EN IEC 60099 Rekommendationer för åskskydd

Standarden ”EN IEC 60099 Rekommendationer för åskskydd”, utvecklad av Internationella elektrotekniska kommissionen (IEC) och senare publicerad som en europeisk standard som en del av harmoniseringsarbetet, består av följande underavsnitt publicerade under samma titel:

• Standarden ”EN IEC 60099-1 Del 1: Icke-linjära resistiva intervallöverspänningsskydd för växelströmssystem” beskriver kraven och testmetoderna för en specifik typ av överspänningsskydd (blixtskydd) som används i växelströmssystem (AC). I huvudsak gäller denna standard överspänningsskydd som består av ett eller flera icke-linjära motstånd (vanligtvis kiselkarbidbaserade i äldre utföranden) i serie med ett eller flera gnistgap (intervalldesign). Dessa anordningar skyddar elektrisk utrustning från överspänningar orsakade av blixtnedslag eller kopplingsstötar.

Denna standard har upphört att gnistgap. Den har till stor del ersatts av moderna standarder för gaplösa metalloxidöverspänningsskydd (främst behandlade i EN IEC 60099-4, som använder zinkoxidvaristorer utan gnistgap och nu är den aktiva och dominerande standarden för de flesta högspänningsöverspänningsskydd).

Moderna överspänningsskydd (särskilt mellan- och högspänning) är nästan uteslutande av den gaplösa metalloxidtypen och har testats enligt standarden EN IEC 60099-4. Standarden EN IEC 60099-1 är fortfarande giltig endast för äldre gapskydd eller för referensändamål.

• Standarden ”EN IEC 60099-2 Del 2: Spray-typ blixtskydd” gäller för spray-typ blixtskydd (sprayskydd). Dessa är en specifik klass av överspänningsskydd som består av enstaka eller flera gnistgap i serie med en ljusbågskammare (vanligtvis innehållande fibrer eller gasproducerande material). När en överspänning uppstår hoppar gnistgaparna över, och den resulterande ljusbågen avger heta gaser för att släcka strömmen och avbryta uppföljningsströmmen i distributionssystem. De användes främst för att skydda mellanspänningsledningar och utrustning från blixtnedslag.

Motståndstyp: Ventilerad (ventilerad, gasventilerad) design. Den skiljer sig från intermittenta ickelinjära motståndstyper (EN IEC 60099-1-standarden) eller moderna kontinuerliga metalloxidtyper (EN IEC 60099-4-standarden).

Denna standard har dragits tillbaka och används inte längre aktivt för nya konstruktioner. Dräneringsavledare är i stort sett föråldrade och har ersatts av mer tillförlitliga, underhållsfria, kontinuerliga metalloxidöverspänningsavledare.

• Standarden ”EN IEC 60099-4 Del 4: Gaplösa metalloxidöverspänningsskydd för växelströmssystem” gäller ickelinjära metalloxidresistiva överspänningsskydd utan gnistgap, konstruerade för att begränsa spänningsfluktuationer i växelströmskretsar (AC) med en maximal systemspänning på minst 1 kV. Denna standard omfattar krav, klassificering, värden, tester (typ/design, rutin, acceptans) och prestandakriterier för dessa moderna överspänningsskydd som används för att skydda utrustning från blixtnedslag och kopplingsöverspänningar i distributions-, transmissions- och transformatorstationstillämpningar.

I den senaste uppdateringen av denna standard har det gamla klassificeringssystemet för ledningsurladdning ersatts med en ny klassificering för energi-/laddningsbehandling baserad på:

• Upprepad laddningsöverföringshastighet
• Termisk energinivå
• Termisk laddningsöverföringsgrad

Detta återspeglar bättre verkliga påfrestningar på metalloxidvaristorer.

Denna standard har harmoniserats inom ramen för relevanta EU-direktiv (t.ex. lågspänningsdirektivet för dess tillämpliga aspekter) och är den primära referensen i Europa för gaplösa överspänningsskydd av metalloxid.

Nästan alla nya överspänningsskydd som tillverkas och installeras världen över (särskilt de med en spänning på minst 1 kV) uppfyller standarden EN IEC 60099-4.

• Standarden ”EN IEC 60099-5 Del 5: Rekommendationer för val och tillämpning” ger informativ vägledning, rekommendationer och bakgrundsinformation (ej obligatoriska krav) för val, tillämpning, installation och samordning av överspänningsskydd i trefasiga växelströmssystem med nominella spänningar över 1 kV. Denna standard omfattar:
• Gapfria överspänningsskydd av metalloxid enligt standarden EN IEC 60099-4.
• Överspänningsskydd med serie- och parallellkopplingskonfigurationer, med en maximal nominell spänning på 52 kV, enligt standarden EN IEC 60099-6.
• Externa seriegapöverspänningsskydd med metalloxid för luftledningar enligt standarden EN IEC 60099-8.

