Som die weerlig- en spanningbeskermingsapparate op

Beplande veiligheid

Weerlig-beskermingsone-konsep

Die gebou is verdeel in verskillende bedreigde sones. Hierdie sones help om die nodige beskermingsmaatreëls te definieer, veral die weerlig- en oorstromingsbeveiligingstoestelle en komponente. Onderdeel van 'n EMC-versoenbare (EMC: Electro Magnetic Compatibility) -weerligbeskermingsone-konsep is die eksterne weerligbeveiligingstelsel (insluitend lugbeëindigingstelsel, afleierstelsel, aardbeëindigingstelsel), ekwipotensiaalverbinding, ruimtelike afskerming en oorstromingsbeskerming vir die kragtoevoer- en inligtingstegnologiestelsels. Definisies is van toepassing soos geklassifiseer in Tabel 1. Volgens die vereistes en vragte wat op die beskermingstoestelle geplaas word, word dit geklassifiseer as weerligafleiers, opleidingsafleiers en gekombineerde afleiers. Die hoogste vereistes word gestel aan die afvoervermoë van weerligafleiers en gekombineerde afleiers wat gebruik word by die oorgang vanaf weerligbeskermingsone 0_A tot 1 of 0_A tot 2. Hierdie afleiers moet in staat wees om gedeeltelike weerligstrome van 10/350 μs golfvorm uit te voer sonder om vernietig te word om te verhoed dat die vernietigende gedeeltelike weerligstrome in die elektriese installasie van 'n gebou kan binnedring. By die oorgangspunt vanaf LPZ 0_B tot 1 of stroomaf van die weerligafleider by die oorgangspunt van LPZ 1 tot 2 en hoër, word opleidingsafleiers gebruik om te beskerm teen stuwings. Hulle taak is om die oorblywende energie van die stroomopwaartse beskermingsfases nog verder te verminder en om die stuwings wat deur die installasie self veroorsaak of gegenereer word, te beperk.

Die weerlig- en opleidingsbeskermingsmaatreëls aan die grense van die weerligbeskermingsones wat hierbo beskryf word, is ook van toepassing op stelsels vir kragvoorsiening en inligtingstegnologie. Alle maatreëls wat beskryf word in die EMC-versoenbare weerligbeskermingsone-konsep, help om deurlopende beskikbaarheid van elektriese en elektroniese toestelle en installasies te verkry. Vir meer gedetailleerde tegniese inligting, besoek gerus www.lsp-international.com.

IEC 62305-4: 2010

Buite sones:

LPZ 0: Sone waar die bedreiging te wyte is aan die onversadigde bliksem elektromagnetiese veld en waar die interne stelsels aan 'n volle of gedeeltelike weerligstroom kan onderwerp.

LPZ 0 is onderverdeel in:

LPZ 0_A: Sone waar die bedreiging te wyte is aan die direkte weerlig en die volle weerlig elektromagnetiese veld. Die interne stelsels kan aan 'n volle weerligstroom lei.

LPZ 0_B: Sone beskerm teen direkte weerligflitse, maar waar die bedreiging die volle weerlig elektromagnetiese veld is. Die interne stelsels kan onderworpe wees aan gedeeltelike weerligstrome.

Binnesones (beskerm teen direkte weerligflitse):

LPZ 1: Sone waar die opleidingsstroom beperk word deur koppelvlakke en / of deur SPD's op die grens te deel en te isoleer. Ruimtelike afskerming kan die weerlig elektromagnetiese veld verswak.

LPZ 2 ... n: Sone waar die opleidingsstroom verder beperk kan word deur koppelvlakke vir stroom te deel en te isoleer en / of deur addisionele SPD's aan die grens. Bykomende ruimtelike afskerming kan gebruik word om die weerlig-elektromagnetiese veld verder te verswak.

Terme en definisies

Breekvermoë, volg die huidige blusvermoë_fi

Die breekvermoë is die onbeïnvloedde (voornemende) rms-waarde van die hoofstroomstroom wat outomaties deur die spanningspanning kan geblus word wanneer U gekoppel word._C. Dit kan bewys word in 'n dienstoets volgens EN 61643-11: 2012.

Kategorieë volgens IEC 61643-21: 2009

'N Aantal impulsspannings en impulsstrome word in IEC 61643-21: 2009 beskryf vir die toets van die stroomvermoë en spanningbeperking van impulsinterferensie. Tabel 3 van hierdie standaard lys dit in kategorieë en gee voorkeurwaardes. In Tabel 2 van die IEC 61643-22-standaard word die bronne van oorgange volgens die ontkoppelingsmeganisme aan die verskillende impulskategorieë toegeken. Kategorie C2 bevat induktiewe koppeling (stuwings), kategorie D1 galvaniese koppeling (weerligstrome). Die betrokke kategorie word in die tegniese data gespesifiseer. LSP-beskermingstoestelle oortref die waardes in die gespesifiseerde kategorieë. Daarom word die presiese waarde vir die draagvermoë van die impulsstroom aangedui deur die nominale ontlaadstroom (8/20 μs) en die weerligimpulsstroom (10/350 μs).

Kombinasie golf

'N Kombinasiegolf word gegenereer deur 'n hibriede kragopwekker (1.2 / 50 μs, 8/20 μs) met 'n fiktiewe impedansie van 2 Ω. Die oopstroomspanning van hierdie kragopwekker word U genoem_OC. OF_OC is 'n voorkeur-aanwyser vir tipe 3-afleiers, aangesien slegs hierdie afleiers met 'n kombinasiegolf getoets kan word (volgens EN 61643-11).

