защита от перенапряжений (1195231), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Применение дополнительногопространственного экранирования может ослабить воздействие электромагнитного полямолнии.На границах зон осуществляются меры по экранированию и соединению всехпересекающих границу металлических элементов и коммуникаций.Для обеспечения защиты, как правило, защищаемое здание (сооружение) должнонаходиться в защищаемой от молнии зоне, электромагнитные характеристики которойсовместимы с возможностями здания (сооружения) противостоять возникающимвоздействиям, что приводит к снижению повреждений (физических повреждений, отказаэлектрических иэлектронных систем вследствие перенапряжений).Лист661305-ТДИзм. Кол Лист Хедок Подп.
Дата241 -здание (сооружение);SI -удармолнии вздание (сооружение);2 -система молниеприемников;S2 -удар молнии вблизи здания (сооружения);3 -система токоотводов;4 -система заземления;5 -входящие коммуникации;53 - удар молнии в линии коммуникаций здания(сооружения);54 - удар молнии вблизи линий коммуникацийздания (сооружения);г -радиус фиктивной сферы;5-безопасное расстояние при искрении;V - уровень земли;О - система уравнивания потенциалов посредством применения устройств защиты отимпульсных перенапряжений;LPZ Од-прямой удар,полный ток молнии;LPZ Ов - отсутствие прямого удара, частичный ток молнии или индуцированный(наведенный) ток;LPZ 1 - отсутствие прямого удара, частичный ток молнии или индуцированный(наведенный) ток;защищенный объем внутри LPZ 1 должен учитыватьрасстояние s.Примечание 1 - Чем выше индекс зоны, тем ниже электромагнитные параметрыокружающейсреды.Примечание2 - Для большинстваэлектрическихи электронныхсистем и аппаратурыинформацияодопустимомуровненапряж:енияустанавливаетсяизготовителем.Рисунок 6.1 -Зоназащитыотмолнии,определенная всоответствии сLPS(МЭК62305-3)661305-ТДИзм.
Кол Лист Хздок Подп. ДатаЛист251 - здание (сооружение) (экран LPZ1)S1 -удармолнии вздание (сооружение);52 -удармолнии вблизи здания (сооружения);2 -система молниеприемников;3 -система токоотводов;4 -система заземления;5 -помещение (экран LPZ2);6 - коммуникации здания (сооружения)53 - удар молнии в линии коммуникаций здания (сооружения);54 - удар молнии вблизи линий коммуникаций здания (сооружения);' " Р^^У^^фиктивной сферы;ds - безопасное расстояние от воздействиямагнитного поля;V - уровень земли;О - система уравнивания потенциалов сприменением устройств защитыот импульсныхперенапряжений;LPZ Од-прямой удар,полный ток молнии,воздействие полного магнитного поля;LPZ Ов - отсутствие прямого удара, частичный ток молнии или индуцированный(наведенный) ток, воздействие полного магнитного поля;LPZ 1 - отсутствие прямого удара, частичный ток молнии или индуцированный(наведенный) ток, воздействие более слабого магнитного поля;LPZ 2 - отсутствие прямого удара, частичный ток молнии или индуцированный(наведенный)ток, воздействие еще более слабого магнитного поля.COВ защищенном объеме внутри LPZ 1иLPZ 2следует соблюдать безопасное расстояниеds.Рисунок 6.2 - Зона защиты молнии, зона, соответствующая мерам защиты отэлектромагнитного импульсаудара молнии (МЭК 62305-4)ЛистЯ661305-ТДИзм.
Кол Лист Хздок Подп. Дата266.1.9 Утвержденные нормы импульсных воздействий тока на ТС ЖАТ, электросвязи иэлектроснабжения отсутствуют, что приводит к различным подходам к выбору критериевимпульсных воздействий перенапряжений и неоднозначному выбору устройств защиты отперенапряжений.Нормы импульсных воздействий на системы ЖАТ [15],утвержденные ЦШ 22.03.2007 г.(в дальнейшем «Временные нормы...»), не имеют статуса отраслевого документа.Дифференцированные категории защищенности (В, С, Д) для систем и устройств ЖАТ квоздействию атмосферных перенапряжений, привязанные к интенсивности движенияпоездов вводить для практического применения нецелесообразно.
Разработка и реализацияэтой идеологии, с учетом существующей оснащенность железнодорожных линий,потребует колоссальных затрат для «перевооружения». Привязка к категориямпротиворечит основополагающим подходам к выбору критериев защиты от импульсныхвоздействий и, в первую очередь, не учитывается интенсивность грозовой активности порайонам.Обоснованием для принятия норм импульсного тока для зоны защиты LPZ Од должныстать требования стандарта [16; п.4.5], распространяющиеся на районы с интенсивностьюгрозовой деятельности более 50 грозовых часов в год и на сети с повышеннымитребованиями по надежности, к которым следует отнести сети электроснабжения ОАО«РЖД».Амплитуда тока 30 кА, при грозовом импульсе тока 8/20 мкс, приведенная воВременных нормах, является завышенной.
