Временные перенапряжения определяются как повышенные напряжения переменного тока с существенной продолжительностью по амплитуде, которые могут появиться в системе после повреждения. Обычно они возникают из-за повреждения изоляции или обрыва питающих линий в системах СН и НН электроустановок. Стандарты на электротехнические изделия учитывают эти явления путем предъявления соответствующих требований к оборудованию и испытаниям. В МЭК 60364-4-44 приведена информация и данные, приведенные в приложении С.
Примечание - В линиях СН и НН. смонтированных на одних и тех же опорах, или в линиях с двумя различными уровнями СН, смонтированных на одних и тех же опорах, случайное перехлестывание проводов может вызвать существенное перенапряжение в системе НН. Применительно к УЗИП для низковольтных систем перехлестывание обычно не рассматривается. Однако если такие исключительные явления возникают, то должен быть применен специальный УЗИП, чтобы выдержать этот режим или, по крайней мере, не быть поврежденным.
В зависимости от конфигурации систем заземления сетей СН и НН, токи короткого замыкания в сетях СН через общий заземлитель генерируют перенапряжения в сетях НН.
Основные параметры, которые влияют на значение и продолжительность перенапряжений приведены ниже.
Все они определяются разработчиками системы электроснабжения:
a) конфигурация заземлителей сетей СН и НН:
- один, два или три независимых заземлителя;
- общие или разделенные заземлители для сетей СН и НН;
- параметры и число заземлителей в распределительной сети НН;
b) тип заземления нейтрали в сети СН:
- изолированная;
- резонансно заземленная;
- заземленная через импеданс;
- непосредственно заземленная;
c) способ отключения повреждения в сети СН:
- длительное время для резонансного и импедансного типов заземления;
- короткое время (<5 с) для низкоимпедансного типа заземления;
- более короткое время для непосредственного заземления.
Временные перенапряжения появляются в различных местах и проявляются по-разному.
- В подстанции СН/НН повышенное напряжение прикладывается к изоляции оборудования НН между токоведущими частями и сторонними проводящими частями, если нет общего заземлителя СН/НН.
- В низковольтной электрической установке повышенное напряжение прикладывается к изоляции низковольтного оборудования между токоведущими частями и сторонними проводящими частями, если нейтраль не соединена с заземлителем.
- Повышенное напряжение появляется между заземлителем низковольтной установки и локальной землей, которое может быть приложено, например, к двойной изоляции оборудования класса II вне здания или ввода, который не соединен с ГЗШ.
В таблице 6 приведена информация о максимальных значениях и продолжительности перенапряжений, которые могли бы произойти в зависимости от конфигурации заземлителя на подстанции СН/НН и конфигурации системы заземления НН. Значения 250 В и 1200 В приведенные в таблице - это максимально допустимые значения согласно МЭК 60364 при использовании объединенного заземлителя систем СН и НН. Практически принимаются нижние значения.
Таблица 6 - Максимальные значения перенапряжений возникающих при замыкании на землю на стороне напряжения среднего уровня
Тип и система заземления СН при единичном замыкании на землю | Система заземления согласно МЭК 60364-4-44 | Максимальное действующее значение напряжения на оборудовании установок HH | Продолжи- | Макси- | ||
L-PE | N-PE | L-N | с | час | ||
3х проводная, изолированная нейтраль | TN, TT, IT | 0 | >>5 | Десятки | ||
3х проводная, резонансное заземление | TN, TTb) ITa), с), d) | 0 | >>5 | Сотни | ||
3х проводная, импедансное заземление | TTa), ITb), e) | <250 В + | <250 В | >>5 | ||
Низко импедансное заземление (Франция) | TN, TTb) ITa), c), d) | 0 | <5 | Сотни | ||
TTa), ITb), e) | <1200 В + | <1200B | <5 | |||
3х проводная, непосредственное заземление | TN, TTb) ITa), c), d) | 0 | <5 | Тысячи | ||
TTa), ITb), e) | <1200 В + | <1200 BV* | <5 | |||
4х проводная, непосредственное заземление (Практика США) | TN | <2,45 | 0 | <2,45 | <5 | Тысячи |
* Соответствует оригиналу. - Примечание изготовителя базы данных | ||||||
Примечание 1. Отсутствие различий, для подклассификаций ТТа) и TTb), установленных для системы ТТ, не влияет на максимальное действующее значение напряжения, приведенное в таблице. | ||||||
Примечание 2. - номинальное напряжение линии относительно земли в низковольтной системе. | ||||||
Примечание 3. При повышении напряжения более чем в 1,5-2 раза к , может привести к отказу УЗИП или даже его разрушению. Поэтому, стандарты на УЗИПы требуют, чтобы при выходе устройств из строя не возникало опасности для людей или пожара. Это условие может быть обеспечено посредством устройства автоматического разъединения, действующего кратковременно или постоянно, в качестве такого защитного устройства используют разъединитель УЗИП. | ||||||
Примечание 4. Для случаев двойного повреждения требуется специальное рассмотрение. | ||||||
Примечание 5. Информация, приведенная в таблице 6, представляет максимальные значения, допустимые в соответствии с указаниями МЭК 60364; если при продолжительности повреждения менее 5 с в системах заземления с изолированной нейтралью или в резонансных системах заземления. |
Временные перенапряжения могут произойти от эффекта феррорезонанса в питающем трансформаторе, когда у одной из фаз питания СН снижается емкость относительно земли.