Najlepsza praktyka dotycząca jednoczesnego stosowania urządzeń ochrony przeciwprzepięciowej (SPD) i wyłącznika RCD
Urządzenia przeciwprzepięciowe (SPD) i RCD
Tam, gdzie system dystrybucji energii zawiera wyłączniki różnicowoprądowe, przejściowa aktywność może spowodować zadziałanie wyłączników RCD, a tym samym utratę zasilania. W miarę możliwości należy zainstalować ograniczniki przepięć (SPD) przed RCD, aby zapobiec niepożądanemu wyzwalaniu spowodowanemu przejściowymi przepięciami.
Jeżeli ograniczniki przepięć są zainstalowane zgodnie z BS 7671 534.2.1 i znajdują się po stronie obciążenia wyłącznika różnicowo-prądowego, RCD posiadający odporność na prądy udarowe co najmniej 3 kA 8/20.
WAŻNE NOTATKI // Wyłączniki RCD typu S. spełnić ten wymóg. W przypadku prądów udarowych większych niż 3 kA 8/20 może zadziałać RCD powodując przerwanie zasilania.
Jeśli SPD jest zainstalowany za wyłącznikiem RCD, powinien on być typu zwłocznego o odporności na prądy udarowe co najmniej 3 kA 8/20. Sekcja 534.2.2 normy BS 7671 szczegółowo określa minimalne wymagania dotyczące połączenia SPD (w oparciu o tryby ochrony SPD) na początku instalacji (zwykle SPD typu 1).
W przypadku, gdy nie jesteś zaznajomiony z działaniem i typami ograniczników przepięć, lepiej przeczytaj najpierw podstawy ograniczników przepięć.
Złącze SPD typu 1 (CT1)
Konfiguracja SPD oparta na połączeniu typu 1 (CT1) jest przeznaczona Układy uziemiające TN-CS lub TN-S jak również układ uziemienia TT gdzie SPD jest zamontowany za RCD.
Rysunek 1 - Ograniczniki przepięć (SPD) zainstalowane po stronie obciążenia RCD
Ogólnie rzecz biorąc, systemy TT wymagają szczególnej uwagi, ponieważ zwykle mają wyższe impedancje uziemienia, które zmniejszają prądy zwarcia doziemnego i wydłużają czas odłączenia Zabezpieczenia nadprądowe - OCPD.
Dlatego, aby spełnić wymagania dotyczące bezpiecznych czasów wyłączania, do zabezpieczenia ziemnozwarciowego stosuje się wyłączniki RCD.
Złącze SPD typu 2 (CT2)
Konfiguracja SPD oparta na połączeniu typu 2 (CT2) jest wymagana na Układ uziemienia TT jeśli SPD znajduje się przed RCD. RCD znajdujący się za SPD nie zadziała, jeśli SPD ulegnie uszkodzeniu.
Rysunek 2 - Ograniczniki przepięć (SPD) zainstalowane po stronie zasilania RCD
Układ SPD jest tutaj skonfigurowany w taki sposób, że SPD są umieszczane między przewodami pod napięciem (faza do neutralnego), a nie między przewodami pod napięciem a przewodem ochronnym.
W przypadku uszkodzenia SPD spowodowałoby zatem powstanie prądu zwarciowego, a nie prądu zwarcia doziemnego, i jako takie zapewniłoby, że zabezpieczenia nadprądowe (OCPD) w linii z SPD bezpiecznie działają w wymaganym czasie odłączenia.
Stosowany jest SPD o wyższej energii między przewodem neutralnym a przewodem ochronnym. Ten SPD o wyższej energii (zwykle iskiernik dla SPD typu 1) jest wymagany, gdy prądy piorunowe pojawiają się w kierunku przewodu ochronnego i jako taki SPD o wyższej energii widzi do 4 razy prąd udarowy SPD podłączony między przewodami pod napięciem.
Klauzula 534.2.3.4.3 zaleca zatem, aby wartość SPD między przewodem neutralnym a przewodem ochronnym była 4 razy większa niż wartość SPD między przewodami pod napięciem.
Dlatego tylko wtedy, gdy nie można obliczyć prądu udarowego Iimp, 534.2.3.4.3 informuje, że minimalna wartość Iimp dla SPD między przewodem neutralnym a przewodem ochronnym wynosi 50 kA 10/350 dla 3-fazowej instalacji CT2, 4 razy 12.5 kA 10/350 SPD między przewodami pod napięciem.
Konfiguracja CT2 SPD jest często określana jako układ „3 + 1” dla zasilania 3-fazowego.
Konfiguracje uziemienia SPD i TN-CS
Minimalne wymagania dotyczące podłączenia SPD na początku instalacji lub w jej pobliżu dla systemu TN-CS wymagają dalszych wyjaśnień, ponieważ sekcja 534 BS 7671 ilustruje (patrz Rysunek 3 poniżej) SPD typu 1 wymagane między przewodami pod napięciem i PE - to samo zgodnie z wymaganiami dla systemu TN-S.
