ГОСТ Р 55630-2013/IEC/TR 62066:2002 Перенапряжения импульсные и защита от перенапряжений в низковольтных системах переменного тока. Общие положения
Приложение C
(справочное)
Дополнительная информация о временных перенапряжениях
C.1 Временные перенапряжения вызванные повреждениями
Одним из источников временных перенапряжений (ВПН) в системах питания НН является возникновение повреждений в системе СН. Характеристики этих ВПН зависят от типа системы питания и природы повреждений. В таблицах C.1 и C.2 суммируют возможности, обрисованные в общих чертах графически на схемах, приведенных в МЭК 60364-4-44. Таблица C.1, уже включенная в раздел 7 как таблица 6, воспроизводится здесь для удобства читателя. В ней представлены допустимые максимальные значения, как требование при проектировании установки. Эти значения - верхний предел, и практически ВПН, которые действительно происходят, вероятно, будут иметь меньшие значения. В таблице C.2 приведены максимальные значения, которые могут возникнуть в случае повреждения в системе НН.
Таблица C.1 - Максимальные значения допустимых перенапряжений при замыкании на землю на стороне напряжения среднего уровня
Тип и система заземления СН при единичном замыкании на землю | Система зазем- | Максимальное действующее значение напряжения на оборудовании установок НН | Продол- | Макси- | ||
L-PE | N-PE | L-N | с | час | ||
3-х проводная, изолированная нейтраль | TN, TT, IT | 0 | Десятки | |||
3-х проводная, резонансное заземление или 3-х проводная, импедансное заземление | TN, TTb), ITa), c), d) | 0 | Сотни | |||
TTa), ITb), е) |
|
| ||||
Низко импедансное заземление (Франция) | TN, TTb), ITa), c), d) | 0 | Сотни | |||
TTa), ITb), е) |
|
| ||||
3-х проводная, непосредственное заземление | TN, TTb), ITa), c), d) | 0 | Тысячи | |||
TTa), ITb), е) |
|
| ||||
4-х проводная, непосредственное заземление (Практика США) | TN |
| 0 |
| Тысячи | |
В 
В 
* 
________________
* Соответствует оригиналу. - Примечание изготовителя базы данных.
Таблица C.2 - Максимальные возможные значения временных перенапряжений в низковольтных установках при повреждениях на стороне низкого напряжения
Тип отказа в системе НН | Тип системы НН | Максимальное действующее значение напряжения на оборудовании установок НН | Время отключения повреждения | ||
L-PE | N-PE | L-N | с | ||
Повреждение заземления | TN | 0 | <5 | ||
ТТ | <40 V* + | <50V* | >5, если отказ происходит в системе распределения | ||
<V3* | <5, если отказ происходит в установке потребителя | ||||
ТТ
| <1,45 | < | >5, если отказ происходит в системе распределения | ||
<5, если отказ происходит в установке потребителя | |||||
IT | >>5 | ||||
L-N короткое замыкание | TN | <1,45 | 0 | <1,45 | |
ТТ |
| < | <1,45 | <5 | |
IT |
| < | <1,45 | ||
Обрыв нейтрали | TN, TT | < | <V3 | >5 | |
_____________________ * Формула соответствует оригиналу. - Примечание изготовителя базы данных. Примечание 1. В некоторых странах между системами ТТ делается различие: | |||||
Примечание 2. В IT-системах, максимальные действующие значения напряжения, из-за повреждений в системах СНк и из-за повреждений в системах НН LV должны быть увеличены, поскольку они имеют большую продолжительность. Как пример, для трехпроводной системы СН с резонансным заземлением, с временем замыкания на землю более 5 с, и для системы НН с временем замыкания на землю более 5 с, максимальное действующее значение напряжения, может быть равно или меньше чем 250 В + | |||||
Примечание 3. ВПН из-за обрыва нейтрали в системе НН может быть проигнорировано при выборе УЗИП, потому что нет оборудования, которое должно противостоять такому напряжению. Однако, такое ВПН может уничтожить УЗИП, если, конечно, нормальные критерии выбора УЗИП были соблюдены, то есть, что режим повреждения был расчетным. | |||||
выполняется в распределительной системе 
* 
для напряжения L-PE.Информация, приведенная в МЭК 60364, дополняется схемой, приведенной на рисунке С.1, представляющей Североамериканскую практику, которая не включена в текущий выпуск МЭК 60364-4-44.
Рисунок С.1 - Временное перенапряжение, при повреждении на первичной стороне трансформатора в системе TN согласно североамериканской практике
С.2 Совмещение систем
В ряде случаев в системах электроснабжения, получающих питание от воздушных линий, используются общие опоры для разных уровней напряжения. Эта непосредственная связь может привести к совмещению двух систем, если провода линии одной системы упадут на провода линии другой системы. Этот несчастный случай, который может произойти во время штормов или когда неконтролируемый механизм сбивает опору, значим для некоторых применений. Подобная ситуация, но с намного меньшей вероятностью может произойти в точках пересечения двух линий. Это условие может также существовать в проложенных под землей системах электроснабжения, где используется практика неупорядоченной прокладки (кабели питания, и коммуникационные кабели уложены в одной траншее).
В зависимости от схем защиты от перенапряжения, реализованных в системе электроснабжения, у этого совмещения могут быть пагубные последствия для оборудования, соединенного с нижним уровнем напряжения. Обычные разрядники не могут выдержать воздействие в течение относительно длительного времени (несколько периодов) действия повышенного напряжения на частоте питания до отключения линии. Действительно, эта неспособность разрядника рассеять энергию, связанную с этим перенапряжением, приводит к разрушению разрядника, но инициирует электрическую дугу, которая эффективно обеспечивает ограничение напряжения ниже защитного уровня разрядника.
Этим способом оборудование потребителя, соединенное с низковольтной системой, могло бы быть защищено, хотя бы за счет разрядника, который уничтожается и должен быть заменен. Эта замена представляет небольшие расходы по сравнению со стоимостью восстановления опор и оборванных линий. По сравнению с массовым отказом оборудования на низковольтной стороне, которая иначе произошла бы, схема защиты с потерей одного разрядника - опция, которая была рассмотрена и применена несколькими электроэнергетическими компаниями.
Как пример совмещения, рассмотрим объект, где линия электроснабжения 23 кВ (линия относительно земли 13,9 кВ) смонтирована выше линии на 4,16 кВ. Если провод 23 кВ случайно связывается с проводом на 4 кВ, то фактор перенапряжения на этом проводе составит 5,5. Смонтированная на деревянных траверсах линия на 4,16 кВ может легко противостоять этому перенапряжению, таким образом, передавая 13,9 кВ на распределительный трансформатор, запитанный от этой линии. Наличие разрядников на трансформаторе и насыщение трансформатора, ограничивают перенапряжения на стороне НН трансформатора в достаточной степени, чтобы избежать серьезного повреждения соединенного HН оборудования. Анекдотические сообщения, однако, говорят, что в некоторых случаях произошли массовые отказы оборудования. Эта ситуация могла бы быть объяснена несоответствующими методами заземления трансформатора и нейтрали.