Σύνοψη συσκευών αστραπής και προστασίας από υπερτάσεις

Προγραμματισμένη ασφάλεια

Έννοια ζώνης προστασίας από κεραυνούς

Το κτίριο χωρίζεται σε διαφορετικές απειλούμενες ζώνες. Αυτές οι ζώνες συμβάλλουν στον καθορισμό των απαραίτητων μέτρων προστασίας, ιδίως των συσκευών και των εξαρτημάτων αστραπής και προστασίας από κύματα. Μέρος μιας συμβατής με EMC (EMC: Electro Magnetic Compatibility) είναι η έννοια της ζώνης προστασίας από κεραυνούς που περιλαμβάνει το σύστημα προστασίας από κεραυνούς (συμπεριλαμβανομένου του συστήματος τερματισμού αέρα, συστήματος κάτω αγωγού, συστήματος τερματισμού γείωσης), ισοδυναμικής σύνδεσης, χωρικής θωράκισης και προστασίας από υπέρταση για τροφοδοσία και συστήματα τεχνολογίας πληροφοριών. Οι ορισμοί ισχύουν όπως ταξινομούνται στον Πίνακα 1. Σύμφωνα με τις απαιτήσεις και τα φορτία που τοποθετούνται σε συσκευές προστασίας από υπερτάσεις, ταξινομούνται ως απαγωγείς ρεύματος αστραπής, απαγωγείς κύματος και συνδυασμένοι απαγωγείς. Οι υψηλότερες απαιτήσεις τοποθετούνται στην ικανότητα εκφόρτισης των απαγωγών ρεύματος αστραπής και των συνδυασμένων απαγωγών που χρησιμοποιούνται κατά τη μετάβαση από τη ζώνη προστασίας από κεραυνούς 0_A έως 1 ή 0_A έως 2. Αυτοί οι απαγωγείς πρέπει να είναι σε θέση να διεξάγουν μερικά ρεύματα αστραπής με μορφή κύματος 10/350 μs αρκετές φορές χωρίς να καταστρέφονται προκειμένου να αποφευχθεί η είσοδος καταστροφικών μερικών κεραυνών στην ηλεκτρική εγκατάσταση ενός κτηρίου. Στο σημείο μετάβασης από LPZ 0_B έως 1 ή κατάντη του απαγωγέα ρεύματος αστραπής στο σημείο μετάβασης από LPZ 1 έως 2 και άνω, οι απαγωγείς κύματος χρησιμοποιούνται για την προστασία από υπερτάσεις. Ο στόχος τους είναι να μειώσουν ακόμη περισσότερο την υπολειπόμενη ενέργεια των σταδίων προστασίας ανάντη και να περιορίσουν τις υπερτάσεις που προκαλούνται ή δημιουργούνται στην ίδια την εγκατάσταση.

Τα μέτρα προστασίας από κεραυνούς και κύματα στα όρια των ζωνών προστασίας από κεραυνούς που περιγράφονται παραπάνω ισχύουν επίσης για συστήματα τροφοδοσίας και τεχνολογίας πληροφοριών. Όλα τα μέτρα που περιγράφονται στην συμβατή με την EMC ιδέα ζώνης προστασίας από κεραυνούς βοηθούν στην επίτευξη συνεχούς διαθεσιμότητας ηλεκτρικών και ηλεκτρονικών συσκευών και εγκαταστάσεων. Για πιο λεπτομερείς τεχνικές πληροφορίες, επισκεφθείτε www.lsp-international.com.

IEC 62305-4: 2010

Εξωτερικές ζώνες:

LPZ 0: Ζώνη όπου η απειλή οφείλεται στο μη εξασθενημένο ηλεκτρομαγνητικό πεδίο αστραπής και όπου τα εσωτερικά συστήματα ενδέχεται να υποστούν πλήρες ή μερικό ρεύμα αστραπής.

Το LPZ 0 υποδιαιρείται σε:

LPZ 0_A: Ζώνη όπου η απειλή οφείλεται στο άμεσο αστραπή και στο πλήρες ηλεκτρομαγνητικό πεδίο αστραπής. Τα εσωτερικά συστήματα ενδέχεται να υποστούν πλήρες ρεύμα αστραπής.

LPZ 0_B: Ζώνη προστατευμένη από άμεσες αστραπές αλλά όπου η απειλή είναι το πλήρες ηλεκτρομαγνητικό πεδίο αστραπής. Τα εσωτερικά συστήματα ενδέχεται να υπόκεινται σε μερικά ρεύματα αστραπής.

Εσωτερικές ζώνες (προστατεύονται από άμεσες αστραπές):

LPZ 1: Ζώνη όπου το ρεύμα κύματος περιορίζεται από την τρέχουσα κοινή χρήση και απομόνωση διεπαφών ή / και από SPD στο όριο. Η χωρική θωράκιση μπορεί να εξασθενήσει το ηλεκτρομαγνητικό πεδίο αστραπής.

LPZ 2… n: Ζώνη όπου το ρεύμα κύματος μπορεί να περιοριστεί περαιτέρω από την τρέχουσα κοινή χρήση και απομόνωση διεπαφών ή / και από πρόσθετα SPD στο όριο. Επιπρόσθετη χωρική θωράκιση μπορεί να χρησιμοποιηθεί για περαιτέρω εξασθένηση του ηλεκτρομαγνητικού πεδίου αστραπής.

Οροι και ορισμοί

Ικανότητα διακοπής, ακολουθήστε την τρέχουσα ικανότητα κατάσβεσης I_fi

Η ικανότητα θραύσης είναι η αμετάβλητη (προοπτική) τιμή rms του ρεύματος που ακολουθεί το ρεύμα που μπορεί να σβήσει αυτόματα από τη συσκευή προστασίας από υπερτάσεις κατά τη σύνδεση του U_C. Μπορεί να αποδειχθεί σε δοκιμή λειτουργίας σύμφωνα με το EN 61643-11: 2012.

Κατηγορίες σύμφωνα με το IEC 61643-21: 2009

Ορισμένες τάσεις παλμών και ρεύματα παλμού περιγράφονται στο IEC 61643-21: 2009 για τον έλεγχο της τρέχουσας ικανότητας μεταφοράς και του περιορισμού τάσης των παλμικών παρεμβολών. Ο Πίνακας 3 αυτού του προτύπου τις αναφέρει σε κατηγορίες και παρέχει προτιμώμενες τιμές. Στον Πίνακα 2 του προτύπου IEC 61643-22 οι πηγές παροδικών αντιστοιχίζονται στις διάφορες κατηγορίες ώθησης σύμφωνα με τον μηχανισμό αποσύνδεσης. Η κατηγορία C2 περιλαμβάνει επαγωγική σύζευξη (υπερτάσεις), κατηγορία D1 γαλβανική σύνδεση (αστραπές ρεύματα). Η σχετική κατηγορία καθορίζεται στα τεχνικά δεδομένα. Οι συσκευές προστασίας από υπέρταση LSP ξεπερνούν τις τιμές στις καθορισμένες κατηγορίες. Επομένως, η ακριβής τιμή της ικανότητας μεταφοράς ρεύματος παλμού υποδεικνύεται από το ονομαστικό ρεύμα εκφόρτισης (8/20 μs) και το ρεύμα αστραπής (10/350 μs).

Συνδυαστικό κύμα

Ένα συνδυαστικό κύμα δημιουργείται από μια υβριδική γεννήτρια (1.2 / 50 μs, 8/20 μs) με φανταστική αντίσταση 2 Ω. Η τάση ανοιχτού κυκλώματος αυτής της γεννήτριας αναφέρεται ως U_OC. Ε_OC είναι ένας προτιμώμενος δείκτης για αναστολείς τύπου 3, καθώς μόνο αυτοί οι αναστολείς μπορούν να δοκιμαστούν με ένα κύμα συνδυασμού (σύμφωνα με το EN 61643-11).

