NÁZEV PROJEKTU: INVESTICE DO VZDĚLÁNÍ NESOU NEJVYŠŠÍ ÚROK ČÍSLO PROJEKTU: CZ.1.07/1.5.00/34.0521 AUTOR: ING. ZUZANA KERNDLOVÁ TEMATICKÁ SADA: ELEKTROENERGETIKA PRO ŽÁKY 4. ROČNÍKŮ STŘEDNÍ ŠKOLY TÉMA: PORUCHOVÉ STAVY, PŘEPĚTÍ, důsledky a vlivy ČÍSLO MATERIÁLU: VY_52_INOVACE_03_01_KEZU

Investice do vzdělání nesou nejvyšší úrok Název projektu: Investice do vzdělání nesou nejvyšší úrok Číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/34.0521 Číslo a název šablony: V/2 - Inovace a zkvalitnění směřující k rozvoji odborných kompetencí žáků středních škol Téma sady: Elektroenergetika pro žáky 4. ročníků střední školy Téma: Poruchové stavy, přepětí, důsledky a vlivy Číslo materiálu: VY_52_INOVACE_03_01_KEZU Druh učebního materiálu: Prezentace Předmět: Elektroenergetika Ročník: 4 Třída: Z4K Autor: Ing. Zuzana Kerndlová Datum vytvoření: 29.8.2013 Datum ověření: 18.9.2013 Ověřil: Autor Anotace: Materiál je určen pro 4. ročník SPŠEIT. Jedná se o výkladovou prezentaci k problematice přepětí. Studenti se seznámí s jednotlivými typy přepětí, příčinami vzniku,ochranami, přepěťovými zónami. Klíčová slova: Přepětí, přepěťová vlna,ochrany, kategorie přepětí,blesková ochrana Doplnit tabulku Investice do vzdělání nesou nejvyšší úrok

Poruchové stavy, přepětí, důsledky a vlivy ING. ZUZANA KERNDLOVÁ BRNO 2013

Poruchové stavy Přepětí je napětí jakéhokoliv druhu ohrožující správně navrženou a udržovanou izolaci zařízení. Přepětí – vnitřní (provozní – SEMP – Switching ElektroMagnetic Pulse) – vnější (atmosférické – LEMP– Lighting ElektroMagnetic Pulse) Přepětí – příčná (mezi fázemi nebo mezi fází a zemi) – podélná (zvýšené napětí mezi dvěma místy stejné fáze) Zdroj obr Free Stock Photos Obr.2 Přepětí v síti Obr.1 Vznik atmosférického přepětí INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ 4/14

Vnitřní přepětí Příčiny vzniku : Zapnutí vedení naprázdno ( Ferrantiho jev ) – od napájecího konce se šíří vlna jmenovitého napětí k otevřenému konci. Náhlé vypnutí nebo odlehčení sítě – velikost je závislá na velikosti proudu v okamžiku vypnutí. Rezonanční jevy při spínání – vedení má L a C, při síťovém kmitočtu výskyt jen výjimečně. INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ 5/14

Vnější přepětí Příčiny vzniku : Úderem blesku do vedení – v místě úderu až s vrcholovou vlnou 1000 – 4000 kV Elektrostatickou indukcí – vlivem atmosférických výbojů Úderem blesku v blízkosti vedení – ohrožena vedení s izolační hladinou 6 –15 kV Přepětí v rozvodnách způsobena mrakem nad rozvodnou – zařízení uvnitř stíněna, po vedení se šíří přepěťová vlna a ohrožuje zařízení rozvodny Obr.4 Přepětí elektrostatickou indukcí Obr.3 Vznik atmosférických přepětí na venkovních vedeních INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ 6/14

Šíření vln přepětí Tvar postupné vlny Vzniklý náboj se rozdělí na dvě části postupující k opačným koncům vedení. Vlny vyvolávají vlny proudu, šíří se rychlostí v, která pro venkovní vedení odpovídá rychlosti světla. rychlost šíření vlny energie vlny vlnová impedance vedení Jak tam mám dopsat jednotky? ( J ) INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ 7/14

Šíření vlny na rozhraní dvou vlnových impedancí část vlny projde u2,i2 část se odrazí a postupuje u0 i0 kde je součinitel přenosu Obr.5 Napěťová a proudová vlna na rozhraní dvou impedancí INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ 8/14

Vedení naprázdno na konci otevřené Odražená vlna napětí Odražená vlna napětí má stejné znaménko, a proto se napětí na otevřeném konci vedení zdvojnásobuje. Odražená vlna proudu je rovna přitékající vlně proudu, proto je výsledný proud roven nule. Obr.6 Vedení naprázdno na konci otevřené INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ 9/14

Kategorie přepětí - číselně definovaná úroveň odolnosti IV – na přívodu budovy, začátek instalace III – za hlavním rozvaděčem, pevná instalace II – na vývodech podružných rozvaděčů I – speciálně chráněná zařízení, tj. slaboproudé spotřebiče Obr.6 http://fei1.vsb.cz/kat420/vyuka/BC_FBI/Prednasky/prepeti_pres.pdf Obr.7 Kategorie přepětí INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ 10/14

Ochrana proti přepětí Provádí se standardně ve třech stupních, přitom každý stupeň musí přepětí zmenšit na předepsanou hodnotu. Jednotlivé stupně se instalují na rozhraní jednotlivých kategorií přepětí. SPD TYP 1 mezi kategorii IV a III SPD TYP 2 mezi kategorii III a II SPD TYP 3 mezi kategorii II a I Obr. 8 Rozhraní zón bleskové ochrany LPZ INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ 11/14

Přepěťové ochranné zařízení SPD – Surge Protective Device Je to přístroj, který má vzniklé přepětí omezit na míru bezpečnou pro chráněné zařízení. Bleskojistka, omezovač přepětí, jiskřiště, atd… s nelineární voltampérovou charakteristikou, ochraňují elektrická zařízení a přístroje před vysokým přepětím. SPD TYP 1 – schopnost svádět při přímých úderech blesku bleskové proudy svou zvláštní konstrukcí SPD TYP 2 – schopnost svádět přepětí vzniklá údery blesku nebo spínacími pochody SPD TYP 3 – sloužící k ochraně jednotlivých spotřebičů nebo skupin spotřebičů před přepětím a připojované k zásuvkám INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ 12/14

Použité zdroje Obr. 1 Free Stock Photos Obr. 2 Free Stock Photos Obr. 3 Učební texty z předmětu Elektroenergetika, SPŠE Brno, 2011 Obr. 4 Učební texty z předmětu Elektroenergetika, SPŠE Brno, 2011 Obr. 5 Učební texty z předmětu Elektroenergetika, SPŠE Brno, 2011 Obr. 6 Učební texty z předmětu Elektroenergetika, SPŠE Brno, 2011 Obr. 7 http://www.oez.cz/photo/obr-c-3-kategorie-prepeti Obr. 8 http://fei1.vsb.cz/kat420/vyuka/BC_FBI/Prednasky/prepeti_pres.pdf INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ 13/14

DĚKUJI ZA POZORNOST Ing. Zuzana Kerndlová zuzana.kerndlova@sspbrno.cz