Ogranicznik przepięć

ogranicznik przepięć, SPD, typ 1, typ 2, typ 3, typ 1/2, typ T1+T2, typu kombinowanego

Ograniczniki przepięć – przegląd i certyfikaty

Używając różnego rodzaju SPD istotna jest ich właściwa konserwacja i regularne przeglądy. Dzięki temu ich praca będzie nieawaryjna, to przełoży się bezpośrednio na zyski zakładu.

Ogranicznik przepięć, typ 2

SPD – ogranicznik przepięć

Informacja z normy PN-EN 62305 – każdy ogranicznik przepięć powinien być sprawdzany przynajmniej raz w roku i przy każdym podejrzeniu uderzenia pioruna. Po kontroli SPD trzeba spisać odpowiedni raport w którym uwzględnione są kwestie dotyczące statusu odpowiedniego zabezpieczenia urządzeń w zakładzie.

Okresowe przeglądy

Kontrola ograniczników przepięć

Ograniczniki przepięć mogą być okresowo sprawdzane za pomocą przenośnego laboratorium CHECKMASTER 2. Narzędzie przygotuje też dane potrzebne do wykonania raportu. Regularne kontrole za pomocą takiego urządzenia pozwolą na szybkie zlokalizowanie ograniczników które są już bliskie granicy swojej wytrzymałości. Zapobiega to sytuacji w której krótko po zwykłej kontroli optycznej ogranicznik odłącza się/uszkadza a nasz cenny obiekt nie jest chroniony do następnej kontroli.

Jak zapobiegać przestojom na produkcji?

Najlepszą formą zapobiegania jest stosowanie wysokiej jakości certyfikowanych ograniczników przepięć. Nową najwyższą formą zapobiegania awariom jest też tzw. predykcja.

ImpulseCheck – system stworzony z myślą o monitorowaniu SPD, pozwala na prognozowanie stanu zużycia danego ogranicznika. System jest w stanie przewidzieć, w jakim czasie będzie trzeba wymienić ogranicznik na nowy i pozwala na zaplanowanie wymiany.

Ograniczniki przepięć z certyfikatem?

Najlepsze ograniczniki przepięć są atestowane przez niezależne laboratoria aby potwierdzić ich zgodność ze spełnianiem aktualnej deklarowanej normy PN-EN 61643-11.  By mieć pewność jakości i zgodności deklarowanych parametrów, warto zdecydować się na zakup ograniczników posiadających certyfikat nadawany przez akredytowane laboratorium DEKRA/KEMA.

Ograniczniki przepięć bez prądu następczego – seria SEC

Ograniczniki serii SEC (Safe Energy Control) spełniają normę IEC 61643-11:2011, która to norma zaostrzyła wymagania określające zachowanie ograniczników „pod koniec ich życia”. Seria ta jest skonstruowana i przebadana by z naddatkiem wypełniać wymagania odnośnie norm.

ogranicznik przepięć phoenix contact

Ograniczniki serii SEC Phoenix Contact

Ponieważ iskierniki klasyczne reagują w podobny sposób niezależnie czy zapłon jest spowodowany przepięciem czy wyładowaniem piorunowym, przyłączona do iskiernika sieć energetyczna podlega za każdym razem działaniu prądu zwarciowego. Seria ograniczników SEC zawiera nowy rodzaj iskierników które nie wywołują po zapłonie przepięciem prądów zwarciowych. Jedynie prądy piorunowe są w stanie je wywołać.

Brak prądu następczego to większa żywotność sieci poprzedzającej ochronę jak i samego ogranicznika:

https://www.youtube.com/watch?v=H0QQ7o7jySY&list=PLE3a0MeiMqGDZ-0ZhWcrAXg7gPw2o7pmo

Kolejną cechą serii SEC jest możliwość stosowania jej praktycznie „bez dobezpieczania”. W serii znalazły się iskierniki posiadające wewnątrz bezpiecznik.

Istotne zalety rodziny SEC są:

– dzięki brakowi bezpieczników do poziomu nie tylko 315A gG ale i wyżej, uzyskiwane są lepsze poziomy ochrony, tzn niższe
– brak jest dodatkowych spadków napięcia na połączeniu i bezpieczniku
– wąska obudowa co wpozwala zaoszczędzić miejsce w szafach. Często daje to efekt tańszy niż przy innych popularnych rozwiązaniach, gdzie i dobezpieczenie, i połączenie, i większa objętość rozdzielnicy jest wymagana a to kosztuje
– w ofercie SEC jest jeszcze ciekawy ogranicznik typu T3, który ze względu na wewnętrzne zabezpieczenia może pracować zarówno w obwodach DC jak i AC oraz w układach sieci TN i IT
wszystkie wkładki SEC posiadają pięcioletnią bezwarunkową gwarancję

Ograniczniki przepieć do fotowoltaiki

Opisane sytuacje i rozwiązania są zgodne z najnowszą normą IEC 61643-32

Czynniki wpływające na ilość i typ ograniczników przepięć jakie należy zastosować oraz miejsce ich instalacji:

  • typu i położenie obiektu
  • obecności lub brak instalacji odgromowej LPS (ang. Lightning Protection System),
  • długości przewodów połączeniowych,
  • możliwości zachowania dystansu separacyjnego pomiędzy piorunochronem a instalacją fotowoltaiczną.