Afsnyfrekwensie f_G

Die afsnyfrekwensie definieer die frekwensie-afhanklike gedrag van 'n arrester. Die afsnyfrekwensie is gelykstaande aan die frekwensie wat 'n invoegverlies veroorsaak (a_E) van 3 dB onder sekere toetsomstandighede (sien EN 61643-21: 2010). Tensy anders aangedui, verwys hierdie waarde na 'n 50 Ω-stelsel.

Graad van beskerming

Die IP-graad van beskerming stem ooreen met die beskermingskategorieë

beskryf in IEC 60529.

Ontkoppeltyd t_a

Die ontkoppelingstyd is die tyd wat verloop tot die outomatiese ontkoppeling van die kragbron in geval van 'n mislukking van die stroombaan of toerusting wat beskerm moet word. Die ontkoppelingstyd is 'n toepassingsspesifieke waarde as gevolg van die intensiteit van die foutstroom en die kenmerke van die beskermende toestel.

Energie koördinering van SPD's

Energie-koördinasie is die selektiewe en gekoördineerde interaksie van kaskadebeskermingselemente (= SPD's) van 'n algehele weerlig- en opleidingsbeskermingskonsep. Dit beteken dat die totale lading van die weerligimpulsstroom tussen die SPD's verdeel word volgens hul energie-dravermoë. As energie-koördinering nie moontlik is nie, is stroomafwaartse SPD's onvoldoende

verlig deur die stroomopwaartse SPD's, aangesien die stroomopwaartse SPD's te laat, onvoldoende of glad nie werk nie. Gevolglik kan stroomafwaartse SPD's sowel as terminale toerusting wat beskerm moet word, vernietig word. DIN CLC / TS 61643-12: 2010 beskryf hoe om energiekoördinasie te verifieer. Vonkgaping gebaseerde tipe 1 SPD's bied aansienlike voordele as gevolg van hul spanningskakeling

kenmerkend (sien WST BREAKER FUNKSIE).

frekwensie reeks

Die frekwensiebereik verteenwoordig die transmissiebereik of afsnyfrekwensie van 'n afleider, afhangende van die beskrywing van die verswakkingseienskappe.

Invoeging verlies

Met 'n gegewe frekwensie word die invoegingsverlies van 'n spanningbeveiligingstoestel gedefinieër deur die verhouding van die spanningswaarde op die plek van installasie voor en na die installering van die spanningbeveiligingsapparaat. Tensy anders aangedui, verwys die waarde na 'n 50 Ω-stelsel.

Geïntegreerde rugsteun lont

Volgens die produkstandaard vir SPD's moet beskermende toestelle / rugsteunversekering gebruik word. Dit verg egter ekstra ruimte in die verspreidingskaart, bykomende kabellengtes wat volgens IEC 60364-5-53 so kort as moontlik moet wees, addisionele installasietyd (en koste) en dimensie van die lont. 'N Sekering wat in die afleier geïntegreer is en wat ideaal is vir die betrokke impulsstrome, elimineer al hierdie nadele. Die ruimtewins, laer bedradingsinspanning, geïntegreerde sekuriteitsmonitering en die verhoogde beskermende effek as gevolg van korter aansluitkabels is duidelike voordele van hierdie konsep.

Weerligimpulsstroom I_imp

Die weerligimpulsstroom is 'n gestandaardiseerde impulsstroomkurwe met 'n golfvorm van 10/350 μs. Sy parameters (piekwaarde, lading, spesifieke energie) simuleer die las wat veroorsaak word deur natuurlike weerligstrome. Weerligstroom en gekombineerde afleiers moet sulke bliksemstrome verskeie kere kan afvoer sonder om dit te vernietig.

Oorstroombeveiliging van die hoofkant / afleider-sekuriteit

Oorstroombeveiligingstoestel (bv. Lont of stroomonderbreker) wat buite die afleider aan die invoerkant geleë is, om die kragfrekwensie te onderbreek, volg die stroom sodra die breekvermoë van die opleidingsbeveiliging oorskry word. Geen bykomende sekuriteit is nodig nie, aangesien die rugsteun reeds in die SPD geïntegreer is.

Maksimum deurlopende werkspanning U_C

Die maksimum ononderbroke werkspanning (maksimum toelaatbare werkspanning) is die rms-waarde van die maksimum spanning wat tydens die werking aan die ooreenstemmende aansluitings van die spanningskermtoestel gekoppel kan word. Dit is die maksimum spanning op die afleider in

die gedefinieerde nie-geleidende toestand, wat die arrester weer na hierdie toestand terugbring nadat dit gestruikel en ontlaai is. Die waarde van U_C hang af van die nominale spanning van die stelsel wat beskerm moet word en die installateur se spesifikasies (IEC 60364-5-534).

Maksimum deurlopende werkspanning U_CPV vir 'n fotovoltaïese (PV) stelsel

Waarde van die maksimum gelykstroomspanning wat permanent op die terminale van die SPD toegepas kan word. Om te verseker dat U_CPV hoër is as die maksimum oopstroomspanning van die PV-stelsel in geval van alle eksterne invloede (bv. omgewingstemperatuur, sonstralingsintensiteit), U_CPV moet hoër wees as hierdie maksimum oop stroombaan spanning met 'n faktor van 1.2 (volgens CLC / TS 50539-12). Hierdie faktor van 1.2 verseker dat die SPD's nie verkeerd gedimensioneer word nie.

