Odporúčania EN IEC 60099 pre bleskozvody

Norma „EN IEC 60099 Odporúčania pre bleskozvody“, ktorú vypracovala Medzinárodná elektrotechnická komisia (IEC) a neskôr bola publikovaná ako európska norma v rámci harmonizačného úsilia, pozostáva z nasledujúcich podsekcií publikovaných pod rovnakým názvom:

• Norma „EN IEC 60099-1 Časť 1: Nelineárne odporové intervalové prepäťové ochrany pre systémy so striedavým prúdom“ opisuje požiadavky a skúšobné metódy pre špecifický typ prepäťovej ochrany (bleskochrániča) používaného v systémoch so striedavým prúdom (AC). Táto norma sa v podstate vzťahuje na prepäťové ochrany pozostávajúce z jedného alebo viacerých nelineárnych rezistorov (v starších konštrukciách zvyčajne na báze karbidu kremíka) zapojených v sérii s jedným alebo viacerými iskriskami (intervalová konštrukcia). Tieto zariadenia chránia elektrické zariadenia pred prepätím spôsobeným bleskom alebo spínacími prepätiami.

Táto norma bola zrušená. Bola z veľkej časti nahradená modernými normami pre beziskrové prepäťové ochrany na báze oxidu kovu (primárne riešenými v norme EN IEC 60099-4, ktorá používa varistory na báze oxidu zinočnatého bez iskriska a v súčasnosti je aktívnou a dominantnou normou pre väčšinu vysokonapäťových prepäťových ochrán).

Moderné prepäťové ochrany (najmä strednonapäťové a vysokonapäťové) sú takmer výlučne bezmedzerového typu s oxidom kovu a boli testované podľa normy EN IEC 60099-4. Norma EN IEC 60099-1 zostáva platná len pre staršie bezmedzerové ochrany alebo na referenčné účely.

• Norma „EN IEC 60099-2 Časť 2: Zvodiče bleskových prepätí rozprašovacieho typu“ sa vzťahuje na zvodiče bleskových prepätí rozprašovacieho typu (rozprašovacie zvodiče). Ide o špecifickú triedu prepäťových ochrán pozostávajúcich z jedného alebo viacerých iskrísk zapojených v sérii s oblúkovou komorou (zvyčajne obsahujúcou vlákna alebo materiály produkujúce plyn). Keď dôjde k prepätiu, iskriská preskočia a výsledný oblúk vyvrhne horúce plyny, aby uhasil prúd a prerušil následný prúd v distribučných systémoch. Používali sa predovšetkým na ochranu nadzemných vedení a zariadení stredného napätia pred údermi blesku.

Typ rezistora: Vetraný (vetraný, plynom odvetrávaný) dizajn. Líši sa od prerušovaných nelineárnych typov rezistorov (norma EN IEC 60099-1) alebo moderných kontinuálnych typov s oxidom kovu (norma EN IEC 60099-4).

Táto norma bola stiahnutá a už sa aktívne nepoužíva pre nové konštrukcie. Zvodiče prepätia drenážneho typu sú do značnej miery zastarané a boli nahradené spoľahlivejšími, bezúdržbovými, kontinuálnymi zvodičmi prepätia z oxidu kovu.

• Norma „EN IEC 60099-4 Časť 4: Beziskrové prepäťové ochrany na báze oxidu kovu pre systémy so striedavým prúdom“ sa vzťahuje na nelineárne odporové prepäťové ochrany na báze oxidu kovu bez iskriska, určené na obmedzenie kolísania napätia v obvodoch striedavého prúdu (AC) s maximálnym napätím systému najmenej 1 kV. Táto norma sa vzťahuje na požiadavky, klasifikáciu, hodnoty, skúšky (typ/konštrukcia, postup, akceptácia) a výkonnostné kritériá pre tieto moderné prepäťové ochrany používané na ochranu zariadení pred bleskom a spínacím prepätím v distribučných, prenosových a rozvodňových aplikáciách.

V najnovšej aktualizácii tejto normy bol starý systém klasifikácie vybíjania z vedenia nahradený novou klasifikáciou spracovania energie/náboja založenou na:

• Opakovaná rýchlosť prenosu náboja
• Hladina tepelnej energie
• Stupeň prenosu tepelného náboja

Toto lepšie odráža reálne namáhanie varistorov z oxidu kovu.

Táto norma bola harmonizovaná v rámci príslušných smerníc EÚ (napr. smernice o nízkom napätí, pokiaľ ide o jej príslušné aspekty) a je primárnou referenciou v Európe pre prepäťové ochrany z oxidu kovu bez medzier.

Takmer všetky nové prepäťové ochrany vyrobené a inštalované na celom svete (najmä tie s napätím aspoň 1 kV) spĺňajú normu EN IEC 60099-4.

• Norma „EN IEC 60099-5 Časť 5: Odporúčania pre výber a aplikáciu“ poskytuje informatívne usmernenia, odporúčania a základné informácie (nie povinné požiadavky) pre výber, aplikáciu, inštaláciu a koordináciu prepäťových ochrán v trojfázových striedavých systémoch s menovitým napätím nad 1 kV. Táto norma sa vzťahuje na:
• Bezmedzerové prepäťové ochrany z oxidu kovu podľa normy EN IEC 60099-4.
• Prepäťové ochrany so sériovým a paralelným zapojením s maximálnym menovitým napätím 52 kV podľa normy EN IEC 60099-6.
• Externé sériové prepäťové ochrany z oxidu kovu pre nadzemné vedenia podľa normy EN IEC 60099-8.