Obiekt z zewnętrzną instalacją odgromową, brakiem możliwości zachowania dystansu separacyjnego pomiędzy panelami i instalacją odgromową oraz z długimi przewodami ≥10m. SPD – Ogranicznik przepieć (ang. Surge Protective Device)

Tabela: jakie ograniczniki przepięć należy zastosować w zależności od instalacji:

Ograniczniki przepięć dla fotowoltaiki

Tabela doboru ograniczników przepieć dla obiektu bez i z instalacją odgromową

Opis:
LPS 
– Instalacja odgromowa (ang. Lightning Protection System)
T1 dla PV – w praktyce stosuje się typy T1/T2 lub T1 do obwodów DC PV
T1 – należy stosować typ T1 lub T1+T2 lub T1/T2 do obwodów AC
1 – SPD typu T2 dla PV lub T1 dla PV zgodnego z IEC 61643-31
1’ – SPD typu T2 dla PV lub T1 dla PV zgodnego z IEC 61643-31
2 – SPD typu T1 lub T2 zgodnie z IEC 60364-5-53 część 534 oraz zgodnie z IEC 61643-11
2’ – SPD typu T1 lub T2 zgodnie z IEC 61643-11

SPD w miejscu 2’ nie jest wymagany gdy:

  • falownik i główna skrzynka rozdzielcza budynku są połączone do tej samej listwy uziemiającej każdy przewodem o długości ≤ 0,5m (gdy falownik znajduje się w głównej szafie)
    lub
  • przewody od SPD w głównej skrzynce do falownika są <10m i przewód PE jest poprowadzony razem z przewodami zasilającymi AC

SPD w miejscu 1’ nie jest wymagany gdy:

  • przewody od falownika do generatora są <10m i poziom ochrony Uogranicznika zainstalowanego w miejscu 1 jest niższy lub równy 0,8 Uw napięcia wytrzymywanego generatora
    lub
  • poziom ochrony Up ogranicznika zainstalowanego w miejscu 1 jest niższy lub równy 0,5 Uw napięcia wytrzymywanego generatora

Rozwiązania ochrony przed przepięciami instalacji fotowoltaicznych, jakie polecam, do zastosowania w zależności od aplikacji:

Opcja 1

  • Gotowe,wygodne w zastosowaniu skrzynki z ogranicznikami przepięć, o których pisałem poprzednio KLIK

Opcja 2

  • Ograniczniki przepięć serii VAL-MS, poniżej do wyboru modele na stronę AC i DC typy T1/T2, T2 oba z i bez złącza komunikacyjnego. Ograniczniki należy zamontować zgodnie z dołączoną do nich instrukcją.

Seria VAL-MS, modele dedykowane na stronę DC:

Seria VAL-MS, modele dedykowane na stronę AC:W przypadku ograniczników Phoenix Contact jest możliwość badania elektrycznego ograniczników przepięć które to należy wykonywać zgodnie z normą PN-EN 62305-3. Badanie wykonuje się przy pomocy urządzenia CHECKMASTER 2:

Badanie umożliwia prewencyjną wymianą wkłądki/ogranicznika, gdy ogranicznik zbliża się do kresu swoich możliwości ale status jest nadal „zielony”. Dzięki temu zapobiegamy nawet chwilowemu brakowi ochrony. Po badaniu wyniki można zaspiać na pamięci USB i wydrukować pisemny raport, który może stanowić ważny dowód przy ewentualnym dochodzeniu odszkodowań.

Wielokanałowy wyłącznik zabezpieczający #001

Wielokanałowy wyłącznik elektroniczny:

https://www.youtube.com/watch?v=UZsnxxbPPpw

Kiedy maszyna powinna pracować 24/7 nie można dopuścić do żadnej szansy na nieprawidłowości i przerwanie działania. Wyłączniki serii CBMC oferują wygodną w zastosowaniu ochronę, prądy mogą być zmieniane stopniowo za pomocą przełączników, dzięki czemu obejmują wszelkie popularne typy odbiorników.

Nieprzerwane zasilanie zwiększa dostępność systemu

Przeciążeniom można zapobiec przez aktywne ograniczenie prądów płynących do odbiorników.

Kiedy występują przypadkowe przeciążenia na maszynie, może nastąpić zatrzymanie wówczas urządzenie musi zostać ponownie uruchomione przez obsługę. Wymaga to zwiększenia określonego prądu aby system działał ponownie.

Elektroniczne wielokanałowe wyłączniki z elektroniczną blokadą zapewniają ochronę tak, aby zapobiec przypadkowym zmianom ustawionych prądów. Jeżeli nastawa jest zmieniana, musi być potwierdzona przez naciśnięcie i przytrzymanie przycisku „Channel LED”.

Dodatkowo wbudowany asystent prądu znamionowego wspiera w skutecznym doborze odpowiedniego prądu na działającym systemie:

Rys 1. Wielokanałowe elektroniczne wyłączniki:

  1. Chronione obwody
  2. Sygnalizacja braku zasilania
  3. Zdalne załączenie
  4. Alarm I > 80%
  5. Napięcie zasilania OK
  6. Własny minus do zasilania wyłącznika
  7. Aż do 80 A
  8. Wyświetlanie statusu kanału
  9. Nastawa krokowa prądu

Blokada elektroniczna i asystent prądu znamionowego

Prądy mogą być zmieniane skokowo w zakresie od 0.5 do 10A DC.
Migająca zielono dioda LED wskazuje, że wartość ta jest właśnie zmieniana.