Maksimum ontlaadstroom_Max

Die maksimum ontlaadstroom is die maksimum piekwaarde van die 8/20 μs impulsstroom wat die toestel veilig kan ontlaai.

Maksimum oordragvermoë

Die maksimum transmissiekapasiteit definieer die maksimum hoëfrekwensie-krag wat via 'n koaksiale spanningbeveiligingstoestel kan oorgedra word sonder om die beskermingskomponent in te meng.

Nominale ontladingsstroom_n

Die nominale ontlaaistroom is die piekwaarde van 'n 8/20 μs impulsstroom waarvoor die opleidingsbeveiligingstoestel in 'n sekere toetsprogram beoordeel word en wat die opleidingsbeskermingsapparaat verskeie kere kan ontlaai.

Nominale belastingstroom (nominale stroom)_L

Die nominale belastingstroom is die maksimum toelaatbare werkstroom wat permanent deur die ooreenstemmende aansluitings mag vloei.

Nominale spanning U_N

Die nominale spanning staan ​​vir die nominale spanning van die stelsel wat beskerm moet word. Die waarde van die nominale spanning dien dikwels as tipe aanduiding vir spanningbeveiligingstoestelle vir inligtingstelselstelsels. Dit word aangedui as 'n rms-waarde vir wisselstroomstelsels.

N-PE-afleier

Spanningsbeveiligingstoestelle wat uitsluitlik ontwerp is vir installasie tussen die N- en PE-geleier.

Bedryfstemperatuurbereik T_U

Die bedryfstemperatuurbereik dui die reeks aan waarin die toestelle gebruik kan word. Vir nie-selfverhittingstoestelle is dit gelyk aan die omgewingstemperatuur. Die temperatuurstyging vir selfverhittingstoestelle mag nie die maksimum waarde wat aangedui word, oorskry nie.

Beskermende stroombaan

Beskermende stroombane is meervoudige beskermende toestelle met kaskade. Die individuele beskermingsfases kan bestaan ​​uit vonkgapings, varistors, halfgeleierelemente en gasontladingsbuise (sien Energie-koördinasie).

Beskermende geleierstroom_PE

Die beskermende geleidingsstroom is die stroom wat deur die PE-aansluiting vloei wanneer die spanningspanningstoestel gekoppel is aan die maksimum deurlopende werkspanning U_C, volgens die installasie-instruksies en sonder verbruikers aan die las.

Kontak op afstand vir sein

'N Afgeleë seinkontak laat maklike afstandsbewaking toe en gee 'n aanduiding van die werkingstoestand van die toestel. Dit beskik oor 'n drie-polige terminale in die vorm van 'n drywende wisselkontak. Hierdie kontak kan gebruik word as onderbreking en / of kontak maak en kan dus maklik geïntegreer word in die geboubeheerstelsel, beheerder van die skakelkas, ens.

Reaksie tyd t_A

Reaksietye kenmerk hoofsaaklik die reaksieprestasie van individuele beskermingselemente wat in arresteerders gebruik word. Afhangend van die stygingsnelheid du / dt van die impulsspanning of di / dt van die impulsstroom, kan die responstye binne sekere perke wissel.

Terugkeer verlies

In hoëfrekwensietoepassings verwys die terugkeerverlies na hoeveel dele van die "voorste" golf by die beskermende toestel (opleidingspunt) weerkaats word. Dit is 'n direkte maatstaf van hoe goed 'n beskermende toestel ingestel is op die kenmerkende impedansie van die stelsel.

Reeksweerstand

Weerstand in die rigting van die seinvloei tussen die in- en uitset van 'n afleider.

Skildverswakking

Verhouding van die krag wat in 'n koaksiale kabel gevoer word met die krag wat deur die kabel deur die fasegeleier uitgestraal word.

Spanningsbeveiligingstoestelle (SPD's)

Spanningsbeveiligingstoestelle bestaan ​​hoofsaaklik uit spanningsafhanklike weerstande (varistors, onderdrukkersdiodes) en / of vonkgapings (ontlaadpaaie). Oorspanningsbeveiligingstoestelle word gebruik om ander elektriese toerusting en installasies te beskerm teen ontoelaatbare hoë stuwings en / of om potensiaalvergelyking te bewerkstellig. Overspanningsbeveiligingstoestelle word gekategoriseer:

1. a) volgens hul gebruik in:

• Spanningsbeveiligingstoestelle vir kragtoevoerinstallasies en -toestelle

vir nominale spanningsreekse tot 1000 V.

- volgens EN 61643-11: 2012 in tipe 1/2/3 SPD's

- volgens IEC 61643-11: 2011 in klas I / II / III SPD's

Die oorskakeling van die rooi / lyn. die produkfamilie volgens die nuwe EN 61643-11: 2012 en IEC 61643-11: 2011-standaard sal in die loop van die jaar 2014 voltooi word.

• Spanningsbeveiligingstoestelle vir inligtingstegnologiese installasies en toestelle

vir die beskerming van moderne elektroniese toerusting in telekommunikasie- en seinnetwerke met nominale spanning tot 1000 V AC (effektiewe waarde) en 1500 V DC teen die indirekte en direkte gevolge van weerligaanvalle en ander oorgange.

