Для которых предназначены устройства защиты от импульсных перенапряжений

ПРИМЕЧАНИЕ 1. В качестве меры защиты с целью снижения P_C подходит только устройство согласованной защиты от импульсных перенапряжений. Устройство согласованной защиты от импульсных перенапряжений эффективно для снижения P_C только в сооружениях, защищенных системами с формированием восходящего лидера (ФВЛ) или в сооружениях с непрерывным металлической или железобетонной арматурой, выступающей в качестве естественной системы ФВЛ, при условии, что в них выполнены требования к соединениям и заземлению электрических кабелей.

ПРИМЕЧАНИЕ 2. Для экранированных внутренних систем, подключенных к внешним линиям электропередач, состоящим из молниезащитного кабеля или систем с прокладкой электрических проводов в молниезащитных кабелепроводах, металлическом кабелепроводе или металлических трубках, может не требоваться установка согласованного устройства защиты от импульсных перенапряжений.

ПРИМЕЧАНИЕ 3. Возможно получение более низких значений P_SPD в случае, если у устройства защиты от импульсных перенапряжений повышенные защитные характеристики (защита от более высоких значений тока, более низкий уровень защиты и т.д.) по сравнению с требованиями, установленными для уровня молниезащиты I в соответствующих местах установки.

A.5.4 Вероятность P_M выхода из строя внутренних систем в результате разряда молнии рядом с сооружением

Вероятность P_M того, что разряд молнии рядом с сооружением приведет к выходу из строя внутренних систем, зависит от применимых мер молниезащиты (ММ) в соответствии с коэффициентом K_MS.

В случаях, когда устройство защиты от импульсных перенапряжений, соответствующее требованиям стандартов EN 61643-11 и TS 61643-12, не предусмотрено, значение P_M равно значению P_MS.

Значения P_MS в зависимости от K_MS приведены в таблице А.12, где K_MS является коэффициентом, относящимся к характеристикам используемых мер защиты.

В случаях, когда устройство защиты от импульсных перенапряжений согласно стандартам EN 61643-11 и TS 61643-12 предусмотрено, значение P_M является минимальным значением в диапазоне

между P_SPD и P_M.

Таблица А.12. Значение вероятности P_MS в зависимости от коэффициента K_MS

Kms	Pms
≥ 0,4
0,15	0,9
0,07	0,5
0,035	0,1
0,021	0,01
0,016	0,005
0,015	0,003
0,014	0,001
≤ 0,013	0,0001

Для внутренних систем, включающих оборудование, не соответствующее значению сопротивления, диэлектрической прочности или устойчивости к перепадам напряжения, приведенному в соответствующих стандартах на изделие, необходимо принимать P_MS = 1.

Значения коэффициента K_MS получаются как произведения следующих значений:

K_MS = K_S1 x K_S2 x K_S3 x K_S4 (40),

где

K_S1 принимает во внимание эффективность экранирования сооружения, систему ФВЛ и другие

защитные средства на границе зоны молниезащиты 0/1; K_S2 принимает во внимание эффективность экранирования внутри сооружения на границе зоны

молниезащиты X/Y (X>0, Y>1); K_S3 принимает во внимание характеристики внутренней проводки (см. таблицу А.13); K_S4 принимает во внимание выдерживаемое импульсное напряжение системы, подлежащей защите.

Внутри зоны молниезащиты на безопасном расстоянии от экранной защиты на границе, по меньшей мерe, равном ширине ячейки w, коэффициенты K_S1 и K_S2 для системы ФВЛ или пространственной сетчатой экранной защиты могут рассчитываться по формуле:

K_S1 = K_S2 = 0,12 x w (41),

где w(m) является шириной ячейки пространственной сетчатой экранной защиты или токоотводов системы ФВЛ сетчатого типа, расстоянием между металлическими колоннами сооружения или расстоянием между железобетонными решетками, выступающими в качестве естественной системы ФВЛ.

Для цельнометаллической экранной защиты толщиной от 0,1 мм до 0,5 мм K_S1 = K_S2 = от 10^-4 до 10^-5.

В случаях, когда петля индуктивности пролегает рядом с экранными токоотводами на границе зоны молниезащиты на расстоянии от экранного токоотвода менее безопасного расстояния, значения K_S1 и K_S2 будут выше. Например, значения K_S1 и K_S2 необходимо удваивать в случаях, когда расстояние до экранного токоотвода варьируется от 0,1 w до 0,2 w.

