Ograniczanie przepięć w systemach zasilania gwarantowanego (2)


OGRANICZANIE PRZEPIĆ
W INSTALACJI ELEKTRYCZNEJ
Ograniczanie przepięć w systemach
zasilania gwarantowanego
Andrzej Sowa
Większość współczesnych systemów elektronicznych (np. systemów informatycznych, tele-
komunikacyjnych, sterujących i kontrolno-pomiarowych) wymaga ciągłego i niezawodnego zasilania.
Z tego względu niezwykle istotne jest zapewnienie stabilności parametrów systemu zasilania elektro-
energetycznego urządzeń elektronicznych, gdyż konsekwencje nawet bardzo krótkotrwałych zaników
napięcia są coraz bardziej kosztowne i niebezpieczne.
Rozwiązaniem tego problemu jest zastosowanie wydzielonej instalacji elektrycznej, w której zasilanie o
gwarantowanych parametrach zapewniajÄ… bezprzerwowe systemy zasilania, tzw. zasilacze UPS (ang.
Uninterruptible Power System) oraz generatory prądotwórcze.
Przykładowy schemat blokowy instalacji zasilania gwarantowanego lokalnej sieci komputerowej
przedstawia rys.1.
W takich instalacjach należy ograniczyć przepięcia
SIEĆ ELEKTROENERGETYCZNA
do poziomów wytrzymywanych przez:
" zastosowane zasilacze UPS,
RG  Rozdzielna Główna
" urządzenia różnorodnych systemów elek-
trycznych i elektronicznych pracujÄ…cych w
Generator
obiekcie zasilane z instalacji zasilania gwa-
prądotwórczy
rantowanego.
RNR  Rozdzielnia Napięcia Rezerwowanego
Poniżej przedstawione zostaną przykłady tworzenia
systemów ograniczania przepięć w instalacji zasi-
lania gwarantowanego sieci komputerowych o lo-
kalnym charakterze, tzw. sieci LAN (ang. Local
UPS
Area Network).
Dobierając i rozmieszczając układy ograniczników
przepięć należy uwzględnić konieczność ochrony
RNG  Rozdzielnia Napięcia Gwarantowanego
instalacji elektrycznej i zasilanych z niej urządzeń
przed:
f& bezpośrednim oddziaływaniem części prądu
piorunowego (systemy napięcia gwaranto-
RK  Rozdzielnia Kondygnacyjna
wanego w obiektach budowlanych wyposa-
żonych w urządzenia piorunochronne) oraz
f& działaniem wszelkiego rodzaju przepięć (obiek-
ty nie wyposażone w urządzenia pio-
TK  Tablica Komputerowa
runochronne i zasilane z długich podejść ka-
blowych).
KOMPUTERY
Rys. 1. Schemat blokowy instalacji zasilania gwaran-
SERWERY
towanego lokalnej sieci komputerowej
A. Sowa Ograniczanie przepięć w systemach zasilania gwarantowanego
Podstawowe informacje, jakie należy posiadać w celu określenia parametrów ograniczników przepięć
i miejsc ich montażu to:
f& lokalny poziom zagrożenia piorunowego i przepięciowego instalacji zasilania gwarantowanego,
f& poziomy odporności udarowej zastosowanych zasilaczy UPS i urządzeń systemów elektrycznych i
elektronicznych,
f& możliwości rozmieszczenia poszczególnych układów ograniczników przepięć w instalacji elek-
trycznej w obiekcie.
f& plan rozmieszczenia w obiekcie zasilaczy UPS i urządzeń elektronicznych.
Należy zauważyć, że zapewnienie bezpiecznej i bezawaryjnej pracy urządzeń i systemów wymaga za-
stosowania układów ochrony przepięciowej zarówno instalacje elektrycznej, jak i wszelkiego rodzaju
systemach przesyłu sygnałów.
Temat ochrony portów sygnałowych urządzeń nie będzie analizowany w tym artykule.
Ocena występującego zagrożenia
Postępując zgodnie z zaleceniami zawartymi w normie PN- IEC 61024-1-1 [3], w pierwszej fazie two-
rzenia systemu ochrony odgromowej i przepięciowej należy określić poziom ochrony wymagany dla
analizowanego obiektu.
Procedura wyboru poziomu ochrony jest następująca:
Etap 1  określenie średniej rocznej częstości wyładowań piorunowych Nd w obiekt (wartość Nd jest
iloczynem lokalnej gęstości doziemnych wyładowań piorunowych Ng i równoważnej powierzchni zbie-
rania wyładowań przez obiekt Ae).