Jednak nie zmienia to wartości ustawionego wcześniej prądu do póki nie przytrzymamy „Channel LED”. W ten sposób potwierdzamy ustawienie, dioda led przestaje migać i świeci się ciągle na zielono. Zapobiega to przypadkowym zmianom.

Wbudowany asystent prądu znamionowego mierzy stale przepływający prąd i pokazuje najlepsze możliwe ustawienie. Na początek prąd ustawiamy skokowo na 10A, co uruchamia pracę kanału.

Następnie zmniejszamy prąd krok za krokiem. Kiedy wartość płynącego prądu stanowi około 80% nastawy, przycisk „Channel LED” miga naprzemiennie zielonym i żółtym światłem. Teraz zmieniamy nastawę przełącznikiem obrotowym do najbliższej wyższej wartości, cofamy o krok w górę.

Kończąc, przyciskamy przycisk dla potwierdzenia optymalnej wartości. Współpracujące zasilacze powinny być tak dobierane, aby nie tylko pokrywały ustawione wartości prądów ale również powinny posiadać rezerwę mocy na ewentualność jakichkolwiek nieprawidłowości.

Czytelny stan systemu dzięki wykrywaniu nad i pod napięcia jak i stanu odcięcia

Większość sterowników stosowanych do maszyn pracuje przy napięciu 24 V DC. Jednakże jest to tylko napięcie znamionowe, jak wszystkie odbiory mają własne zakresy tego napięcia.

W przypadku wahań napięcia, wtedy, co się może zdarzyć część odbiorników pracuje normalnie natomiast część ma zakłócenia lub zawodzi zupełnie.

To może prowadzić do niebezpiecznych stanów w systemach. Dla przykładu jeśli ruchome, obracające się części układu są zatrzymywane lub wyłączane przy pomocy czujników lub wyłączników krańcowych, mogą nie działać w skutek zmian napięcia, co może być bardzo niebezpieczne dla operatora.

Można tego uniknąć poprzez zastosowanie detekcji pod jak i nad napięciowej tak jak wyłącznikach CBM (‘CBM’ jest skrótem od ‘Circuit Breaker Multichannel’). Kiedy górna lub dolna granica zakresu napięcia pracy DC 18-30V jest przekroczona, zdefiniowany stan wyłączenia jest wyzwalany.

Rys 3. Zasilacz 24 V DC oraz wielokanałowy wyłącznik CBM: ochrona aż do ośmiu kanałów wraz z wyświetlaniem statusów jak i zdarzeń przeszłych

Zasilacz 24 V DC  oraz wielokanałowy wyłącznik CBM. Ochrona do ośmiu kanałów wraz z wyświetlaniem statusów przeszłych zdarzeń.

Kiedy napięcie jest mniejsze niż 18 V DC, dioda LED „DC O.K.” świeci żółtym kolorem. Jeśli napięcie jest wyższe niż 30 V DC odbiory są zabezpieczone przed „nad napięciem” a wtedy dioda „DC OK” świeci kolorem czerwonym. Dodatkowo oba typy błędów są sygnalizowane elektrycznie informacją o stanie grupy. Dioda LED „ DC OK” może ponadto migać na żółto lub czerwono co wskazuje, że było wahanie napięcia wcześniej. Jest to przydatne przy rozwiązywaniu problemów przy diagnostyce usterek.

Wykrywanie wad i usterek oraz odpowiednia reakcja

Wiele różnych awarii, usterek, stanów może wystąpić w systemie elektrycznym. W zależności od wielu parametrów elektrycznych, istotna różnica może być pomiędzy opóźnionym a natychmiastowym odłączeniu.

Jeśli np. obciążenie posiada wielką pojemność wyłączenie może w ogóle nie nastąpić. Pojemność modułu na wejściach może sięgać do 75,000 µF, daje to możliwość włączenia bez problemów dużych obciążeń.

Kiedy wartość prądu jest pomiędzy 0 a 80% dioda LED tego kanału świeci kolorem zielonym, co wskazuje brak problemów (rys. 4). Kiedy wartość prądu wzrasta do wartości pomiędzy 80 a 110% na tym wyjściu elektrycznie diodą LED wyświetlany jest kolor żółty. Kanał nadal pracuje lecz sygnał ostrzega użytkownika o potencjalnych problemach. Jeśli wystąpi przeciążenie, od 110 do 130%, jest to wyświetlane przez diodę LED naprzemiennie żółtym i czerwonym światłem.

Wyłączenie jest wyzwalane z po 30 sekundach opóźnienia. Prąd powyżej 130% identyfikowany jest jako zwarciowy a gdy przekracza 150% jest on aktywnie ograniczany aby zabezpieczyć odbiorniki przed dalszym spadkiem napięcia. Przy wystąpieniu zwarcia odcięcie następuje po 20ms, co oznacza brak wpływu na zewnętrzny zasilacz.

