Na podlagi prvega in četrtega odstavka 6. člena zakona o tehničnih ukrepih ("Uradni list SFRJ" št. 12/65 in 55/69) predpisuje zvezni sekretar za gospodarstvo v soglasju z Zveznim svetom za delo
P R A V I L N I K
O TEHNIČNIH UKREPIH ZA ZAŠČITO ELEKTROENERGETSKIH POSTROJEV PRED PRENAPETOSTJO
Ta pravilnik določa tehnične ukrepe za zaščito pred prenapetostjo, ki so obvezni pri gradnji, rekonstrukciji in eksploataciji elektroenergetskih postrojev.
Spodaj navedeni izrazi, ki so uporabljeni v tem pravilniku, imajo tale pomen:
1)
prenapetostni odvodnik je naprava, ki varuje električne naprave in postroje pred visokimi prehodnimi napetostmi in omejuje trajanje spremljajočega toka;
2)
ventilni prenapetostni odvodnik je odvodnik z zaporednimi nelinearnimi upori, ki omejujejo napetost in amplitudo spremljajočega toka in omogočajo njegovo pravočasno ugasnitev;
3)
cevni prenapetostni odvodnik je odvodnik s komoro, v kateri se zaradi električnega obloka razvije plin, ki prekine spremljajoči tok;
4)
iskrilo je priprava z dvema ali več med seboj razmaknjenimi elektrodami;
5)
zaščitno iskrilo je enojno iskrilo, ki rabi za zaščito pred prenapetostjo;
6)
izolacijsko (zunanje) iskrilo cevnega prenapetostnega odvodnika je iskrilo izven gasilne komore, vezano zaporedno z iskrilom v komori;
7)
nazivna napetost zaščitne naprave je najvišja dovoljena efektivna vrednost izmenične napetosti industrije frekvence med njenima priključkoma;
8)
nazivna frekvenca zaščitne naprave je nazivna frekvenca ali območje nazivnih frekvenc električnega omrežja, za katero je namenjena;
9)
prebojno rezelektrenje je pojav, ki nastane v izolaciji zaradi električnih obremenitev, pri čemer se napetost sesede in steče električni tok;
10)
preboj je prebojno razelektrenje skozi trdni dielektrik;
11)
preskok je prebojno razelektrenje v plinu, v tekočini ali po površini trdnega dielektrika;
12)
reagiranje iskrila je prebojno razelektrenje med elektrodama iskrila;
13)
udarni val je napetostni ali tokovni val ene polaritete, ki brez večjega nihanja naglo doseže maksimalno vrednost, nato pa, navadno počasneje, pade na nič;
14)
celotni udarni napetostni val je udarni napetostni val, ki ga ni prekinilo prebojno razelektrenje;
15)
odrezani udarni napetostni val je udarni napetostni val, ki ga je prekinilo prebojno razelektrenje na čelu, temenu ali hrbtu;
16)
odvodni tok zaščitne naprave je udarni tok, ki steče skozi zaščitno napravo po reagiranju njenega iskrila;
17)
nazivni odvodni tok zaščitne naprave je udarni tok določene oblike in določene temenske vrednosti, po katerem se razvrščajo zaščitne naprave glede zdržljivosti in zaščitnih karakteristik;
18)
zdržni udarni tok zaščitne naprave je udarni tok določene oblike in določene temenske vrednosti, ki je predviden za preizkušanje prepustne zmogljivosti zaščitne naprave;
19)
spremljajoči tok zaščitne naprave je tok zaradi omrežne napetosti, ki teče skozi zaščitno napravo ter spremlja odvodni tok;
20)
zdržna udarna napetost je udarna napetost določene temenske vrednosti oblike 1,2/50, ki jo izolacija mora zdržati;
21)
enominutna zdržna napetost je efektivna vrednost izmenične napetosti industrijske frekvence, ki jo mora izolacija zdržati eno minuto;
22)
enominutna zdržna napetost cevnega odvodnika je efektivna vrednost najvišje napetosti industrijske frekvence med priključkom odvodnika, ki jo mora odvodnik zdržati brez reagiranja njegovih iskril;
23)
izmenična napetost reagiranja zaščitne naprave je efektivna vrednost najnižje izmenične napetosti industrijske frekvence, ki priključena na zaščitno napravo povzroči reagiranje njenih iskril;
24)
udarna napetost reagiranja zaščitne naprave je najvišja vrednost napetosti, ki se pojavi na napravi, preden steče skoznjo odvodni tok;
25)
100%-na udarna napetost reagiranja zaščitne naprave je najnižja temenska vrednost udarne napetosti določene oblike, ki povzroči reagiranje zaščitne naprave pri vsaki uporabi;
26)
udarna napetost reagiranja na valovnem čelu je najvišja vrednost linearno naraščajoče napetosti, dosežena v trenutku reagiranja iskrila zaščitne naprave, za določen čas do reagiranja ali za določeno strmino;
27)
preostala napetost zaščitne naprave je napetost na njenih priključkih, medtem ko teče skoznjo odvodni tok;
28)
udarni zaščitni nivo zaščitne naprave je določen z najvišjo vrednostjo udarne napetosti, ki se more pojaviti pod določenimi pogoji med priključkom naprave; številčno se izraža z najvišjo vrednostjo naslednjih napetosti:
-
udarne napetosti reagiranja na valovnem čelu, deljeno z 1,15;
-
100%-ne udarne napetosti reagiranja zaščitne naprave za val oblike 1,2/50;
-
preostale napetosti za dani odvodni tok;
29)
zaščitni koeficient je razmerje med zdržno udarno napetostjo zaščitne opreme in udarnim zaščitnim nivojem zaščitne naprave, pri čemer se primerjata vrednosti iste polaritete;
30)
pričakovani tok je efektivna vrednost simetričnega toka kratkega stika, ki bi se pojavil v dani točki omrežja, če bi zaščitno napravo nadomestili z zvezo, katere impedanca je enaka nič;
31)
najvišja obratovalna napetost omrežja je najvišja efektivna vrednost medfazne napetosti, ki se pojavi v kateremkoli trenutku v katerikoli točki omrežja pri normalnih obratovalnih pogojih, pri čemer se ne upoštevajo prehodne spremembe napetosti zaradi motenj ali naglih sprememb obremenitve;
32)
omrežje z izolirano nevtralno točko je omrežje, v katerem nevtralna točka nima nikakršne hotene zveze z zemljo, razen prek signalnih, merilnih in zaščitnih naprav z zelo veliko impedanco;
33)
omrežje s kompenziranim tokom zemeljskega stika je omrežje, v katerem je nevtralna točka zvezana z zemljo čez dušilko s tolikšno reaktanco, da pri enofaznem zemeljskem stiku induktivni tok v glavnem kompenzira kapacitivno komponento toka zemeljskega stika industrijske frekvence;
34)
omrežje z ozemljeno nevtralno točko je omrežje, v katerem je nevtralna točka zvezana z zemljo neposredno ali čez ohmski upor oziroma reaktanco majhne vrednosti;
35)
omrežje z učinkovito na določenem mestu ozemljeno nevtralno točko je omrežje, v katerem ozemljitveni koeficient na določenem mestu ne presega 80%;
36)
omrežje z neučinkovito na določenem mestu ozemljeno nevtralno točko je omrežje, v katerem utegne ozemljitveni koeficient na tem mestu preseči 80%;
37)
ozemljitveni koeficient trifaznega omrežja na določenem mestu za določeno konfiguracijo omrežja je v odstotkih izraženo razmerje najvišje efektivne dozemne napetosti industrijske frekvence brezhibne faze na tem mestu omrežja med enofaznim ali večfaznim zemeljskim stikom nasproti dejanski medfazni napetosti industrijske frekvence, ki bi se pojavila na tem mestu po prenehanju okvare;
38)
stopnja izolacije elektroenergetske naprave je določena z vrednostima zdržnih napetosti (enominutne zdržne napetosti industrijske frekvence in zdržne udarne napetosti), ki karakterizirata izolacijo zadevne naprave glede na njeno dielektrično trdnost;
39)
prehodna povratna napetost je napetost, ki se pojavi med priključkoma cevnega odvodnika neposredno po prekinitvi spremljajočega toka in jo tvorita komponenta industrijske frekvence (osnovni val) in komponenta psevdoperiodične oziroma aperiodične oblike;
40)
povratna napetost je efektivna vrednost komponente industrijske frekvence prehodne povratne napetosti;
41)
prehodna povratna napetost tokokroga je prehodna povratna napetost določenega tokokroga, pogojena samo z njegovimi parametri;
42)
prehodna povratna omrežna napetost je prehodna povratna napetost omrežja na kraju, na katerem je odvodnik;
43)
nazivna prehodna povratna napetost je prehodna povratna napetost tokokroga, na katerega se nanaša nazivno območje spremljajočih tokov cevnega odvodnika;
44)
strmina čela prehodne povratne napetosti je hitrost naraščanja prehodne povratne napetosti, izražena v voltih na mikrosekundo, ki se ugotavlja po predpisanem postopku;
45)
temenska vrednost prehodne povratne napetosti je najvišja trenutna vrednost, ki jo doseže prehodna povratna napetost;
46)
amplitudni faktor prehodne povratne napetosti je razmerje med temensko vrednostjo prehodne povratne napetosti in temensko vrednostjo povratne napetosti;
47)
lastna frekvenca je frekvenca ali so frekvence v katerih omrežje niha v prostem režimu;
48)
nazivno območje spremljajočih tokov cevnega odvodnika je območje tokov med minimalnim in maksimalnim pričakovanim tokom, ki ga cevni odvodnik mora prekiniti pri svoji nazivni napetosti , če so izpolnjeni določeni pogoji glede strmine čela in amplitudnega faktorja prehodne povratne napetosti ter faktorja moči;
49)
koordinacija izolacije je uskladitev dielektrične trdnosti električne opreme, aparatov in vodov s karakteristikami zaščitnih naprav;
50)
zaščitna cona zaščitne naprave je vzdolž vodnika merjena razdalja pred zaščitno in za zaščitno napravo, na kateri prihaja do zvišanja napetosti nad zaščitni nivo, pri čemer pa napetost, še ne presega zdržne napetosti izolacije.
