©1992 MIPEL, spol. s r.o., Prievozská 1, 82109 Bratislava.+421 948 745 454  mipel@mipel.sk 

Vznik a šírenie prepätia.

14.06.2018

Vznik a šírenie prepätia.

V súčasných prenosových systémoch a elektrických inštaláciách sú neustále prítomné prechodové javy, niektoré malé, a niektoré veľké. Zapínanie induktívnych zát'aží, výboje blesku a spínanie na prenosových systémoch môžu vytvárať obrovské prepäťové špičky. Tieto špičky alebo prechodové javy sú dlhé rádovo len desiatky až stovky milisekúnd, ale sú veľmi nebezpečné.

Odkiaľ prepäťové špičky prichádzajú


Ak vypneme induktívnu záťaž, ako je motor alebo transformátor, môze dôjsť k vytvoreniu napäťovej špičky. V mnohých prípadoch sú napäťové špičky využívané - napríklad zapaľovací systém automobilu závisí od generovania napäťových špičiek v cievke. Pri meraní na elektrickej sieti však napäťové špičky môžu spôsobiť problémy.
V zapaľovaní automobilu je zdroj energie slabý a iskra zmizne akonáhle zmizne napätie. V rozvodovom systéme, ale napätie neklesne, a pretože zdroje týchto systémov majú vysokú energiu, môžu dodávať do výboja prúd do doby kedy zareaguje najbližší ochranný prístroj. Vytvorí sa tak vodivá plazma, ktorá môže spôsobiť veľké problémy.

Bezpečnostné štandardy skúšobných a meracích prístrojov

Pre zabezpečenie lepšej bezpečnosti elektrotechnikov, boli vyvinuté nové bezpečnostné štandardy pre skúšobné a meracie prístroje používané u systémov do 1 OOO V striedavých vrátane rozvodov 400 a 690 V trojfázových. Ide o normu pre konštrukciu meracích prístrojov [209].
Elektrické rozvodné systémy sú rozdelené do štyroch kategórií počnúc miestom spotrebiča.
Začíname kategóriou jedna (v mieste spotrebiča) a čím bližšie sme k napájacej zdrojovej časti systému, tým je kategória vyššia, pretože hrozí väčšie nebezpečenstvo.
Prepätie v kategóriách tri a štyri sú veľmi nebezpečné, pretože prúd, ktorý môže vznikať v týchto častiach rozvodov pri poruche môže dosiahnuť až tisícov ampérov.

Kategória štyri - zodpovedá napájaciemu vedeniu až k hlavným rozvádzačom budov a zahŕňa vrchné i káblové vedenie slúžiace k tomuto napájaniu.


Kategória tri - zodpovedá vnútornému rozvodu budov a zahŕňa aj trojfázové priemyselné rozvody 3x400 V a viac, zbernice rozvádzačov, či ovládanie motorov, pevne pripojené zariadenia, atď.
Do kategórie tri patria tiež veľké záťaže, ktoré môžu produkovať vlastné prepäťové vlny. Takéto záťaže sú v súčasnosti veľmi časté.


Väčšina elektrotechnikov pracuje v prostredí kategórie tri a štyri, a v mnohých prípadoch pracujú ľudia v prostredí kategórie štyri, bez toho, že o tom vedia. To môže viesť k veľkému nebezpečenstvu a ohrozeniu ich zdravia i života.


Inštalácie nižších kategórií majú zvyčajne vyššiu impedanciu, ktorá tlmí prechodové javy a pomáha obmedziť poruchový prúd, ktorý môže živiť horiaci oblúk a vznik horúcej plazmy.

Kategória dva - zodpovedá rozvodom najnižšej úrovne a pohyblivým prívodom 230 V. Kategória jedna - sú istené elektronické obvody (istenie vnútri zariadenia).
Väčšina inštalácií zahŕňa niekoľko kategórií. Napríklad bežný rozvádzač pre motory je kategórie tri na strane napätie 400 V, a kategória jedna na strane ovládania. Tu je nutné použiť merací prístroj s kategóriou minimálne tri. Použiť pre meranie, v takomto mieste, lacnú skúšačku alebo multimeter s kategóriou dva znamená, že riskujeme explóziu prístroja a popáleniny.


Všeobecne, tam, kde sú možné veľké poruchové prúdy, majú prepäťovej vlny vyššiu úroveň a meranie sa teda stáva nebezpečnejším, preto tam použijeme prístroje s vyššou kategóriou.
Ak pracujeme v prostredí kategórie tri alebo štyri, mali by sme používať prístroje označené CAT III 600 V alebo 1 OOO V alebo CA T IV 600 V. Napríklad pri meraní na prívodoch do budov a na vonkajších rozvodoch, by nemali byť používané iné prístroje ako kategória štyri. Pre potrebu rozhodnutia, ktorý prístroj použiť, musia výrobcovia prístrojov uviesť na paneli prístroja príslušnú kategóriu pre ktorú je prístroj použiteľný (obr. 2-2) tak, aby si bol technik vždy pred použitím istý, že používa vhodný prístroj.

kurz elektrotechnikov

Prečo sú prepäťové javy tak nebezpečné


Ak meriame napätie medzi fázovými vodičmi na napájacom vedení 400 V k motoru, jedná sa o meranie v prostredí kategórie tri, kde môžu potenciálne vzniknúť veľmi vysoké skratové prúdy do doby vybavenia najbližšieho istiaceho zariadenia (napr. do doby samočinného odpojenia ističom).
Väčšina prepätí spôsobených zapnutím záťaže prípadne úderom blesku sú viac než dostatočné, aby spôsobili oblúkový výboj vnútri prístroja. Skratové prúdy o veľkosti až státisícov ampérov potom môžu pretekať niekoľko mikrosekúnd. Pri týchto prúdoch sa prehrejú hroty meracích sond a tieto hroty sa začnú "upalovať" (otupovať oblúkom, skracovať). Vytvára sa oblúk medzi kontaktným bodom a meracím hrotom. V ten istý čas je odštartovaný výboj, ktorý exploduje vo vnútri prístroja. Následne merací prístroj exploduje v rukách osoby, ktorá vykonáva meranie.
Oblúky na meracích hrotoch vedú k vyparovaniu meracích sond (hrotov). Ak sa spoja tieto dva oblúky (použité dve meracie sondy - napr. meranie medzi dvoma fázami), v blízkosti sond sa vytvára jeden veľký oblúk, ktorý vytvára priame spojenie oboch fázových vodičov s veľmi nízkou impedanciou. Výsledkom je náraz oblúka, ktorý môže viesť k vytváraniu gule horúcej plazmy živenej energiou systému. Keď toto nastane, môže teplota dosiahnuť až 6000 °C. Plazma takejto teploty spôsobí veľmi vážne poranenia osoby vykonávajúcej samotné meranie a dynamické účinky skratu môžu poškodiť systém.
To všetko sa môže stať pri obyčajnom bežnom meraní alebo kontrole napätia, pokiaľ merací prístroj nie je konštrukčne vhodný pre dané miesto.

KONTAKTY

MIPEL, spol. s r. o.

Adresa: Prievozská 1, 82109 Bratislava

Email: mipel@mipel.sk

Telefón: Jana Zachová 0948745454

OGYyODQ5