PLINSKI ODVODNIK za zaščito pred prenapetostjo pri udarih strele O knjigi: mehka vezava 176 strani 11 poglavij 125 slik in diagramov 24 enačb 13 tabel 60 strokovnih virov Založnik: Zavod TC SEMTO Stegne 25, 1000 Ljubljana Končna cena za kupca: 38 € (redna cena) O avtorjih: doc. dr. Martin Bizjak (urednik) France Brecelj dr. Nikola Jelić dr. Vincenc Nemanič mag. Andrej Pirih mag. Andrej Pregelj dr. Robert Rozman mag. Aleš Štagoj dr. Bojan Zajec semto Skupina avtorjev različnih tehniških strok, ki sodeluje pri razvoju naprav za prenapetostno zaščito in posebej pri plinskem odvodniku prenapetosti, je svoje izsledke večletnega dela strnila v to monografijo. Ker je plinski odvodnik prenapetosti v primerjavi z drugimi elementi za prenapetostno zaščito dokaj robusten element, ki prenese velike energijske obremenitve, se največ uporablja ravno za zaščito pred posledicami udara strele. Precejšen del monografije obravnava nastanek atmosferskih razelektritev, sam udar strele in učinke tega udara na zgradbe in opremo v njih, seveda pa so predstavljeni tudi zaščitni elementi s prenapetostnim plinskim odvodnikom na čelu. Neškodljivo odvajanje toka strele mimo objektov in zaščita pred vplivi različnih prenapetosti je osnovni namen vseh zaščitnih ukrepov. Le-ti so porazdeljeni na različne zaščitne cone, definirane glede na stopnjo učinka prenapetostnih vplivov v objektu. Odziv plinskega odvodnika na udarne toke strele in prenapetostne sunke na njegovih priključkih je posledica pojavov, ki jih te motnje sprožijo v notranjosti plinskega odvodnika. Te pojave skušamo v fizikalnem bistvu razumeti in jih v elektrotehniškem smislu izkoristiti za blaženje škodljivih učinkov na električne in elektronske naprave ter na njihovo priključno inštalacijo. Plinski odvodnik kot učinkovit in zanesljiv zaščitni element je mogoče izdelati s sodobnimi tehnološkimi postopki, ki obsegajo tudi visokovakuumske in druge čiste tehnologije. Nujna je uporaba materialov, od katerih imajo mnogi posebne lastnosti zaradi ekstremnih razmer, ki so jim izpostavljeni med delovanjem. Tudi tej temi je namenjen ustrezen del monografije. Končno je treba za kvalifikacijo uporabnosti in zanesljivosti izdelanega elementa opraviti niz preizkusov, določenih z mednarodnimi standardi. Preizkuse izvajamo v specializiranih laboratorijih, kjer je mogoče preizkušanec izpostaviti velikim napetostnim in tokovnim sunkom ter obremenitvi z velikimi kratkostičnimi tokovi. Rezultati takih preizkusov usmerjajo tudi dejavnosti v fazi razvoja plinskega odvodnika. Izboljšanje zmogljivosti in zanesljivosti tega zaščitnega elementa pa je tudi plod spoznanj in izkušenj razvojnikov in tehnologov, ki se vsakodnevno soočajo z lastnostmi materialov, orodij, specialne opreme in z različnimi tehnološkimi podrobnostmi. Urednik Martin Bizjak PREGLED VSEBINE PREDGOVOR KNJIGI OB ROB AVTORJI VSEBINA POMEN UPORABLJENIH SIMBOLOV 1. UVOD Aleš Štagoj 2. PREHODNE PRENAPETOSTI V OMREŽJIH NIZKE NAPETOSTI Martin Bizjak in Aleš Štagoj 2.1 OMREŽNE PRENAPETOSTI 2.2 PREKLOPNE PRENAPETOSTI 2.3 ELEKTROSTATIČNE RAZELEKTRITVE 2.4 ATMOSFERSKE RAZELEKTRITVE 2.4.1 Potek (negativne) atmosferske razelektritve 2.4.2 Druge vrste strel 2.4.3 Vplivi na okolico 2.4.4 Povečanje električnih potencialov zgradbe ob udaru strele 2.4.5 Električna in magnetna polja kot vzrok induciranih napetosti 3. ZUNANJA ZAŠČITA PRED DELOVANJEM STRELE Aleš Štagoj 3.1 GEOMETRIČNI ELEKTRIČNI MODEL 3.2 DOLOČANJE ZAŠČITENEGA PROSTORA 3.2.1 Zaščitni nivoji 3.2.2 Zaščitne cone 3.3 VRSTA IN IZVEDBA STRELOVODNIH LOVILNIH NAPRAV 3.3.1 Franklinov palični lovilnik 3.3.2 Radioaktivni lovilnik 3.3.3 Lovilnik z aktivno kroglo 4. ELEMENTI ZA PRENAPETOSTNO ZAŠČITO Robert Rozman 5. PLINSKI ODVODNIK