Для испытаний импульсным током УЗИП классаI требованиями стандарта [17; п.5.1; 7.1.1] установлены предпочтительные значенияимпульсного тока иегомаксимальная величина -20 кА.Ограничители перенапряжений (ОПН) также подразделяют на группы, которыенормированы стандартом [18], по величине номинального разрядного тока - 5 кА, 10кА и20кА.Следует разработать и утвердить нормы импульсных воздействий тока на ТС, которыедолжны распространяться на электроснабжения нетяговых потребителей - устройстваподсистем ЖАТ и электросвязи.6.1.10 При разработке норм импульсных воздействий тока на ТС ЖАТ, электросвязи иэлектроснабжения должны быть учтены требования стандарта [19], устанавливающеготребования и методы испытаний ТС на устойчивость к воздействию микросекундныхимпульсныхпомехбольшойэнергии(МИН), вызываемыхперенапряжениями,возникающими в результате коммутационных переходных процессов и молниевыхразрядов.Лист661305-ТДИзм.
Кол ЛистЗЧздокПодп. Дата276.2 КОММУТАЦИОННЫЕ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЯ6.2.1 Любой элемент имеет ограничения по уровню перенапряжения и допустимойдлительности его воздействия. При наличии перенапряжения и при аварии устройствазащиты от перенапряжений не должно создаваться опасности для персонала, оборудованияили вспомогательных устройств.6.2.2 Показатели и нормы качества электрической энергии (КЭ) в электрических сетяхсистем электроснабжения общего назначения переменного трехфазного иоднофазного токачастотой 50 Гц в точках, к которым присоединяются электрические сети, находящиеся всобственности различных потребителей электрической энергии, или приемникиэлектрической энергии (точки общего присоединения) установлены стандартом [20].Точка поставки - место в электрической сети, находящееся на границе балансовой принадлежности электросетевого оборудования Исполнителя и Потребителя, являющееся местомисполнения обязательства по поставке электрической энергии и оказанию услуг по еепередаче, определения объема взаимных обязательств участников розничного рынка по договорам купли-продажи электроэнергии, энергоснабжения, оказания услуг по передаче электрической энергии иинфраструктурных услуг.Применительнок продолжительнымизменениямхарактеристикнапряженияэлектропитания, относящихся к частоте, значениям, форме напряжения и симметриинапряжений втрехфазных системах, стандартом установлены показатели инормы КЭ.Для характеристики значений напряжения установлены следующие нормы КЭ:положительные и отрицательные отклонения напряжения в точке передачи электрическойэнергии не должны превышать 10 % номинального или согласованного значениянапряжения втечение 100%времени интервала водну неделю.П р и м е ч а н и е — Установленные нормы медленных изменений напряжения электропитанияотносятся к 1008 интервалам времени измерений по 10минкаждый.6.2.3 К случайным событиям при оценке качества электроэнергии относятся:прерывания напряжения, провалы напряжения и перенапряжения и импульсныеперенапряжения, которые следует учитывать при оценке качества электроэнергии всоответствии стребованиями стандарта [20].6.2.4 Импульсные напряжения в точке передачи электрической энергии пользователюэлектрической сети вызываются, в основном, молниевыми разрядами или процессамикоммутации в электрической сети или электроустановке потребителя электрическойЛист661305-ТДИзм.
Кол Лист Хэдок Подп. Дата28энергии. Время нарастания импульсных напряжений может изменяться в широкихпределах (отзначений менее 1 мксдо нескольких мс).Импульсные напряжения, вызванные молниевыми разрядами, в основном, имеютбольшие амплитуды, но меньшие значения энергии, чем импульсные напряжения,вызванные коммутационными процессами, характеризующимися, как правило, большейдлительностью.Значения импульсных напряжений вэлектрических сетях низкого, среднего и высокогонапряжения приведены встандарте [20].6.2.5НормыКЭ,устанавливаемыестандартом[20]являютсяуровнямиэлектромагнитной совместимости для кондуктивных электромагнитных помех в системахэлектроснабжения общего назначения. При соблюдении указанных норм обеспечиваетсяэлектромагнитная совместимость электрических сетей систем электроснабжения общегоназначения и электрических сетей потребителей электрической энергии (приемниковэлектрической энергии).Расчетные значения грозовых и коммутационных импульсных напряжений в точкахприсоединения электрической сети общего назначения приводятся для фазныхноминальных напряжений сети и справедливы при условии, что распределительныеустройства и линии электропередачи в электрических сетях энергоснабжающейорганизации ипотребителей выполнены всоответствии справилами [21].6.2.6 Превышение как допустимого уровня, так и его допустимой длительностивоздействия приводит к необратимым процессам в элементах: снижению сопротивленияизоляции или её пробою, если ПН действует между вводом и землёй - продольное ПН;электрическому пробою запертых переходов полупроводниковых приборов - поперечноеПН; расплавлению или испарению входных элементов ТС, если ПН действует на цепь снизким сопротивлением ипри этом вцепи развивается сверхток.6.2.7 При нормировании допустимых значений ПН необходимо различатьперенапряжения, действующие на изоляцию (провод-земля) и на вводы устройств (проводпровод), так как допустимые уровни этих ПН для электронных устройств ЖАТ иэлектросвязи отличаются.Так, например, при допустимых перенапряжениях в единицы и десятки вольт навходе/выходе устройств, допустимые перенапряжения для изоляции могут составлять сотниитысячи вольт.Схемы защиты от перенапряжений приведены нарисунке 6.3.Лист:2;661305-ТДсоSИзм.
