ábra: Az áram hullámai a) elsõ áramlökés vagy ismételt kisülés, b) tartós kisülés

Méret: px

Mutatás kezdődik a ... oldaltól:

Download "5.4.9.5. 32. ábra: Az áram hullámai a) elsõ áramlökés vagy ismételt kisülés, b) tartós kisülés"

Zoltán Balázs
8 évvel ezelőtt
Látták:

1 mk5_resz.qxd 9/23/ :10 PM Page rész, fejezet, 53. oldal Az IX. táblázatban szereplõ különbözõ kisülések hullámalakjait és a megadott áram- illetve idõadatokat az ábra mutatja be. A megengedett értékek különbözõ hullámalakú pozitív vagy negatív villámok közül mindig a legkedvezõtlenebbet veszik figyelembe. Az elsõ kisülésre vonatkozó adatok a pozitív villámokra, az ismételt kisülés adatai a negatív villámokra jellemzõk. Tartós kisülés mindkét esetben elõfordulhat. Ezeknek az adatoknak a megállapításakor figyelembe vették, hogy a villámcsapások közül kb. 10 % a pozitív, a többi pedig negatív polaritású. Az áram- és a feszültséghullámok alakját általában T 1 /T 2 μs alakban szokták megadni, ahol T 1 = homlok idõ, T 2 = félérték hátidõ μs métékegységben. Ennek megfelelõen a villámáramokat leképzõ vagy utánzó vizsgálati áramimpulzus 10/350 μs alakú. Ezen kívül a 8/20 μs áramhullámot és mint korábban láttuk 1,2/50 μs feszültség hullámalakot szoktak használni ábra: Az áram hullámai a) elsõ áramlökés vagy ismételt kisülés, b) tartós kisülés 6.3. Légköri vagy kapcsolási túlfeszültségek elleni védelem gyakorlati példái Légköri vagy kapcsolási túlfeszültségek elleni védelem gyakorlati példái A 3.3. alfejezetben megismert többlépcsõs túlfeszültségvédelem alkalmazása során az összekötések, az árnyékolás és az egyenpotenciálra hozó hálózat ellenére a szigetelten vezetett villamos vezetékeken

Az elsõ kisülésre vonatkozó adatok a pozitív villámokra, az ismételt kisülés adatai a negatív villámokra jellemzõk. Tartós kisülés mindkét esetben elõfordulhat.

2 mk5_resz.qxd 9/23/ :10 PM Page rész, fejezet, 54. oldal túlfeszültségek keletkeznek és áramhullámok terjednek. A külsõ LPZ 0 A vagy LPZ 0 B zónából bejövõ vezetékeken mind a feszültség, mind az áram nagy lehet, amelyeket a rendszerbe beépített védelmi eszközöknek kell az érzékeny kisfeszültségû vagy elektronikus készülékek által elviselhetõ szintre csökkentenie. Így a több kv-os feszültséget és a több ka-es áramot kell pl. néhány V-ra és néhány ma-re korlátozni. Ezt csak a korábban bemutatott többlépcsõs túlfeszültség védelemmel lehet elérni, egy készülék alkalmazásával nem. Az ábrán bemutattuk már a nagy épület villamos energia ellátó rendszerének felépítését a betáplálási gyûjtõsínre telepített villámáram levezetõvel A-es olvadóbiztosítóval kombinálva (földzárlat elleni védelem céljából) -, továbbá a szinti alelosztónál a közepes védelmi fokozatot is feltüntettük. A kapcsolási vázlatban a finom túlfeszültség védelmi fokozatot azonban nem szerepeltettük, ugyanis azt a fogyasztói végkészüléknél kell elhelyezni ábra Többlépcsõs túlfeszültség védelem felépítése és mûködés közbeni feszültség viszonyai [2] A rendszer mûködése során kialakuló feszültség viszonyokat a ábrán mutatjuk be. Az ábrán a közel 3,5 kv-os beérkezõ feszültség hullámot a szikraköz kv-os értékûre korlátozza. Ezt a feszültséget az érzékeny elektronikus eszközök nem viselik el, így további korlátozás szükséges, amelyet az ábrán látható középsõ eszköz - a varisztor - látja el, néhány száz V-os feszültségszintû korlátozással. Az érzékeny elektronikus eszközök, pl. mikrokontrollerek még ezt a nagyságú feszültséget sem viselik el, így a

elektronikus készülékek által elviselhetõ szintre csökkentenie. Így a több kv-os feszültséget és a több ka-es áramot kell pl. néhány V-ra és néhány ma-re korlátozni.