Συχνότητα αποκοπής f_G

Η συχνότητα αποκοπής καθορίζει τη εξαρτώμενη από τη συχνότητα συμπεριφορά ενός απαγωγέα. Η συχνότητα αποκοπής είναι ισοδύναμη με τη συχνότητα που προκαλεί απώλεια εισαγωγής (α_E) 3 dB υπό ορισμένες συνθήκες δοκιμής (βλέπε EN 61643-21: 2010). Εκτός αν αναφέρεται διαφορετικά, αυτή η τιμή αναφέρεται σε σύστημα 50 Ω.

Βαθμός προστασίας

Ο βαθμός προστασίας IP αντιστοιχεί στις κατηγορίες προστασίας

περιγράφεται στο IEC 60529.

Χρόνος αποσύνδεσης t_a

Ο χρόνος αποσύνδεσης είναι ο χρόνος που περνά μέχρι την αυτόματη αποσύνδεση από την παροχή ρεύματος σε περίπτωση αστοχίας του κυκλώματος ή του εξοπλισμού που προστατεύεται. Ο χρόνος αποσύνδεσης είναι μια τιμή για συγκεκριμένη εφαρμογή που προκύπτει από την ένταση του ρεύματος βλάβης και τα χαρακτηριστικά της προστατευτικής συσκευής.

Ενεργειακός συντονισμός των ΕΕΠ

Ο ενεργειακός συντονισμός είναι η επιλεκτική και συντονισμένη αλληλεπίδραση των διαδοχικών στοιχείων προστασίας (= SPDs) μιας συνολικής έννοιας προστασίας από κεραυνούς και υπέρταση. Αυτό σημαίνει ότι το συνολικό φορτίο του ρεύματος αστραπής κατανέμεται μεταξύ των SPD ανάλογα με την ικανότητα μεταφοράς ενέργειας. Εάν δεν είναι δυνατός ο ενεργειακός συντονισμός, τα κατάντη SPD δεν επαρκούν

ανακουφισμένος από τα ανάντη SPDs επειδή τα ανάντη SPD λειτουργούν πολύ αργά, ανεπαρκώς ή καθόλου. Κατά συνέπεια, ενδέχεται να καταστραφούν τα κατάντη SPD καθώς και ο τερματικός εξοπλισμός που πρέπει να προστατευθούν. Το DIN CLC / TS 61643-12: 2010 περιγράφει τον τρόπο επαλήθευσης του ενεργειακού συντονισμού. Τα SPD τύπου 1 με βάση το σπινθήρα προσφέρουν σημαντικά πλεονεκτήματα λόγω της εναλλαγής τάσης

χαρακτηριστικό (βλ WeTA BREAKER FΧΡΙΣΜΑ).

φάσμα συχνοτήτων

Το εύρος συχνοτήτων αντιπροσωπεύει το εύρος μετάδοσης ή τη συχνότητα αποκοπής ενός απαγωγέα ανάλογα με τα περιγραφόμενα χαρακτηριστικά εξασθένησης.

Απώλεια εισαγωγής

Με δεδομένη συχνότητα, η απώλεια εισαγωγής μιας συσκευής προστασίας από υπερτάσεις ορίζεται από τη σχέση της τιμής τάσης στον τόπο εγκατάστασης πριν και μετά την εγκατάσταση της συσκευής προστασίας από υπερτάσεις. Εκτός εάν αναφέρεται διαφορετικά, η τιμή αναφέρεται σε σύστημα 50 Ω.

Ενσωματωμένη εφεδρική ασφάλεια

Σύμφωνα με το πρότυπο προϊόντος για τα SPD, πρέπει να χρησιμοποιούνται προστατευτικές συσκευές / εφεδρικές ασφάλειες υπερέντασης. Αυτό, ωστόσο, απαιτεί επιπλέον χώρο στην πλακέτα διανομής, επιπλέον μήκη καλωδίου, τα οποία θα πρέπει να είναι όσο το δυνατόν συντομότερα σύμφωνα με το IEC 60364-5-53, επιπλέον χρόνο εγκατάστασης (και κόστος) και διαστασιολόγηση της ασφάλειας. Μια ασφάλεια ενσωματωμένη στον απαγωγέα είναι ιδανική για τα εμπλεκόμενα ρεύματα εξάλειψης όλων αυτών των μειονεκτημάτων. Το κέρδος χώρου, η χαμηλότερη προσπάθεια καλωδίωσης, η ολοκληρωμένη παρακολούθηση ασφαλειών και το αυξημένο προστατευτικό αποτέλεσμα λόγω βραχύτερων καλωδίων σύνδεσης είναι σαφή πλεονεκτήματα αυτής της ιδέας.

Ρεύμα αστραπής Ι_{διαβολάκι}

Το ρεύμα αστραπής είναι μια τυποποιημένη καμπύλη ρεύματος ώθησης με μορφή κύματος 10/350 μs. Οι παράμετροι του (τιμή αιχμής, φόρτιση, ειδική ενέργεια) προσομοιώνουν το φορτίο που προκαλείται από φυσικά ρεύματα αστραπής. Το αστραπικό ρεύμα και οι συνδυασμένοι απαγωγείς πρέπει να είναι σε θέση να εκφορτίζουν τέτοια ρεύματα αστραπής πολλές φορές χωρίς να καταστρέφονται.

Ασφάλεια εφεδρικής προστασίας / αφαίρεσης ρεύματος από την πλευρά του ρεύματος

Προστατευτική συσκευή υπερέντασης (π.χ. ασφάλεια ή διακόπτης κυκλώματος) που βρίσκεται έξω από τον απαγωγέα στην πλευρά τροφοδοσίας για διακοπή της συχνότητας ρεύματος ακολουθήστε το ρεύμα μόλις ξεπεραστεί η ικανότητα διακοπής της διάταξης προστασίας από υπερτάσεις. Δεν απαιτείται πρόσθετη εφεδρική ασφάλεια, επειδή η εφεδρική ασφάλεια έχει ήδη ενσωματωθεί στο SPD.

Μέγιστη συνεχής τάση λειτουργίας U_C

Η μέγιστη συνεχής τάση λειτουργίας (μέγιστη επιτρεπόμενη τάση λειτουργίας) είναι η τιμή rms της μέγιστης τάσης που μπορεί να συνδεθεί με τους αντίστοιχους ακροδέκτες της συσκευής προστασίας από υπερτάσεις κατά τη λειτουργία. Αυτή είναι η μέγιστη τάση στον απαγωγέα στο

η καθορισμένη μη-αγώγιμη κατάσταση, η οποία επαναφέρει τον απαγωγέα σε αυτήν την κατάσταση αφού έχει σταματήσει και αποφορτιστεί. Η τιμή του U_C εξαρτάται από την ονομαστική τάση του προς προστασία συστήματος και τις προδιαγραφές του εγκαταστάτη (IEC 60364-5-534).

Μέγιστη συνεχής τάση λειτουργίας U_CPV για φωτοβολταϊκό (PV) σύστημα

Τιμή της μέγιστης τάσης dc που μπορεί να εφαρμοστεί μόνιμα στους ακροδέκτες του SPD. Για να διασφαλιστεί ότι U_CPV είναι υψηλότερη από τη μέγιστη τάση ανοιχτού κυκλώματος του φωτοβολταϊκού συστήματος σε περίπτωση εξωτερικών επιδράσεων (π.χ. θερμοκρασία περιβάλλοντος, ένταση ηλιακής ακτινοβολίας), U_CPV πρέπει να είναι υψηλότερη από αυτήν τη μέγιστη τάση ανοιχτού κυκλώματος κατά συντελεστή 1.2 (σύμφωνα με CLC / TS 50539-12). Αυτός ο παράγοντας 1.2 διασφαλίζει ότι τα SPD δεν έχουν λανθασμένη διάσταση.

