1、September 2010 DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDEPreisgruppe 16DIN Deutsches Institut fr Normung e.V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e.V., Berlin, gestattet.ICS 29.120.50; 29
2、.280!$iVe“1705166www.din.deDVornormDIN CLC/TS 50544berspannungsschutzgerte frNiederspannungs-Gleichstrom-Bahnsysteme Auswahl und Anwendungsregeln fr berspannungsableiter;Deutsche Fassung CLC/TS 50544:2010Low voltage d.c. surge protective device for traction systems Selection and application rules fo
3、r surge arresters;German version CLC/TS 50544:2010Parafoudres basse tension courant continu pour traction Principes de choix et dapplication pour les parafoudres;Version allemande CLC/TS 50544:2010Alleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 Berlin www.beuth.deGesamtumfang 27 SeitenDIN CL
4、C/TS 50544:2010-09 2 Anwendungsbeginn Anwendungsbeginn fr die von CENELEC am 2009-12-25 angenommene CLC/TS 50544 als Vornorm ist 2010-09-01. Nationales Vorwort Zur vorliegenden Vornorm ist kein Entwurf verffentlicht worden. Eine Vornorm ist das Ergebnis einer Normungsarbeit, das wegen bestimmter Vor
5、behalte zum Inhalt oder wegen des gegenber einer Norm abweichenden Aufstellungsverfahrens vom DIN noch nicht als Norm herausgegeben wird. Fr diese Vornorm ist das nationale Arbeitsgremium UK 441.1 berspannungsableiter bis 1 000 V“ der DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstec
6、hnik im DIN und VDE (www.dke.de) zustndig. Fr den Fall einer undatierten Verweisung im normativen Text (Verweisung auf eine Norm ohne Angabe des Ausgabedatums und ohne Hinweis auf eine Abschnittsnummer, eine Tabelle, ein Bild usw.) bezieht sich die Verweisung auf die jeweils neueste gltige Ausgabe d
7、er in Bezug genommenen Norm. Fr den Fall einer datierten Verweisung im normativen Text bezieht sich die Verweisung immer auf die in Bezug genommene Ausgabe der Norm. Der Zusammenhang der zitierten Normen mit den entsprechenden Deutschen Normen ergibt sich, soweit ein Zusammenhang besteht, grundstzli
8、ch ber die Nummer der entsprechenden IEC-Publikation. Beispiel: IEC 60068 ist als EN 60068 als Europische Norm durch CENELEC bernommen und als DIN EN 60068 ins Deutsche Normenwerk aufgenommen. Vornorm TECHNISCHE SPEZIFIKATION TECHNICAL SPECIFICATION SPCIFICATION TECHNIQUE CLC/TS 50544 Februar 2010 I
9、CS 29.120.50; 29.280 Deutsche Fassung berspannungsschutzgerte fr Niederspannungs-Gleichstrom- Bahnsysteme Auswahl und Anwendungsregeln fr berspannungsableiter Low voltage d.c. surge protective device for traction systems Selection and application rules for surge arresters Parafoudres basse tension c
10、ourant continu pour traction Principes de choix et dapplication pour les parafoudres Diese Technische Spezifikation wurde von CENELEC am 2009-12-25 angenommen. Die CENELEC-Mitglieder sind gehalten, die Existenz dieser TS auf die gleiche Weise wie fr eine EN anzukndigen und die TS umgehend in geeigne
11、ter Weise auf nationaler Ebene verfgbar zu machen. Es ist erlaubt, entgegenstehende nationale Normen beizubehalten. CENELEC-Mitglieder sind die nationalen elektrotechnischen Komitees von Belgien, Bulgarien, Dnemark, Deutschland, Estland, Finnland, Frankreich, Griechenland, Irland, Island, Italien, K
12、roatien, Lettland, Litauen, Luxemburg, Malta, den Niederlanden, Norwegen, sterreich, Polen, Portugal, Rumnien, Schweden, der Schweiz, der Slowakei, Slowenien, Spanien, der Tschechischen Republik, Ungarn, dem Vereinigten Knigreich und Zypern. CENELEC Europisches Komitee fr Elektrotechnische Normung E