- volgens IEC 61643-21: 2009 en EN 61643-21: 2010.

• Isoleer vonkgapings vir aardbeëindigingstelsels of ekwipotensiële binding
• Spanningsbeveiligingstoestelle vir gebruik in fotovoltaïese stelsels

vir nominale spanningsreekse tot 1500 V.

- volgens EN 50539-11: 2013 in tipe 1/2 SPD's

1. b) volgens hul impulsstroomafvoervermoë en beskermende effek in:

• Weerligafleiers / gekoördineerde weerligafleiers

vir die beskerming van installasies en toerusting teen steuring as gevolg van direkte of nabygeleë weerligaanvalle (geïnstalleer op die grense tussen LPZ 0_A en 1).

• Surge arresteerders

vir die beskerming van installasies, toerusting en eindtoestelle teen weerligaanvalle, skakel oorspannings sowel as elektrostatiese ontlading (geïnstalleer aan die grense stroomaf van LPZ 0_B).

• Gekombineerde arrestasies

vir die beskerming van installasies, toerusting en eindtoestelle teen steuring as gevolg van direkte of nabygeleë weerligaanvalle (geïnstalleer op die grense tussen LPZ 0_A en 1 sowel as 0_A en 2).

Tegniese gegewens van opleidingsbeskermende toestelle

Die tegniese gegewens van oorstromingsbeveiligingstoestelle bevat inligting oor hul gebruiksvoorwaardes volgens hul:

• Toepassing (bv. Installasie, hooftoestande, temperatuur)
• Prestasie in geval van steuring (bv. Impulsstroomontlaaikapasiteit, volg die blusvermoë, spanningsbeskermingsvlak, responstyd)
• Prestasie tydens werking (bv. Nominale stroom, demping, isolasieweerstand)
• Prestasie in geval van mislukking (bv. Sekuriteit vir rugsteun, ontkoppelaar, foutveilige opsie vir sein op afstand)

Weerstaan ​​kortsluitingsvermoë

Die kortsluitweerstandsvermoë is die waarde van die voornemende kortsluitstroom van die frekwensie wat deur die opleidingsbeveiligingstelsel hanteer word wanneer die betrokke maksimum rugsteun stroomop gekoppel word.

Kortsluiting I_SCPV van 'n SPD in 'n fotovoltaïese (PV) stelsel

Maksimum onbeïnvloedde kortsluitstroom wat die SPD kan weerstaan, alleen of saam met sy ontkoppelingstoestelle.

Tydelike oorspanning (TOV)

Tydelike oorspanning kan vir 'n kort tydjie aanwesig wees as gevolg van 'n fout in die hoogspanningstelsel. Dit moet duidelik onderskei word van 'n kortstondige oorsaak deur 'n weerligstraal of 'n skakelaar, wat nie langer as ongeveer 1 ms duur nie. Die amplitude U_T en die tydsduur van hierdie tydelike oorspanning word in EN 61643-11 (200 ms, 5 s of 120 min.) gespesifiseer en word individueel getoets vir die betrokke SPD's volgens die stelselkonfigurasie (TN, TT, ens.). Die SPD kan a) betroubaar misluk (TOV-veiligheid) of b) TOV-bestand wees (TOV-weerstaan), wat beteken dat dit heeltemal in werking is tydens en na

tydelike oorspannings.

Termiese ontkoppelaar

Spanningsbeveiligingstoestelle vir gebruik in kragtoevoerstelsels wat met spanningsbeheerde weerstande (varistors) toegerus is, beskik meestal oor 'n geïntegreerde termiese afskakelaar wat die oorspanningsbeveiligingstoestel in geval van oorbelasting van die hoofstroom ontkoppel en hierdie werkingstoestand aandui. Die afskakelaar reageer op die 'huidige hitte' wat deur 'n oorbelaste varistor gegenereer word en skakel die spanningbeveiligingstoestel van die net af as 'n sekere temperatuur oorskry word. Die afskakelaar is ontwerp om die oorbelaste spanningbeveiligingstoestel betyds te ontkoppel om brand te voorkom. Dit is nie bedoel om beskerming teen indirekte kontak te verseker nie. Die funksie van

hierdie termiese ontkoppelaars kan getoets word deur middel van 'n gesimuleerde oorbelasting / veroudering van die afleiers.

Totale ontladingsstroom_totale

Stroom wat deur die PE-, PEN- of aardverbinding van 'n meerpolige SPD vloei tydens die totale ontlaadstroomtoets. Hierdie toets word gebruik om die totale lading te bepaal indien stroom gelyktydig deur verskeie beskermingspaaie van 'n multipool SPD vloei. Hierdie parameter is bepalend vir die totale ontladingskapasiteit wat betroubaar deur die som van die individu hanteer word

paaie van 'n SPD.

Spanningsbeskermingsvlak U_p

Die spanningsbeskermingsvlak van 'n spanningbeveiligingstoestel is die maksimum oombliklike waarde van die spanning aan die aansluitpunte van 'n spanningbeveiligingstoestel, bepaal uit die gestandaardiseerde individuele toetse:

- Weerligimpuls vonkpanning 1.2 / 50 μs (100%)

- Sparkover spanning met 'n stygingstempo van 1kV / μs

Gemeten limietspanning by 'n nominale ontlaadstroom_n

Die spanningsbeskermingsvlak kenmerk die vermoë van 'n spanningbeveiligingstoestel om stuwings tot 'n residuele vlak te beperk. Die spanningsbeskermingsvlak definieer die installasieplek met betrekking tot die kategorie oorspanning volgens IEC 60664-1 in kragbronstelsels. Om spanningbeveiligingstoestelle in inligtingstegnologiestelsels te gebruik, moet die spanningsbeskermingsvlak aangepas word by die immuniteitsvlak van die toerusting wat beskerm moet word (IEC 61000-4-5: 2001).

