Pokračujeme v díle těch,
kteří byli první.

Aktuální vydání

Číslo 12/2016 vyšlo tiskem
7. 12. 2016. V elektronické verzi na webu od 6. 1. 2017. 

Téma: Měření, měřicí přístroje a měřicí technika; Zkušebnictví a diagnostika

Hlavní článek
Lithiové trakční akumulátory pro elektromobilitu (2. část – dokončení)

Aktuality

Svítící fasáda FEL ČVUT nabídne veřejnosti interaktivní program s názvem Creative Colours of FEL Dne 13. prosince v 16.30 hodin se v pražských Dejvicích veřejnosti představí interaktivní…

Fakulta elektrotechnická je na špici excelentního výzkumu na ČVUT Expertní panely Rady vlády pro výzkum, vývoj, inovace (RVVI) vybraly ve II. pilíři…

Švýcaři v referendu odmítli uzavřít jaderné elektrárny dříve V referendu hlasovalo 45 procent obyvatel, z toho 54,2 procent voličů řeklo návrhu na…

Fakulta elektrotechnická ČVUT v Praze pořádá 25. 11. 2016 den otevřených dveří Fakulta elektrotechnická ČVUT v Praze pořádá 25. listopadu od 8.30 hodin Den otevřených…

Calliope mini – multifunkční deska Calliope mini poskytuje kreativní možnosti pro každého. A nezáleží na tom, zda jde o…

Ocenění v soutěži České hlavičky získal za elektromagnetický urychlovač student FEL ČVUT Student programu Elektronika a komunikace Fakulty elektrotechnické ČVUT v Praze Vojtěch…

Více aktualit

Přepěťové ochrany DEHNmid a DEHNtrack pro zařízení vn

číslo 4/2005

Přepěťové ochrany DEHNmid a DEHNtrack pro zařízení vn

Ing. Wolfgang Marks,
KOMMA MaR, s. r. o.

Nástup moderních technologií se nevyhnul ani zařízením vysokého napětí. Zapouzdřené rozvodny se instalují do výrobních a administrativních budov, tedy se přiblížily k výrobním linkám a koncovým zařízením a spotřebičům. Tím ale vzrostlo riziko ohrožení nebo ovlivnění citlivých elektronických zařízení ve sféře výroby, správy, řídicích systémů a systémů měření a regulace (MaR), jakož i zařízení pro volný čas a zejména osob, které je obsluhují nebo používají.

Obr. 1. Obr. 2. Obr. 3. Obr. 4.

Obr. 1. Svodič přepětí DEHNmid DMI …, typ L pro vnitřní prostředí
Obr. 2. Svodič přepětí DEHNmid DNI …, typ N pro normální prostředí
Obr. 3. Svodič přepětí DEHNmid DNI …, typ H pro prostředí se zvýšeným stupněm znečištění
Obr. 4. Svodič přepětí DEHNtrack

Podíl poruch způsobených spínáním a změnami zatížení sítě je velmi vysoký. Přepěťové ochrany instalované v sítích nízkého napětí ochranu zařízení vn neřeší a navíc jsou poruchami na straně vysokého napětí zbytečně zatěžovány. Problematika ochrany před přepětím je zaměřena na omezování či vyloučení vlivu jejich zdrojů. Je zde tedy reálná potřeba účinné ochrany před přepětími na vedeních vysokého napětí.

Firma DEHN + SÖHNE, přední výrobce přepěťových ochran, představila novou řadu svodičů přepětí pro sítě vysokého napětí pod názvem DEHNmid a DEHNtrack.

Obr. 5.

DEHNmid je svodič přepětí určený pro sítě se střídavým jmenovitým sdruženým napětím UL-L = 6, 10, 15, 20 a 30 kV. Mechanické vlastnosti svodiče DEHNmid jsou přizpůsobeny podmínkám montáže ve venkovním prostředí. Pro použití ve vnitřním prostředí (v budovách, rozvodnách) je určeno provedení svodiče pro nenáročné aplikace bez stříšek, DEHNmid DMI …, typ L Low Duty (obr. 1).

Pro venkovní prostředí s běžným stupněm znečištění je vhodné provedení svodiče pro běžné aplikace s izolačními stříškami vzdálenými 45DNI …, typ N Normal Duty (obr. 2).

Ve venkovním průmyslovém prostředí se zvýšeným stupněm znečištění se uplatní provedení svodiče pro náročné aplikace s izolačními stříškami vzdálenými 30 mm DEHNmid DNI ..., typ H Heavu Duty (obr. 3).

DEHNtrack (obr. 4) je svodič přepětí určený pro stejnosměrné sítě s maximálním přípustným napětím Um = 1,2; 2,4; 3,6 a 4,8 kV.

Základem svodičů DEHNmid a DEHNtrack jsou výkonné varistory s oxidem zinečnatým (ZnO), jmenovitým impulsním svodovým proudem Isn = 10 kA (8/20 µs) a třídou výbojů z vedení 1 (energetické namáhání 2,8 kJ/kV Un), popř. 3 (energetické namáhání 6 kJ/kV Un). Oba svodiče vykazují vysokou odolnost proti silovému impulsnímu proudu až do 100 kA (4/10 µs).

Obr. 6.