Μέγιστο ρεύμα εκφόρτισης I_max

Το μέγιστο ρεύμα εκφόρτισης είναι η μέγιστη τιμή αιχμής του παλμού ρεύματος 8/20 μs που μπορεί να εκφορτίσει με ασφάλεια η συσκευή.

Μέγιστη χωρητικότητα μετάδοσης

Η μέγιστη χωρητικότητα μετάδοσης καθορίζει τη μέγιστη ισχύ υψηλής συχνότητας που μπορεί να μεταδοθεί μέσω μιας ομοαξονικής προστατευτικής συσκευής υπερτάσεων χωρίς να παρεμβαίνει στο προστατευτικό στοιχείο.

Ονομαστικό ρεύμα εκφόρτισης I_n

Το ονομαστικό ρεύμα εκφόρτισης είναι η μέγιστη τιμή ενός παλμού ρεύματος 8/20 μs για το οποίο η συσκευή προστασίας από υπέρταση βαθμολογείται σε ένα συγκεκριμένο πρόγραμμα δοκιμών και το οποίο η συσκευή προστασίας από υπερτάσεις μπορεί να εκφορτιστεί αρκετές φορές.

Ονομαστικό ρεύμα φορτίου (ονομαστικό ρεύμα) I_L

Το ονομαστικό ρεύμα φορτίου είναι το μέγιστο επιτρεπόμενο ρεύμα λειτουργίας που μπορεί μόνιμα να ρέει μέσω των αντίστοιχων τερματικών.

Ονομαστική τάση U_N

Η ονομαστική τάση σημαίνει την ονομαστική τάση του συστήματος που προστατεύεται. Η τιμή της ονομαστικής τάσης χρησιμεύει συχνά ως ονομασία τύπου για συσκευές προστασίας από υπερτάσεις για συστήματα τεχνολογίας πληροφοριών. Υποδεικνύεται ως τιμή rms για συστήματα εναλλασσόμενου ρεύματος.

Απαγωγέας N-PE

Συσκευές προστασίας από υπερτάσεις που έχουν σχεδιαστεί αποκλειστικά για εγκατάσταση μεταξύ του αγωγού N και PE.

Εύρος θερμοκρασίας λειτουργίας T_U

Το εύρος θερμοκρασίας λειτουργίας δείχνει το εύρος στο οποίο μπορούν να χρησιμοποιηθούν οι συσκευές. Για συσκευές μη θέρμανσης, είναι ίσο με το εύρος θερμοκρασίας περιβάλλοντος. Η αύξηση της θερμοκρασίας για συσκευές αυτοθέρμανσης δεν πρέπει να υπερβαίνει την αναφερόμενη μέγιστη τιμή.

Προστατευτικό κύκλωμα

Τα προστατευτικά κυκλώματα είναι προστατευτικές συσκευές πολλαπλών σταδίων. Τα μεμονωμένα στάδια προστασίας μπορεί να αποτελούνται από κενά σπινθήρα, βαρίστορ, στοιχεία ημιαγωγών και σωλήνες εκκένωσης αερίου (βλ. Συντονισμός ενέργειας).

Προστατευτικό ρεύμα αγωγού I_PE

Το προστατευτικό ρεύμα αγωγού είναι το ρεύμα που ρέει μέσω της σύνδεσης PE όταν η συσκευή προστασίας από υπερτάσεις συνδέεται με τη μέγιστη συνεχή τάση λειτουργίας U_C, σύμφωνα με τις οδηγίες εγκατάστασης και χωρίς καταναλωτές.

Απομακρυσμένη επαφή σηματοδότησης

Μια επαφή απομακρυσμένης σηματοδότησης επιτρέπει την εύκολη απομακρυσμένη παρακολούθηση και ένδειξη της κατάστασης λειτουργίας της συσκευής. Διαθέτει τριπολικό τερματικό με τη μορφή μιας πλωτής επαφής μετάβασης. Αυτή η επαφή μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως διακοπή ή / και να κάνει επαφή και έτσι μπορεί εύκολα να ενσωματωθεί στο σύστημα ελέγχου κτιρίων, στον ελεγκτή του πίνακα διανομής κλπ.

Χρόνος απόκρισης t_A

Οι χρόνοι απόκρισης χαρακτηρίζουν κυρίως την απόδοση απόκρισης μεμονωμένων στοιχείων προστασίας που χρησιμοποιούνται σε απαγωγείς. Ανάλογα με το ρυθμό ανόδου du / dt της τάσης παλμού ή το d / dt του ρεύματος ώθησης, οι χρόνοι απόκρισης μπορεί να ποικίλουν εντός ορισμένων ορίων.

Επιστροφή απώλεια

Σε εφαρμογές υψηλής συχνότητας, η απώλεια επιστροφής αναφέρεται σε πόσα μέρη του «κύριου» κύματος αντικατοπτρίζονται στην προστατευτική συσκευή (σημείο κύματος). Αυτό είναι ένα άμεσο μέτρο για το πόσο καλά προσαρμόζεται μια προστατευτική συσκευή στη χαρακτηριστική σύνθετη αντίσταση του συστήματος.

Αντοχή στη σειρά

Αντίσταση στην κατεύθυνση της ροής σήματος μεταξύ της εισόδου και της εξόδου ενός απαγωγέα.

Μείωση της ασπίδας

Σχέση της ισχύος που τροφοδοτείται σε ομοαξονικό καλώδιο με την ισχύ που ακτινοβολεί το καλώδιο μέσω του αγωγού φάσης.

Συσκευές προστασίας από υπερτάσεις (SPD)

Οι συσκευές προστασίας από υπερτάσεις αποτελούνται κυρίως από αντιστάσεις που εξαρτώνται από την τάση (βαρίστορ, δίοδοι καταστολής) ή / και κενά σπινθήρα (διαδρομές εκκένωσης). Οι συσκευές προστασίας από υπερτάσεις χρησιμοποιούνται για την προστασία άλλων ηλεκτρικών συσκευών και εγκαταστάσεων από ανεπιθύμητα υψηλές υπερτάσεις ή / και για τη δημιουργία ισοδυναμικής σύνδεσης. Οι συσκευές προστασίας από κύματα κατηγοριοποιούνται:

1. α) ανάλογα με τη χρήση τους σε:

• Surge προστατευτικές συσκευές για εγκαταστάσεις και συσκευές τροφοδοσίας

για ονομαστική τάση κυμαίνεται έως 1000 V

- σύμφωνα με το EN 61643-11: 2012 σε SPD τύπου 1/2/3

- σύμφωνα με το IEC 61643-11: 2011 σε SPD κατηγορίας I / II / III

Η μετάβαση στο κόκκινο / γραμμή. Η οικογένεια προϊόντων με τα νέα πρότυπα EN 61643-11: 2012 και IEC 61643-11: 2011 θα ολοκληρωθεί κατά τη διάρκεια του έτους 2014.

• Surge προστατευτικές συσκευές για εγκαταστάσεις και συσκευές τεχνολογίας πληροφοριών

για την προστασία σύγχρονου ηλεκτρονικού εξοπλισμού σε δίκτυα τηλεπικοινωνιών και σηματοδότησης με ονομαστικές τάσεις έως 1000 V ac (πραγματική τιμή) και 1500 V dc από τις έμμεσες και άμεσες επιπτώσεις των κεραυνών και άλλων παροδικών.

- σύμφωνα με το IEC 61643-21: 2009 και EN 61643-21: 2010.

• Απομόνωση κενών σπινθήρα για συστήματα τερματισμού γείωσης ή ισοδυναμική σύνδεση
• Συσκευές προστασίας από υπερτάσεις για χρήση σε φωτοβολταϊκά συστήματα

για ονομαστική τάση κυμαίνεται έως 1500 V

- σύμφωνα με το EN 50539-11: 2013 σε SPD τύπου 1/2

1. β) ανάλογα με την ικανότητα παλμού ρεύματος εκκένωσης και το προστατευτικό αποτέλεσμα σε:

• Ανταλλακτικά ρεύματος αστραπής / συντονιστές απαγωγών ρεύματος αστραπής

για την προστασία των εγκαταστάσεων και του εξοπλισμού από παρεμβολές που προκύπτουν από άμεσες ή κοντινές κεραυνές (εγκατεστημένες στα όρια μεταξύ LPZ 0_A και 1).