Rys 4. Przepływający prąd jest mierzony stale – zakres wskazywany jest kolorami diody LED co wywołuje różne alarmy lub wyłączenia: Zielony = OK Żółty = Alarm 80% Żółty/Czerwony = Przeciążenie Czerwony = Zwarcie

Przepływający prąd jest mierzony stale – zakres wskazywany jest kolorami diody LED co wywołuje różne alarmy lub wyłączenia:

  • Zielony = OK
  • Żółty = Alarm 80%
  • Żółty/Czerwony = Przeciążenie
  • Czerwony = Zwarcie

Wskazania statusu

Dzięki sygnalizacji braku napięcia, wyłącznik CBM może być włączony do systemu diagnostyki dowolnej maszyny. W przedziałach zawierających błędy lub awarie ich rodzaj jest pokazywany poprzez świecące ciągle lub  migające diody LED na urządzeniu.

Nad i pod napięcie są pokazywane inaczej, diagnostyka jest szybka a dzięki temu czas zatrzymania krótszy.

 

Podsumowanie

Niezawodne działanie systemu zależy od stworzonego projektu, ułożenia elementów elektrycznych jak również od niezakłóconego zasilania. Dyspozycyjność systemów w przypadku usterek nie ma wpływu na kolejne odbiorniki.

Rozwiązywanie problemów po awarii lub niepoprawnego działania jest wygodniejsze i  łatwiejsze/szybsze.