Etap 2  określenie akceptowalnej częstości wyładowań piorunowych w obiekt Nc.
Etap 3  wyznaczenie wymaganej skuteczności urządzenia piorunochronnego z zależności
Nc
E e" 1-
Nd
Etap 4  wybranie poziomu ochrony, odpowiedniego dla wyznaczonej skuteczności E.
Ze względu na brak innych danych, do obliczenia średniej rocznej częstości Nd bezpośrednich wyłado-
wań piorunowych w obiekt ( PN-IEC 61024-1-1[3]) należy przyjmować wartości Ng podane w Załącz-
niku nr 1 do normy PN-86/E-05003/01 [1], które wynoszą:
" 1,8 wyładowań na km2 w ciągu roku dla obszarów Polski o szerokości geograficznej powyżej
51°30 ,
" 2,5 wyładowań na km2 na rok dla pozostałych obszarów kraju.
Po określeniu wymaganego poziomu ochrony tworzymy systemy ochrony odgromowej i przepięciowej
uwzględniają konieczność ich dostosowania do normatywnych parametrów wyładowań piorunowych,
które zostały zestawione w tablicy 1.
Dodatkowo, zgodnie z zaleceniami normy PN-IEC 61312-1 [4], przy ocenia zagrożenia piorunowego
należy przyjąć, że:
" ok. 50 % całkowitego prądu piorunowego wpływa do uziomu stacji,
" ok. 50% rozpływa się w pozostałych instalacjach (w zewnętrznych częściach przewodzących, in-
stalacji zasilania elektroenergetycznego i liniach przesyłu sygnałów).
A. Sowa Ograniczanie przepięć w systemach zasilania gwarantowanego
Odporność udarowa urządzeń
Zadaniem elementów i układów ochrony przepięciowej jest ograniczenie napięć i prądów udaro-
wych do poziomów leżących poniżej poziomów odporności udarowej chronionych urządzeń.
Tablica 1. Wartości podstawowych parametrów dla równych poziomów ochrony
Parametr Poziom I Poziom II Poziom III i IV
wartość szczytowa pierwszej składowej prądu 200 kA 150 kA 100 kA
kształt prądu pierwszej składowej (czas czoła/czas do półszczytu)
10/350
wartość szczytowa kolejnej składowej prądu 50 kA 37,5 kA 25 kA
kształt prądu kolejnej składowej (czas czoła/czas do półszczytu)
0,25/100
ładunek impulsowy pierwszej składowej 100 C 75 C 50 C
energia właściwa
10 MJ/&! 5,6 MJ/&! 2,5 MJ/&!
maksymalna szybkość narastania prądu piorunowego
200kA/µs 150kA/µs 100kA/µs
W przypadku analizowanego systemu zasilania gwarantowanego sieci LAN sÄ… to urzÄ…dzenia informa-
tyczne oraz zasilacze UPS.
Badania odporności na działania napięć i prądów udarowych określonych kształtów przeprowadza pro-
ducent urządzeń. W czasie takich badań urządzenie powinno być zasilane napięciem znamionowym i
dodatkowo do wybranych portów doprowadzane są probiercze napięcia i prądy udarowe.
Dokładny opis badań odporności urządzeń na działanie napięć i prądów udarowych zawiera norma PN-
EN 61000-4-5 [5].
W normie tej podano również:
zasady doboru poziomów udarów probierczych do badania urządzeń instalowanych w różnorod-
nych środowiskach elektrycznych,
dokładną charakterystykę poszczególnych środowisk elektrycznych i ich podział na tzw. klasy in-
stalacji.
Wartości zalecanych poziomów udarów probierczych oraz opis ich przebiegów czasowych przedsta-
wiono w tablicy 2.
Tworząc warunki do bezpiecznego działania zasilaczy UPS i urządzeń w sieci LAN można wybrać je-
den z przedstawionych poniżej sposobów postępowania:
" na podstawie informacji o zasadach ułożenia instalacji, zainstalowanych układach ograniczników
przepięć, systemie wyrównywania potencjałów oraz uziemienia określamy klasę środowiska [5] i
dobieramy zasilacz o odpowiednim poziomie odporności udarowej,
" tworzymy w obiekcie odpowiednie warunki do pracy wybranego zasilacza UPS i urządzeń informa-
tycznych o określonych poziomach odporności udarowej.
