ГОСТ Р 55630-2013/IEC/TR 62066:2002 Перенапряжения импульсные и защита от перенапряжений в низковольтных системах переменного тока. Общие положения

Приложение E
(справочное)

     
Дополнительная информация о применении УЗИП

E.1 Реализация принципов координации

Для реализации координации УЗИП возможны две схемы:

a) координация без дополнительного элемента разъединения. Эта схема использует проводное соединение установки как разъединяющий элемент:

- тип, ограничивающий напряжение, основанный на характеристике тока/напряжения УЗИП и падении напряжения в проводном соединении;

- тип, коммутирующий напряжение, основанный на динамическом падении напряжения в проводном соединении и напряжении пробоя УЗИП.

b) координация при помощи разъединяющихся элементов.

В целях координации возможно использование индуктивностей или сопротивлений как разъединяющих элементов, у которых должна быть достаточная защищенность от импульсных перенапряжений:

- индуктивности, как правило, используются в системах электроснабжения;

- сопротивления, как правило, используются в телекоммуникационных системах.

E.2 Координация между УЗИП ограничивающим напряжение

Е.2.1 Принцип действия

Энергетическая координация двух УЗИП без разъединяющих элементов может быть получена подбором их характеристик ток/напряжение для соответствующего диапазона токов. Для формы волны половинной длительности (например, 10/350 мкс), индуктивность не очень эффективна. Если это возможно, то следует обеспечить координацию за счет применения резистивных элементов разъединения (или собственного сопротивления кабелей). В схемах питания, однако, вставка рассеивающего мощность сопротивления ограничена применением в низковольтных цепях питания, таких как питание электронных устройств.

Если индуктивность используется в качестве разъединяющих элементов, пример приведен на рисунке E.1, необходимо учесть форму волны импульсного тока (например, 10/350 мкс. 8/20 мкс). Пример приведен в этом приложении ниже.

     
Рисунок E.1 - Пример координации для двух ограничивающих напряжение УЗИП (МОВ1 и МОВ2)

При координации двух ограничивающих напряжение УЗИП, например металлических окисных варисторов (MOB), оба УЗИП должны быть выбраны для соответствующего импульсного перенапряжения, согласно их характеристики (см. рисунок Е.2). Длительность волны не будет значительно сокращена, по сравнению с воздействующим током, как показано на рисунке E.3, на котором представляет случай применения MOB. Для того чтобы увеличить воздействующие токи, энергия рассеивалась в MOB как показано на рисунке E.4. Как можно заметить, в этом примере, знаний только об относительном напряжении MOB недостаточно, чтобы установить координацию. Необходимы дальнейшие вычисления, как детализировано в разделе E.6.

 
Рисунок E.2 - Сравнение вольтамперных характеристик двух MOB

Рисунок E.3 - Зависимости тока и напряжения от времени для двух ограничивающих напряжение УЗИП

  
Рисунок E.4 - Распределение энергии между двух ограничивающих напряжение УЗИП при воздействии тока

Чтобы иллюстрировать эти взаимодействия, вычисления выполнялись для простой схемы, показанной на рисунке E.5. В этой схеме, два ограничивающих напряжение УЗИП (варисторы) с идеальным характеристиками по напряжению, устанавливаются в узле 1 и узле 2. Заданный уровень защиты должен быть 2,5 кВ () в узле 1 и 1,5 кВ () в узле 2. Длина проводного соединения между УЗИП принята приблизительно 10 м, с полной индуктивностью 10 мкГн. Для вычислений использована модель с импедансом (300 Ом) и длиной проводного соединения 10 м. Это дает полную емкость проводного соединения приблизительно 100 пкФ.