Ograniczniki przepięć – objaśnienia pojęć

Burst Impulsy powtarzające się w określonym przedziale czasowym. Chroniona przestrzeń Przestrzeń instalacji budowlanej lub obszar wymagający ochrony przed przepięciami / odgromowej. Części aktywne Częściami aktywnymi są przewody i przewodzące części instalacji znajdujące się w normalnych warunkach eksploatacyjnych pod napięciem. Części nieaktywne Części nieaktywne są częściami przewodzącymi, oddzielonymi od części aktywnych izolacją podstawową. Eliminacja zakłóceń Środki zmniejszające lub likwidujące zaistniałe zakłócające wielkości elektromagnetyczne. Impuls Diraca, spike Jednokierunkowy impuls o relatywnie krótkim czasie trwania. Impuls Skokowa, krótkotrwała zmiana wielkości fizycznej, po której następuje szybki powrót do wartości pierwotnej. Instalacja odgromowa Ogół wszystkich urządzeń do zewnętrznej i wewnętrznej ochrona odgromowej chronionej instalacji. Instalacja wyrównywania potencjałów Jest to ogół powiązanych wzajemnie przewodów wyrównawczych, łącznie z działającymi w taki sam sposób częściami przewodzącymi, np. obudowami lub obcymi częściami przewodzącymi. Instalacja wyrównawcza może być jednocześnie instalacją uziemiającą lub częścią instalacji uziemiającej. Instalacje ochronny przed przepięciami Instalacje ochronny przed przepięciami to ograniczniki przepięć oraz wszelkie urządzenia w instalacjach elektrycznych łącznie z przewodami służącymi do ochrony przed przepięciami. Iskrobezpieczne urządzenia elektryczne Urządzenia elektryczne w których wszystkie obwody są iskrobezpieczne. Iskrobezpieczny obwód elektryczny Obwód elektryczny, w którym zarówno iskra, jak i efekt termiczny nie występuje w warunkach ustalonych w normie PN-EN60079-11, obejmujących niezakłóconą pracę i określone warunki awaryjne, które mogą wywołać zapłon określonej zagrożonej wybuchem atmosfery gazowej. Kategoria przepięciowa Przyporządkowanie elektrycznych apartów do oczekiwanego przepięcia. Kompatybilność elektromagnetyczna (EMC) Zdolność urządzenia lub systemu do zadowalającego funkcjonowania w swoim środowisku elektromagnetycznym bez wprowadzania niedopuszczalnych wielkości elektromagnetycznych działających na inne urządzenia w tym środowisku. Koordynacja izolacji Przyporządkowanie wielkości znamionowych izolacji aparatu elektrycznego do: – spodziewanych przepięć – parametrów elektrycznych ograniczników przepięć – spodziewanych warunków środowiskowych – działań chroniących przedzabrudzeniem. Maksymalne napięcie ciągłej pracy UC Maksymalne napięcie ciągłej pracy to maksymalna dopuszczalna wartość skuteczna napięcia zmiennego, które może być przyłożone w sposób ciągły do torów ochronnych ogranicznika przepięć. Napięcie asymetryczne; napięcie równoległe – common mode voltage; asymmetrical voltage Średnie napięcie mierzone między każdym przewodem i ustalonym punktem odniesienia, zwykle ziemią odniesienia lub masą. Napięcie resztkowe Ures Wartość szczytowa napięcia na zaciskach urządzenia ochrony przed przepięciami podczas przepływu prądu odprowadzanego. żrodło: PN-EN 61643-11:2006 Napięcie robocze łuku Ubo Napięcie robocze łuku jest wartością chwilową napięcia na odcinku wyładowania w czasie procesu odprowadzania (wyładowanie łukowe). Przestrzeń instalacji budowlanej lub obszar wymagający ochrony przed przepięciami / odgromowej. Części aktywne Częściami aktywnymi są przewody i przewodzące części instalacji znajdujące się w normalnych warunkach eksploatacyjnych pod napięciem. Części nieaktywne Części nieaktywne są częściami przewodzącymi, oddzielonymi od części aktywnych izolacją podstawową. Eliminacja zakłóceń Środki zmniejszające lub likwidujące zaistniałe zakłócające wielkości elektromagnetyczne. Impuls Diraca, spike Jednokierunkowy impuls o relatywnie krótkim czasie trwania. Impuls Skokowa, krótkotrwała zmiana wielkości fizycznej, po której następuje szybki powrót do wartości pierwotnej. Instalacja odgromowa Ogół wszystkich urządzeń do zewnętrznej i wewnętrznej ochrony odgromowej chronionej instalacji. Instalacja wyrównywania potencjałów Jest to ogół powiązanych wzajemnie przewodów wyrównawczych, łącznie z działającymi w taki sam sposób częściami przewodzącymi, np. obudowami lub obcymi częściami przewodzącymi. Instalacja wyrównawcza może być jednocześnie instalacją uziemiającą lub częścią instalacji uziemiającej. Instalacje ochronny przed przepięciami Instalacje ochronny przedprzepięciami to ograniczniki przepięć oraz wszelkie urządzenia w instalacjach elektrycznych łącznie z przewodami służącymi do ochrony przed przepięciami. Iskrobezpieczne urządzenia elektryczne Urządzenia elektryczne w których wszystkie obwody są iskrobezpieczne. Iskrobezpieczny obwód elektryczny Obwód elektryczny, w którym zarówno iskra, jak i efekt termiczny nie występuje w warunkach ustalonych w normie PN-EN60079-11, obejmujących niezakłóconą pracę i określone warunki awaryjne, które mogą wywołać zapłon określonej zagrożonej wybuchem atmosfery gazowej. Kategoria przepięciowa Przyporządkowanie elektrycznych apartów do oczekiwanego przepięcia. Kompatybilność elektromagnetyczna (EMC) Zdolność urządzenia lub systemu do zadowalającego funkcjonowania w swoim środowisku elektromagnetycznym bez wprowadzania niedopuszczalnych wielkości elektromagnetycznych działających na inne urządzenia w tym środowisku. Koordynacja izolacji Przyporządkowanie wielkości znamionowych izolacji aparatu elektrycznego do: – spodziewanych przepięć – parametrów elektrycznych ograniczników przepięć – spodziewanych warunków środowiskowych – działań chroniących przed zabrudzeniem. Maksymalne napięcie ciągłej pracy UC Maksymalne napięcie ciągłej pracy to maksymalna dopuszczalna wartość skuteczna napięcia zmiennego, które może