Poziomy odporności udarowej w przypadku systemów bezprzerwowego zasilania oraz urządzeń infor-
matycznych określają normy PN-EN 62040-2[9] oraz PN-EN 55024[7] (Tabl.3).
Wymogi wysokiej niezawodności systemu zasilania powodują, że producenci często wybierają wartości
udarów probierczych charakteryzujące wyższe klasy instalacji zapewniając odporność udarową zasila-
czy na poziomie 4 kV lub nawet 6 kV.
Podobne poziomy odporności udarowej charakteryzują zasilacze badane zgodnie z wymogami zaleceń
amerykańskich ANSI/IEEE C62.45-1987 [10].
Zakres badań urządzeń w zależności od określonych w tej normie kategorii przedstawiono w tablicy 2.
A. Sowa Ograniczanie przepięć w systemach zasilania gwarantowanego
Tablica 2. Przykładowe wartości poziomów i kształtów udarów probierczych stosowanych do badań urządzeń
Zakres badań Poziomy probiercze
Klasa
instalacji
przewód- przewód-ziemia
PN-EN 61000-4-5
przewód
" udary napiÄ™ciowe o ksztaÅ‚cie 1,2/50 µs/µs
0 NA NA
o wartości szczytowej napięcia regulowanej
1 NA 0,5 kV
od 500 V do 4 kV w przypadku otwartego
wyjścia generatora, 2 0,5 kV 1,0 kV
3 1,0 kV 2,0 kV
" udary prÄ…dowe 8/20 µs/µs i wartoÅ›ci szczy-
towej prądu od 0,25 kA do 2 kA na wyjściu
4 2,0 kV 4,0 kV
zwartym.
5 * *
x
NA - nie stosowane, * - zależy od klasy lokalnego systemu sieciowego.
ANSI/IEEE C62.45-1987
" Udary napiÄ™ciowe 0,5µs/100kHz 
6 kV
wysokoimpedancyjne obciążenie generatora,
0,5µs/100kHz
Kategoria A
200A
" Udary prÄ…dowe 0,5µs/100kHz 
niskoimpedancyjne obciążenie generatora
" udary napiÄ™ciowe o ksztaÅ‚cie 1,2/50 µs/µs
0,5µs/100kHz 6 kV
o wartości szczytowej 6 kV - wysokoimpedan-
500A
cyjne obciążenie generatora,
Kategoria B
" udary prÄ…dowe 8/20 µs/µs i wartoÅ›ci szczy-
1,2/50  8/20µs/µs 6 kV
towej prÄ…du 3 kA niskoimpedancyjne obciÄ…-
3 kA
żenie generatora,
Tablica 3. Przykładowe poziomy odporności udarowej przyłączy wejściowych zasilania prądem przemien-
nym urządzeń w systemie zasilania gwarantowanego
Urządzenia Poziomy odporności przyłączy wejściowych zasilania prądem przemiennym
na udar 1,2/50-8/20 µs
Urządzenia elektryczne i elektroniczne przeznaczone do użytkowania w śro-
UrzÄ…dzenie elektryczne i
dowisku mieszkalnym, handlowym i lekko przemysłowym
elektroniczne
(PN-EN 50082-1) - 2000 V niesymetryczne * / 1000 V symetryczne **.
Bezprzerwowe systemy zasilania (badania rozważane)
Bezprzerwowe systemy za-
silania
- 2000 V niesymetryczne * / 1000 V symetryczne **.
(PN-EN 62040-2:2002)
UrzÄ…dzenia informatyczne
UrzÄ…dzenia informatyczne.
- 2000 V linia  linia * / 1000 V linia do ziemi (uziemienia)** .
(PN-EN 55024)
Podając poziomy odporności stosowano zapis występujący w normach. Pomimo różnic w zapisie można
przyjąć, że badając odporność urządzenia udary doprowadzano między:
* - przewodem fazowym i przewodem ochronnym oraz między neutralnym a ochronnym,
** - przewodami fazowymi oraz między przewodem fazowym a neutralnym.
Zwiększenie odporności udarowej wymaga najczęściej zainstalowania w zasilaczach dodatkowych
elementów ograniczających przepięcia. W wielu przypadkach zainstalowane układy ochrony przepię-
ciowej spełniają wymogi ograniczników klasy III.
