Dobór izolatorów przepustowych

Izolatory stacyjne przepustowe dobiera się tak jak wsporcze określając:

• typu izolatora,

• wytrzymałości elektrycznej (znormalizowanego poziomu izolacji),

• odporności na zabrudzenie,

• wytrzymałości mechanicznej.

Ponadto dobiera się je na:

• obciążalność prądem roboczym,

• cieplną obciążalność zwarciową.

Obciążalność prądem roboczym jest wystarczająca, jeżeli prąd znamionowy izolatora Ir

spełnia warunek:

(4.111) gdzie:

• Iobl - maksymalny prąd roboczy (obliczeniowy).

Izolator przepustowy ma wystarczającą wytrzymałość cieplną zwarciową, jeżeli jego znamionowy krótkotrwały prąd cieplny Ithr określony dla czasu trwania tkr spełnia zależność:

(4.112) gdzie:

• Ith - cieplny zastępczy prąd zwarciowy obliczony zgodnie z wzorem (4.2),

• tk - czas trwania zwarcia.

[ ]

I I_r ≥ _obl

k kr th

thr I dla t t

I ≥ ≥

4.4. DOBÓR APARATURY ŁĄCZENIOWEJ 4.4.1. Warunki pracy aparatów

Środowiskiem, w którym pracują aparaty elektryczne jest powietrze charakteryzowane następującymi parametrami:

• temperatura,

• ciśnienie,

• wilgotność,

• zawartość zanieczyszczeń obojętnych chemicznie (kurz),

• zawartość zanieczyszczeń aktywnych chemicznie (np. związki siarki, sól), palnych (np. pył węglowy lub drzewny, mąka), wybuchowych (np. metan, pary benzyny).

W warunkach zainstalowania urządzeń na zewnątrz pomieszczeń należy dodatkowo uwzględnić:

• rozkład i nasilenie opadów deszczu, śniegu, sadzi, gradu, mgły,

• możliwość występowania i siła wiatrów,

• możliwość występowania gwałtownych zmian danego stanu klimatycznego.

Bardzo istotną sprawą jest również posiadanie dostatecznych informacji na temat mikroklimatu, którego uwzględnienie może spowodować zaostrzenie niektórych wymagań wynikających z ogólnych cech klimatycznych.

Aparaty muszą być tak zbudowane, aby były odporne na szkodliwe oddziaływanie środowiska. Rozróżnia się dwie podstawowe konstrukcje aparatów związane z oddziaływaniem środowiska:

• wnętrzowe,

• napowietrzne.

Normalne i specjalne warunki pracy aparatów elektrycznych określone są w normie PN-EN 60694 Postanowienia wspólne dotyczące norm na wysokonapięciową aparaturę rozdzielczą i sterowniczą [102]. Normalne warunki pracy aparatów określone w tej normie są zebrane w tabl. 4.21.

Tabl. 4.21. Normalne warunki pracy dla rozdzielni wnętrzowych i napowietrznych

Warunek pracy Dla rozdzielni wnętrzowych Dla rozdzielni napowietrznych

a) Temperatura otoczenia

Nie przekracza 40°C, średnia 24 h nie przekracza 35°C

Minimalna temperatura otoczenia wynosi:

- 5 °C dla klasy „minus 5, warunki wnętrzowe",

- 15 °C dla klasy „minus 15, warunki wnętrzowe",

-25 °C dla klasy „minus 25, warunki wnętrzowe".

Temperatura otoczenia nie przekracza 40°C, a jej średnia wartość mierzona przez 24 h nie przekracza 35°C.

Minimalna temperatura otoczenia wynosi:

- 10 ° C dla klasy „minus 10, warunki

Może być pominięty

Promieniowanie słoneczne do poziomu 1000 W/m² (w południe dnia słonecznego) powinno być uwzględniane.

c) Wysokość nad

poziomem morza Nie przekracza 1000 m Nie przekracza 1000 m d)

Zanieczysz-czenie powietrza

Nie jest praktycznie zanieczyszczone przez pyły, dym, gazy palne lub powodujące korozję, pary albo sól

Powietrze otaczające może być zanieczyszczone przez pyły, dym, gaz powodujący korozję, pary albo sól.

Zanieczyszczenie nie przekracza poziomu zanieczyszczeń II - średniego wg tablicy 1

w IEC815 [119].

e) Wilgotność powietrza

Określona następująco:

- średnia dobowa wilgotność względna powietrza nie powinna przekraczać 95%,

- średnie dobowe ciśnienie pary wodnej nie przekracza 2,2 kPa,

- średnia miesięczna wilgotność względna powietrza nie powinna przekraczać 90%,

- średnie miesięczne ciśnienie pary nie przekracza 1,8 kPa.