13、uropean Committee for Electrotechnical Standardization Comit Europen de Normalisation Electrotechnique Zentralsekretariat: rue de Stassart 35, B-1050 Brssel 2010 CENELEC Alle Rechte der Verwertung, gleich in welcher Form und in welchem Verfahren, sind weltweit den Mitgliedern von CENELEC vorbehalten
14、. Ref. Nr. CLC/TS 50544:2010 DDIN CLC/TS 50544:2010-09 CLC/TS 50544:2010 Vorwort Diese Technische Spezifikation wurde vom Technischen Komitee CENELEC TC 37A Low voltage surge protective devices“ erarbeitet. Es flieen auch die Erfahrungen des SC 9XC Electric supply and earthing systems for public tra
15、nsport equipment and ancillary apparatus (Fixed installations)“ des Technischen Komitees CENELEC TC 9X Electrical and electronic applications for railways“ ein. Das umfangreiche Sachgebiet des berspannungsschutzes in Gleichstrom-Bahnnetzen bentigt Verfahren, Anforderungen und Begriffe aus verschiede
16、nen Fachgremien und Technischen Komitees. Bei Sammel-begriffen wird auf Europische Normen verwiesen. Diese Technische Spezifikation spiegelt die bliche Praxis des berspannungsschutzes bei den Betreibern von Gleichstrom-Bahnnetzen wieder, die den Schutz von Einrichtungen der Hauptstromversorgung betr
17、ifft (z. B. Speiseleitungen, Fahrleitungen, Rckleitungen, Fahrleitungsseite der Fahrzeuge). Deshalb unterscheiden sich Begriffe und Verfahren in dieser Technischen Spezifikation, die eine besondere Anwendung nach EN 50526-1 betreffen, in gewisser Hinsicht von den Begriffen und Verfahren der Reihe EN
18、 61643. Der Text des Entwurfs wurde der formellen Abstimmung nach der Geschftsordnung, Teil 2, 11.3.3.3., unterworfen und von CENELEC am 2009-12-25 als CLC/TS 50544 angenommen. Es wird auf die Mglichkeit hingewiesen, dass einige Elemente dieses Dokuments Patentrechte berhren knnen. CEN und CENELEC s
19、ind nicht dafr verantwortlich, einige oder alle diesbezglichen Patentrechte zu identifizieren. Nachstehende Daten wurden festgelegt: sptestes Datum, zu dem die CLC/TS auf nationaler Ebene angekndigt werden muss (doa): 2010-06-25 Diese Technische Spezifikation wird zurckgezogen, wenn das SC 9XC-Dokum
20、ent1)zum gleichen Thema verffentlicht wird. 1)Zum Zeitpunkt der Verffentlichung in Vorbereitung. 2 Vornorm DIN CLC/TS 50544:2010-09 CLC/TS 50544:2010 Inhalt SeiteVorwort .2 1 Anwendungsbereich.5 2 Normative Verweisungen .5 3 Begriffe .5 3.1 Netzspannungen 5 3.2 Ableiter .7 4 Zu schtzende Netze und B
21、etriebsmittel .9 4.1 Allgemeines9 4.2 Unterwerke .9 4.3 Fahrleitungsanlage.10 4.4 Rckleitung.11 4.5 Rollendes Material12 5 Versorgungsspannungen .13 6 berspannungen13 6.1 Blitzberspannungen13 6.2 Schaltberspannungen 14 7 Funktion und Kennwerte von Metalloxidableitern 14 7.1 Grundfunktion.14 7.2 Kenn
22、werte 15 7.3 Einteilung16 8 Isolationskoordination und Anwendung von Metalloxidableitern .17 8.1 Allgemeines17 8.2 Grundstze der Isolationskoordination.17 8.3 Schutzdistanz .18 8.4 Schutzpegel22 8.5 Parallelgeschaltete berspannungsableiter 22 9 Auswahl von Metalloxidableitern22 9.1 Dauerbetriebsspan
23、nung Uc22 9.2 Ableiterklasse.23 9.3 Mechanische Gesichtspunkte 23 Anhang A (informativ) Speisespannungen24 Literaturhinweise 25 Bilder Bild 1 Schutzstromkreis in einem Unterwerk (Prinzipschaltbild) .10 Bild 2 Grundbestandteil eines Schutzstromkreises einer Fahrleitung (Auenanlage)11 Bild 3 Installat
24、ion von berspannungsableitern und Fahrschienen 12 3 Vornorm DIN CLC/TS 50544:2010-09 CLC/TS 50544:2010 SeiteBild 4 Anordnung eines berspannungsableiters auf einem Fahrzeug 13 Bild 5 Strom-Spannungs-Kennlinie eines Metalloxidableiters .15 Bild 6 Anforderungen und Konstruktion von berspannungsableiter