A. Sowa Ograniczanie przepięć w systemach zasilania gwarantowanego
Ograniczanie przepięć w instalacji elektrycznej
Zalecenia zawarte w normie PN-IEC 61643-1 [8], określają 3 klasy badań urządzeń ochrony przepię-
ciowej przeznaczonych do montażu w instalacji elektrycznej o napięciu do 1000 V. Zadania, miejsca
montażu oraz wymagany zakres badań ograniczników różnych klas zestawiono w tabl. 4.
W dalszej części niniejszej publikacji urządzenia ochrony przepięciowej będą nazywane ogranicznikami
przepięć z dodatkowych oznaczaniem klasy badań, którym one podlegają.
Zapewnienie poprawnego działania wielostopniowego systemu ograniczania przepięć wymaga skoor-
dynowania działanie poszczególnych układów ograniczników.
KoordynacjÄ™ uzyskujemy:
" stosując w układach ograniczniki o odpowiednio dobranych poziomach ograniczania przepięć (w
takich układach koordynacja działania następuje niezależnie od odległości pomiędzy poszczegól-
nymi stopniami ograniczników różnych klas),
" zachowując odpowiednie, zalecane przez producentów, odległości pomiędzy układami ogranicz-
ników różnych klas.
W tym ostatnim przypadku, jeśli niemożliwe jest zachowanie wymaganych odległości należy zastoso-
wać dodatkowe elementy odsprzęgające.
Tablica 4. Zadania, miejsca montażu oraz wymagany zakres badań ograniczników różnych klas
Charakterystyka ograniczników
Parametr
Klasa I Klasa II Klasa III
Niedopuszczanie do wnikania prądu pioruno- Ograniczanie przepięć pomiędzy: Ograniczanie przepięć pomię-
Zadanie
wego i wszelkiego rodzaju przepięć do instala- przewodami L1,L2,L3 i przewodem dzy:
cji elektrycznej wewnÄ…trz obiektu budowla- PE, przewodem L a neutralnym N,
nego. przewodami N i PE. przewodami N i PE.
Na szynie 35 mm lub w gniazdach bezpieczni- Na szynie 35mm lub w gniazdach bez- Na szynie 35mm, w puszkach,
kowych za głównymi zabezpieczeniami zasila- piecznikowych w miejscach rozgałęzienia gniazdach, w kanałach kablo-
Montaż
nia w miejscu wprowadzania instalacji elek- instalacji elektrycznej wewnÄ…trz obiektu wych, w urzÄ…dzeniach lub jako
trycznej do obiektu. Typowe miejsca montażu: budowlanego (rozdzielnice główne, roz- układy przenośne wtykane do
złącze, dodatkowa szafka obok złącza, roz- dzielnice oddziałowe, tablice rozdzielcze). gniazd,
dzielnica główna.
" znamionowym napięciem udarowym " znamionowym prądem wyładowczym
Zakres badań
" znamionowym udarem na-
1,2/50, In,
pięciowo-prądowym 1,2/50-
" prądem udarowym impulsowym Imax, " największym prądem wyładowczym
8/20.
Imax,
" znamionowym prądem wyładowczym
8/20. " napięciem udarowym 1,2/50.
Stosowanie dodatkowych elementów odsprzęgających może być kłopotliwe, gdyż tworzone w taki spo-
sób układy ograniczania przepięć zajmują więcej miejsca w rozdzielniach, a dodatkowo w elementach
odsprzęgających mogą płynąć tylko prądy o określonych granicznych wartościach (najczęściej 35 lub
63 A). W takim przypadku rośnie również ogólny koszt ochrony przepięciowej.
Uwzględniając powyższe fakty, w dalszej części zostaną przedstawiane układy ograniczników, których
działanie nie jest uzależnione od ich wzajemnego rozmieszczenia.
Najczęściej ochronę zasilaczy UPS dużej mocy (pracujących np. w konfiguracji centralnej) zapewnia
jednostopniowy układ ograniczników przepięć klasy I.
Przykładowe rozwiązanie dla systemów sieci TN-C-S i TN-S przedstawiono na rys.2.
W przedstawionym przykładzie ograniczniki umieszczono w Rozdzielni Głównej RG, co zapewnia
podstawową ochronę przed przepięciami instalacji w całym obiekcie.
W przypadku zastosowania generatora prądotwórczego (rys.1.) w obiekcie budowlanym zalecanym
miejscem montażu ograniczników jest Rozdzielnia Napięcia Rezerwowanego RNR.