• Συγκρατητές κύματος

για την προστασία των εγκαταστάσεων, του εξοπλισμού και των τερματικών συσκευών από απομακρυσμένες αστραπές, εναλλαγή υπερτάσεων καθώς και ηλεκτροστατικές εκκενώσεις (εγκατεστημένες στα όρια κατάντη του LPZ 0_B).

• Συνδυασμένοι συλλήπτες

για την προστασία εγκαταστάσεων, εξοπλισμού και τερματικών συσκευών από παρεμβολές που προκύπτουν από άμεσες ή κοντινές κεραυνές (εγκατεστημένες στα όρια μεταξύ LPZ 0_A και 1 καθώς και 0_A και 2).

Τεχνικά στοιχεία συσκευών προστασίας από υπερτάσεις

Τα τεχνικά δεδομένα των συσκευών προστασίας από κύματα περιλαμβάνουν πληροφορίες σχετικά με τους όρους χρήσης τους σύμφωνα με:

• Εφαρμογή (π.χ. εγκατάσταση, συνθήκες δικτύου, θερμοκρασία)
• Απόδοση σε περίπτωση παρεμβολών (π.χ. ικανότητα εκφόρτισης ρεύματος παλμού, ακολουθήστε την ικανότητα κατάσβεσης ρεύματος, επίπεδο προστασίας τάσης, χρόνος απόκρισης)
• Απόδοση κατά τη λειτουργία (π.χ. ονομαστικό ρεύμα, εξασθένηση, αντίσταση μόνωσης)
• Απόδοση σε περίπτωση βλάβης (π.χ. εφεδρική ασφάλεια, αποσύνδεση, μη ασφαλής, επιλογή απομακρυσμένης σηματοδότησης)

Δυνατότητα αντοχής σε βραχυκύκλωμα

Η ικανότητα αντοχής βραχυκυκλώματος είναι η τιμή του προβλεπόμενου ρεύματος βραχυκυκλώματος συχνότητας ισχύος που διαχειρίζεται η συσκευή προστασίας από υπερτάσεις όταν η σχετική μέγιστη ασφάλεια εφεδρικής σύνδεσης είναι ανάντη.

Βαθμολογία βραχυκυκλώματος I_SCPV ενός SPD σε ένα φωτοβολταϊκό (PV) σύστημα

Μέγιστο μη επηρεασμένο ρεύμα βραχυκυκλώματος το οποίο μπορεί να αντέξει το SPD, μόνο του ή σε συνδυασμό με τις συσκευές αποσύνδεσης.

Προσωρινή υπέρταση (TOV)

Προσωρινή υπέρταση μπορεί να υπάρχει στη συσκευή προστασίας από υπερτάσεις για μικρό χρονικό διάστημα λόγω βλάβης στο σύστημα υψηλής τάσης. Αυτό πρέπει να διακρίνεται σαφώς από ένα παροδικό που προκαλείται από κεραυνό ή από λειτουργία διακοπής, η οποία δεν διαρκεί περισσότερο από περίπου 1 ms. Το πλάτος U_T και η διάρκεια αυτής της προσωρινής υπέρτασης καθορίζεται στο EN 61643-11 (200 ms, 5 s ή 120 min.) και ελέγχονται ξεχωριστά για τα σχετικά SPD σύμφωνα με τη διαμόρφωση του συστήματος (TN, TT, κ.λπ.). Το SPD μπορεί είτε α) να αποτύχει αξιόπιστα (ασφάλεια TOV) είτε β) να είναι ανθεκτικό σε TOV (αντοχή TOV), που σημαίνει ότι είναι πλήρως λειτουργικό κατά τη διάρκεια και μετά

προσωρινές υπερτάσεις.

Θερμικός αποζεύκτης

Οι συσκευές προστασίας από υπερτάσεις για χρήση σε συστήματα τροφοδοσίας εξοπλισμένες με αντιστάσεις ελεγχόμενης τάσης (βαρίστορ) διαθέτουν ως επί το πλείστον έναν ενσωματωμένο θερμικό αποζεύκτη που αποσυνδέει τη συσκευή προστασίας από υπερτάσεις από το δίκτυο σε περίπτωση υπερφόρτωσης και υποδεικνύει αυτήν την κατάσταση λειτουργίας. Ο αποζεύκτης ανταποκρίνεται στην "τρέχουσα θερμότητα" που δημιουργείται από ένα υπερφορτωμένο βαρίστορ και αποσυνδέει τη συσκευή προστασίας από υπερτάσεις από το δίκτυο εάν ξεπεραστεί μια συγκεκριμένη θερμοκρασία. Ο αποζεύκτης έχει σχεδιαστεί για να αποσυνδέει την υπερφορτωμένη υπερπροστατευτική συσκευή εγκαίρως για να αποτρέψει πυρκαγιά. Δεν αποσκοπεί στην εξασφάλιση προστασίας από έμμεση επαφή. Η λειτουργία του

Αυτοί οι θερμικοί αποζεύκτες μπορούν να ελεγχθούν μέσω προσομοιωμένης υπερφόρτωσης / γήρανσης των απαγωγών.

Συνολικό ρεύμα εκφόρτισης I_σύνολο

Ρεύμα που ρέει μέσω της σύνδεσης PE, PEN ή γείωσης ενός πολλαπλών SPD κατά τη διάρκεια της δοκιμής του συνολικού ρεύματος εκφόρτισης. Αυτή η δοκιμή χρησιμοποιείται για τον προσδιορισμό του συνολικού φορτίου εάν το ρεύμα ρέει ταυτόχρονα σε αρκετές προστατευτικές διαδρομές ενός πολλαπλού SPD. Αυτή η παράμετρος είναι καθοριστική για τη συνολική χωρητικότητα εκφόρτισης που χειρίζεται αξιόπιστα από το άθροισμα του ατόμου

διαδρομές ενός SPD.

Επίπεδο προστασίας τάσης U_p

Το επίπεδο προστασίας τάσης μιας συσκευής προστασίας από υπερτάσεις είναι η μέγιστη στιγμιαία τιμή της τάσης στους ακροδέκτες μιας συσκευής προστασίας από υπερτάσεις, που καθορίζεται από τις τυποποιημένες μεμονωμένες δοκιμές:

- Τάση σπινθηρισμού αστραπής 1.2 / 50 μs (100%)

- Τάση Sparkover με ρυθμό αύξησης 1kV / μs

- Μετρημένη οριακή τάση σε ονομαστικό ρεύμα εκφόρτισης I_n

Το επίπεδο προστασίας τάσης χαρακτηρίζει την ικανότητα μιας συσκευής προστασίας από υπερτάσεις να περιορίζει τις υπερτάσεις σε εναπομένον επίπεδο. Το επίπεδο προστασίας τάσης καθορίζει τη θέση εγκατάστασης σε σχέση με την κατηγορία υπέρτασης σύμφωνα με το IEC 60664-1 σε συστήματα τροφοδοσίας. Για να χρησιμοποιούνται συσκευές προστασίας από υπερτάσεις σε συστήματα τεχνολογίας πληροφοριών, το επίπεδο προστασίας τάσης πρέπει να προσαρμόζεται στο επίπεδο ασυλίας του εξοπλισμού που πρέπει να προστατευθεί (IEC 61000-4-5: 2001).