25、n17 Bild 7 Voraussetzung fr die Berechnung der Spannung am offenen Ende einer Leitung und fr die Bestimmung der Schutzdistanz L .20 Bild 8 Spannungstrichter und Darstellung der Schutzdistanz .21 Tabelle Tabelle 1 Ableiter-Einteilung und Bezugskennwerte.16 Tabelle 2 Isolationspegel .18 Tabelle A.1 Sp
26、eisespannungen.24 4 Vornorm DIN CLC/TS 50544:2010-09 CLC/TS 50544:2010 1 Anwendungsbereich Diese Technische Spezifikation gilt fr berspannungsableiter mit nichtlinearen Metalloxidwiderstnden ohne Funkenstrecke, die zur Begrenzung von Spannungswellen in Gleichstrom-Bahnnetzen mit Nennspannungen bis 1
27、 500 V bestimmt sind. Diese Technische Spezifikation gilt fr den Schutz von Betriebsmitteln. Einige Auswahl- und Anwendungskriterien gelten fr Metalloxidableiter in Gleichstrombahnnetzen mit einer Nennspannung von 3 000 V. 2 Normative Verweisungen Die folgenden zitierten Dokumente sind fr die Anwend
28、ung dieses Dokuments erforderlich. Bei datierten Verweisungen gilt nur die in Bezug genommene Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzte Ausgabe des in Bezug genommenen Dokuments (einschlielich aller nderungen). EN 50122-2, Bahnanwendungen Ortsfeste Anlagen Teil 2: Schutzmanahmen gegen di
29、e Auswirkungen von Streustrmen verursacht durch Gleichstrombahnen EN 50124-1, Bahnanwendungen Isolationskoordination Teil 1: Grundlegende Anforderungen Luft- und Kriechstrecken fr alle elektrischen und elektronischen Betriebsmittel EN 50163, Bahnanwendungen Speisespannungen von Bahnnetzen EN 50526-1
30、2), Bahnanwendungen Ortsfeste Anlagen berspannungsableiter und Niederspannungs-begrenzer Teil 1: berspannungsableiter EN 60071-1, Isolationskoordination Teil 1: Begriffe, Grundstze und Anforderungen (IEC 60071-1) EN 62305-3, Blitzschutz Teil 3: Schutz von baulichen Anlagen und Personen (IEC 62305-3,
31、 mod.) 3 Begriffe Fr die Anwendung dieses Dokuments gelten die folgenden Begriffe. 3.1 Netzspannungen 3.1.1 Nennspannung Unfr ein System festgelegter Wert EN 50163 3.1.2 hchste Dauerspannung Umax1hchster Wert der Spannung, der mit unbestimmter Dauer auftreten kann EN 50163 2)Im Entwurfsstadium. 5 Vo
32、rnorm DIN CLC/TS 50544:2010-09 CLC/TS 50544:2010 3.1.3 hchste nichtpermanente Spannung Umax2Hchstwert der Spannung, der als hchste nichtpermanente Spannung fr eine begrenzte Dauer auftreten kann EN 50163 3.1.4 hchste Langzeitberspannung Umax3Spannung, gekennzeichnet als der hchste Wert einer Langzei
33、tberspannung fr t = 20 ms. Dieser Wert ist unabhngig von der Frequenz. EN 50163 3.1.5 Bemessungs-Isolationsspannung UNmvom Hersteller fr das Betriebsmittel oder einen Teil von ihm zugewiesener Wert der Steh-Gleichspannung, der das festgelegte Dauer-Stehvermgen (ber fnf Minuten) seiner Isolation kenn
34、zeichnet EN 50124-1, mod. 3.1.6 Bemessungs-Stospannung UNivom Hersteller fr das Betriebsmittel oder einen Teil von ihm zugewiesener Wert der Stospannung, der das festgelegte Stehvermgen seiner Isolation gegenber Stoberspannungen kennzeichnet EN 50124-1 3.1.7 berspannung Spannung mit einem Scheitelwe
35、rt, der den entsprechenden Scheitelwert (einschlielich Wiederholungs-berspannungen) der hchsten Dauerspannung bei normalen Betriebsbedingungen berschreitet EN 50124-1 3.1.8 Langzeitberspannung berspannung, die hher als Umax2, und durch eine Dauer von mehr als 20 ms gekennzeichnet ist und auf Vorgnge
36、 im Bereich niedriger Impedanz zurckzufhren ist, z. B. Anstieg der Primrspannung im Unterwerk EN 50163 3.1.9 transiente berspannung Kurzzeit-berspannung von einigen Millisekunden Dauer oder weniger, ausgelst durch Strombertragungen EN 50124-1 3.1.10 Schaltberspannung transiente berspannung an einem
37、beliebigen Ort des Netzes, ausgelst durch einen besonderen Schaltvor-gang oder einen Fehler EN 50124-1 3.1.11 Blitzberspannung transiente berspannung an einem bestimmten Ort des Netzes, ausgelst durch einen Blitzeinschlag EN 50124-1 6 Vornorm DIN CLC/TS 50544:2010-09 CLC/TS 50544:2010 3.2 Ableiter 3