być przyłożone w sposób ciągły do torów ochronnych ogranicznika przepięć. Napięcie asymetryczne; napięcie równoległe – common mode voltage; asymmetrical voltage Średnie napięcie mierzone między każdym przewodem i ustalonym punktem odniesienia, zwykle ziemią odniesienia lub masą. Napięcie resztkowe Ures Wartość szczytowa napięcia na zaciskach urządzenia ochrony przed przepięciami podczas przepływu prądu odprowadzanego. Źrodło: PN-EN 61643-11:2006 Napięcie robocze łuku Ubo Napięcie robocze łuku jest wartością chwilową napięcia na odcinku wyładowania w czasie procesu odprowadzania (wyładowanie łukowe). Napięcie skrośne Napięcie skrośne jest napięciem występującym w przypadku zakłócenia między dwoma przewodami jednego obwodu. Napięcie symetryczne; napięcie różnicowe – diferential mode voltage; symetricalvoltage Napięcie między dwoma aktywnymi przewodami z określonej grupy. Napięcie udarowe (1,2/50)µs Napięcie udarowe o czasie czoła 1,2 µs i czasu do półszczytu 50 µs. żródło: IEC 60060-1
Impuls napięcia udarowego 1,2/50 wg IEC 60060-1
Impuls napięcia udarowego 10/700 wg ITU-T K.44
Impuls napięcia udarowego 10/1000 wg IEEE C62.41.1
Napięcie udarowe zadziałania 1,2/50 μs. Najwyższe napięcie przed przeskokiem na iskierniku, z czasem czoła 1,2μs i czasem do półszczytu 50μs. Napięcie wzdłużne Napięcie wzdłużne jest napięciem występującym w przypadku zakłóceń między aktywnymi przewodami a ziemią. Napięcie udarowe zadziałania 1,2/50 μs. Najwyższe napięcie przed przeskokiem na iskierniku, z czasem czoła 1,2μs i czasem do półszczytu 50μs. Napięcie wzdłużne Napięcie wzdłużne jest napięciem występującym w przypadku zakłóceń między aktywnymi przewodami a ziemią. Napięcie zakłócające symetryczne Napięcie zakłócające między dwiema żyłami jednego przewodu (np. parą żył) lub między dwoma przyłączami urządzenia elektrycznego takich przewodów. Napięcie zbliżeniowe Napięcie zbliżeniowe jest napięciem występującym w punkcie zbliżeniowym instalacji odgromowej w czasie uderzenia w nią pioruna. Napięcie znamionowe UN Właściwa zaokrąglona wartość napięcia podawana przez producenta urządzenia dla określenia przeznaczenia lub identyfikacji. Odbiornik zakłóceń Odbiornik zakłóceń jest urządzeniem elektrycznym, na którego funkcjonowanie mogą wpływać wielkości zakłócające. Wpływ na działanie wyraża się przez zakłócenie funkcjonowania, zmniejszenie sprawności działania, błędne działanie lub awarię. Iskiernik gazowany Iskiernik gazowany jest iskiernikiem z przerwą iskrową wypełnioną gazem innym niż powietrze, na ogół gazem szlachetnym. Ogranicznik powierzchniowy Według DIN VDE 0845, część 1 ogranicznik powierzchniowy jest iskiernikiem, w którym wyładowanie w gazie inicjowane jest wyładowaniem ślizgowym po powierzchni izolatora. Ograniczniki Środki eksploatacyjne składające się głównie z elementów o rezystancji zależnej od napięcia i/lub iskierników. Oba elementy mogą być łączone szeregowo lub równolegle, mogą też być stosowane samodzielnie. Ograniczniki służą do ochrony innych urządzeń elektrycznych i instalacji przed niedopuszczalnie wysokimi napięciami. Pakiet impulsów; wiązka impulsów; burst Seria ograniczonej liczby impulsów lub drgań o ograniczonym czasie trwania. Poziom ochrony Up Parametr określający zdolność ograniczenia napięcia przez urządzenie ochrony przed przepięciami na jego zaciskach przyłączeniowych. Wartość podawana przez producenta musi być większa od największej zmierzonej wartości napięcia ograniczonego. Prąd następczy If Prąd odprowadzany pod wpływem napięcia roboczego źródła zasilania przez pobudzony ogranicznik. Prąd następczy wyraźnie różni się od długotrwałego prądu roboczego. Prąd udarowy (10/350)μs. Prąd udarowy o czasie czoła 10 μs. i czasie do półszczytua 350 μs.. żródło: PN-EN 62305-1 Prąd wyładowczy (8/20)s Prąd wywołany przez przepięcie o czasie szczytu 8 μs. i czasie do półszczytu 20 μs. źródło: IEC 60060-1 Prąd znamionowy IN lub prąd obciążenia IL Maksymalny prąd długotrwały według PN-IEC 61643, który może płynąć przez urządzenie ochrony przed przepięciami w podanej temperaturze, bez modyfikacji elektrycznych właściwości roboczych. Dla wyższych temperatur roboczych prąd znamionowy jest niższy (redukcja wartości znamionowych). Prędkość narastania Średnia szybkość zmian wielkości pomiędzy dwiema określonymi wartościami, np. 10% i 90% wartości szczytowej. Probierczy prąd piorunowy Probierczy prąd piorunowy (10/350μs) posiada czas czoła 10 μs i czas do półszczytu 350 μs.
10/350 impuls prądu piorunowego według IEC 62305-1
Przebiegi przejściowe Nieokresowe i relatywnie krótkie dodatnie i/lub ujemne zmiany napięcia lub prądu między dwoma stanami ustalonymi. Przejściowo, chwilowo… Oznacza zdarzenie lub wielkość, która zmienia się w krótkim odcinku czasu, w porównaniu do rozważanej skali czasowej, między dwoma kolejnymi stanami ustalonymi. Przepięcie łączeniowe Przepięcie spowodowane operacjami łączeniowymi. Przepięcie piorunowe Przepięcie spowodowane wyładowaniem piorunowym. Przepięcie Każde napięcie o wartości szczytowej przekraczającej odpowiednią wartość szczytową najwyższego napięcia trwałego w normalnych warunkach pracy. źródło: PN-EN 60664-1 Przewód uziemiający Jest to przewod łączący uziemiany aparat elektryczny z uziomem znajdujący się poza ziemią lub ułożony w ziemi z izolacją. Przewody wyrównawcze Są to przewodzące prąd elektryczny połączenia służące do wyrównania potencjałów. Rezystancja uziemienia Jest to rezystancja między instalacją uziemiającą a ziemią odniesienia. Sumaryczna rezystancja uziemienia wynika z wzajemnych oddziaływań poszczególnych uziomów. Selektywne wyłączniki różnicowoprądowe Selektywne wyłączniki różnicowoprądowe są wyłącznikami ochronnymi z opóźnieniem czasowym. Sprzężenie