Σχεδιασμός εσωτερικής αστραπής και προστασίας από υπερτάσεις

Απαιτήσεις για Εξαρτήματα Εξωτερικής Αστραπής

Τα εξαρτήματα που χρησιμοποιούνται για την εγκατάσταση του εξωτερικού συστήματος προστασίας από κεραυνούς πρέπει να πληρούν ορισμένες μηχανικές και ηλεκτρικές απαιτήσεις, οι οποίες καθορίζονται στην τυπική σειρά EN 62561-x. Τα εξαρτήματα αστραπής κατηγοριοποιούνται ανάλογα με τη λειτουργία τους, για παράδειγμα εξαρτήματα σύνδεσης (EN 62561-1), αγωγοί και ηλεκτρόδια γείωσης (EN 62561-2).

Δοκιμή συμβατικών εξαρτημάτων αστραπής

Τα μεταλλικά εξαρτήματα αστραπής (σφιγκτήρες, αγωγοί, ράβδοι τερματισμού αέρα, ηλεκτρόδια γείωσης) που εκτίθενται σε καιρικές συνθήκες πρέπει να υποβληθούν σε τεχνητή γήρανση / προετοιμασία πριν από τη δοκιμή για να επαληθευτεί η καταλληλότητά τους για την προβλεπόμενη εφαρμογή. Σύμφωνα με τα EN 60068-2-52 και EN ISO 6988 τα μεταλλικά εξαρτήματα υποβάλλονται σε τεχνητή γήρανση και δοκιμάζονται σε δύο στάδια.

Φυσικές καιρικές συνθήκες και έκθεση στη διάβρωση των εξαρτημάτων προστασίας από κεραυνούς

Βήμα 1: Θεραπεία αλατιού

Αυτή η δοκιμή προορίζεται για εξαρτήματα ή συσκευές που έχουν σχεδιαστεί για να αντέχουν στην έκθεση σε αλατούχο περιβάλλον. Ο εξοπλισμός δοκιμής αποτελείται από έναν θάλαμο ομίχλης αλατιού όπου τα δείγματα δοκιμάζονται με το επίπεδο δοκιμής 2 για περισσότερες από τρεις ημέρες. Το επίπεδο δοκιμής 2 περιλαμβάνει τρεις φάσεις ψεκασμού κάθε 2 ώρες, χρησιμοποιώντας διάλυμα χλωριούχου νατρίου 5% (NaCl) σε θερμοκρασία μεταξύ 15 ° C και 35 ° C ακολουθούμενη από αποθήκευση υγρασίας σε σχετική υγρασία 93% και θερμοκρασία 40 ± 2 ° C για 20 έως 22 ώρες σύμφωνα με το EN 60068-2-52.

Βήμα 2: Υγρή θειική ατμόσφαιρα

Αυτή η δοκιμή είναι για την αξιολόγηση της αντίστασης υλικών ή αντικειμένων συμπυκνωμένης υγρασίας που περιέχουν διοξείδιο του θείου σύμφωνα με το EN ISO 6988.

Ο εξοπλισμός δοκιμής (Σχήμα 2) αποτελείται από έναν θάλαμο δοκιμής όπου τα δείγματα

υποβάλλονται σε επεξεργασία με συγκέντρωση διοξειδίου του θείου σε κλάσμα όγκου 667 x 10-6 (± 24 x 10-6) σε επτά κύκλους δοκιμής. Κάθε κύκλος διάρκειας 24 ωρών αποτελείται από περίοδο θέρμανσης 8 ωρών σε θερμοκρασία 40 ± 3 ° C σε υγρή, κορεσμένη ατμόσφαιρα και ακολουθεί περίοδος ανάπαυσης 16 ωρών. Μετά από αυτό, η υγρή θειική ατμόσφαιρα αντικαθίσταται.

Και τα δύο εξαρτήματα για χρήση σε εξωτερικούς χώρους και τα εξαρτήματα που θάβονται στο έδαφος υπόκεινται σε γήρανση / περιποίηση. Για τα συστατικά που θάβονται στο έδαφος πρέπει να ληφθούν υπόψη πρόσθετες απαιτήσεις και μέτρα. Δεν επιτρέπεται να θάβονται σφιγκτήρες αλουμινίου ή αγωγοί στο έδαφος. Εάν ο ανοξείδωτος χάλυβας πρόκειται να ταφεί στο έδαφος, μπορεί να χρησιμοποιηθεί μόνο ανοξείδωτος χάλυβας υψηλού κράματος, π.χ. StSt (V4A). Σύμφωνα με το γερμανικό πρότυπο DIN VDE 0151, το StSt (V2A) δεν επιτρέπεται. Τα εξαρτήματα για εσωτερική χρήση, όπως οι ράβδοι ισοδυναμικής συγκόλλησης, δεν χρειάζεται να υποστούν γήρανση / περιποίηση. Το ίδιο ισχύει και για στοιχεία που είναι ενσωματωμένα

σε σκυρόδεμα. Αυτά τα εξαρτήματα είναι επομένως συχνά κατασκευασμένα από μη γαλβανισμένο (μαύρο) χάλυβα.

Συστήματα τερματισμού αέρα / ράβδοι τερματισμού αέρα

Οι ράβδοι τερματισμού αέρα χρησιμοποιούνται συνήθως ως συστήματα τερματισμού αέρα. Διατίθενται σε πολλά διαφορετικά σχέδια, για παράδειγμα με μήκος 1 m για εγκατάσταση με βάση από μπετόν σε επίπεδες στέγες, έως και τους τηλεσκοπικούς ιστούς προστασίας από κεραυνούς με μήκος 25 m για εγκαταστάσεις βιοαερίου. Το EN 62561-2 καθορίζει τις ελάχιστες διατομές και τα επιτρεπόμενα υλικά με τις αντίστοιχες ηλεκτρικές και μηχανικές ιδιότητες για ράβδους τερματισμού αέρα. Στην περίπτωση ράβδων τερματισμού αέρα με μεγαλύτερα ύψη, η αντίσταση κάμψης της ράβδου τερματισμού αέρα και η σταθερότητα πλήρων συστημάτων (ράβδος τερματισμού αέρα σε τρίποδο) πρέπει να επαληθευτούν μέσω στατικού υπολογισμού. Οι απαιτούμενες διατομές και υλικά πρέπει να επιλέγονται με βάση

σχετικά με αυτόν τον υπολογισμό. Οι ταχύτητες ανέμου της σχετικής ζώνης φορτίου ανέμου πρέπει επίσης να ληφθούν υπόψη για αυτόν τον υπολογισμό.

Δοκιμή εξαρτημάτων σύνδεσης

Τα εξαρτήματα σύνδεσης, ή συχνά απλά ονομάζονται σφιγκτήρες, χρησιμοποιούνται ως εξαρτήματα προστασίας από κεραυνούς για τη σύνδεση αγωγών (κάτω αγωγός, αγωγός τερματισμού αέρα, είσοδος γείωσης) μεταξύ τους ή σε εγκατάσταση.

Ανάλογα με τον τύπο του σφιγκτήρα και του σφιγκτήρα, είναι δυνατοί πολλοί διαφορετικοί συνδυασμοί σφιγκτήρα. Η δρομολόγηση του αγωγού και οι πιθανοί συνδυασμοί υλικών είναι καθοριστικής σημασίας από αυτή την άποψη. Το είδος της δρομολόγησης αγωγού περιγράφει πώς ένας σφιγκτήρας συνδέει τους αγωγούς σε διασταυρούμενη ή παράλληλη διάταξη.