Zaščitne naprave in zaščita elektroenergetskih postrojev pred prenapetostjo morajo izpolnjevati splošne pogoje, ki so predpisani v naslednjih jugoslovanskih standardih in predpisih:
-
koordinacija izolacije v elektrotehniki - JUS N.B0.030;
-
smernice za koordinacijo izolacije v visokonapetostnih razdelilnih postrojih JUS N.B0.031;
-
ventilni prenapetostni odvodniki JUS N.B2.050;
-
tehnični predpisi za elektroenergetske postroje nad 1000 V ("Uradni list SFRJ" št. 14/67).
Proizvajalci, projektanti, izvajalci in uporabniki elektroenergetskih postrojev morajo upoštevati te predpise, kot tudi predpise, ki so navedeni v tem členu.
II. NAPRAVE ZA ZAŠČITO PRED PRENAPETOSTJO
1. Ventilni prenapetostni odvodniki
Glavne karakteristike ventilnega prenapetostnega odvodnika so:
-
nazivni odvodni tok (razred),
-
izmenični tok reagiranja,
-
100%-na udarna napetost reagiranja za val 1,2/50,
-
udarna napetost reagiranja na čelu vala,
Te karakteristike in njihove številčne vrednosti so podane v jugoslovanskem standardu - JUS V.B2.050.
Za odvodnike, ki se vgrajujejo v omrežje z napetostjo 220 kV in več, mora dati proizvajalec tudi vrednost stikalne napetosti reagiranja, definirane v jugoslovanskem standardu - JUS N.B2.050.
Če je odvodni sestavljen iz več enot, mora proizvajalec označiti položaj vsake enote odvodnika v skupini.
Ventilni prenapetostni odvodnik se veže vzporedno z zaščiteno izolacijo.
Nazivno napetost, nazivni odvodni tok (razred) in izmenično napetost reagiranja določajo obratovalni pogoji delovanja ventilnega odvodnika in so zato le-ti podlaga za njegovo izbiro glede na zanesljivost delovanja. Druge karakteristike, kot so 100%-na udarna napetost reagiranja za val 1,2/50, udarna napetost reagiranja na čelu vala in preostala napetost, predvsem pri nazivnem odvodnem toku, določajo udarni zaščitni nivo oziroma kvaliteto zaščite. Za odvodnike, ki se uporabljajo v omrežjih z napetostjo 220 kV in več, določajo stikalno napetost reagiranja prav tako obratovalni pogoji ventilnega odvodnika.
Izmenična napetost reagiranja odvodnikov vseh razredov, razen odvodnikov razreda 10 kA za zelo težke obratovalne pogoje, ne sme biti nižja od nazivne napetosti odvodnika, pomnožene z 1,5.
Udarni napetosti reagiranja 100% za val 1,2/50 in na čelu vala sta najvažnejši točki na karakteristiki reagiranja odvodnika. Po teh dveh točkah (vrednostih) se usklajuje oziroma preverja vskladitev zaščitnega in zdržnega nivoja vse dotlej, dokler odvodnik ne reagira.
Preostala napetost pomeni dejansko zaščitno karakteristiko po reagiranju iskrila ventilnega prenapetostnega odvodnika in se nasproti njej tudi določa oziroma preverja koordinacija izolacije.
2. Cevni prenapetostni odvodnik
Cevni prenapetostni odvodnik je uporaben za zaščito transformatorskih postaj in nadzemnih vodov pred prenapetostjo atmosferskega izvora.
Cevni prenapetostni odvodnik se veže vzporedno z zaščiteno izolacijo.
Glavne karakteristike cevnega prenapetostnega odvodnika so: