ГОСТ Р 53735.5-2009 (МЭК 60099-5:2000) Разрядники вентильные и ограничители перенапряжений нелинейные для электроустановок переменного тока на напряжение от 3 до 750 кВ. Часть 5. Рекомендации по выбору и применению
Приложение ДБ
(рекомендуемое)
Положения МЭК 60071-2:1996, используемые в настоящем стандарте
(Настоящее приложение заменяет ссылки на международный стандарт МЭК 60071-2:1996, не принятый в качестве национального стандарта Российской Федерации.)
ДБ.1 Загрязнение
В случае, когда загрязнение определяет собой реакцию внешней изоляции на напряжения промышленной частоты, оно становится важным фактором, от которого зависит конструкция внешней изоляции. Перекрытие изоляции возможно, когда поверхность загрязняется и смачивается моросящим дождем, снегом, росой или туманом без значительного смывающего эффекта.
Для целей стандартизации установлены четыре квалификационные степени загрязнения. В таблице ДБ.1 для каждой квалификационной степени загрязнения представлено описание некоторых признаков соответствующей типичной окружающей среды. Изоляторы должны длительно выдерживать наибольшее рабочее напряжение сети в условиях загрязнения с приемлемым риском перекрытия. Координационные выдерживаемые напряжения должны быть равны представительным перенапряжениям, а критерий надежности должен быть установлен путем выбора соответствующей выдерживаемой степени загрязнения согласно степени загрязнения местности.
Таблица ДБ.1 - Рекомендованные длины пути утечки
Степень загряз- | Примерная характеристика типичной окружающей среды | Наименьшая номинальная удельная длина пути утечки, мм/кВ* |
I | Районы без предприятий промышленности и с низкой плотностью жилых зданий, оборудованных отопительными установками: - районы с низкой плотностью предприятий промышленности или жилых зданий, но подверженные воздействию частых ветров и/или дождей; - сельскохозяйственные районы**; - горные районы, - должны быть расположены, по крайней мере, на расстоянии от 10 до 20 км от морского побережья и не должны быть подвержены действию ветров, дующих непосредственно с моря*** | 16,0 |
II | Районы с предприятиями промышленности, практически не выделяющими загрязняющего дыма, и/или средней плотностью жилых зданий, оборудованных отопительными установками: - районы с высокой плотностью жилых зданий и/или предприятий промышленности, но подверженные воздействию частых ветров и/или дождей; - районы, подверженные действию ветров, дующих с моря, но не слишком близкие к побережью (по крайней мере, на расстоянии нескольких километров)*** | 20,0 |
III | Районы с высокой плотностью предприятий промышленности и пригороды больших городов с высокой плотностью отопительных установок, выделяющих загрязнения: - районы, близкие к морскому побережью и, в любом случае, подверженные воздействию весьма сильных ветров с моря*** | 25,0 |
IV | Районы, как правило, умеренной протяженности, подверженные воздействию проводящей пыли и промышленного дыма, оставляющего чрезвычайно тонкий проводящий осадок: - районы, как правило, умеренной протяженности, очень близко расположенные к морскому побережью и подверженные воздействию морских брызг или очень сильных и загрязняющих ветров с моря; - пустынные районы, характеризующиеся отсутствием дождей в течение длительных периодов, подверженные действию сильных ветров, несущих песок и соль, и подверженные регулярной конденсации влаги | 31,0 |
* Согласно МЭК 60815 наименьшая длина пути утечки изоляторов между фазой и землей, отнесенная к наибольшему междуфазному рабочему напряжению сети. ** Использование удобрений путем распыления или золы от сжигания сельскохозяйственных культур может привести к более высокому уровню загрязнения из-за рассеивания под действием ветра. *** Расстояния от морского побережья зависят от топографии прибрежного района и от экстремальных ветровых условий. Примечание - Эту таблицу следует применять только к стеклянной и фарфоровой изоляции и не распространять на некоторые ситуации в окружающей среде, такие как снег и лед при сильном загрязнении, сильном дожде, в засушливых районах и т.д. | ||
Длительно приложенное координационное выдерживаемое напряжение промышленной частоты должно соответствовать наибольшему рабочему напряжению сети для междуфазных изоляторов, а это значение, деленное на , - для фазных изоляторов.
Изоляторы разных типов и даже изоляторы одного и того же типа, но в разных положениях могут аккумулировать загрязнения с разной скоростью в одной и той же окружающей среде, а для одной и той же степени загрязнения могут иметь разные характеристики перекрытия. Кроме того, вследствие вариации в природе загрязняющего агента одни формы изоляторов могут быть более эффективными, чем другие. Таким образом, для целей координации степень загрязнения следовало бы определять для каждого типа используемого изолятора.