Σε περίπτωση φορτίου αστραπής, οι σφιγκτήρες υπόκεινται σε ηλεκτροδυναμικές και θερμικές δυνάμεις που εξαρτώνται σε μεγάλο βαθμό από το είδος της διαδρομής του αγωγού και τη σύνδεση του σφιγκτήρα. Ο Πίνακας 1 δείχνει υλικά που μπορούν να συνδυαστούν χωρίς να προκαλέσουν διάβρωση επαφής. Ο συνδυασμός διαφορετικών υλικών το ένα με το άλλο και των διαφορετικών μηχανικών αντοχών και θερμικών ιδιοτήτων τους έχουν διαφορετικά αποτελέσματα στα εξαρτήματα σύνδεσης όταν το ρεύμα αστραπής ρέει μέσω αυτών. Αυτό είναι ιδιαίτερα προφανές για εξαρτήματα σύνδεσης από ανοξείδωτο χάλυβα (StSt) όπου εμφανίζονται υψηλές θερμοκρασίες λόγω της χαμηλής αγωγιμότητας μόλις ρέουν μέσω αυτών τα ρεύματα κεραυνού. Επομένως, πρέπει να διενεργηθεί δοκιμή ηλεκτρικού ρεύματος σύμφωνα με το EN 62561-1 για όλους τους σφιγκτήρες. Για να δοκιμάσετε τη χειρότερη περίπτωση, πρέπει να δοκιμάσετε όχι μόνο τους διαφορετικούς συνδυασμούς αγωγών, αλλά και τους συνδυασμούς υλικών που καθορίζονται από τον κατασκευαστή.

Δοκιμές με βάση το παράδειγμα ενός σφιγκτήρα MV

Αρχικά, πρέπει να καθοριστεί ο αριθμός των συνδυασμών δοκιμών. Ο σφιγκτήρας MV που χρησιμοποιείται είναι κατασκευασμένος από ανοξείδωτο χάλυβα (StSt) και ως εκ τούτου μπορεί να συνδυαστεί με αγωγούς χάλυβα, αλουμινίου, StSt και χαλκού όπως αναφέρεται στον Πίνακα 1. Επιπλέον, μπορεί να συνδεθεί σε εγκάρσια και παράλληλη διάταξη που πρέπει επίσης να δοκιμαστεί. Αυτό σημαίνει ότι υπάρχουν οκτώ πιθανοί συνδυασμοί δοκιμών για τον σφιγκτήρα MV που χρησιμοποιείται (Σχήματα 3 και 4).

Σύμφωνα με το EN 62561, καθένας από αυτούς τους συνδυασμούς δοκιμών πρέπει να δοκιμαστεί σε τρία κατάλληλα δείγματα / δοκιμές. Αυτό σημαίνει ότι 24 δείγματα αυτού του μοναδικού σφιγκτήρα MV πρέπει να δοκιμαστούν για να καλύψουν το πλήρες εύρος. Κάθε δείγμα προσαρμόζεται με το κατάλληλο

ροπή σύσφιξης σε συμμόρφωση με τις κανονιστικές απαιτήσεις και υπόκειται σε τεχνητή γήρανση μέσω επεξεργασίας ομίχλης αλατιού και υγρής θειικής ατμόσφαιρας όπως περιγράφεται παραπάνω. Για την επακόλουθη ηλεκτρική δοκιμή, τα δείγματα πρέπει να στερεωθούν σε μονωτική πλάκα (Εικόνα 5).

Σε κάθε δείγμα εφαρμόζονται τρεις παλμοί ρεύματος αστραπής 10/350 μs με κύμα 50 kA (κανονικής λειτουργίας) και 100 kA (βαρέως τύπου). Αφού φορτωθεί με ρεύμα αστραπής, τα δείγματα δεν πρέπει να εμφανίζουν σημάδια ζημιάς.

Εκτός από τις ηλεκτρικές δοκιμές όπου το δείγμα υποβάλλεται σε ηλεκτροδυναμικές δυνάμεις σε περίπτωση φορτίου αστραπής, ένα στατικό-μηχανικό φορτίο ενσωματώθηκε στο πρότυπο EN 62561-1. Αυτή η στατική-μηχανική δοκιμή απαιτείται ιδιαίτερα για παράλληλους συνδέσμους, διαμήκεις συνδέσμους, κ.λπ. και πραγματοποιείται με διαφορετικά υλικά αγωγού και εύρος σύσφιξης. Τα εξαρτήματα σύνδεσης κατασκευασμένα από ανοξείδωτο χάλυβα δοκιμάζονται υπό χειρότερες συνθήκες μόνο με έναν μόνο αγωγό από ανοξείδωτο χάλυβα (εξαιρετικά λεία επιφάνεια). Τα εξαρτήματα σύνδεσης, για παράδειγμα ο σφιγκτήρας MV που φαίνεται στο σχήμα 6, παρασκευάζονται με καθορισμένη ροπή σύσφιξης και στη συνέχεια φορτώνονται με μηχανική δύναμη εφελκυσμού 900 Ν (± 20 Ν) για ένα λεπτό. Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου δοκιμής, οι αγωγοί δεν πρέπει να κινούνται περισσότερο από ένα χιλιοστό και τα εξαρτήματα σύνδεσης δεν πρέπει να εμφανίζουν σημάδια ζημιάς. Αυτή η πρόσθετη στατική-μηχανική δοκιμή είναι ένα άλλο κριτήριο δοκιμής για εξαρτήματα σύνδεσης και πρέπει επίσης να τεκμηριωθεί στην έκθεση δοκιμής του κατασκευαστή επιπλέον των ηλεκτρικών τιμών.

Η αντίσταση επαφής (μετρούμενη πάνω από το σφιγκτήρα) για έναν σφιγκτήρα από ανοξείδωτο χάλυβα δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 2.5 mΩ ή 1 mΩ στην περίπτωση άλλων υλικών. Πρέπει να διασφαλιστεί η απαιτούμενη ροπή χαλάρωσης.

Κατά συνέπεια, οι εγκαταστάτες συστημάτων προστασίας από κεραυνούς πρέπει να επιλέξουν τα εξαρτήματα σύνδεσης για την αναμενόμενη εργασία (H ή N) επί τόπου. Ένας σφιγκτήρας για λειτουργία H (100 kA), για παράδειγμα, πρέπει να χρησιμοποιηθεί για μια ράβδο τερματισμού αέρα (πλήρες ρεύμα αστραπής) και ένας σφιγκτήρας για λειτουργία N (50 kA) πρέπει να χρησιμοποιείται σε πλέγμα ή σε είσοδο γείωσης (ηλεκτρικό ρεύμα ήδη διανεμημένο).

Αγωγοί

Το EN 62561-2 θέτει επίσης ειδικές απαιτήσεις σε αγωγούς όπως αγωγούς τερματισμού αέρα και κάτω ή ηλεκτρόδια γείωσης, π.χ. ηλεκτρόδια γείωσης δακτυλίου, για παράδειγμα:

• Μηχανικές ιδιότητες (ελάχιστη αντοχή εφελκυσμού, ελάχιστη επιμήκυνση)
• Ηλεκτρικές ιδιότητες (μέγιστη αντίσταση)
• Ιδιότητες αντοχής στη διάβρωση (τεχνητή γήρανση όπως περιγράφεται παραπάνω).

Οι μηχανικές ιδιότητες πρέπει να δοκιμαστούν και να παρατηρηθούν. Το σχήμα 8 δείχνει τη διάταξη δοκιμής για τον έλεγχο της αντοχής εφελκυσμού των κυκλικών αγωγών (π.χ. αλουμίνιο). Η ποιότητα της επικάλυψης (ομαλή, συνεχής) καθώς και το ελάχιστο πάχος και η προσκόλληση στο βασικό υλικό είναι σημαντικά και πρέπει να δοκιμαστούν ιδιαίτερα εάν χρησιμοποιούνται επικαλυμμένα υλικά όπως γαλβανισμένος χάλυβας (St / tZn).

