Руководство по устройству электроустановок - Выбор устройств защиты от перенапряжений

4 Выбор устройств защиты
4.1 Оценка риска перенапряжения для защищаемого объекта
Для определения типа защиты от перенапряжения, требуемого для электроустановки, рекомендуется следующий метод оценки риска.
Этот метод учитывает критерии, характеризующие район расположения объекта, с одной стороны, и характеристики нагрузок защищаемой электроустановки, с другой стороны.
Общий принцип
Следующие элементы, подлежат учету при оценке рисков:
Риск поражения площадки, на которой расположен объект молнией
Тип распределительной или телефонной сети
Топография площадки
Наличие молниеотвода
Тип защищаемого оборудования
Рабочие перенапряжения
Две оценки могут быть установлены с помощью этих элементов: оценка защищаемого оборудования и оценка защищаемого объекта.
Оценка защищаемого оборудования
J - Защита от перенапряжений
Применяется следующая формула: R = S + C + I (см. Рис. J20) Где:
R: риск перенапряжений на оборудовании S: чувствительность оборудования C: стоимость оборудования I: неготовность оборудования и последствия
■ Чувствительность оборудования
Зависит от выдерживаемого импульсного напряжения защищаемого оборудования^):

Рис. J20: Расчет риска перенапряжения на оборудовании, R=S+C +1
Оценка защищаемого объекта
Применяется следующая формула: E = Ng (1 + LV + MV + d) (J21) Где:
Ng: Плотность ударов молнии в землю (число ударов/км2/год)
Это значение может быть определено по карте со статистическими данными метеослужбы. Определив число дней с грозовой активностью в году (Nk) можно определить вероятность удара молнии Ng = Nk/20
LV: Протяженность (в км) неизолированных или многожильных воздушных низковольтных линий питания объекта.
MV: Параметр, зависящий от сети среднего напряжения, питающей понижающую подстанцию. d: Коэффициент, учитывающий местоположение воздушной линии и объекта.

LV: Протяженность (в км) неизолированных или многожильных воздушных низковольтных линий питания объекта

MV: Параметр, зависящий от сети среднего напряжения, питающей понижающую подстанцию среднего/низкого напряжения
MV = 0
Подземная линия понижающей подстанции среднего/низкого напряжения  
MV = 1
Полностью или частично воздушная линия понижающей подстанции среднего/низкого напряжения
d: Коэффициент, учитывающий местоположение воздушной линии и объекта

телефонной линии
Рис. J2 : Структура сети низковольтного электропитания, E = Ng (1 + LV + MV + d)
Рабочие перенапряжения
Устройство защиты от перенапряжений, рассчитанное на защиту от атмосферных перенапряжений, также обеспечивает защиту от рабочих перенапряжений. Стержневой молниеотвод
Риск перенапряжений на объекте увеличивается при наличии молниеотвода на отметке выше 50 м на здании или соседнем участке.
Примечание: Объект высотой 20 м, такой как заводская дымовая труба, дерево, мачта и т.д., оказывает такое же влияние, как молниеотвод. Стандарт EN 61024-1 требует установки разрядника в основной энергосистеме, если защищаемый объект включает стержневой молниеотвод.
4.2 Выбор пропускной способности разрядников защиты от перенапряжений (низковольтная сеть)
После оценки рисков, связанны с нагрузкой (R) и объектом (E) необходимо определить пропускную способность (Imax) (форма волны 8/20) для низковольтных разрядников:
Защита на вводе (см. Рис. J22)
Вторичная защита
В обоих следующих случаях требуется разрядник вторичной защиты от перенапряжения:
Если уровень защиты (Up) крайне высокий в сравнении с выдерживаемым импульсным напряжением (Ui) оборудования объекта
Если чувствительное оборудование расположено слишком далеко от входного разрядника d 30 м.
Разрядник 8 кА должен устанавливаться на другом промежуточном распределительном щите рядом с чувствительными нагрузками.

Рис. J22: Выбор пропускной способности разрядника защиты от перенапряжения
4.3 Выбор устройства для защиты от перенапряжений (ОПН) в зависимости от системы заземления (см. Рис. J23)

Uo: напряжение фаза-нейтраль
Uc: максимальное длительно допустимое рабочее напряжение
Выбор ОПН в зависимости от системы заземления Предложение: PRD-PF-PE

В завершение выбора определитесь в отношении необходимости следующих элементов:
Дистанционная сигнализация состояния разрядника
(1) Уровень риска низкий. Однако, если требуется установка разрядника, рекомендуется модель с Imax 15 кА.
Выключатель
Рис. J23 Значение Uc согласно международному стандарту IEC 60364-5-534
4.4 Выбор выключателя (см. Рис. J24)
После выбора устройства защиты от перенапряжения, необходимо выбрать соответствующий выключатель из таблицы ниже:
Его отключающая способность должна быть совместима с током короткого замыкания установки
Каждый проводник под напряжением подлежит защите, например: разрядник 1P + N должен быть связан с 2-х полюсным выключателем (2 защищаемых полюса).

Рис. J24. Выбор выключателя