В случае местностей с высокой степенью загрязнения может быть рассмотрена очистка или обмыв изолирующих поверхностей.
Примечание - Раздел ДБ.1 заменяет ссылку на МЭК 60071-2 в части подпункта 3.3.1.1.
ДБ.2 Перенапряжения при включении и повторном включении линии
Включение и повторное включение трехфазной линии вызывают коммутационные перенапряжения на всех трех фазах линии, причем каждая коммутационная операция вызывает три фазных и, соответственно, три междуфазных перенапряжения.
Амплитуды перенапряжений при включении линии зависят от некоторых факторов, в том числе от типа силового выключателя (путем предварительного замыкания резистора или без него), натуральной мощности или мощности короткого замыкания на шинах, от которых включается линия, натуральной мощности используемой компенсации и длины включаемой линии, характеристики конца линии (открытый, с трансформатором, с разрядником) и т.д.
Трехфазное автоматическое повторное включение может генерировать высокие перенапряжения с пологим фронтом из-за оставшихся зарядов на повторно включаемой линии. Во время повторного включения амплитуда перенапряжения на линии (из-за оставшегося заряда) может быть тем выше, чем выше максимум квазистационарного перенапряжения. Разряд этого оставшегося заряда зависит от оборудования, остающегося подключенным к линии, от поверхностной проводимости изоляторов или от условий, способствующих поддержанию короны на проводах, от паузы до момента повторного включения.
В нормальных сетях однофазное повторное включение не дает перенапряжений выше, чем плановое включение. Однако для линий со значительными резонансными эффектами или эффектом Ферранти однофазное повторное включение может вызвать более высокие перенапряжения, чем трехфазное включение.
Достоверное распределение вероятности амплитуд перенапряжений может быть получено только путем точного воспроизведения коммутационных операций и численных расчетов, с помощью анализаторов переходных процессов и т.д., а типичные значения, такие как показаны в таблицах ДБ.2 и ДБ.3, следует рассматривать только в качестве приблизительного руководства. Все приведенные значения относятся к перенапряжениям на открытом конце линии (принимающий конец). Перенапряжения на питающем конце могут быть значительно ниже.
В таблицах ДБ.2 и ДБ.3 приведены диапазоны 2%-ных значений (т.е. вероятность превышения которых равна 2%) перенапряжений (в относительных единицах от 
, где - наибольшее длительно допускаемое рабочее напряжение в электрической сети), которые могут быть ожидаемы между фазой и землей без ограничения с помощью РВ или ОПН. Приведенные значения получены в результате полевых испытаний и исследований и учитывают влияние большинства факторов, определяющих перенапряжения.
Таблица ДБ.2 - Диапазоны 2%-ных перенапряжений с пологим фронтом на приемном конце при включении линии
Наличие выключателей с одноступенчатым шунтирующим резистором | Да | Нет | |||||||
Характеристика питающей сети | Комплексная | Индуктивная | Комплексная | Индуктивная | |||||
Степень параллельной компенсации, % | >50 | <50 | >50 | <50 | >50 | <50 | >50 | <50 | |
Амплитуда перенапряжения, отн. ед. | Максимальная | 1,28 | 2,00 | 1,89 | 2,22 | 2,11 | 2,59 | 2,78 | 2,89 |
Минимальная | 1,05 | 1,28 | 1,33 | 1,39 | 1,61 | 1,39 | 1,78 | 1,67 | |
Таблица ДБ.3 - Диапазоны 2%-ных перенапряжений с пологим фронтом на приемном конце при повторном включении линии
Наличие выключателей с одноступенчатым шунтирующим резистором | Да | Нет | |||||||
Характеристика питающей сети | Комплексная | Индуктивная | Комплексная | Индуктивная | |||||
Степень параллельной компенсации, % | >50 | <50 | >50 | <50 | >50 | <50 | >50 | <50 | |
Амплитуда перенапряжения, отн. ед. | Максимальная | 1,94 | 1,78 | 2,17 | 2,11 | 2,44 | 3,44 | 3,50 | 3,67 |
Минимальная | 1,57 | 1,22 | 1,30 | 1,33 | 1,50 | 1,50 | 2,89 | 2,17 | |
Таблицы ДБ.2 и ДБ.3 следует использовать для того, чтобы определить, могут ли перенапряжения в данной ситуации быть достаточно высокими, чтобы вызвать нарушения в электроснабжении. Если могут, то диапазон приведенных значений указывает, в какой мере эти перенапряжения могут быть ограничены. Без приведенных таблиц для достижения той же цели потребовались бы детальные исследования.