Beplanning van interne weerligbeskerming en opleidingsbeskerming

Vereistes vir eksterne weerligbeskermingsonderdele

Komponente wat gebruik word vir die installering van die eksterne weerligbeskermingsisteem, moet aan sekere meganiese en elektriese vereistes voldoen, wat in die EN 62561-x standaardreeks gespesifiseer word. Weerligbeskermingsonderdele word volgens hul funksie gekategoriseer, byvoorbeeld aansluitkomponente (EN 62561-1), geleiers en aardelektrode (EN 62561-2).

Toets van konvensionele weerligbeskermingsonderdele

Komponente vir weerligbeskerming van metale (klampe, geleiers, lugbeëindigingsstawe, aardelektrodes) wat aan verwering blootgestel word, moet voor toetsing aan kunsmatige veroudering / kondisionering onderwerp word om te bepaal of hulle geskik is vir die beoogde toepassing. In ooreenstemming met EN 60068-2-52 en EN ISO 6988 word metaalkomponente aan kunsmatige veroudering onderwerp en in twee stappe getoets.

Natuurlike verwering en blootstelling aan korrosie van weerligbeskermingsonderdele

Stap 1: Behandeling van soutmis

Hierdie toets is bedoel vir komponente of toestelle wat ontwerp is om blootstelling aan 'n soutatmosfeer te weerstaan. Die toetsapparatuur bestaan ​​uit 'n soutmiskamer waar die monsters langer as drie dae op toetsvlak 2 getoets word. Toetsvlak 2 bevat drie bespuitingsfases van 2 uur elk met 'n 5% natriumchloriedoplossing (NaCl) by 'n temperatuur tussen 15 ° C en 35 ° C, gevolg deur 'n humiditeitsopberging by 'n relatiewe humiditeit van 93% en 'n temperatuur van 40 ± 2 ° C vir 20 tot 22 uur in ooreenstemming met EN 60068-2-52.

Stap 2: Behandeling met vogtige swawelagtige atmosfeer

Hierdie toets is om die weerstand te evalueer van swaweldioksied wat materiaal of voorwerpe met kondenseer, wat swaeldioksied bevat, volgens EN ISO 6988.

Die toetsapparatuur (Figuur 2) bestaan ​​uit 'n toetskamer met die monsters

word in sewe toetssiklusse met 'n konsentrasie van swaeldioksied in 'n volume fraksie van 667 x 10-6 (± 24 x 10-6) behandel. Elke siklus van 24 uur bestaan ​​uit 'n verhittingstydperk van 8 uur by 'n temperatuur van 40 ± 3 ° C in 'n vogtige, versadigde atmosfeer, gevolg deur 'n rustydperk van 16 uur. Daarna word die vogtige swaelagtige atmosfeer vervang.

Beide komponente vir buitegebruik en komponente wat in die grond begrawe is, word aan veroudering / kondisionering onderwerp. Vir komponente wat in die grond begrawe is, moet addisionele vereistes en maatreëls oorweeg word. Geen aluminiumklampe of geleiers mag in die grond begrawe word nie. As vlekvrye staal in die grond begrawe moet word, kan slegs vlekvrye staal van hoë legering gebruik word, byvoorbeeld StSt (V4A). In ooreenstemming met die Duitse DIN VDE 0151-standaard is StSt (V2A) nie toegelaat nie. Komponente vir binnenshuise gebruik, soos ekwipotensiaal-bindstawe, hoef nie aan veroudering / kondisionering onderwerp te word nie. Dieselfde geld vir ingeslote komponente

in beton. Hierdie komponente word dus dikwels van nie-gegalvaniseerde (swart) staal vervaardig.

Lugbeëindigingstelsels / lugbeëindigingsstawe

Lugbeëindigingsstawe word gewoonlik as lugbeëindigingstelsels gebruik. Dit is beskikbaar in baie verskillende ontwerpe, byvoorbeeld met 'n lengte van 1 m vir installasie met betonbasis op plat dakke, tot die teleskopiese weerligbeskermingsmaste met 'n lengte van 25 m vir biogasaanlegte. EN 62561-2 spesifiseer die minimum dwarssnit en die toelaatbare materiale met die ooreenstemmende elektriese en meganiese eienskappe vir lugbeëindigingsstawe. In die geval van lugbeëindigingsstawe met groter hoogtes, moet die buigweerstand van die lugbeëindigingsstaaf en die stabiliteit van volledige stelsels (lugbeëindigingsstaaf in 'n driepoot) met behulp van 'n statiese berekening geverifieer word. Die vereiste deursnit en materiaal moet gebaseer wees op die keuse

op hierdie berekening. Die windspoed van die betrokke windladesone moet ook in aanmerking geneem word vir hierdie berekening.

Toets van verbindingskomponente

Verbindingsonderdele, of dikwels net klampe genoem, word gebruik as weerligbeskermingskomponente om geleiers (afleier, lugaansluitgeleier, aardingang) aan mekaar of op 'n installasie te koppel.