3 mk5_resz.qxd 9/23/ :10 PM Page rész, fejezet, 55. oldal további feszültség korlátozást a szuppresszor diódák fogják ellátni. Ezek nem egyszerû diódák, hanem több elembõl kialakított szimmetrikus rendszerek. A többlépcsõs túlfeszültség védelmi rendszer mûködése, mint korábban megismertük a szuppresszor dióda rendszer mûködésével indul. Az elõtte látható Z impedancia általában a vezeték hálózat impedanciája, amelyet a készülékgyártók m-ben adnak meg (12-15 m). Amennyiben sokkal rövidebb vezeték van a varisztor és a szuppresszor dióda között, akkor ún. mesterséges impedanciát kell beépíteni a hálózatba. Hasonló indokok miatt a szikraköz és a varisztor között is impedancia beépítése szükséges vagy csatlakozó vezeték útján, vagy koncentrált impedancia formájában. A védelmi elemek áram levezetõ képessége összehasonlításképpen a ábrán látható. Ezen az ábrán a 10/350 s-os és 100 ka-es csúcsáramú villámáram levezetõ (pl. szikraköz) és a 8/20 s-os és 5 ka-es csúcsáramú túlfeszültség korlátozó (pl. varisztor) szabványos vizsgáló áramait mutatjuk be ábra Villámáram levezetõ (1) és túlfeszültség korlátozó (2) vizsgáló áramai [21] Az áram levezetõ képességeikben jelentõs különbség látható, ezért ezeket a védelmi elemeket csak szakszerûen lehet beépíteni, ellenkezõ esetben védelmi hatásuk nem érvényesül. A korábban említett szabály alapján, az épület villamos energetikai betáplálásánál közvetlenül kell elhelyezni a

A többlépcsõs túlfeszültség védelmi rendszer mûködése, mint korábban megismertük a szuppresszor dióda rendszer mûködésével indul.

4 mk5_resz.qxd 9/23/ :10 PM Page rész, fejezet, 56. oldal villámáram levezetõt, a szinti alelosztóknál a varisztorokat és az érzékeny elektronikai eszközök közvetlen közelében (1,5 m-es távolságon belül) a finom túlfeszültség korlátozó fokozatot kell elhelyezni. Hasonló jellegû mûködés figyelhetõ meg a jelvezetékek túlfeszültség védelmének mûködése során ( ábra). Az ábrán látható védelem egyes fokozatainak egymást követõ belépése 1μs-on belül valósul meg. A példában szereplõ védõdióda az üzemi, 24 V-os érték felett már néhányszor tíz voltnál "megszólal", rövidzárként viselkedik. Árama az induktivitáson akkora feszültséget idéz elõ, hogy 200 V közelében a fémoxid varisztor nyit és átveszi a diódától a rövidzár szerepét. Hasonló módon, ezt követõen a varisztortól a túlfeszültség levezetõ szikraköz veszi át a rövidzár szerepet, amely viszont a nagy terhelhetõségénél fogva a teljes túlfeszültség hullám, valamint az utánfolyó áram energiáját is képes levezetni ábra Példa jelvezeték túlfeszültség védelmének mûködésére [21] Az elõbb említettek értelmében tehát, a túlfeszültség védelmi eszközöknek a rajtuk átfolyó levezetett részáramokon kívül meg kell felelniük a legnagyobb feszültséghullám által elõidézett igénybevételeknek, továbbá képesnek kell lenniük a hálózati utánfolyó zárlati áramok megszakítására is. A túlfeszültség korlátozó eszközöket a helyi EPH sínhez a lehetõ legrövidebb vezetõi összekötéssel csatlakoztassuk azért, hogy a vezetõ induktivitásán esõ feszültség a védõkészülék feszültségeséséhez hozzáadódva az U max igénybevételt jelentõsen ne növelje meg.

elhelyezni. Hasonló jellegû mûködés figyelhetõ meg a jelvezetékek túlfeszültség védelmének mûködése során (5.4.9.5. 35. ábra).

5 mk5_resz.qxd 9/23/ :10 PM Page rész, fejezet, 57. oldal A bemutatott többlépcsõs túlfeszültség védelem kiépítése mellett a korábban említett összecsatolásról és a hálózat indukciós hurokmentes kiépítésére is oda kell figyelnünk. Erre az indukciós hurokra mutat példát a ábra, amelyen a vezeték nyomvonalak módosításával, áthelyezésével tudunk változtatni úgy, hogy a hurok felületét jelentõs mértékben csökkentjük ábra A hálózati összecsatolásokkal létrehozott indukciós hurok [2] A bemutatott példák alapján megállapítható, hogy a túlfeszültség védelem gazdaságos és hatékony kialakítására fokozottan érvényes az az általános gondolkodásmód, miszerint a kompatibilitási szempontoknak már a rendszer tervezési fázisában kellõ hangsúlyt kell kapnia. Az átfogó védelmi tervhez nemcsak a mûszaki környezetrõl, hanem a veszélyek elõfordulási és kockázati tényezõirõl is tájékozódni kell. Az elektromágneses villámimpulzus elleni védelem címû, MSZ szabvány egyik melléklete komplex védelmi programot vázol fel. Az MSZ EN szabványsorozat 23 és ennek a szabványsorozatnak a felhasználásával készült új "Villámvédelem 2009." címû MEE kiadvány 24 is további védelmi számítási példákat mutat be, a gyakorlati szakemberek számára.

Erre az indukciós hurokra mutat példát a 5.4.9.5. 36. ábra, amelyen a vezeték nyomvonalak módosításával, áthelyezésével tudunk változtatni úgy, hogy a hurok felületét jelentõs mértékben csökkentjük.

Hasonló dokumentumok

Konferencia. robbanásbiztonság-technika haladóknak

Konferencia. robbanásbiztonság-technika haladóknak Tartalom o A szabványi háttér jelen állapota, változások o Megoldások, alkalmazások o Túlfeszültség-védelem Mit válasszak? 2 A SZABVÁNYI HÁTTÉR JELEN ÁLLAPOTA, VÁLTOZÁSOK 3 Az MSZ 274 / OTSZ vonal MSZ