Rysunek 3 - Instalacja SPD typu 1, 2 i 3, na przykład w systemach TN-CS
Termin „w miejscu pochodzenia instalacji lub w jej pobliżu” stwarza niejednoznaczność, biorąc pod uwagę fakt, że słowo „blisko” nie jest zdefiniowane. Z technicznego punktu widzenia, jeśli SPD są stosowane w odległości 0.5 m od rozdzielacza PEN w celu oddzielenia N i PE, nie ma potrzeby stosowania trybu ochrony SPD między N i PE, jak pokazano na rysunku.
Jeśli BS 7671 pozwoliłoby na zastosowanie SPD po stronie TN-C (po stronie użytkowej) systemu TN-CS (obserwowane w niektórych częściach Europy), wówczas może być możliwe zainstalowanie SPD w odległości 0.5 m od podziału PEN do N i PE i pomiń tryb ochrony N do PE SPD.
Jednakże, ponieważ SPD można stosować tylko strona TN-S (strona konsumenta) systemu TN-CS, a dane SPD są zwykle instalowane na głównej tablicy rozdzielczej, odległość między punktem instalacji SPD a rozdzieleniem PEN będzie prawie zawsze większa niż 0.5 m, więc istnieje potrzeba posiadania SPD między N i PE, jak jest to wymagane dla systemu TN-S.
Ponieważ SPD typu 1 są specjalnie instalowane, aby zapobiec ryzyku utraty życia ludzkiego (zgodnie z BS EN62305) w wyniku niebezpiecznego iskrzenia, które może stanowić zagrożenie pożarowe, na przykład ze względów bezpieczeństwa, ocena inżynieryjna mówi, że należy zamontować SPD między N i PE dla systemu TN-CS, tak jak w systemie TN-S.
Podsumowując, jeśli chodzi o sekcję 534, Systemy TN-CS są traktowane tak samo jak systemy TN-S przy doborze i instalacji SPD.
Podstawy ochrony przed przepięciami
Urządzenie przeciwprzepięciowe (SPD) jest elementem systemu ochrony instalacji elektrycznej. To urządzenie jest podłączone do źródła zasilania równolegle z obciążeniami (obwodami) które ma chronić (patrz rysunek 4). Może być również stosowany na wszystkich poziomach sieci zasilającej.
Jest to najczęściej używany i najbardziej praktyczny rodzaj ochrony przeciwprzepięciowej.
Zasada działania ochrony przeciwprzepięciowej
Zaprojektowano SPD w celu ograniczenia przejściowych przepięć spowodowanych wyładowaniami atmosferycznymi lub przełączaniem i przekierować związane z nimi prądy udarowe do ziemi, tak aby ograniczyć te przepięcia do poziomów, które prawdopodobnie nie spowodują uszkodzenia instalacji elektrycznej lub sprzętu.
Rodzaje ograniczników przepięć
Istnieją trzy typy SPD zgodnie z międzynarodowymi standardami:
Wpisz 1 SPD
Ochrona przed przejściowymi przepięciami z powodu bezpośrednich uderzeń pioruna. Zaleca się stosowanie SPD typu 1 do ochrony instalacji elektrycznych przed częściowymi prądami piorunowymi spowodowanymi przez bezpośrednie uderzenia pioruna. Może rozładować napięcie od wyładowań atmosferycznych rozprzestrzeniających się od przewodu uziemiającego do przewodów sieciowych.
SPD typu 1 charakteryzuje się Fala prądowa 10 / 350µs.
Rysunek 5 - Trzy rodzaje SPD według norm międzynarodowych
Wpisz 2 SPD
Ochrona przed przejściowymi przepięciami z powodu przełączania i pośrednich uderzeń pioruna. SPD typu 2 jest głównym systemem zabezpieczającym dla wszystkich instalacji elektrycznych niskiego napięcia. Zainstalowany w każdej rozdzielnicy elektrycznej zapobiega rozprzestrzenianiu się przepięć w instalacjach elektrycznych oraz zabezpiecza obciążenia.
SPD typu 2 charakteryzuje się Fala prądowa 8 / 20µs.
Wpisz 3 SPD
Używany jest SPD typu 3 do lokalnej ochrony wrażliwych ładunków. Te SPD mają niską zdolność rozładowania. Dlatego należy je instalować wyłącznie jako uzupełnienie SPD typu 2 i w pobliżu wrażliwych obciążeń. Są szeroko dostępne jako urządzenia przewodowe (często w połączeniu z SPD typu 2 do użytku w instalacjach stacjonarnych).
Jednak są one również włączone do:
- Gniazda z ochroną przeciwprzepięciową
- Przenośne gniazda z ochroną przeciwprzepięciową
- Telekomunikacja i ochrona danych