Afhangend van die tipe klem en klemmateriaal, is baie verskillende klemkombinasies moontlik. Die geleiding van die geleier en die moontlike materiaalkombinasies is in hierdie opsig bepalend. Die soort geleierroeting beskryf hoe 'n klem die geleiers verbind in 'n dwars- of parallelle rangskikking.

In die geval van 'n weerligstroombelasting, word klampe onderwerp aan elektrodinamiese en termiese kragte wat baie afhang van die aard van die geleiding van die geleier en die klemverbinding. Tabel 1 toon materiale wat gekombineer kan word sonder om kontakkorrosie te veroorsaak. Die kombinasie van verskillende materiale met mekaar en hul verskillende meganiese sterkte en termiese eienskappe het verskillende effekte op die verbindingskomponente as weerligstroom daardeur vloei. Dit is veral duidelik vir die verbindingskomponente van vlekvrye staal (StSt) waar hoë temperature voorkom as gevolg van die lae geleidingsvermoë sodra weerligstrome daardeur vloei. Daarom moet 'n weerligstroomtoets volgens EN 62561-1 vir alle klampe uitgevoer word. Om die slegste geval te toets, moet nie net die verskillende geleierkombinasies getoets word nie, maar ook die materiaalkombinasies wat deur die vervaardiger gespesifiseer word.

Toetse gebaseer op die voorbeeld van 'n MV-klem

Aanvanklik moet die aantal toetskombinasies bepaal word. Die gebruikte MV-klem is gemaak van vlekvrye staal (StSt) en kan dus gekombineer word met staal-, aluminium-, StSt- en kopergeleiers, soos in Tabel 1 vermeld. Verder kan dit in 'n dwars- en parallelle rangskikking gekoppel word wat ook getoets moet word. Dit beteken dat daar agt moontlike toetskombinasies is vir die MV-klem wat gebruik word (Figuur 3 en 4).

In ooreenstemming met EN 62561 moet elkeen van hierdie toetskombinasies op drie geskikte monsters / toetsopstellings getoets word. Dit beteken dat 24 eksemplare van hierdie enkele MV-klem getoets moet word om die volledige reeks te dek. Elke eksemplaar word met die nodige gemonteer

die wringkrag volgens normatiewe vereistes en word aan kunsmatige veroudering onderwerp deur middel van soutmis en vogtige swaelagtige behandeling soos hierbo beskryf. Vir die daaropvolgende elektriese toets moet die monsters op 'n isolasieplaat aangebring word (Figuur 5).

Drie blitsstroomimpulse van 10/350 μs golfvorm met 50 kA (normale werk) en 100 kA (swaar werk) word op elke monster toegepas. Nadat dit met 'n weerligstroom gelaai is, moet die monsters nie tekens van skade toon nie.

Benewens die elektriese toetse waar die monster in die geval van 'n weerligstroom aan elektrodinamiese kragte onderwerp word, is 'n staties-meganiese las in die EN 62561-1-standaard geïntegreer. Hierdie staties-meganiese toets is veral nodig vir parallelle verbindings, langstukke, ens., En word uitgevoer met verskillende geleidingsmateriaal en klemreekse. Aansluitkomponente van vlekvrye staal word onder die slegste omstandighede getoets met slegs 'n vlekvrye staal geleier (uiters gladde oppervlak). Die verbindingskomponente, byvoorbeeld die MV-klem wat in Figuur 6 getoon word, word met 'n gedefinieerde aanhaalmoment voorberei en dan vir 'n minuut met 'n meganiese trekkrag van 900 N (± 20 N) gelaai. Gedurende hierdie toetsperiode mag die geleiers nie meer as een millimeter beweeg nie en mag die verbindingskomponente nie tekens van skade toon nie. Hierdie addisionele staties-meganiese toets is 'n ander toetsmaatstaf vir aansluitkomponente en moet boonop die elektriese waardes in die vervaardiger se toetsverslag gedokumenteer word.

Die kontakweerstand (gemeet bo die klem) vir 'n vlekvrye staalklem mag nie 2.5 mΩ of 1 mΩ oorskry in die geval van ander materiale nie. Die vereiste wringkrag moet verseker word.

Gevolglik moet installeerders van weerligbeveiligingstelsels die verbindingskomponente kies vir die diens (H of N) wat op die perseel verwag word. 'N Klem vir diens H (100 kA) moet byvoorbeeld gebruik word vir 'n lugbeëindigingsstaaf (volle weerligstroom) en 'n klem vir diens N (50 kA) moet in 'n gaas of by 'n aardingang gebruik word (weerligstraal reeds versprei).

dirigente

EN 62561-2 stel ook spesiale vereistes aan geleiers soos lugaansluiting en afleiers of aardelektrode, bv. Ringaardelektrode, byvoorbeeld:

• Meganiese eienskappe (minimum treksterkte, minimum rek)
• Elektriese eienskappe (maksimum weerstand)
• Korrosiebestande eienskappe (kunsmatige veroudering soos hierbo beskryf).

Die meganiese eienskappe moet getoets en waargeneem word. Figuur 8 toon die toetsopstelling vir die toets van die treksterkte van sirkelgeleiers (bv. Aluminium). Die kwaliteit van die bedekking (glad, deurlopend) sowel as die minimum dikte en hechting aan die basis is belangrik en moet getoets word, veral as bedekte materiale soos gegalvaniseerde staal (St / tZn) gebruik word.