Jeśli generator jest poza obiektem to należy go dodatkowo chronić przed przepięciami.
Uwzględniając konieczność pozostawienia marginesu bezpieczeństwa pomiędzy poziomem odpor-
ności udarowej zasilacza UPS a poziomem ochronnym układu ograniczników zalecane jest ograni-
czanie poziomów przepięć do wartości zestawionych w tablicy 5.
A. Sowa Ograniczanie przepięć w systemach zasilania gwarantowanego
Zasilanie podstawowe Zasilanie rezerwowe
System sieci TN-S
System sieci TN-C-S
ZK
L1
L1
L2
L2
L3
L3
RG
230/400 V
N
PEN
PE
Ograniczniki
przepięć
klasy I
RNR
BY-PASS
wewnętrzny
Układ połączeń
Układ połączeń
ograniczników przepięć
ograniczników przepięć Zasilanie
klasy I w RG
klasy I w RG
podstawowe
BY-PASS
zewnętrzny
UPS
Baterie
zewnętrzne
Przełącznik
obejścia
zewnętrznego
ODBIÓR
RNG
RG  Rozdzielnia Główna
RNR - Rozdzielnia Napięcia Rezerwowanego
RNG  Rozdzielnia Napięcia Gwarantowanego
Rys.2. Przykład ochrony przed przepięciami zasilacza UPS
Tablica 5. Poziomy ograniczania przepięć w zależności od poziomów odporności udarowej urządzenia
Poziom odporności udarowej zasilacza UPS Poziom ochrony układu ograniczników
2000V poniżej 1500V
4000 V poniżej 2500V
6000V poniżej 4000V
W przypadku konieczności ograniczania przepięć do poziomu poniżej 2000 V można zastosować
ograniczniki typu DEHNventil (rys. 3. [12]), który posiada w porównaniu z klasycznymi rozwiąza-
niami ochrony przepięciowej, następujące zalety:
" Zapewniają ochronę instalacji i urządzeń przed bezpośrednim działaniem prądów piorunowych
i wszelkiego rodzaju przepięciami.
" Pomimo zastosowania warystorów nie wprowadzają prądów upływu w instalacji elektrycznej.
" Istnieje możliwość montażu ograniczającego lub eliminującego spadki napięć na przewodach
łączących ogranicznik z przewodami fazowymi i szyną wyrównywania potencjałów.
" Ograniczają przepięcia do I kategorii wytrzymałości udarowej, (poniżej 1500V).
" Nie są wymagane odstępy ochronne pomiędzy ogranicznikiem a sąsiednimi urządzeniami tech-
nicznymi (obudowane iskierniki, nie występuje wydmuch na zewnątrz).
" Zastosowana metoda gaszenia łuku, zapewnia poprawne współdziałanie ograniczników i bez-
pieczników (zadziałanie ogranicznika nie powoduje przepalenia wkładek bezpiecznikowych o
wartościach od 35 A) i zapewniona jest ciągłość zasilania urządzeń.
A. Sowa Ograniczanie przepięć w systemach zasilania gwarantowanego
" Ograniczniki zajmują niewielką przestrzeń (odpowiednio szerokość odpowiadająca 6 lub 8
modułom TE).
" Nie wymagane są odstępy pomiędzy ogranicznikiem DEHNventil a ogranicznikami przepięć
klasy III.
a) b)
L1 L1´ L2 L2´ L3 L3´
Ń Ń Ń
H1 H2 H3
+" +" +"
PEN
Rys.3. Ograniczanie przepięć do wartości poniżej 1500V,
a) widok ogranicznika klasy I DEHNventil TNC,
b) ogólny schemat sterowych iskierników w ograniczniku DEHNventil TNCil
W analogiczny sposób chronione są zasilacze UPS o odporności udarowej 4000 V. W takich przypad-
kach do ograniczania przepięć można zastosować układy:
" z omówionymi wcześniej ogranicznikami o poziomie ochrony poniżej 1500V,
" z ogranicznikami zapewniającymi poziom ochrony poniżej 2500V (klasa I i II w jednym module).
