10/350 µs) 115 VAC 180 VDC 500 V 6 x 3 x 1500 A (2000 µs) Teplota -40 C až + 55 C Utahovací moment Nadmořská výška 16 Nm bez omezení Krytí IP 67 Hmotnost / rozměry cca 4,65 kg / 114 mm, l = 95 mm Katalogové číslo 10 240 13
Omezovač napětí pro železnice HGS150 RW HGS150 RW je omezovač napětí určen k ochraně neživých částí kovových konstrukcí v AC event. DC železničních systémech. Využívá se pro účinnou ochranu osob, které se mohou dostat do kontaktu s těmito částmi při úderu blesku nebo při poruchách trakčního vedení. HGS se instaluje přímo na chráněnou stavební konstrukci (pomocí dvou šroubů M12), tak aby v případě jeho aktivace bylo vytvářeno vodivé spojení mezi touto konstrukcí a kolejištěm. Princip konstrukce HGS je založen na aplikaci plynem plněné vysokovýkonové bleskojistky (GDT) s celokovovým pouzdrem, která je zabudována do pouzdra z nerezové oceli. V případě aktivace HGS bleskovým proudem event. proudem vzniklým kontaktem chráněné kovové konstrukce např. se spadlým trakčním vedením je tento proud bezprostředně zkratován do kolejiště rychlou reakcí vestavěné GDT (standardně uváděná doba reakce je <100 nsec). Maximální hodnota tohoto proudu může být až 150 ka(10/350). Tento zvýšený proudový nárůst je senzoricky zaznamenán v měnírně a příslušný úsek trakčního vedení je okamžitě odpojen pomocí rychlovypínače. HGS splňuje všechny požadavky které předepisují normy ČSN EN 61643-11/A11 a ČSN EN 50122-1, které se vztahují k jeho elektrickému a mechanickému provedení pro toto specifické použití. Typ HGS150 RW Testováno dle ČSN EN 61643-11/A11, ČSN EN 50122-1 DC zapalovací napětí 1) 300 500 V AC zapalovací napětí > 250 V rms Impulsní průrazní napětí při 5 kv/ms - pro 99% naměřených hodnot (vlna 1,2/50 µs, 6 kv) < 1200 V Max. výbojový proud I max (8/20 µs) Jmenovitý výbojový proud I n (8/20 µs) Impulsní proud I imp (10/350 µs) Náboj Specifická energie Jmenovitý výdržný proud I n (8/20 ms) Chování HGS při podstatném přetížení Isolační odpor při 100 VDC 200 ka 100 ka 150 ka 75 As 5500 kj/ω 8 ka rms / 100 msec (AC - mód) 20 ka / 30 msec (DC - mód) interní zkrat v tělese HGS > 1 GΩ Kapacita při 1 MHz < 5 pf Krytí Provozní a skladovací teplota - 40 + 90 C Hmotnost IP66 1260 g Klimatická kategorie (IEC 60068-1) 40/90/21 Katalogové číslo 10 113 1) V ionisovaném stavu Termíny podle ITU-T Rec. K-12, DIN 57845/VDE 0845 a EN 61643-11:2002
PŘÍRUČKA OCHRANA ELEKTRONICKÝCH STAVĚDEL A PŘEJEZDOVÝCH ZABEZČOVACÍCH ZAŘÍZENÍ PŘED ÚČINKY BLESKOVÝCH PROUDŮ H-SPD-03-12-2015-CZ Surge Protection Device HAKEL spol. s r.o. Bratří Štefanů 980 500 03 Hradec Králové Česká republika tel.: +420 494 942 300 fax: +420 494 942 303 e-mail: info@hakel.cz www.hakel.cz Surge Protection Device Insulation Insulation Monitoring Device