Oddziaływanie wzajemne między obwodami, podczas którego energia przenoszona jest z jednego obwodu do drugiego pojemnościowo, indukcyjnie albo galwanicznie. Środowisko elektromagnetyczne Ogół zjawisk elektromagnetycznych w określonym miejscu. Starzenie Zmiana pierwotnych parametrów spowodowana zakłóceniami, eksploatacją, niekorzystnymi warunkami otoczenia. Urządzenia powiązane elektryczne Elektryczne urządzenia, w ktorych nie wszystkie obwody są iskrobezpieczne, ale ktore zawierają obwody mogące wpływać na bezpieczeństwo obwodow iskrobezpiecznych, do ktorych są podłączone. Uziemianie Uziemianie oznacza połączenie części przewodzącej prąd elektryczny (np. instalacji odgromowej) za pomocą instalacji uziemiającej z ziemią. Uziemienie Uziemienie jest to ogół wszystkich środków i przedsięwzięć dla uziemiania. Uziom Jest to przewód ułożony w ziemi i mający z nią przewodzące połączenie. Części przewodów doprowadzających do uziomu ułożone w ziemi bez izolacji uważa się za część uziomu. Warunki środowiskowe Miarodajne bezpośrednie warunki otoczenia dla urządzenia lub każdorazowo rozpatrywanych odcinków izolacyjnych w powietrzu i po powierzchni izolatora. Warystory Warystor jest dwupinowym nieliniowym rezystorem o symetrycznej charakterystyce napięciowo-prądowej, którego wartość rezystancji maleje ze wzrostem napięcia. Wielkość zakłócająca Wielkość zakłócająca jest wielkością, elektromagnetyczną (także elektryczną lub magnetyczną), która może mieć niepożądany wpływ na urządzenie. Wykwalifikowany personel Za wykwalifikowany personel (fachowca) uważa się taką osobę, która bazując na swoim wykształceniu technicznym, wiedzy i doświadczeniu oraz znajomości odpowiednich przepisów jest w stanie ocenić zleconą pracę i rozpoznać grożące niebezpieczeństwa. Wyłączniki różnicowoprądowe (RCD) Wyłączniki różnicowoprądowe są wyłącznikami oddzielającymi systemy elektryczne od systemow zasilania, gdy prąd upływnościowy do ziemi przekroczy określoną wartość. Wyłącznik Urządzenie, ktore separuje ogranicznik przepięć od sieci w przypadku jego uszkodzenia. Wyłącznik zapobiega długotrwałej awarii systemu spowodowanej uszkodzeniem ogranicznika przepięć oraz sygnalizuje optycznie jego uszkodzenie. Wyładowania bezpośrednie lub bliskie Powodują one przepięcia o energii będącej znaczącą częścią całej energii wyładowania piorunowego. Wyładowania odległe Powodują przepięcia o z reguły znacznie mniejszej energii niż wyładowania bliskie. Wyładowania odległe są przyczyną występowania przepięć w systemach elektrycznych i elektronicznych. Wyładowanie elektryczności statycznej, wyładowanie elektrostatyczne, ESD Przeniesienie ładunku elektrycznego między ciałami o różnych potencjałach elektrostatycznych przy ich zbliżeniu lub zetknięciu. Wyrównanie potencjałów Jest to usunięcie różnic potencjałów między częściami przewodzącymi, przy czym wszystkie punkty przyjmują w przybliżeniu ten sam potencjał. Rozróżnia się wyrównanie potencjałów funkcjonalne i ochronne. Wytrzymałość zwarciowa Maksymalna wartość niezakłócanego prądu zwarcia, którą może przetrzymać urządzenie ochrony przed przepięciami. Zadziałanie Uważa się, że urządzenie zadziałało, gdy: – wartość szczytowa składowej czynnej prądu płynącego przez ogranicznik osiągnęła 5 mA, albo – wystąpiło przepięcie łączeniowe ze wzrostem wartości szczytowej prądu płynącego przez ogranicznik do 5 mA. Zakłócenie asymetryczne Asymetryczność oznacza, że źródło zakłócenia i odbiornik zakłócenia są uziemione – istnieje pojemnościowe lub galwaniczne połączenie z przewodem ochronnym. Jak to pokazano na rysunku, zakłócenie wędruje od źródła zakłócenia obydwoma przewodami w kierunku odbiornika zakłócenia i przez ziemię z powrotem. Często używane są pojęcia „zakłócenie równoległe” lub „commonmode”..
zakłócenie równoległe
Zakłócenie elektromagnetyczne To utrata jakości działania, np. błędy lub awaria urządzeń elektrycznych lub elektronicznych wywołana przez zakłócającą wielkość elektromagnetyczną. Zakłócenie symetryczne Jak przedstawiono na rysunku wielkość zakłócająca wędruje od źródła zakłóceń przewodem w kierunku odbiornika zakłóceń i wraca drugim przewodem. Często używane są również pojęcia „zakłócenie szeregowe“ i „diferential mode“.
zakłócenie symetryczne
Zakres temperatur Zakres pomiędzy temperaturą minimalną i maksymalną, która może powstać na obudowie. W urządzeniach bez ogrzewania od strat własnych dane te są równe dopuszczalnej temperaturze otoczenia. W urządzeniach z ogrzewaniem od strat własnych są to maksymalne temperatury mogące wystąpić na/w urządzeniu w trakcie eksploatacji. Zbliżenia Zbliżenie jest to zbyt mały odstęp między instalacją odgromową i metalowymi konstrukcjami lub instalacjami elektrycznymi, przy którym istnieje niebezpieczeństwo przeskoku lub przebicia w przypadku uderzenia pioruna. Ziemia odniesienia Jest to obszar ziemi, szczególnie jej powierzchni, który jest tak oddalony od przynależnych uziomów, że przy przepływie prądu do ziemi nie występują żadne zauważalne różnice potencjałów między dowolnymi punktami tego obszaru. Ziemia Oznacza miejsce oraz grunt. Zmienne napięcie wytrzymywane Wartość skuteczna najwyższego sinusoidalnego napięcia o częstotliwości sieci, które w założonych warunkach próby nie powoduje przebicia. Znamionowy prąd wyładowczy In Wartość szczytowa prądu o kształcie (8/20)μs płynącego przez urządzenie ochrony przepięciowej. Jest on używany do klasyfikacji urządzeń ochrony przed przepięciami w próbach klasy II. źródło: EN 61643-11
Impuls prądu udarowego 8/20 wg IEC 60060-1
Źródło zakłóceń Źródło zakłóceń jest początkiem zakłóceń. Zasadniczo każde urządzenie elektryczne, takie jak np. silniki i lampy fluorescencyjne stanowią źródło zakłóceń.      