W przypadku wybrania drugiej z opisanych możliwości ciekawym rozwiązaniem jest zastosowanie
ograniczników DEHNbloc Maxi (Rys.4).charakteryzujących się napięciowym poziomem ochrony po-
niżej 2500 V.
b) b)
Rys.4. Ograniczanie przepięć do poziomu poniżej 2 500V
a) widok ograniczników DEHNbloc Maxi,
b) schemat ogólny układu iskierników i warystora
A. Sowa Ograniczanie przepięć w systemach zasilania gwarantowanego
W przedstawionym ograniczniku również zastosowano układ kontrolny umożliwiający przekazywania
informacji o wzroście temperatury iskierników i warystora ponad dopuszczalne wartości.
W systemie zasilania gwarantowanego ochrona przed przepięciami nie ogranicza się tylko do zasilacza
UPS, ale obejmuje również urządzenia elektroniczne zasilane ze zródła napięcia gwarantowanego.
Poniżej przedstawiono typowe wielostopniowe układy połączeń ograniczników przepięć i ich rozmiesz-
czenie w systemie gwarantowanego zasilania lokalnych sieci komputerowych.
W przypadku odporności udarowej zasilaczy UPS na poziomie 6 kV można stosować ograniczniki kla-
sy I o napięciowym poziomie ochrony poniżej 4000 V (rys. 5).
Rys. 5. Ograniczanie przepięć do poziomu poniżej 4 000 V a) ogólny schemat połączeń ogranicznika DEHN-
bloc/3 , b) widok zamontowanego ogranicznika
Przykład 1. Obiekt z instalacją piorunochronną i zasilaczem UPS dużej mocy (tzw. konfiguracja
centralna)
Jak już wspomniano, odporność udarowa takich zasilaczy bezprzerwowych wynosi najczęściej 2 kV
lub 4kV, a odporność poszczególnych urządzeń informatycznych można przyjąć na poziomie 1500V 
2000V.
W takich przypadkach do ochrony przed działaniem prądu piorunowego i przepięciami należy w insta-
lacji elektrycznej obiektu zastosować wielostopniowy układ ochronny (rys.6.) tworzony przez:
" ograniczniki przepięć klasy I zainstalowane np. w Rozdzielni Głównej RG,
" ograniczniki przepięć klasy II (rys.7.) instalowane np. w Tablicach Komputerowych TK, z któ-
rych zasilane sÄ… komputery,
" ograniczniki przepięć klasy III instalowane przed chronionymi urządzeniami w przypadkach
znacznego ich oddalenia od tablic z ogranicznikami klasy II.
A. Sowa Ograniczanie przepięć w systemach zasilania gwarantowanego
Zasilanie podstawowe Zasilanie rezerwowe
ZK
L1
L2
L3
RG
230/400 V
PEN
RG  Rozdzielnia Główna
Ograniczniki
RNR - Rozdzielnia Napięcia
przepięć
Rezerwowanego
klasy I
RNG  Rozdzielnia Napięcia
Gwarantowanego
RNR
Układ połączeń
ograniczników przepięć
klasy I w RG
Zasilanie
podstawowe
UPS
Baterie
zewnętrzne
Przełącznik
obejścia
zewnętrznego
ODBIÓR
RNG
TK2
RK
L RK  Rozdzielnia Kondygnacyjna
N
TK - Tablica Komputerowa
PE
Do tablic
komputerowych
TK2
TK1
Ograniczniki
Ograniczniki
Układ połączeń
przepięć
przepięć
ograniczników przepięć
klasy II
Zasilanie urządzeń
klasy II w TK2 klasy II
L1
N
PE
Ograniczniki
przepięć
klasy III
Układ połączeń
ograniczników klasy III
Rys.6. System ograniczania przepięć w instalacji elektrycznej napięcia gwarantowanego (układ z centralnym
zasilaczem UPS)
Przykład 2. Obiekt z instalacją piorunochronną z kilkoma zasilaczami UPS (tzw. konfiguracja
rozproszona ).
Innym rozwiązaniem jest zastosowanie zasilaczy UPS małej lub średniej mocy, które tworzącą sieć na-
pięcia gwarantowanego w wydzielonych pomieszczeniach obiektu (np. pomieszczenia z serwerami,
wybrane stacje robocze).
A. Sowa Ograniczanie przepięć w systemach zasilania gwarantowanego
Rys.7. Przykład montażu ograniczników klasy II typu DEHNquard.
Odporność udarowa takich zasilaczy, podobnie jak i urządzeń informatycznych, jest najczęściej na po-
ziomie 2 kV. W takich systemach należy zastosować wielostopniowe układy ochronne (rys.8.) tworzo-
ne przez:
" ograniczniki przepięć klasy I zainstalowane w Rozdzielnicy Głównej RG,
" ograniczniki przepięć klasy II instalowane w tablicach komputerowych TK, z których zasilane są
UPS-y i komputery.