Для последовательно соединенных зон молниезащиты, итоговый коэффициент K_S2 будет являться произведением соответствующих значений K_S2 для каждой зоны молниезащиты.

ПРИМЕЧАНИЕ 1. Максимальное значение K_S1 ограничивается 1.

Страница 55/81

Таблица А.13. Значение коэффициента K_S3 в зависимости от типа внутренней проводки

Тип внутренней проводки	Ks3
Неэкранированный кабель – защита трассы во избежание замкнутых контуров отсутствует 1)
Неэкранированный кабель – имеется защита трассы во избежание больших замкнутых контуров 2)	0,2
Неэкранированный кабель – имеется защита трассы во избежание замкнутых контуров 3)	0,02
Экранированный кабель с сопротивляемостью экранной защиты 4) 5 < RS ≤ 20 Ω / km	0,001
Экранированный кабель с сопротивляемостью экранной защиты 4) 1 < RS ≤ 5 Ω / km	0,0002
Экранированный кабель с сопротивляемостью экранной защиты 4) RS ≤ 1 Ω / km	0,0001
1) Токоотводы с замкнутым контуром и разными кабельными трассами в больших зданиях (площадь замкнутого контура в пределах 50 м2). 2) Токоотводы с замкнутым контуром в одном и том же кабельном проводе, либо токоотводы с замкнутым контуром в разных кабельных трассах в небольших зданиях (площадь замкнутого контура в пределах 10 м2). 3) Токоотводы с замкнутым контуром с прокладкой в одном и том же кабеле (площадь замкнутого контура в пределах 0,5 м2). 4) Кабель с экранной защитой, обладающей сопротивлением RS (Ω/km), связанной с шиной для выравнивания потенциалов (замыкателем) на обоих концах, при этом оборудование подключено к этой же шине.

Для проводки, продолженной в цельном металлическом трубопроводе, связанном с шинами для выравнивания потенциалов на обоих концах, значения K_S3 необходимо умножать на 0,1.

Коэффициент K_S4 рассчитывается по формуле:

K_S4 = 1,5/U_w (42),

где U_w – это нормативное выдерживаемое импульсное напряжение системы, подлежащей защите, в кВ.

В случае наличия во внутренней системе оборудования с другими уровнями выдерживаемого импульсного напряжения, необходимо выбирать коэффициент K_S4, соответствующий самому низкому значению выдерживаемого импульсного напряжения.

А.5.5 Вероятность P_U причинения ущерба людям и животным в результате разряда на линию электропередач

Значения вероятности P_U причинения ущерба людям и животным напряжением прикосновения в результате разряда молнии на линию электропередач, входящую в сооружение, зависит от характеристик экранной защиты линии электропередач, выдерживаемого импульсного напряжения внутренней системы, подсоединенной к линии электропередач, стандартных мер защиты (физических ограждений, предупредительных надписей и т. д. (см. таблицу А.9) и наличия устройства (устройств) защиты от импульсных перенапряжений на входе линии электропередач в сооружение.

В случаях, когда устройство (устройства) защиты от импульсных перенапряжений не предусмотрено для уравнивания потенциалов, значение P_U является минимальным значением в диапазоне между P_SPD (таблица А.11) и P_LD.

ПРИМЕЧАНИЕ. Защита при помощи согласованного устройства защиты от импульсных перенапряжений в соответствии со стандартами EN 61643-11 и TS 61643-12 для снижения P_U в этом случае не требуется. Достаточно устройства (устройств) защиты от импульсных перенапряжений.

Таблица А.14. Значения вероятности P_LD в зависимости от сопротивления R_S экранной защиты кабеля и выдерживаемого импульсного напряжения U_w оборудования

Uw kV	5 < RS ≤ 20 Ω/km	1 < RS ≤ 5 Ω/km	RS ≤ 1 Ω/km
1,5		0,8	0,4
2,5	0,95	0,6	0,2
	0,9	0,3	0,04
	0,8	0,1	0,02
RS (Ω/km): сопротивление экранной защиты кабеля.

Для линий электропередач без экранной защиты необходимо принимать P_LD = 1.

При наличии мер физической защиты, таких как физические ограждения, предупредительные надписи и т. д., вероятность P_U необходимо дополнительно снизить, умножив ее на значения вероятности P_A, приведенные в таблице А.9.