W tych warunkach kondensacja może nastąpić sporadycznie.

f) Wibracje

Wibracje pochodzenia zewnętrznego lub wywołane trzęsieniami ziemi są pomijalne

Wibracje pochodzenia zewnętrznego lub wywołane trzęsieniami ziemi są pomijalne g) Indukowane

zakłócenia w obwodach wtór-nych

Nie przekraczają wartości szczytowej

1,6 kV Nie przekraczają wartości szczytowej 1,6 kV

h) Oblodzenie

Grubość warstwy lodu nie przekracza 1 mm dla klasy 1, 10 mm dla klasy 10 i 20 mm dla klasy 20

i) Wiatr

Prędkość wiatru nie przekracza 34m/s (co odpowiada 700 Pa na powierzchniach cylindrycznych).

j) Inne czynniki atmosferyczne

Należy brać pod uwagę występowanie kondensacji lub opadów.

Poza normalnymi warunkami pracy norma [102] określa również specjalne warunki pracy o bardziej ekstremalnych parametrach wysokości, temperatury wilgotności, zanieczyszczenia i wibracji. W warunkach krajowych stosunkowo często mogą wystąpić specjalne warunki pracy związane z zanieczyszczeniami powietrza. Specjalne warunki występują dla stref zabrudzeniowych III-ciej i IV-tej. Strefę zabrudzeniową należy wg [102] określić na podstawie cech charakterystycznych otoczenia przytoczonych w tabl. 4.22 za normą PN-IEC 815 [119]. W praktyce krajowej zaleca się stosować metodę dokładniejszą zawartą w normie [65] a opisaną w rozdziale 4.2.4.

Tabl. 4.22. Określanie stref zanieczyszczenia powietrza na podstawie typowy warunków otoczenia (wg [119])

Poziom narażenia zabrudzeniowego

Przykłady typowych warunków otoczenia

1- Niski

- Tereny nieuprzemysłowione o rzadkiej zabudowie mieszkalnej, z urządzeniami grzewczymi (węglowymi)

- Tereny słabo uprzemysłowione lub o rzadkiej zabudowie mieszkalnej, gdzie często występują wiatry lub opady deszczu

- Tereny rolnicze¹⁾ - Tereny górzyste

Wszystkie to tereny powinny znajdować się przynajmniej od 10 km do 20 km od morza i nie powinny być narażone na bezpośrednie oddziaływanie wiatrów wiejących od morza ²⁾.

II -Średni

- Tereny uprzemysłowione, gdzie nie występują dymy o dużej zawartości zanieczyszczeń, lub tereny o średniej gęstości zabudowy mieszkalnej wyposażonej w urządzenia grzewcze (węglowe)

- Tereny o dużej gęstości zabudowy mieszkalnej tub tereny przemysłowe, gdzie często występują wiatry lub opady deszczu

- Tereny narażone na oddziaływanie wiatrów wiejących od morza, lecz nie przylegające bezpośrednio do wybrzeża morskiego (odległe od wybrzeża przynajmniej o kilka kilometrów)2)

1II -Wysoki

- Tereny silnie uprzemysłowione, przedmieścia wielkich miast, gdzie jest zainstalowana duża liczba urządzeń cieplnych emitujących zanieczyszczenia

- Tereny przybrzeżne lub narażone na oddziaływanie stosunkowo silnych wiatrów wiejących od morza ²⁾.

IV -Bardzo wysoki

- Tereny o ograniczonej najczęściej rozległości, narażone na oddziaływanie przewodzących pyłów i dymów przemysłowych, powodujących tworzenie się na powierzchni izolatorów szczególnie grubych, przewodzących warstw osadów - Tereny o ograniczonej najczęściej rozległości, przylegające do wybrzeża morskiego i narażone na oddziaływanie rozpylonej wody morskiej lub bardzo sinych wiatrów od morza, unoszących kropelki słonej wody morskiej

- Tereny pustynne charakteryzujące się brakiem deszczu przez długi czas, narażone na oddziaływanie silnych wiatrów przenoszących piasek i sól, gdzie regularnie występuje kondensacja pary wodnej

1)

2)

Stosowanie nawożeń za pomocą rozpylania lub palenia pozostałości po zbiorach upraw rolnych może prowadzić do zwiększenia poziomu narażenia zabrudzeniowego z uwagi na rozproszenie zanieczyszczeń powodowanych wiatrem.

Odległość od wybrzeża morskiego zależy od topografii obszaru przybrzeżnego i od warunków występowania szczególnie silnych wiatrów.