Кол Лист ]Чздок Подп. Дата29NINРЕIРЕо)б)Р и с у н о к 6.3 - С х е м ы з а щ и т ы от а) С и н ф а з н ы х , б) П р о т и в о ф а з н ы х перенапряженийД л я з а щ и т ы цепей электропитания систем Ж А Т , и з о л и р о в а н н ы х от земли, защита отперенапряжений в ы п о л н я е т с я п о схеме, п р и в е д е н н о й на рисунке 8.1.6.2.8 Э л е к т р о с н а б ж е н и е рассредоточенных вдоль ж е л е з н о д о р о ж н о й линии устройствЖ А Т осуществляется от специальных л и н и й напряжением 6; 10; 25 (номинальноенапряжение на ш и н а х тяговой п о д с т а н ц и и 27,5 кВ) и 35 к В , располагаемых на опорахконтактной сети или на отдельно с т о я щ и х опорах ВЛ.Устройства Ж А Т р а б о т а ю т в с л о ж н о й электромагнитной обстановке и п о д в е р ж е н ыэлектромагнитнымвлияниям(воздействиям)(ЭМВ),разнообразнымпоприродевозникновения, характеристикам д е й с т в у ю щ е й энергии и каналам п р о н и к н о в е н и я вустройства Ж А Т .К о м м у т а ц и о н н ы е и аварийные процессы в тяговой сети приводят к электромагнитномув о з м у щ е н и ю (переходным процессам) в тяговой сети и в о з н и к н о в е н и ю в цепях устройствЖ А Т н а п р я ж е н и й и токов, которые оказывают м е ш а ю щ е е или опасное электромагнитноевлияние (воздействие) на Т С .Мешающие электромагнитные влияния (МЭМВ) - напряжения и токи в цепях ЖАТ, врезультате действия к о т о р ы х п р о и с х о д и т л о ж н о е срабатывание и сбои в работе устройств.О п а с н ы е электромагнитные влияния ( О Э М В ) - п о я в л е н и е м недопустимо высокихн а п р я ж е н и й и (или) токов в цепях технических средств Ж А Т , электросвязи, в ы з ы в а ю щ и еповреждение Т С (пробой изоляции, тепловое и/или д и н а м и ч е с к о е разрушение), а также поражение электрической энергией о б с л у ж и в а ю щ е г о персонала.Лист661305-ТДИзм.
Кол Л и с т ЗЧэдок П о д п . Дата306.3 ВЛИЯНИЕ ЭЛЕКТРОТЯГИ6.3.1 Параметры влияния электротяги при реальном проектировании защиты подсистеминфраструктуры от перенапряжений должны приниматься исходя из характеристик иконструктивных особенностей построения тяговой сети и параметров и расположенияустройств икоммуникаций, подверженных влиянию.Перенапряжения, создаваемые различными источниками и факторы, которые следуетучитывать при выработке рекомендаций по комплексной защите от перенапряженийинфраструктуры ОАО «РЖД», приведены в нормативных документах [22] и других,являются справочными.При проектировании защиты подсистем инфраструктуры следует учитывать влияние:-тягового тока;- основных и высших гармоник тягового тока и тягового напряжения для электротягипеременного тока и высших гармоник составляющих тягового тока и тягового напряжениядля электротяги постоянного тока;-коммутационных процессов тяговой единицы подвижного состава;-коротких замыканий контактной сети итяговой единицы подвижного состава.6.3.2 Допустимые индуцируемые напряжения в проводах линий автоматикителемеханики установлены для двух режимов работы тяговой сети: вынужденного (к немуотноситься ирежим плавки гололеда) ирежима короткого замыкания тяговой сети нарельс(землю) приведены в нормах [2;стр.28].Допустимые опасные индуцируемые напряжения впроводах линий связи и проводного вещания, для указанных режимов работы тяговой сети,приведены вправилах [5;стр.9,10].6.3.3 Исходя из рассмотрения источников перенапряжений и их оказываемого влиянияна линии электропитания, линии ЖАТ и электросвязи следует разработать и утвердитьсхемы защиты перечисленных линий от перенапряжений с учетом их протяженности,расположению по отношению кТП,ирекомендуемых кприменению типов УЗИП.6.3.4 Выводы и предложения6.3.4.1 При построении комплексной защиты от всех видов перенапряженийнеобходимо учитывать различные (для систем заземлений устройств на объектахинфраструктуры, молниеотводов, тяговой сети, обратной тяговой сети) техническиеЛист661305-ТДИзм.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
