Категории электробезопасности измерительных приборов

Категории электробезопасности

В настоящее время системы энергоснабжения и нагрузки становятся более сложными, следовательно увеличивается вероятность скачков напряжения. Основными источниками пиковых напряжений могут быть электродвигатели, конденсаторы и электропреобразующее оборудование. Удары молнии в воздушные линии электропередач также могут вызвать предельно опасные высокоэнергетические переходные процессы. При измерении в электрических системах эти переходные процессы являются "невидимыми" и почти совершенно непредотвратимыми рисками. Они регулярно возникают в низковольтных цепях и могут достигать пиковых значений в много тысяч вольт. Поэтому измерительное оборудование должно быть надежно защищено от переходных напряжений.

Европейский стандарт IEC61010-1 устанавливает категории перенапряжения исходя из удаленности оборудования от ситочника электроэнергии (Таблица 1) и естественного затухания переходных процессов, имеющих место в системе энергообеспечения. Более высокие категории расположены ближе к источнику электроэнергии и требуют от измерительного оборудования большей защиты.
Внутри каждой категории оборудования имеются классификации по напряжению. Именно сочетание категории оборудования и классификации по напряжению определяет максимальную устойчивость прибора по отношению к переходным явлениям.
Процедуры испытаний IEC61010 учитывают три главных критерия испытания: установившееся напряжение, пиковое импульсное переходное напряжение и импеданс источника. Эти три критерия вместе взятые дадут истинное значение стойкости прибора по напряжению.
Внутри категории более высокое "рабочее напряжение" сочетается с более высоким переходным. Например, измерительный прибор категории III 600 В проверяется переходным напряжением 6000 В, а измерительный прибор категории III 1000 В проверяется переходным напряжением 8000 В. Что менее очевидно, так это разница между переходным напряжением 6000 В для категории III 600 В и переходным напряжением 6000 В для категории II 1000 В. Это не одно и то же. Здесь в дело вступает импеданс источника. Закон Ома (I=U/R) показывает, что испытательный источник с внутренним сопротивлением 2 Om для категории III имеет вшестеро большой допустимый ток, чем испытательный источник с внутренним сопротивлением 12 Om для категории II. Измерительный прибор категории III 600 В заведомо имеет более эффективную защиту от переходных явлений, чем измерительный прибор категории II 1000 В, несмотря на то, что его так называемый "класс по напряжению" может восприниматься как более низкий (Таблица 2).

Таблица 1. Категории электрооборудования по перенапряжению. IEC 61010-1 относится к низковольтному (до 1000 В) испытательному оборудованию

Категория IV	Трехфазное на энерговводе, любые воздушные линии	Относится к "начальной точке", тоесть к точке присоединения низковольтной сети к энерговводу Электросчетчики, первичное оборудование защиты от перегрузки по току Наружный и технологический вводы, технологический отвод от столба к зданию, шина между счетчиком и щитом Воздушная линия к отдельно стоящему зданию, подземная линия к насосу в колодце
Категория III	Трехфазное энергоснабжение, в том числе однофазные линии освещения	Стационарное оборудование, наподобие коммутационного, и трехфазные двигатели Шина и фидер на заводах Линии питания и короткие отводы, щитовые распределительные устройства Системы оповещения в больших здания Розетки для бытовых электроприборов на небольшом расстоянии от технологического входа
Категория II	Однофазные подключаемые нагрузки	Бытовые электроприборы, переносные инструменты и другие домашние и подобные им нагрузки Розетки и длинные отводы Розетки более чем в 10 метрах от источника категории III Розетки более чем в 10 метрах от источника категории IV
Категория I	Электроника	Защищенное электронное оборудование Оборудование, присоединенное к питающим цепям, в которых введен контроль с целью ограничения переходных напряжений до сравнительно низкого уровня Любой высоковольтный маломощный источник, основанный на трансформаторе с высокоомной обмоткой, например, высоковольтный блок копировального аппарата

Таблица 2. Значения переходных напряжений для категорий электрооборудования по напряжению

Категория оборудования по перенапряжению	Рабочее напряжение	Пиковое импульсное переходное напряжение (20 повторений)	Испытательный источник (Om=V/A)
Категория I	600 В	2500 В	Источник с внутренним сопротивлением 30 Ом
Категория I	1000 В	4000 В	Источник с внутренним сопротивлением 30 Ом
Категория II	600 В	4000 В	Источник с внутренним сопротивлением 12 Ом
Категория II	1000 В	6000 В	Источник с внутренним сопротивлением 12 Ом
Категория III	600 В	6000 В	Источник с внутренним сопротивлением 2 Ом
Категория III	1000 В	8000 В	Источник с внутренним сопротивлением 2 Ом
Категория IV	600 В	8000 В	Источник с внутренним сопротивлением 2 Ом

Автор: Екатерина Калинина EKalinina@viva-telecom.org ЗАО "Вива-Телеком"

Количество просмотров статьи: 10191