Dit word in die standaard beskryf in die vorm van 'n buigtoets. Vir hierdie doel word 'n monster gebuig deur 'n radius gelyk aan 5 keer van sy deursnee tot 'n hoek van 90 °. Sodoende kan die monster nie skerp kante, breek of afskilfering toon nie. Daarbenewens moet die geleidingsmateriaal maklik verwerk word wanneer daar weerligbeskermingsstelsels geïnstalleer word. Drade of stroke (spoele) is veronderstel om maklik reguit te maak met behulp van 'n draadstrykstang (katrolle) of deur middel van 'n torsie. Verder moet dit maklik wees om die materiaal by strukture of in die grond te installeer / buig. Hierdie standaardvereistes is relevante produkkenmerke wat gedokumenteer moet word in die ooreenstemmende produkblad van die vervaardigers.

Aardelektrodes / aardstawe

Die skeibare LSP-aardstawe is van spesiale staal en is heeltemal versink of bestaan ​​uit hoë-legering vlekvrye staal. 'N Koppelingsverbinding waarmee die stawe verbind kan word sonder om die deursnee te vergroot, is 'n spesiale kenmerk van hierdie aardstawe. Elke staaf bied 'n gat en 'n penpunt.

EN 62561-2 spesifiseer die vereistes vir aardelektrodes soos materiaal, meetkunde, minimum afmetings asook meganiese en elektriese eienskappe. Die koppelingsverbindings wat die individuele stawe verbind, is swak punte. Daarom vereis EN 62561-2 dat addisionele meganiese en elektriese toetse uitgevoer moet word om die kwaliteit van hierdie koppelings te toets.

Vir hierdie toets word die staaf in 'n geleier geplaas met 'n staalplaat as impakarea. Die monster bestaan ​​uit twee verbindingsstawe met 'n lengte van 500 mm elk. Drie monsters van elke tipe aardelektrode moet getoets word. Die boonste punt van die monster word beïnvloed deur 'n trilhamer met 'n voldoende hamer-insetsel vir twee minute. Die blasertempo van die hamer moet 2000 ± 1000 min-1 wees en die enkelstoot-impak-energie moet 50 ± 10 [Nm] wees.

As die koppelings hierdie toets sonder sigbare gebreke geslaag het, word dit deur middel van soutmis en vogtige swawelagtige behandeling aan kunsmatige veroudering onderwerp. Dan word die koppelings gelaai met drie weerligstroomimpulse van 10/350 μs golfvorm van 50 kA en 100 kA elk. Die kontakweerstand (gemeet bo die koppeling) van aardstokke van vlekvrye staal mag nie 2.5 mΩ oorskry nie. Om te toets of die koppelingsverbinding nog goed verbind is nadat dit aan hierdie weerligstroombelasting onderwerp is, word die koppelingskrag met behulp van 'n trektoetsmasjien getoets.

Die installering van 'n funksionele weerligbeveiligingstelsel vereis dat komponente en toestelle volgens die nuutste standaard getoets word. Installeerders van weerligbeveiligingstelsels moet die komponente kies en korrek installeer volgens die vereistes op die installasieterrein. Benewens meganiese vereistes, moet elektriese kriteria vir die nuutste weerligbeskerming oorweeg en nagekom word.

Berekening van die lyn-tot-aarde-kortsluitstroom

Dimensionering van aardbeëindigingstelsels ten opsigte van die ampasie

Vir hierdie doel moet verskillende slegste scenario's ondersoek word. In mediumspanningstelsels is 'n dubbele aardfout die belangrikste geval. 'N Eerste aardfout (byvoorbeeld by 'n transformator) kan 'n tweede aardfout in 'n ander fase veroorsaak (byvoorbeeld 'n foutiewe kabelafdichting in 'n mediumspanningstelsel). Volgens tabel 1 van die EN 50522-standaard (Aarding van kraginstallasies van meer as 1 kV ac) sal in hierdie geval 'n dubbele aardstroomstroom I''kEE, wat soos volg gedefinieër word, via die aardgeleiers vloei:

I “kEE = 0,85 • I“ k

(I “k = drie-polige aanvanklike simmetriese kortsluitstroom)

In 'n 20 kV-installasie met 'n aanvanklike simmetriese kortsluitstroom I''k van 16 kA en 'n ontkoppelingstyd van 1 sekonde, sou die dubbele aardfoutstroom 13.6 kA wees. Die sterkte van die aardgeleiers en die aardingsrails in die stasiegebou of die huidige kamer moet volgens hierdie waarde beoordeel word. In hierdie konteks kan stroomverdeling oorweeg word in die geval van 'n ringopstelling ('n faktor van 0.65 word in die praktyk gebruik). Beplanning moet altyd gebaseer wees op die werklike stelseldata (stelselkonfigurasie, lyn-tot-aarde kortsluitstroom, ontkoppelingstyd).

Die EN 50522-standaard spesifiseer die maksimum kortsluitstroomdigtheid G (A / mm2) vir verskillende materiale. Die deursnit van 'n geleier word bepaal uit die materiaal en die ontkoppelingstyd.

die berekende stroom word nou gedeel deur die stroomdigtheid G van die relevante materiaal en die ooreenstemmende ontkoppelingstyd en die minimum dwarssnit A_minute van die geleier word bepaal.