Obr. 6. Dlouhodobá zatěžovací zkouška svodičů přepětí

Charakteristickou vlastností konstrukce svodičů DEHNmid a DEHNtrack je obzvlášť vysoká flexibilita. Rozměry svodiče jsou stanoveny v závislosti na napětí, povrchových přeskokových vzdálenostech a požadované délce. Výsledkem je kompaktní konstrukce přizpůsobená podmínkám použití (obr. 5). Opletení ze skleněných vláken prosycené epoxidovou pryskyřicí dává svodičům přepětí vysokou mechanickou pevnost a ve spojení s pouzdrem ze silikonového kaučuku vysoké izolační schopnosti.

Ať už jsou svodiče DEHNmid a DEHNtrack instalovány v jakémkoliv prostředí, pouzdro s opletením prosyceným silikonovým kaučukem odolávající vysokým teplotám má stálé vlastnosti a brání vytváření cest pro svod povrchových proudů z plazivých výbojů. Jedinečné hydrofobní vlastnosti tohoto materiálu zabraňují též v extrémních venkovních podmínkách vytváření vodivých filmů z vody a nečistot. Dokonce agresivní solná mlha ve spojení s vysokou okolní teplotou nemůže poškodit pouzdro svodiče ani přívody z korozivzdorné oceli.

Při dlouhodobé zkoušce, trvající 5 000 h, je na svodič přepětí přivedeno trvalé napětí a cyklicky měněn druh zatěžování: déšť, stříkající solná mlha, kolísající teplota a ozařování ultrafialovými paprsky. Po skončení dlouhodobé zkoušky jsou na svodiči DEHNmid patrny ulpěné těžké nánosy soli (obr. 6), nicméně vlastnosti takto zatěžovaného svodiče přepětí jsou obnoveny již po několika hodinách od jejího ukončení (obr. 7).

Obr. 7. Obr. 8. Obr. 9.

Obr. 7. Zotavení svodiče přepětí po dlouhodobé zatěžovací zkoušce
Obr. 8. Oddělovací jednotka Disconnector DIC 10
Obr. 9. Počítadlo impulsů IZ(M) 100

Pro výběr svodičů přepětí, které jsou určeny k ochraně v soustavách vn, jsou důležité především tři parametry:

  • maximální sdružené napětí Um,
  • způsob uzemnění uzlu soustavy vn,
  • podmínky venkovního prostředí (např. stupeň znečištění) v místě instalace svodičů.

Tab. 1a - Výběr svodičů DEHNmid v závislosti na jmenovitém napětí soustavy, způsobu uzemnění uzlu a době odpojení zemního spojení (ta). Zapojení svodiče je vždy vodič-zem

Napětí soustavy
UL-L (kV)
Maximální napětí
Um (kV)
Soustava s izol. uzlem/komp. zem. spojení Soustava s izolovaným uzlem/odpojováním zemních spojení
ta = 0,1 s T = 1,15 ta = 0,5 s T = 1,10 ta = 1,0 s T = 1,08 ta = 3,0 s T = 1,04 ta = 10,0 s T = 1,00
6 7,2 DMI 9 … DMI 9 … DMI 9 … DMI 9 … DMI 9 … DMI 9 …
10 12 DMI 15 … DMI 12 … DMI 12 … DMI 12 … DMI 12 … DMI 12 …
15 17,5 DMI 24 … DMI 18 … DMI 18 … DMI 18 … DMI 18 … DMI 18 …
20 24 DMI 30… DMI 21 … DMI 24 … DMI 24 … DMI 24 … DMI 24 …
30 36 DMI 45 … DMI 33 … DMI 33 … DMI 36 … DMI 36 … DMI 36 …

Tab. 1b - Výběr svodičů DEHNmid v závislosti na jmenovitém napětí soustavy, způsobu uzemnění uzlu a době odpojení zemního spojení (ta). Zapojení svodiče je vždy vodič-zem.

Soustava s přímo uzemněným uzlem
(faktor zemního spojení <= 1,4)
Soustava s nepřímo uzemněným uzlem
ta = 0,1 s
T = 1,15
ta = 0,5 s
T = 1,10
ta = 1,0 s
T = 1,08
ta = 3,0 s
T = 1,04
ta = 10,0 s
T = 1,00
ta = 1,0 s
T = 1,08
ta = 3,0 s
T = 1,04
ta = 10,0 s
T = 1,00
DMI 6 … DMI 6 … DMI 6 … DMI 6 … DMI 9 … DMI 9 … DMI 9 … DMI 9 …
DMI 9 … DMI 12 … DMI 12 … DMI 12 … DMI 12 … DMI 12 … DMI 15 … DMI 15 …
DMI 15 … DMI 15 … DMI 15 … DMI 15 … DMI 15 … DMI 18 … DMI 18 … DMI 21 …
DMI 18 … DMI 21 … DMI 21 … DMI 21 … DMI 21 … DMI 24 … DMI 27… DMI 27 …
DMI 27… DMI 30 … DMI 30 … DMI 30 … DMI 31 … DMI 36 … DMI 39 … DMI 39 …

Základní příslušenství svodičů přepětí DEHNmid a DEHNtrack

Oddělovací jednotka

Oddělovací jednotka Disconnector DIC 10 pro svodiče DEHNmid (obr. 8), pracující na principu nevýbušného jiskřiště. Zajišťuje především oddělení přetíženého svodiče od sítě, zabraňuje vzniku zemního spojení a tím podporuje bezporuchový provoz sítě vn.

Počítadlo impulsů

Počítadlo impulsů IZ(M) 100 (obr. 9) registruje počet svodů přepětí ve svodičích a umožňuje sledovat životnost svodičů pomocí registrace povrchových proudů.