ГОСТ IEC 61643-12—2022
h
— высота проводников над землей в м;
к
— коэффициент зависимости от скорости обратного хода грозового разряда в грозовом канале;
d
— расстояние от места разряда молнии.
Изменение параметра
к
невелико (от 1,0 до 1,3).
Для среднего грозового тока 30 кА и для линии высотой 5 м над землей напряжение будет превышать 5 кВ на
расстоянии 1 км от разряда молнии. Ток 100 кА даст предполагаемое перенапряжение 1,8 кВ на расстоянии 10 км в
подобном случае.
С.2.5 Перенапряжения, вызванные разрядами в СМ3 или строение в непосредственной близости
Когда молния поражает одно из нескольких сооружений, параллельно питающихся от низковольтной энер
госистемы, ток молнии в землю разделяется между различными доступными путями протекания. Сюда входят
локальные заземления (заземление здания), а также удаленные точки заземления через любые металлические
пути, в первую очередь кабель питания.
Инжектируемый импульсный ток течет от молниеприемника СМ3 через токоотвод к системе заземления. В
этот момент ток молнии разделяется, по крайней мере, на две составляющие; одна течет в местное заземление
здания, адругая — через кабель электропитания кудаленному заземлению (ток также может течь подругим путям,
таким как металлические трубы и другие токопроводящие коммуникации). Эти токи разделяются обратно пропор
ционально полным удельным сопротивлениям. В начальной фазе импульсного тока его деление определяется со
отношением индуктивностей. В хвосте, где скорость изменения тока низка, деление определяется соотношением
сопротивлений.
Когда несколько зданий электрически соединены, эффективное сопротивление уменьшается, а это означает,
что часть тока молнии, которая течет из пораженного здания в низковольтную систему, будет увеличиваться по
мере добавления большего числа зданий в цепочку.
В разных странах используются разные методы заземления нейтрали, поэтому можно ожидать различий в
способах распространения тока молнии по доступным путям. Разработчики системы должны учитывать эти раз
личия.
Дисперсия тока между доступными путями вызовет перенапряжения прежде всего между проводниками и
местной землей. В зависимости от конфигурации низковольтной установки и наличия или отсутствия УЗИП эти
перенапряжения могут быть большими или умеренными. Опыт показывает положительный эффект улучшенного
заземления нейтрали на вводе коммуникации и важность учета резистивных, индуктивных и взаимных эффектов
связи.
Следует отметить, что повышение потенциала земли в результате прямого попадания в здание или соору
жение обычно превышает уровень изоляции низковольтной установки и, следовательно, вызывает пробои и пере
напряжения, которые распространяются на соседние здания (установки), подключенные к той же низковольтной
распределительной сети, если не установлены УЗИП в системе уравнивания потенциалов.
Следовательно, даже здание, в которое не попадает молния, может подвергнуться перенапряжению из-за
распространения по распределительной сети. Более того, при заданной плотности ударов молний в конкретной об
ласти наличие высокого здания, хотя и снижает вероятность прямых ударов в меньшие здания в его окрестностях,
увеличивает вероятность наведенных перенапряжений.
Перенапряжения между проводниками и местной землей подвергают нагрузке изоляцию подключенного обо
рудования, которая обычно имеет достаточные уровни стойкости в соответствии с рекомендациями IEC 60664-1, в
то время как рабочие компоненты силового оборудования подвергаются нагрузке из-за перенапряжений, воз
никающих между проводниками. На первый взгляд можно предположить, что наиболее опасной ситуацией будут
перенапряжения, приложенные к рабочим компонентам силового оборудования. Однако перенапряжения на зем лю
могут стать проблемой не столько для изоляции силового оборудования, сколько в результате сдвигов опорных
потенциалов между энергосистемой и системой связи, которая может быть подключена к оборудованию.
С.З Коммутационные перенапряжения
С.3.1 Общие сведения
Защита от коммутационных перенапряжений должна рассматриваться втом случае, если оборудование мо
жет создавать коммутационные перенапряжения или помехи, превышающие значения в соответствии с катего
рией перенапряжения установки, например где низковольтный генератор питает установку или где установлены
индуктивные или емкостные нагрузки (например, двигатели, трансформаторы, конденсаторные батареи и т. д.),
накопители или сильноточные нагрузки. Втаком случае следует рассмотреть установку УЗИП максимально близко к
источнику таких угроз.
Такие перегрузки в части тока, напряжения и продолжительности обычно ниже грозовых перегрузок. Однако
вособых случаях, особенно глубоко внутри строения или рядом с источниками коммутационного перенапряжения,
коммутационное перенапряжение может быть выше, чем грозовое. Необходимо знать энергию этих коммутацион
ных перенапряжений для выбора подходящих УЗИП. Продолжительность коммутационных перенапряжений, вклю-
56