De huvudsakliga innehållsområdena är följande:

• Överspänningar i systemet (blixtnedslag, koppling, transient överspänning)
• Val av skyddsmärkspänning: kontinuerlig driftspänning, märkspänning, MCOV, skyddsnivåer
• Energihantering och termiska överväganden (inklusive formler för energi-/laddningsöverföringskrav i enlighet med standardklassificering EN IEC 60099-4)
• Transient överspänningskapacitet
• Samordning med utrustningsisolering
• Installationsaspekter (montering, kontaminering, höjd, mekaniska belastningar)
• Applikationsexempel för distributions-, transmissions- och transformatorstationer samt nätavledare.
• Riskbedömning för att bibehålla fellägen och skyddszoner.

Denna standard är rent rådgivande, men den refereras ofta till i specifikationer, anbud och teknisk praxis i hela Europa och världen.

• Standarden ”EN IEC 60099-6 Del 6: Överspänningsskydd med serie- och parallellkopplingsavstånd - Systemspänning upp till 52 kV” beskriver kraven och testprocedurerna för överspänningsskydd av ickelinjär metalloxidmotståndstyp med gnistavstånd (både serie- och parallellkopplingsavstånd) utformade för att begränsa spänningsfluktuationer i växelströmskretsar (AC) med en maximal systemspänning på minst 1 kV och upp till 52 kV.

Denna standard omfattar främst kavitetsfria distributionsöverspänningsskydd av metalloxid, inkapslade i porslins- eller polymerkapslingar. Dessa konstruktioner används för att skydda utrustning från blixtnedslag och kopplingsöverspänningar i mellanspänningsdistributionsnät och erbjuder fördelar i vissa tillämpningar, såsom förbättrad motståndskraft mot transienta överspänningar eller energibehandling, jämfört med rena kavitetsfria typer.

Klassificeringen baseras på följande:

• Upprepad laddningsöverföringshastighet
• Termisk energinivå
• Termisk laddningsöverföringsgrad
• Standarden ”EN IEC 60099-8 Del 8: Externa serieavledare av metalloxid (EGLA) för luftledningar” beskriver kraven och testförfarandena för externa avledare av metalloxid (EGLA). Dessa är avledare av metalloxid som består av följande komponenter:
• En serievaristorenhet tillverkad av ickelinjära metalloxidmotstånd inrymda i ett polymer- eller porslinshölje.
• Under normala förhållanden isolerar ett externt serieluftgap (gnistgap) serievaristorenheten från ledningen.

Externa distansavledare monteras parallellt med isolatormatriser på luftledningar (växelströmssystem större än 1 kV) för att skydda isolatoraggregatet endast från blixtinducerade överspänningar. Det externa distansavståndet är utformat för att motstå kopplingsöverspänningar och transienta överspänningar, och säkerställer att skyddet primärt aktiveras vid blixtöverspänningar (hög lutning, kort varaktighet). Det är inte konstruerat för kopplingsöverspänningsskydd eller för transformatorstationsuppgifter.

Viktiga funktioner och skillnader från andra skyddsprodukter är följande:

• Till skillnad från gaplösa stations-/distributionsskydd (EN IEC 60099-4) förlänger ett externt gap livslängden och minskar läckströmmen genom att förhindra kontinuerlig spänningsbelastning på MO-motstånd.
• Konstruktionen fokuserar på blixturladdningskapacitet genom repetitiv lastöverföringshastighet, energibearbetning och tester av kavitetsgnistkoordination.
• Standarden ”EN IEC 60099-9 Del 9: Överspänningsskydd för HVDC-omvandlarstationer” gäller för ickelinjära överspänningsskydd av metalloxidtyp utan gnistgap, särskilt utformade för att begränsa överspänningar i högspännings-DC-omvandlarstationer. Denna standard omfattar:
• Tvåpoliga, flerpoliga och seriekopplade högspännings-likströmssystem med driftspänningar upp till plus/minus 1100 kV.
• Porslins-, polymer- och gasisolerade metallkapslade hållare som används i DC-skenor, DC-lednings-/kabelhållare eller växelströmsfilterkretsar.
• Hållare som utsätts för likströmsspänningar (DC), inklusive polvändningar (även sällan förekommande).

Hållare för spänningsstyrda omvandlare är undantagna från detta tillämpningsområde. Hållare på AC-sidan av omvandlarstationen testas enligt standarden EN IEC 60099-4. Hållare i AC-filter uppfyller denna standard på grund av harmoniska spänningar.

I många år har vår organisation, med sin kompetenta och erfarna personal, förstått sina kunders behov, tillhandahållit de avancerade testtjänster de behöver och hjälpt dem med att etablera, implementera och förbättra ledningssystem. Inom detta ramverk tillhandahåller vi även testtjänster till företag i enlighet med standarden "EN IEC 60099 Rekommendationer för åskskydd".