KVALITETA OPSKRBE ELEKTRIČNOM ENERGIJOM VI Prof.dr.sc. Tomislav Tomiša Zavod za visoki napon i energetiku FER Zagreb
Gromobransko uzemljenje - uzemljenje gromobranskih hvataljki pogonsko + zaštitno + gromobransko = združeno uzemljenje Impulsni otpor rasprostiranja: R i = R z + ω L >> di/dt Induktivitet: ~1 μh/m L - udaljeni dijelovi ne sudjeluju u odvođenju struje u zemlju l max
MATERIJAL: Materijali za gromobrane (1) - cink, aluminij, bakar, kositar, titan - čelik, prokrom (nerđajući čelik) OBLIK: - okrugli (žice,( pletenice, cijevi) - trakasti
ŽICA: Materijali za gromobrane (2) Al Al+PVC Fe/Zn Fe/Zn Zn+PVC Cu Prokrom UŽE: Al Fe/Zn Cu Cu/Sn TRAKA: Fe/Zn Cu Prokrom
Materijali za gromobrane (3) - dozvoljena gustoća struje kvara (t max = 300 ºC) 2
Hvataljke Ravni krov: - hvataljke u obliku mreže položene po krovu Kosi krov: - hvataljke u obliku trake na sljemenu krova Limeni krov: - krov služi kao hvataljka KOSI KROV RAVNI KROV LIMENI KROV KOSI KROV RAVNI KROV
Zemljovodi - vodovi koji spajaju hvataljke s uzemljivačem - u trenutku udara groma mogu imati opasni potencijal izolirani zemljovod temeljni uzemljivač potencijal tla Ud
Uzemljivač TEMELJNI UZEMLJIVAČ -otpor rasprostiranja - oblikovanje potencijala PRSTENASTI UZEMLJIVAČ Fe/Zn traka TEMELJNI UZEMLJIVAČ PRSTENASTI UZEMLJIVAČ Cu uže
Izjednačenje potencijala - galvansko povezivanje svih metalnih masa
Izravni udar groma: Uzroci prenapona prenapon strujni udar - pad napona na impulsnom otporu rasprostiranja - povišenje potencijala prema udaljenim uzemljivačima - oblik udarnog vala 10/350 μs - strujni impuls do 100 ka Udaljeni (neizravni) udar groma: - utjecaj EMP na strujne krugove indukcija - oblik udarnog vala 8/20 μs - strujni impuls do 5 ka Sklopni prenaponi: - uklapanje/isklapanje induktivnog tereta - paljenje/prekidanje električnog luka (varenje) - pregaranje osigurača
Prenaponi uslijed udara groma Animation Valovi.swf
Udarni val - standardni oblik impulsne struje
Zaštitne zone (1) sustav gromobranskih hvataljki oklopljeni prostor (RC) ventilacija PC terminal sustav zemljo -voda NN sustav napajanja spoj na temeljni uzemljivač IT sustav čelična armatura Gromobransko izjednačenje potencijala Odvodnik atmosferskog prenapona Tip 1 Gromobransko izjednačenje potencijala Odvodnik atmosferskog prenapona Elektromagnetski impuls uzrokovan munjom Zaštitna zona Lokalno izjednačenje potencijala Odvodnik sklopnog prenapona Tip 2, Tip 3 Lokalno izjednačenje potencijala Odvodnik sklopnog prenapona Elektromagnetski impuls uzrokovan sklapanjem
Zaštitne zone (2) LPZ = Lighting Protection Zone (zone zaštite od groma)
Razine zaštite
Odvodnici prenapona (1) SPD - Surge Protective Device KLASIFIKACIJA a) prema primjeni - odvodnici za sustave napajanja i opremu - odvodnici za IT sustave i opremu - iskrišta za uzemljenje i ekvipotencijalizaciju b) prema impulsnoj struji - odvodnici atmosferskih prenapona - odvodnici sklopnih prenapona - kombinirani odvodnici
Odvodnici prenapona (2) TEHNIČKE ZNAČAJKE AJKE (EN 61643-11) Razina 1 Tip 1 - izdrži struju groma tipičnog oblika 10/350 μs (B) (gromobranske instalacije, glavni razvod) Razina 2 Tip 2 - izdrži induciranu udarnu struju oblika 8/20 μs (C) (razvodi, podrazvodi) Razina 3 Tip 3 - izdrži induciranu udarnu struju oblika 8/20 μs (D) (fiksne instalacije, utičnice)
Odvodnici prenapona (3) Nazivni napon U N - odgovara nazivnom naponu sustava koji se štiti Radni napon U C - najviši napon na odvodniku u nevodljivom stanju Zaštitna razina U P - najviša vršna vrijednost napona na odvodniku određena standardnim ispitivanjem: odziv na impulsnu struju 1,2/50 μs (100%) odziv na naponski porast 1 kv/ μs ostatni napon pri nazivnoj provodnoj struji
Odvodnici prenapona (4) Nazivni provodna struja I n - vršna vrijednost impulsne struje (8/20 μs) (nazivna vrijednost odvodnika prema ispitnom programu) Najveća provodna struja I max -najveća vršna vijednost impulsne struje (8/20 μs) ) koju odvodnik može e sigurno provesti Struja gašenja I fi (rasklopni kapacitet) - efektivna vrijednost sekundarne struje iz mreže e koja se automatski gasi pri radnom naponu
Odvodnici prenapona (5) Vrijeme odziva t A - vrijeme prorade odvodnika (ovisi o du/dt odnosno di/dt) Vrijeme prekidanja t a - vrijeme trajanja struje kroz odvodnik od prorade do automatskog isključenja napajanja Film