Αυτό περιγράφεται στο πρότυπο με τη μορφή δοκιμής κάμψης. Για το σκοπό αυτό, ένα δείγμα κάμπτεται μέσω ακτίνας ίσης με 5 φορές της διαμέτρου του έως γωνία 90 °. Με αυτόν τον τρόπο, το δείγμα ενδέχεται να μην εμφανίζει αιχμηρές άκρες, θραύση ή απολέπιση. Επιπλέον, τα υλικά αγωγού πρέπει να επεξεργάζονται εύκολα κατά την εγκατάσταση συστημάτων προστασίας από κεραυνούς. Τα σύρματα ή οι λωρίδες (πηνία) υποτίθεται ότι μπορούν να ισιώσουν εύκολα μέσω ενός ισιώματος σύρματος (τροχαλίες οδήγησης) ή μέσω στρέψης. Επιπλέον, θα πρέπει να είναι εύκολο να εγκαταστήσετε / κάμψετε τα υλικά σε κατασκευές ή στο έδαφος. Αυτές οι τυποποιημένες απαιτήσεις είναι σχετικά χαρακτηριστικά του προϊόντος που πρέπει να τεκμηριώνονται στα αντίστοιχα δελτία δεδομένων προϊόντος των κατασκευαστών.

Ηλεκτρόδια γείωσης / ράβδοι γείωσης

Οι χωριστές ράβδοι γείωσης LSP είναι κατασκευασμένες από ειδικό ατσάλι και είναι εντελώς γαλβανισμένες εν θερμώ ή αποτελούνται από ανοξείδωτο ατσάλι υψηλού κράματος. Ένας σύνδεσμος ζεύξης που επιτρέπει τη σύνδεση των ράβδων χωρίς να μεγεθύνεται η διάμετρος είναι ένα ιδιαίτερο χαρακτηριστικό αυτών των ράβδων γείωσης. Κάθε ράβδος παρέχει μια οπή και ένα άκρο.

Το EN 62561-2 καθορίζει τις απαιτήσεις για ηλεκτρόδια γείωσης, όπως υλικό, γεωμετρία, ελάχιστες διαστάσεις καθώς και μηχανικές και ηλεκτρικές ιδιότητες. Οι σύνδεσμοι σύνδεσης που συνδέουν τις μεμονωμένες ράβδους είναι αδύνατα σημεία. Για το λόγο αυτό, το EN 62561-2 απαιτεί τη διενέργεια πρόσθετων μηχανικών και ηλεκτρικών δοκιμών για τον έλεγχο της ποιότητας αυτών των συνδέσμων ζεύξης.

Για αυτό το τεστ, η ράβδος τοποθετείται σε οδηγό με χαλύβδινη πλάκα ως περιοχή πρόσκρουσης. Το δείγμα αποτελείται από δύο ενωμένες ράβδους μήκους 500 mm η κάθε μία. Τρία δείγματα κάθε τύπου ηλεκτροδίου γείωσης πρέπει να δοκιμαστούν. Το άνω άκρο του δείγματος προσκρούεται μέσω ενός σφυριού δόνησης με ένα κατάλληλο ένθετο σφυριού για διάρκεια δύο λεπτών. Ο ρυθμός εμφύσησης του σφυριού πρέπει να είναι 2000 ± 1000 min-1 και η ενέργεια κρούσης μονής διαδρομής πρέπει να είναι 50 ± 10 [Nm].

Εάν οι σύνδεσμοι έχουν περάσει αυτήν τη δοκιμή χωρίς ορατά ελαττώματα, υποβάλλονται σε τεχνητή γήρανση μέσω επεξεργασίας με ομίχλη αλατιού και υγρή θειική ατμόσφαιρα. Στη συνέχεια, οι σύνδεσμοι φορτώνονται με τρεις παλμούς αστραπής ρεύματος 10/350 μs σχήματος κύματος 50 kA και 100 kA το καθένα. Η αντίσταση επαφής (μετρούμενη πάνω από τη ζεύξη) από ανοξείδωτο χάλυβα ράβδους γείωσης δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 2.5 mΩ. Για να ελέγξετε εάν ο σύνδεσμος ζεύξης εξακολουθεί να είναι σταθερά συνδεδεμένος αφού υποβληθεί σε αυτό το φορτίο αστραπής, η δύναμη ζεύξης δοκιμάζεται μέσω μιας μηχανής δοκιμής εφελκυσμού.

Η εγκατάσταση ενός λειτουργικού συστήματος προστασίας από κεραυνούς απαιτεί τη χρήση εξαρτημάτων και συσκευών που έχουν δοκιμαστεί σύμφωνα με το πιο πρόσφατο πρότυπο. Οι εγκαταστάτες συστημάτων προστασίας από κεραυνούς πρέπει να επιλέξουν και να εγκαταστήσουν σωστά τα εξαρτήματα σύμφωνα με τις απαιτήσεις στον τόπο εγκατάστασης. Εκτός από τις μηχανικές απαιτήσεις, τα ηλεκτρικά κριτήρια της τελευταίας κατάστασης της αστραπής πρέπει να λαμβάνονται υπόψη και να τηρούνται.

Υπολογισμός του ρεύματος βραχυκυκλώματος Line-to-Earth

Διαστασιολόγηση συστημάτων τερματισμού γης σε σχέση με την ισχύ

Για το σκοπό αυτό, πρέπει να εξεταστούν διαφορετικά χειρότερα σενάρια. Στα συστήματα μεσαίας τάσης, ένα σφάλμα διπλής γείωσης θα ήταν η πιο κρίσιμη περίπτωση. Ένα σφάλμα πρώτης γείωσης (για παράδειγμα σε έναν μετασχηματιστή) μπορεί να προκαλέσει ένα δεύτερο σφάλμα γείωσης σε μια άλλη φάση (για παράδειγμα ένα ελαττωματικό άκρο στεγανοποίησης καλωδίων σε ένα σύστημα μέσης τάσης). Σύμφωνα με τον πίνακα 1 του προτύπου EN 50522 (Γείωση των εγκαταστάσεων ισχύος άνω των 1 kV ac), ένα ρεύμα σφάλματος διπλής γείωσης I''kEE, το οποίο ορίζεται ως εξής, θα ρέει μέσω των αγωγών γείωσης σε αυτήν την περίπτωση:

I "kEE = 0,85 • I" k

(I "k = αρχικό συμμετρικό βραχυκύκλωμα τριών πόλων)

Σε εγκατάσταση 20 kV με αρχικό συμμετρικό ρεύμα βραχυκυκλώματος, είμαι 16 kA και χρόνο αποσύνδεσης 1 δευτερολέπτου, το ρεύμα σφάλματος διπλής γείωσης θα είναι 13.6 kA. Η ισχύς των αγωγών γείωσης και των ράβδων γείωσης στο κτίριο του σταθμού ή στο δωμάτιο μετασχηματιστή πρέπει να βαθμολογείται σύμφωνα με αυτήν την τιμή. Σε αυτό το πλαίσιο, η τρέχουσα διάσπαση μπορεί να ληφθεί υπόψη σε περίπτωση διάταξης δακτυλίου (στην πράξη χρησιμοποιείται συντελεστής 0.65). Ο προγραμματισμός πρέπει πάντα να βασίζεται στα πραγματικά δεδομένα συστήματος (διαμόρφωση συστήματος, ρεύμα βραχυκυκλώματος γραμμής προς γη, χρόνος αποσύνδεσης).

Το πρότυπο EN 50522 καθορίζει τη μέγιστη πυκνότητα ρεύματος βραχυκυκλώματος G (A / mm2) για διαφορετικά υλικά. Η διατομή ενός αγωγού καθορίζεται από το υλικό και τον χρόνο αποσύνδεσης.

υπολογίστηκε ρεύμα διαιρείται τώρα με την τρέχουσα πυκνότητα G του σχετικού υλικού και τον αντίστοιχο χρόνο αποσύνδεσης και την ελάχιστη διατομή Α_{πρακτικά} καθορίζεται από τον αγωγό.

