ГОСТ IEC 61643-12—2022
чая переходные процессы из-за неисправностей и срабатывания предохранителей, может быть намного больше,
чем продолжительность грозового перенапряжения.
В большинстве случаев за любой коммутационной операцией, возникновением короткого замыкания, от
ключением и т. д. в электрической установке следует переходное явление, при котором могут возникать перена
пряжения. Внезапное изменение в системе может инициировать затухающие колебания с высокими частотами
(определяемыми резонансными частотами сети), пока система снова не стабилизируется до своего нового устой
чивого состояния.
Величина коммутационных перенапряжений зависит от многих параметров, например от типа цепи, типа
коммутационной операции (замыкание, размыкание, повторное включение), нагрузки, автоматического выключа
теля или предохранителя.
Частоты колебаний во время коммутационных операций определяются характеристиками системы, и вре
мя от времени могут возникать резонансные явления. В таких случаях могут возникать очень высокие перена
пряжения. Вероятность резонанса с гармониками промышленной частоты системы обычно низка. Однако, если
характеристическая частота коммутируемой части системы близка к одной или нескольким резонансным частотам
остальной части системы, может возникнуть состояние переходного резонанса.
С.3.2 Общие положения
Типичная форма коммутационных импульсов определяется реакцией низковольтной электроустановки. В
большинстве случаев это круговая волна. Обычная частота — несколько сотен килогерц в микросекунду. Макси
мальная скорость нарастания — несколько киловольт в микросекунду. Длительность импульсов находится в широ
ком диапазоне времени. Если исключить коммутационные перенапряжения, вызванные срабатыванием плавких
предохранителей, типичной длительностью (временем полупериода) является от 1до 50 мкс. Статистический ана
лиз показывает, что вероятность возникновения импульсов большей длительности (более 100 мкс) мала.
С.3.3 Работа автоматических выключателей и переключателей
С.3.3.1 Общие положения
Автоматические выключатели и переключатели широко применяются в каждой электроустановке как для за
щиты электрооборудования отключением его при перегрузке и коротком замыкании, так и для управления работой
электрооборудования включением и отключением его. Частота возникновения перенапряжений при коммутациях
зависит от области применения, т.е. чаще в промышленном применении и реже в быту.
Коммутируемые токи при омических нагрузках находятся вдиапазоне номинального тока электрооборудова
ния. Однако коммутируемые токи в оборудовании с отключаемым источником питания намного выше номинально
го тока. Например, в телевизоре мощностью 100 Вт номинальный ток равен 0,4 А, вто время как ток включения —
около 20 А, что в 50 раз больше.
В механическом коммутационном устройстве при ручной или электромагнитной операции расцепления при
каждой коммутации образуется электрическая дуга. Высокочастотное колебание, генерированное внезапным из
менением напряжения, взаимодействует с индуктивностями и емкостями в окружающей среде выключателя. Это
колебание накладывается на напряжение между фазными проводниками и между фазным проводником и землей, и
полное напряжение оказывает воздействие на изоляцию электрооборудования относительно открытых токове
дущих частей и других цепей. В отличие от переходных перенапряжений, передающихся через общественную
распределительную сеть к установкам потребителя, коммутационные переходные процессы, генерируемые в пре
делах установки потребителя автоматическими выключателями и переключателями, воздействуют на электрообо
рудование без значительного ослабления, поскольку амплитуды этих переходных процессов относительно высоки.
С.3.3.2 Коммутации автоматических выключателей и переключателей в сооружениях потребителей
Обычно более высокие амплитуды генерируются скорее при отключении, чем при включении оборудования.
При отключении коммутационный импульс со стороны нагрузки имеет более высокую амплитуду и мощность, чем
со стороны питания. Однако это главным образом проблема конструкции данного вида оборудования, в частности
изоляции. Перенапряжения также будет испытывать оборудование, подключенное параллельно. Перенапряжение
со стороны питания более важно для всей системы и для конкретного оборудования, чем перенапряжение со сто
роны нагрузки.
С.3.3.3 Коммутации автоматических выключателей и переключателей в системе питания (низковольтной и
высоковольтной)
Переходные перенапряжения, воздействующие на электрооборудование, могут наблюдаться в любой систе
ме питания. В подземных системах питания почти все переходные процессы генерируются электромеханическими
коммутационными устройствами аналогичных источников питания.
В высоковольтных и низковольтных электроустановках коммутации индуктивностей, таких как трансформа
торы, реактивные катушки, катушки контакторов и реле, установленных параллельно с источником питания, могут
вызвать коммутационные перенапряжения с амплитудами, достигающими нескольких киловольт. То же самое яв
ление вследствие самоиндукции наблюдается там, гделинейные индуктивности, такие как витки проводов и линей
ные катушки сопротивления, входящие в систему энергоснабжения, являются частью кабельной сети.
Со стороны подачи питания коммутационные перенапряжения могут быть вызваны также применением им
пульсных систем регулирования, дугой между щетками двигателя и контактными кольцами, внезапным уменьше-
57