A_minute= Ek ”_{kEE (tak)} / G [mm²]

Met die berekende deursnit kan 'n geleier gekies word. Hierdie dwarssnit word altyd afgerond tot die volgende groter nominale deursnit. In die geval van 'n vergoedingstelsel, byvoorbeeld, is die aardbeëindigingstelsel self (die deel in direkte kontak met die aarde) met 'n aansienlik laer stroom gelaai, naamlik slegs met die oorblywende aardfoutstroom I_E = rx I_RES verminder met die faktor r. Hierdie stroom kan nie meer as 10 A oorskry nie en kan sonder probleme voortduur as gewone dwarsdeursnee van aardingsmateriaal gebruik word.

Minimum deursnit van aardelektrodes

Die minimum dwarssnitte ten opsigte van meganiese sterkte en korrosie word in die Duitse DIN VDE 0151-standaard gedefinieër (Materiaal en minimum afmetings van aardelektrode ten opsigte van korrosie).

Windlading in geval van geïsoleerde lugbeëindigingstelsels volgens Eurokode 1

Ekstreme weerstoestande neem regoor die wêreld toe as gevolg van aardverwarming. Gevolge soos hoë windspoed, 'n toenemende aantal storms en swaar reënval kan nie geïgnoreer word nie. Daarom sal ontwerpers en installateurs voor nuwe uitdagings te staan ​​kom, veral met betrekking tot windbelasting. Dit raak nie net gebouestrukture (statiese strukture nie), maar ook lugbeëindigingstelsels.

Op die gebied van weerligbeskerming is die DIN 1055-4: 2005-03 en DIN 4131-standaarde tot dusver gebruik. In Julie 2012 is hierdie standaarde vervang deur die Eurokodes wat standaardwette vir struktuurontwerp vir die hele Europa (beplanning van strukture) bied.

Die DIN 1055-4: 2005-03 standaard is geïntegreer in Eurocode 1 (EN 1991-1-4: Handelinge op strukture - Deel 1-4: Algemene aksies - Windaksies) en DIN V 4131: 2008-09 in Eurocode 3 ( EN 1993-3-1: Deel 3-1: Torings, maste en skoorstene - Torings en maste). Hierdie twee standaarde vorm dus die basis vir die dimensie van lugbeëindigingstelsels vir weerligbeskermingstelsels, maar Eurocode 1 is egter hoofsaaklik relevant.

Die volgende parameters word gebruik om die werklike windlading wat verwag kan word, te bereken:

• Windsone (Duitsland is verdeel in vier windsones met verskillende basiswindspoed)
• Terrein kategorie (die terrein kategorieë definieer die omgewing van 'n struktuur)
• Hoogte van die voorwerp bo grondvlak
• Hoogte van die ligging (bo seespieël, tipies tot 800 m bo seespieël)

Ander beïnvloedingsfaktore soos:

• versiersel
• Posisioneer op 'n rant of bo-op 'n heuwel
• Voorwerphoogte bo 300 m
• Terreinhoogte bo 800 m (seevlak)

moet oorweeg word vir die spesifieke installasie-omgewing en moet dit afsonderlik bereken word.

Die kombinasie van die verskillende parameters lei tot die windwindspoed wat gebruik moet word as basis vir die dimensie van lugbeëindigingstelsels en ander installasies soos verhoogde ringgeleiers. In ons katalogus word die maksimum windspoed vir ons produkte gespesifiseer om die vereiste aantal betonbasis te kan bepaal, afhangende van die windstoot, byvoorbeeld in geval van geïsoleerde lugbeëindigingstelsels. Dit laat nie net die statiese stabiliteit toe nie, maar verminder ook die nodige gewig en dus die daklading.

Belangrike nota:

Die “maksimum windstormwindspoed” wat in hierdie katalogus vir die individuele komponente gespesifiseer word, is bepaal volgens die Duitsland-spesifieke berekeningsvereistes van Eurocode 1 (DIN EN 1991-1-4 / NA: 2010-12) wat gebaseer is op die windsone kaart vir Duitsland en die gepaardgaande landspesifieke topografiese kenmerke.

Wanneer produkte van hierdie katalogus in ander lande gebruik word, moet die landspesifieke kenmerke en ander plaaslik toepaslike berekeningsmetodes, wat in Eurocode 1 (EN 1991-1-4) beskryf word, of in ander plaaslik toepaslike berekeningsregulasies (buite Europa) wees. waargeneem. Gevolglik is die maksimum windstormwindspoed wat in hierdie katalogus genoem word, slegs van toepassing op Duitsland en is slegs 'n rowwe oriëntasie vir ander lande. Die windwindspoed moet volgens die landspesifieke berekeningsmetodes nuut bereken word!

Wanneer lugbeëindigingsstawe in betonbase geïnstalleer word, moet die inligting / windstoot in die tabel in ag geneem word. Hierdie inligting is van toepassing op konvensionele lugafsluitingsmateriaal (Al, St / tZn, Cu en StSt).

As lugbeëindigingsstawe deur middel van afstandhouers vasgemaak word, word die berekeninge gebaseer op die onderstaande installeringsmoontlikhede.

Die maksimum toelaatbare rukwindspoed word vir die betrokke produkte gespesifiseer en moet oorweeg word vir keuse / installasie. 'N Hoër meganiese sterkte kan verkry word deur byvoorbeeld 'n hoekige steun (twee afstandhouers in 'n driehoek gerangskik) (op aanvraag).