" ograniczniki przepięć klasy III instalowane przed chronionymi urządzeniami w przypadkach
znacznego ich oddalenia od tablic z ogranicznikami klasy II.
W instalacji elektrycznej obiektu nie posiadającego instalacji piorunochronnej i zasilanego z długiego
podejścia kablowego można zastosować jednostopniowy układ ochronny składający się z ograniczni-
ków klasy II. Są one najczęściej instalowane w tablicy, do której podłączony jest zasilacz UPS.
W przypadku większych obiektów i znacznych odległości pomiędzy tablicą z ogranicznikami klasy II a
zasilaczami należy dodatkowo zastosować ograniczniki klasy III.
Podsumowanie
Kompleksowe potraktowanie zagadnień ochrony odgromowej i przepięciowej w systemach napięcia
gwarantowanego wymaga:
- przeanalizowania występującego zagrożenia,
- uzyskania informacji o odporności udarowej zasilaczy UPS i zasilanych przez nie urządzeń,
- odpowiedniego dobrania i rozmieszczenia ograniczników przepięć różnych klas w instalacji zasilania
elektroenergetycznego.
W niniejszym opracowaniu przedstawiono tylko ogólny tok postępowania przy ograniczaniu przepięć w
systemach napięcia gwarantowanego. W podobny sposób można dobierać i rozmieszczać układy ogra-
niczników przepięć w dowolnym systemie zasilania urządzeń elektrycznych i elektronicznych.
A. Sowa Ograniczanie przepięć w systemach zasilania gwarantowanego
L1
RG
L2
L3
RG  Rozdzielnia Główna
ograniczniki
przepięć RK  Rozdzielnia Kondygnacyjna
klasy I
TK  Tablica Komputerowa
PEN
RK
Układ połączeń
ograniczników przepięć
klasy I w RG
TK
ograniczniki
przepięć klasy II
UPS
Układ połączeń
ograniczników przepięć
klasy II w TK
L1
N
UPS
PE
Ograniczniki
przepięć
Układ połączeń
klasy III
ograniczników klasy
III, np. w kanale
Rys.8. System ograniczania przepięć w instalacji elektrycznej z kilkoma zasilaczami UPS.
Literatura
1. PN-86/E-05003/01: Ochrona odgromowa obiektów budowlanych. Wymagania ogólne.
2. PN-IEC 61024-1: 2001, Ochrona odgromowa obiektów budowlanych. Zasady ogólne.
3. PN-IEC 61024-1-1:2001, Ochrona odgromowa obiektów budowlanych. Zasady ogólne. Wy-
bór poziomu ochrony dla urządzenia piorunochronnego.
4. PN-IEC 61312-1: 2001, Ochrona przed piorunowym impulsem elektromagnetycznym. Zasady
ogólne.
5. PN-EN 61000-4-5:1998, Kompatybilność elektromagnetyczna (EMC). Metody badań i po-
miarów. Badania odporności na udary.
6. PN-IEC 60364-4-443:1999, Instalacje elektryczne w obiektach budowlanych. Ochrona dla za-
pewnienia bezpieczeństwa. Ochrona przez przepięciami. Ochrona przed przepięciami atmosferycz-
nymi i Å‚Ä…czeniowymi.
7. PN-EN 55024:2000, Kompatybilność elektro-magnetyczna (EMC). Urządzenia informatycz-
ne. Charakterystyka odporności. Metody pomiaru i dopuszczalne poziomy.
8. PN IEC 61643-1:2001, Urządzenia ogranicza-jące napięcia dołączone do sieci rozdzielczych
niskiego napięcia. Wymagania techniczne i metody badań.
9. PN-EN 62040-2:2002, Bezprzerwowe systemy zasilania. Część 2. Wymagania dotyczące
kompatybilności elektro-magntycznej (EMC).
10. ANSI/IEEE C62.45-1987 IEEE Guide on Surge Testing for Equipment Connected to Low-
Voltage AC Power Circuits.
11. Interpretacja postanowień norm serii PN-86-92/E-05003 i serii PN IEC 61024 wg decyzji
NKP 55 www.ochrona.net.pl
12. Katalog wyrobów firmy DEHN


Wyszukiwarka