PRENAPETOSTI Robert Rozman 5.1 DELOVANJE PLINSKEGA ODVODNIKA 5.2 OSNOVNE KONSTRUKCIJSKE VERZIJE 6. FIZIKALNI POJAVI PRI VŽIGU IN UGASNITVI RAZELEKTRITVE V PLINSKEM ODVODNIKU Martin Bizjak, Nikola Jelić, Vincenc Nemanič, Robert Rozman in Bojan Zajec 6.1 VŽIG RAZELEKTRITVE 6.1.1 Variabilnost napetosti električnega preskoka 6.1.2 Električni preskok pri hitrem naraščanju napetosti med elektrodama 6.1.3 Lastnosti delovnega plina v plinskem odvodniku 6.1.4 Netesnost in odkrivanje netesnih mest 6.1.5 Kvantitativna analiza plinskih zmesi 6.1.5.1 Osnove masne spektrometrije 6.1.5.2 Eksperimentalni primeri 6.2 FORMIRANJE STABILNE RAZELEKTRITVE 6.3 UGASITEV OBLOKA – PROBLEM SAMOUGASITVENE SPOSOBNOSTI PLINSKEGA ODVODNIKA 6.3.1 Povratni vžig obloka – plinski odvodnik ni samougasitven 6.3.2 Ugotavljanje mehanizma povratnega vžiga v plinskem odvodniku 6.4 MOŽNOSTI ZA POVEČANJE SAMOUGASITVENE SPOSOBNOSTI PLINSKEGA ODVODNIKA 6.4.1 Prekinitev sledilnega toka v »naravni ničli« izmeničnega toka 6.4.2 Prekinitev sledilnega toka s povečanjem obločne napetosti Ub 6.4.3 Kombinacija plinskega odvodnika in elektromehanskega odklopnika 6.4.4 Izboljšanje samougasitve plinskega odvodnika z gibanjem obloka med elektrodama 6.5 ZGOSTITEV PLAZME Z MAGNETNIM FOKUSIRANJEM 6.6 PRIMERLJIVOST RAZELEKTRITEV PRI NIZKIH IN ATMOSFERSKIH TLAKIH 7. NOTRANJA ZAŠČITA PRED DELOVANJEM STRELE Aleš Štagoj 7.1 IZENAČITEV POTENCIALA 7.1.1 Glavna izenačitev potenciala 7.1.2 Izenačitev potenciala za aktivne vode električnih naprav 8. NOTRANJA ZAŠČITA PRED PREHODNIMI PRENAPETOSTMI Aleš Štagoj 8.1 ODPORNOST NAPRAV PROTI PREHODNIM PRENAPETOSTIM 8.2 PRENAPETOSTNI RAZREDI 8.3 DEFINICIJE OSNOVNIH PARAMETROV PRENAPETOSTNE ZAŠČITE 8.3.1 Prenapetostni zaščitni razredi I, II, III 8.3.2 Maksimalna dovoljena obratovalna napetost Uc 8.3.3 Napetostni zaščitni nivo Up 8.3.4 Preostala napetost Ures 8.3.5 Udarni tok Iimp 8.3.6 Nazivni udarni tok odvajanja In 8.3.7 Kombinirani sunek 1,2/50 µs 8.3.8 Sledilni tok If 8.3.9 Občasna prenapetost UT 8.4 PRENAPETOSTNA ZAŠČITNA NAPRAVA 8.4.1 Zaščitni elementi s stikalno karakteristiko 8.4.2 Zaščitni elementi s stalno omejevalno karakteristiko 8.4.3 Prednosti in slabosti različnih vrst zaščitnih elementov 9. ELEKTRIČNI PREIZKUSI PLINSKIH ODVODNIKOV Aleš Štagoj 9.1 PREIZKUSI PLINSKIH ODVODNIKOV PO STANDARDU IEC 61643-11 9.1.1 Preizkus obratovalne trajnosti za plinski odvodnik zaščitnega razreda I 9.1.2 Preizkus obratovalne trajnosti za plinski odvodnik zaščitnega razreda II 9.2 IZVAJANJE ELEKTRIČNIH MERITEV V LABORATORIJU ZA MERITVE PRI VISOKI NAPETOSTI 9.3 REZULTATI PREIZKUSOV IN MERITEV 9.3.1 Vžigna napetost pri počasi naraščajoči preizkusni napetosti (Uvs) 9.3.2 Vžigna napetost pri hitrem napetostnem sunku (Uvd) 9.3.3 Preostala napetost Ur pri tokovnem udaru 8/20 µs 9.3.4 Preizkus prekinitve sledilnega toka 100 A s samougasitvijo 9.3.4.1 Vžig s hitrim napetostnim sunkom 1,2/50 µs 9.3.4.2 Vžig s tokovnim udarom 8/20 µs 9.3.4.3 Vžig s tokovnim udarom 10/350 µs 9.3.5 Stabilnost značilnih vrednosti plinskih odvodnkov kot merilo proizvodljivosti v seriji 9.3.5.1 Kvazistacionarna vžigna napetost Uvs, vžigna napetost pri napetostnem sunku Uvd in kapacitivnost C 9.3.5.2 Preostala napetost Ur pri tokovnih udarih 8/20 µs 9.3.5.3 Vedenje odvodnikov pri preizkusih na tokovni udar 10/350 µs 9.3.5.4 Preizkus samougasitve pri vžignem napetostnem sunku 1,2/50 µs 10. ZGRADBA IN IZDELAVA PLINSKEGA ODVODNIKA France Brecelj in Andrej Pregelj 10.1 MATERIALI ZA PLINSKI ODVODNIK 10.2 ZGRADBA PLINSKEGA ODVODNIKA IN SESTAVNI DELI 10.3 OPREMA IN NAPRAVE 10.4 KAKOVOST ODVODNIKOV, VZROKI ZA ODMIKE IN NAPAKE 10.5 UKREPI, KI IZBOLJŠAJO KAKOVOST PLINSKIH ODVODNIKOV 11. SKLEP Martin Bizjak
© Copyright 2024