A_{πρακτικά}= Εγώ "_{kEE (υποκατάστημα)} / G [mm²]

Η υπολογισμένη διατομή επιτρέπει την επιλογή ενός αγωγού. Αυτή η διατομή στρογγυλοποιείται πάντα στην επόμενη μεγαλύτερη ονομαστική διατομή. Στην περίπτωση ενός αντισταθμισμένου συστήματος, για παράδειγμα, το ίδιο το σύστημα τερματισμού γης (το μέρος σε άμεση επαφή με τη γη) φορτώνεται με ένα πολύ χαμηλότερο ρεύμα, δηλαδή μόνο με το εναπομένον ρεύμα σφάλματος γείωσης I_E = rx Ι_RES μειώνεται από τον παράγοντα r. Αυτό το ρεύμα δεν υπερβαίνει τα 10 A και μπορεί να ρέει μόνιμα χωρίς προβλήματα εάν χρησιμοποιούνται κοινές διατομές υλικού γείωσης.

Ελάχιστες διατομές ηλεκτροδίων γείωσης

Οι ελάχιστες διατομές σε σχέση με τη μηχανική αντοχή και τη διάβρωση ορίζονται στο γερμανικό πρότυπο DIN VDE 0151 (Υλικό και ελάχιστες διαστάσεις ηλεκτροδίων γείωσης σε σχέση με τη διάβρωση).

Φορτίο ανέμου σε περίπτωση απομονωμένων συστημάτων τερματισμού αέρα σύμφωνα με τον Ευρωκώδικα 1

Οι ακραίες καιρικές συνθήκες αυξάνονται σε όλο τον κόσμο ως αποτέλεσμα της υπερθέρμανσης του πλανήτη. Συνέπειες όπως υψηλές ταχύτητες ανέμου, αυξημένος αριθμός καταιγίδων και ισχυρές βροχοπτώσεις δεν μπορούν να αγνοηθούν. Επομένως, οι σχεδιαστές και οι εγκαταστάτες θα αντιμετωπίσουν νέες προκλήσεις, ιδίως όσον αφορά τα φορτία ανέμου. Αυτό δεν επηρεάζει μόνο τις οικοδομικές κατασκευές (στατική της κατασκευής), αλλά και τα συστήματα τερματισμού του αέρα.

Στον τομέα της αστραπής, τα πρότυπα DIN 1055-4: 2005-03 και DIN 4131 έχουν χρησιμοποιηθεί ως βάση διαστασιολόγησης. Τον Ιούλιο του 2012, αυτά τα πρότυπα αντικαταστάθηκαν από τους Ευρωκώδικες που παρέχουν πανευρωπαϊκούς τυποποιημένους κανόνες δομικού σχεδιασμού (σχεδιασμός δομών).

Το πρότυπο DIN 1055-4: 2005-03 ενσωματώθηκε στον Ευρωκώδικα 1 (EN 1991-1-4: Ενέργειες στις κατασκευές - Μέρος 1-4: Γενικές δράσεις - Αιολικές δράσεις) και DIN V 4131: 2008-09 στον Ευρωκώδικα 3 ( EN 1993-3-1: Μέρος 3-1: Πύργοι, ιστοί και καμινάδες - Πύργοι και ιστοί). Έτσι, αυτά τα δύο πρότυπα αποτελούν τη βάση για τη διαστασιολόγηση συστημάτων τερματισμού αέρα για συστήματα προστασίας από κεραυνούς, ωστόσο, ο Ευρωκώδικας 1 είναι πρωτίστως σχετικός.

Οι ακόλουθες παράμετροι χρησιμοποιούνται για τον υπολογισμό του πραγματικού αναμενόμενου φορτίου ανέμου:

• Ζώνη ανέμου (η Γερμανία χωρίζεται σε τέσσερις ζώνες ανέμου με διαφορετικές βασικές ταχύτητες ανέμου)
• Κατηγορία εδάφους (οι κατηγορίες εδάφους καθορίζουν το περιβάλλον μιας δομής)
• Ύψος του αντικειμένου πάνω από το επίπεδο του εδάφους
• Ύψος της τοποθεσίας (πάνω από την επιφάνεια της θάλασσας, συνήθως έως 800 m πάνω από την επιφάνεια της θάλασσας)

Άλλοι παράγοντες που επηρεάζουν όπως:

• Γλάσο
• Θέση σε κορυφογραμμή ή κορυφή λόφου
• Ύψος αντικειμένου πάνω από 300 m
• Ύψος εδάφους πάνω από 800 μέτρα (επίπεδο θάλασσας)

πρέπει να ληφθούν υπόψη για το συγκεκριμένο περιβάλλον εγκατάστασης και να υπολογιστούν ξεχωριστά.

Ο συνδυασμός των διαφόρων παραμέτρων έχει ως αποτέλεσμα την ταχύτητα του ανέμου που πρέπει να χρησιμοποιηθεί ως βάση για τη διαστασιολόγηση των συστημάτων τερματισμού του αέρα και άλλων εγκαταστάσεων όπως οι αγωγοί ανυψωμένου δακτυλίου. Στον κατάλογό μας, καθορίζεται η μέγιστη ταχύτητα ανέμου ριπής για τα προϊόντα μας ώστε να είναι σε θέση να προσδιορίσουν τον απαιτούμενο αριθμό βάσεων σκυροδέματος ανάλογα με την ταχύτητα ανέμου ριπής, για παράδειγμα σε περίπτωση απομονωμένων συστημάτων τερματισμού αέρα. Αυτό δεν επιτρέπει μόνο τον προσδιορισμό της στατικής σταθερότητας, αλλά και τη μείωση του απαραίτητου βάρους και συνεπώς του φορτίου οροφής.

Σημαντική σημείωση:

Οι "μέγιστες ταχύτητες ανέμου" που καθορίζονται σε αυτόν τον κατάλογο για τα μεμονωμένα εξαρτήματα καθορίστηκαν σύμφωνα με τις ειδικές απαιτήσεις υπολογισμού της Γερμανίας του Ευρωκώδικα 1 (DIN EN 1991-1-4 / NA: 2010-12) που βασίζονται στη ζώνη ανέμου χάρτης για τη Γερμανία και τις σχετικές τοπογραφικές ιδιαιτερότητες ανά χώρα.

Όταν χρησιμοποιείτε προϊόντα αυτού του καταλόγου σε άλλες χώρες, πρέπει να ισχύουν οι ιδιαιτερότητες της χώρας και άλλες τοπικά εφαρμόσιμες μέθοδοι υπολογισμού, εάν υπάρχουν, που περιγράφονται στον Ευρωκώδικα 1 (EN 1991-1-4) ή σε άλλους τοπικά εφαρμοστέους κανονισμούς υπολογισμού (εκτός Ευρώπης) παρατηρήθηκε. Κατά συνέπεια, οι μέγιστες ταχύτητες ανέμου που αναγράφονται σε αυτόν τον κατάλογο ισχύουν μόνο για τη Γερμανία και είναι μόνο ένας τραχύς προσανατολισμός για άλλες χώρες. Οι ταχύτητες ανέμου πρέπει να υπολογίζονται πρόσφατα σύμφωνα με τις συγκεκριμένες μεθόδους υπολογισμού ανά χώρα!

Κατά την εγκατάσταση ράβδων τερματισμού αέρα σε βάσεις από σκυρόδεμα, πρέπει να λαμβάνονται υπόψη οι ταχύτητες ανέμου / ριπής ανέμου στον πίνακα. Αυτές οι πληροφορίες ισχύουν για συμβατικά υλικά ράβδου τερματισμού αέρα (Al, St / tZn, Cu και StSt).

Εάν οι ράβδοι τερματισμού αέρα στερεώνονται με διαχωριστικά, οι υπολογισμοί βασίζονται στις παρακάτω δυνατότητες εγκατάστασης.

Οι μέγιστες επιτρεπόμενες ταχύτητες ανέμου καθορίζονται για τα σχετικά προϊόντα και πρέπει να ληφθούν υπόψη για επιλογή / εγκατάσταση. Μεγαλύτερη μηχανική αντοχή μπορεί να επιτευχθεί μέσω π.χ. γωνιακού στηρίγματος (δύο διαχωριστικά διατεταγμένα σε τρίγωνο) (κατόπιν αιτήματος).