Hlavné obsahové oblasti sú nasledovné:

• Prepätie v systéme (blesk, spínanie, prechodové prepätie)
• Výber ochranného menovitého napätia: trvalé prevádzkové napätie, menovité napätie, MCOV, úrovne ochrany
• Riadenie energie a tepelné aspekty (vrátane vzorcov pre požiadavky na prenos energie/náboja v súlade s klasifikáciou normy EN IEC 60099-4)
• Prechodová prepäťová kapacita
• Koordinácia s izoláciou zariadenia
• Aspekty inštalácie (montáž, znečistenie, výška, mechanické zaťaženie)
• Príklady použitia pre distribúciu, prenos a rozvodne a prepäťové ochrany.
• Posúdenie rizika pre zachovanie poruchových režimov a ochranných zón.

Táto norma má čisto odporúčací charakter, ale je široko uvádzaná v špecifikáciách, tendroch a inžinierskych postupoch v celej Európe a vo svete.

• Norma „EN IEC 60099-6 Časť 6: Prepäťové ochrany so sériovým a paralelným zapojením – Napätie systému do 52 kV“ opisuje požiadavky a skúšobné postupy pre nelineárne prepäťové ochrany s rezistorom na báze oxidu kovu s iskrovým rozstupom (sériové aj paralelné zapojenie), ktoré sú určené na obmedzenie kolísania napätia v striedavých (AC) výkonových obvodoch s maximálnym napätím systému najmenej 1 kV a do 52 kV.

Táto norma sa vzťahuje predovšetkým na dutinové distribučné prepäťové ochrany z oxidu kovu, umiestnené v porcelánových alebo polymérových krytoch. Tieto konštrukcie sa používajú na ochranu zariadení pred bleskom a spínacím prepätím v strednonapäťových distribučných sieťach a v určitých aplikáciách ponúkajú výhody, ako je napríklad zlepšená odolnosť voči prepätiu pri prechodových rázoch alebo spracovanie energie, v porovnaní s čisto bezdutinovými typmi.

Klasifikácia je založená na nasledujúcom:

• Opakovaná rýchlosť prenosu náboja
• Hladina tepelnej energie
• Stupeň prenosu tepelného náboja
• Norma „EN IEC 60099-8 Časť 8: Externé sériové intervalové prepäťové ochrany z oxidu kovu (EGLA) pre nadzemné vedenia“ opisuje požiadavky a skúšobné postupy pre externé intervalové prepäťové ochrany z oxidu kovu (EGLA). Ide o prepäťové ochrany z oxidu kovu pozostávajúce z nasledujúcich komponentov:
• Sériová varistorová jednotka vyrobená z nelineárnych kovových oxidových rezistorov umiestnených v polymérovom alebo porcelánovom puzdre.
• Za normálnych podmienok izoluje sériovú varistorovú jednotku od vedenia vonkajšia sériová vzduchová medzera (iskrište).

Externé odstupové zvodiče prepätia sa montujú paralelne s izolačnými poľami na nadzemných prenosových a distribučných vedeniach (AC systémy s napätím nad 1 kV) na ochranu izolátorovej zostavy iba pred prepätiami vyvolanými bleskom. Externý odstup je navrhnutý tak, aby odolal spínacím prepätiam a prechodovým prepätiam a zabezpečuje, že ochrana sa primárne zapne pri bleskových prepätiach (vysoká strmosť, krátke trvanie). Nie je určený na spínaciu prepäťovú ochranu ani na použitie v rozvodniach.

Kľúčové vlastnosti a rozdiely oproti iným ochranným produktom sú nasledovné:

• Na rozdiel od bezizolových chráničov rozvodní/distribučných zariadení (EN IEC 60099-4), vonkajšia izolácia predlžuje životnosť a znižuje zvodový prúd tým, že zabraňuje trvalému napäťovému namáhaniu MO rezistorov.
• Návrh sa zameriava na schopnosť bleskového výboja prostredníctvom opakovaných testov prenosu záťaže, spracovania energie a koordinácie iskier v dutine.
• Norma „EN IEC 60099-9 Časť 9: Zvodiče prepätia pre meniarne HVDC“ sa vzťahuje na nelineárne prepäťové ochrany typu kov-oxidového rezistora bez iskriska, špeciálne navrhnuté na obmedzenie prepätia vo vysokonapäťových meniarňach jednosmerného prúdu. Táto norma sa vzťahuje na:
• Dvojpólové, viacpólové a sériovo zapojené vysokonapäťové jednosmerné systémy s prevádzkovým napätím do plus/mínus 1100 kV.
• Držiaky s porcelánovým, polymérovým a plynom izolovaným kovovým puzdrom používané v jednosmerných prípojniciach, držiakoch jednosmerných vedení/káblov alebo v obvodoch striedavého filtra.
• Držitelia vystavení jednosmernému (DC) napätiu vrátane prepólovania (aj zriedkavého).

Držiaky pre meniče napájané napätím sú z tejto pôsobnosti vylúčené. Držiaky na strane striedavého prúdu meniarne sa testujú podľa normy EN IEC 60099-4. Držiaky vo filtroch striedavého prúdu spĺňajú túto normu z dôvodu harmonických napätí.

Naša organizácia s kompetentnými a skúsenými zamestnancami už mnoho rokov rozumie potrebám svojich zákazníkov, poskytuje im pokročilé testovacie služby a pomáha im pri zavádzaní, implementácii a zlepšovaní systémov riadenia. V tomto rámci poskytujeme aj testovacie služby pre podniky v súlade s normou „EN IEC 60099 Odporúčania pre bleskozvody“.