А.5.6 Вероятность P_V причинения физического ущерба в результате разряда на линию электропередач

Значения вероятности P_V причинения физического ущерба в результате разряда на линию электропередач, входящую в сооружение, зависит от характеристик экранной защиты линии электропередач, выдерживаемого импульсного напряжения внутренних систем, соединенных с линией электропередач и имеющихся устройств защиты от импульсных перенапряжений.

В случаях, когда устройство (устройства) защиты от импульсных перенапряжений не предусмотрено для уравнивания потенциалов, значение P_V равно значению P_LD, где P_LD является вероятностью выхода из строя внутренних систем в результате разряда молнии на подключенную линию электропередач.

Значения P_LD приведены в таблице А.14.

В случаях, когда для уравнивания потенциалов предусмотрено устройство (устройства) защиты от импульсных перенапряжений, значение P_V является минимальным значением в диапазоне от P_SPD (см. таблицу А.11) и P_LD.

ПРИМЕЧАНИЕ. Защита при помощи согласованного устройства защиты от импульсных перенапряжений в соответствии со стандартами EN 61643-11 и TS 61643-12 не требуется для снижения P_U в этом случае. Достаточно устройства (устройств) защиты от импульсных перенапряжений.

А.5.7 Вероятность P_W выхода из строя внутренних систем в результате разряда на линию электропередач

Значения вероятности P_W выхода из строя внутренних систем в результате разряда на линию электропередач, входящую в сооружение, зависит от характеристик экранной защиты линии электропередач, выдерживаемого импульсного напряжения внутренних систем, соединенных с линией электропередач и установленных устройств защиты от импульсных перенапряжений.

В случаях, когда согласованное устройство защиты от импульсных перенапряжений, соответствующее стандартам EN 61643-11 и TS 61643-12 не предусмотрено, значение P_W равно значению P_LD, где P_LD является вероятностью выхода из строя внутренних систем в результате разряда молнии на подключенную линию электропередач.

Значения P_LD приведены в таблице А.14.

В случаях, когда согласованное устройство защиты от импульсных перенапряжений в соответствии со стандартами EN 61643-11 и TS 61643-12 предусмотрено, значение P_W является минимальным значением в диапазоне между P_SPD (см. таблицу А.11) и P_LD.

А.5.8 Вероятность P_Z выхода из строя внутренних систем в результате разряда молнии рядом с линией электропередач, входящей в сооружение

Значения вероятности P_Z выхода из строя внутренних систем в результате разряда рядом с линией электропередач, входящей в сооружение, зависит от характеристик экранной защиты линии электропередач, выдерживаемого импульсного напряжения внутренних систем, соединенных с линией электропередач и предусмотренных мер защиты.

В случаях, когда согласованное устройство защиты от импульсных перенапряжений, соответствующее стандартам EN 61643-11 и TS 61643-12 не предусмотрено, значение P_Z равно значению P_LI, где P_LI является вероятностью выхода из строя внутренних систем в результате разряда молнии на подключенную линию электропередач.

Значения P_LI приведены в таблице А.15.

В случаях, когда согласованное устройство защиты от импульсных перенапряжений в соответствии со стандартами EN 61643-11 и TS 61643-12 предусмотрено, значение P_Z является минимальным значением в диапазоне между P_SPD (см. таблицу А.11) и P_LI.

Таблица А.15. Значения вероятности P_LI в зависимости от сопротивления R_S экранной защиты кабеля и выдерживаемого импульсного напряжения U_W оборудования

Uw kV	Экранная защита отсутствует	Экранная защита не соединена с шиной уравнивания потенциалов, к которой подсоединено оборудование	Экранная защита подсоединена к шине уравнивания потенциалов, оборудование подключено к этой же шине
5 < RS ≤ 20 Ω/km	1 < RS ≤ 5 Ω/km	RS ≤ 1 Ω/km
1,5		0,5	0,15	0,04	0,02
2,5	0,4	0,2	0,06	0,02	0,008
	0,2	0,1	0,03	0,008	0,004
	0,1	0,05	0,02	0,004	0,002
RS (Ω/km): погонное сопротивление экранной защиты кабеля. ПРИМЕЧАНИЕ. Более точная оценка KS для экранированных и неэкранированных участков приведена в «Рекомендациях Международного союза электросвязи (ITU)» K.46

A.6. Оценка объема потерь L_X в сооружении