Terminologia w świecie ograniczników przepieć

1. SPD – (ang. surge protection device)
Urządzenie ochrony przed przepięciami = Ogranicznik przepięć
2. UC maksymalne ciągłe napięcie robocze – maksymalne napięcie przy jakim może pracować SPD (nazywane też napięciem znamionowym SPD
3. Up poziom ochrony napięciowej, napięcie graniczne między terminalami SPD przy przewodzeniu przepięcia o określonym kształcie fali oraz amplitudzie
4. Ures napięcie szczątkowe: szczytowa wartość napięcia między zaciskami SPD z powodu przejścia prądu wyładowczego
5. UT przepięcie czasowe: zdolność ogranicznika wytrzymania (lub bezpiecznego
rozłączenia) przepięcia o wielokrotności Ut występującego przez określony
czas (zazwyczaj 5 s i 200 ms).
6. Iimp prąd udarowy: szczytowa wartość prądu o kształcie fali 10/350 µs.
Używany do klasyfikacji ograniczników do klasy testowej pierwszej, dla bezpśrednich wyładowań atmosferycznych.
7.  In nominalny prąd wyładowania : używany do klasyfikacji SPD do klasy
testowej drugiej. Podaje zdolność ogranicznika do wytrzymania 15 impulsów szczytowej
wartości In przy kształcie fali 8/20 µs.
8. Fala kombinowana: generator zdolny dostarczyć falę napięciową o kształcie
1,2/50 µs (Uoc) do obwodu otwartego i prąd 8/20 µs do obwodu zwartego.
Stosowany jest do klasyfikowania SPD do klasy testowej III.
9. Odłącznik: urządzenie wewnętrzne lub zewnętrzne w stosunku do SPD,
stosowane do zapewnienia bezpiecznego odłączenia w przypadku warunków
awaryjnych. Odłączniki mogże zapewniać izolację jako urządzenia termiczne
lub nadprądowe.
10. IF prąd następczy: ogólnie rzecz ujmując, odnosi się do SPD typu napięciowego.
Jest to prąd dostarczany przez energetyczny układ rozdzielczy, który może być
skutecznie wygaszony przez ogranicznik podczas działania.
11. Zabezpieczenie rezerwowe: dodatkowe zabezpieczenie w szeregu z SPD,
które zapewnia jego bezpieczne odłączenie od spodziewanych prądów
zakłócających w miejscu montażu ogranicznika przez czas trwania zakłóceń.
12. Uw wytrzymałość napięciowa: poziom wytrzymałości napięciowej (wytrzymałość
izolacyjna) w punkcie instalacji ogranicznika. Ogólnie klasyfikowana jest w jednym
z czterech poziomów: 1500 V, 2500 V, 4000 V, 6000 V (norma IEC 60664-1)

Ograniczniki przepięć – typy, instalacja, normy

Normy
PN-IEC 61643-1:2001 Urządzenia do ograniczania przepięć w sieciach rozdzielczych niskiego
napięcia – Część 1: Wymagania techniczne i metody badań
IEC 61643-12 Surge protective devices connected to low voltage power distribution systems.
Selection and application principles.
PN-IEC 61312-1:2001 Ochrona przed piorunowym impulsem elektromagnetycznym – Zasady
ogólne.
ÖVE NORM E 8001-1 Erection of electrical installations with rated voltages up to a.c. 1000 V
and d.c. 1500 V – Part 1: Definitions and measures against electric shock.
PN-IEC 60364-4-443:1999 Instalacje elektryczne w obiektach budowlanych – Czêœæ: 4-443:
Ochrona dla zapewnienia bezpieczeñstwa – Ochrona przed zaburzeniami napiêciowymi
i zaburzeniami elektromagnetycznymi – Ochrona przed przepiêciami atmosferycznymi
lub ³¹czeniowymi.
PN-EN 61000-4-5:1998 Kompatybilnoœæ elektromagnetyczna (EMC) – Metody badañ i pomiarów
– Badanie odpornoœci na udary.
PN-EN 62305-1:2006 (U) Ochrona odgromowa – Część 1: Wymagania ogólne.
PN-EN 62305-2:2006 (U) Ochrona odgromowa – Część 2: Zarz¹dzanie ryzykiem.
PN-EN 62305-3:2006 (U) Ochrona odgromowa – Część 3: Uszkodzenia fizyczne obiektów
budowlanych i zagrożenie życia.
PN-EN 62305-4:2006 (U) Ochrona odgromowa – Część 4: Urz¹dzenia elektryczne i elektroniczne
w obiektach budowlanych.

Powered by WordPress & Theme by Anders Norén