ГОСТ Р 55630—2013
Приложение В
(справочное)
Коммутационные перенапряжения
Грозовые перенапряжения, описанные в разделе 5 и приложении А. главным образом основаны на теоре
тических вычислениях и понятии ожидаемое перенапряжение (без мер по ограничению напряжения). Напротив,
для коммутационных перенапряжений, в литературных источниках отсутствуют данные о теоретических исследо
ваниях в различных существующих низковольтных системах, поскольку они трудновыполнимы. Вместо этого дан
ные были получены на основании записей переходных процессов в существующих системах, от подготовленных
натурных испытаний или на основании упрощенных лабораторных экспериментов.
Общие соображения о возникновении коммутационных перенапряжений были представлены в разделе 6.
В этом приложении детализированны механизмы, приводящие к коммутационным перенапряжениям, получен
ные в результате измерений (контроля) коммутационных перенапряжений в реальных системах электроснабже
ния переменного тока, специальных измерениях, проводимых для конкретных зданий или несколько упрощен
ных лабораторных экспериментов:
a) в разделе В.1 описан механизм, при котором коммутационные перенапряжения могут быть усилены за
счет переходного резонанса в отдельных цепях:
b
) в разделе В.2 представлен краткий обзор коммутационного перенапряжения специального типа, свя
занного с включением или отключением конденсаторных батарей:
c) в разделе В.З описывается механизм, возникновения существенных перенапряжений при срабатывании
предохранителей;
d) в разделе В.4 представлен краткий обзор мониторинга последствий переходных процессов;
e) раздел В.5 дает некоторую возможность оценить процессы распространения коммутационных перенап
ряжений, полученных для стандартных форм импульсных воздействий на модель установки или на реальное
здание. (Эти результаты также полезны для рассмотрения распространения грозовых перенапряжений со сто
роны ввода питания);
f) в разделе В.6 приведены некоторые примеры коммутационных перенапряжений, наблюдаемых в лабо
раторных экспериментах, включая операции отключения цепей;
д) в разделе В.7 приведены некоторые примеры коммутационных перенапряжений, наблюдаемых в лабо
раторных экспериментах, включая сгорание предохранителя.
В.1 Переходный резонанс
Частота колебаний во время коммутационных операций определяется характеристиками системы, при
этом иногда могут происходить резонансные явления. В таких случаях, могут инициироваться очень высокие
перенапряжения. Вероятность резонанса с гармониками на частоте системы питания обычно низка. Состояние
переходного резонанса может также произойти, если характерная частота коммутируемой части системы близка к
одной или более резонансным частотам остальной части системы. Чтобы иллюстрировать это явление, рас
смотрим пример, показанный на рисунке В.1. Резонансные частоты двух замкнутых контуров цепи близки. Кроме
того, импеданс первого, управляющего контура низок по сравнению со вторым замкнутым контуром. Для высоких
частот в зависимости от частоты системных потерь нужно рассмотреть порядок получения реалистических ре
зультатов. Сопротивления, показанные на рисунке, как предполагается, репрезентативны для резонансных час
тот рассматриваемых цепей.
Расчетные напряжения в узлах схемы приведены на рисунке В.2. Частота колебаний очень высока по
сравнению с частотой напряжения питания, и это напряжение (узел 1) фактически постоянно в рассматриваемом
временном интервале. Часть а) рисунка В.2 показывает, что имеет место типичная модуляция. Частота модуля ции
в основном определяется различием между частотой двух замкнутых контуров цепи. Детали переходных
процессов отмечаются в части Ь) рисунка.
Рисунок В.1 — Пример, иллюстрирующий переходный процесс, вызванный коммутацией
60