38、.2.1 berspannungsschutzeinrichtung SPD Bauteil, bestimmt, um transiente berspannungen zu begrenzen und berstrme umzuschalten. Es enthlt mindest ein nichtlineares Element. EN 61643-11 3.2.2 spannungsbegrenzendes SPD SPD, das eine hohe Impedanz aufweist, wenn keine berspannung vorliegt, die sich aber
39、bei erhhtem Stostrom und erhhter Stospannung kontinuierlich verringert. Typische Beispiele von Elementen, die als nichtlineare Bauteile verwendet werden, sind Varistoren und Lschdioden. Derartige SPDs werden hin und wieder als Klemmen“ bezeichnet. EN 61643-11 3.2.3 berspannungsableiter Bauteil, best
40、immt, um transiente berspannungen auf einen festgelegten Wert zu begrenzen ANMERKUNG berspannungsableiter oder abgekrzt Ableiter“ ist ein allgemeiner Begriff fr Metalloxidableiter (siehe 3.2.4). berspannungsableiter enthalten einen oder mehrere nichtlineare Metalloxidwiderstnde. Ein nichtlinearer Me
41、talloxidwiderstand (MO-Widerstand) entspricht einem Metalloxid-Stellwiderstand (MO-Varistor). EN 50526-1 3.2.4 Metalloxidableiter ohne Funkenstrecken Ableiter mit in Reihe und/oder parallel geschalteten nichtlinearen Metalloxidwiderstnden ohne eingebaute Reihen- oder Parallel-Funkenstrecken EN 60099
42、-4 3.2.5 hchste Dauerspannung eines Ableiters Ucals zulssig erklrter Gleichspannungswert, der dauernd an den Anschlssen des Ableiters anliegen darf EN 60099-4, mod. 3.2.6 Bemessungsspannung eines Ableiters UrSpannung, fr die der Ableiter ausgelegt ist. Bei Gleichstrom-Bahnanlagen ist die hchste Daue
43、r-Arbeits-spannung die Bemessungsspannung. EN 60099-4, mod. 3.2.7 Ableitvermgen hchste Ladung je Sto, die whrend der Ableitprfung und whrend der Arbeitsprfung abgefhrt werden kann EN 50526-1, mod. 3.2.8 Ableitstostrom eines Ableiters Stostrom, der durch den Ableiter fliet EN 50526-1 7 Vornorm DIN CL
44、C/TS 50544:2010-09 CLC/TS 50544:2010 3.2.9 Nenn-Ableitstostrom eines Ableiters InScheitelwert des Blitzstostroms, der fr die Einteilung eines Ableiters benutzt wird EN 60099-4 3.2.10 Hochstostrom eines Ableiters Scheitelwert des Ableitstroms mit einer 4/10-s-Stowelle EN 60099-4 3.2.11 Steilstostrom
45、Stostrom, mit einer Stirnzeit 1 s mit Grenzen bei der Eichung der Ausrstung, so dass die gemessenen Werte zwischen 0,9 s und 1,1 s liegen, und einer Rckenhalbwertzeit nicht lnger als 20 s EN 60099-4 3.2.12 Blitzstostrom 8/20-s-Stromsto mit Grenzen bei der Eichung der Ausrstung, so dass die gemessene
46、n Werte zwischen 7 s und 9 s fr die Stirnzeit und zwischen 18 s und 22 s fr die Rckenhalbwertzeit liegen EN 60099-4 3.2.13 direkter Blitzstostrom Stromsto gekennzeichnet durch die Ladung Q und den Scheitelwert des Stostroms IimpEN 50526-1 3.2.14 Rechteckstostrom ein Rechtecksto, der schnell den Hchs
47、twert erreicht, dann fr eine vorgegebene Zeit nahezu gleich bleibt und dann schnell auf null abfllt EN 60099-4 3.2.15 Schaltstromsto eines Ableiters Scheitelwert des Ableitstroms mit einer angenommenen Stirnzeit grer als 30 s und kleiner 100 s und einer angenommenen Rckenhalbwertzeit von ungefhr der
48、 zweifachen Stirnzeit EN 60099-4 3.2.16 Dauerstrom eines Ableiters Ic Strom durch einen Ableiter, wenn er dauernd durch die Betriebsspannung gespeist wird EN 60099-4 3.2.17 Referenzstrom eines Ableiters Iref Gleichstrom, festgelegt vom Hersteller, um die Referenzspannung des Ableiters zu bestimmen EN 60099-4, mod. 3.2.18 Referenzspannung eines Ableiters UrefGleichspannung, die an den Ableiter angelegt wird, um den Referenzstrom zu erhalten EN 60099-4, mod. 8 Vornorm DIN CLC/TS 50544:2010-09 CLC/TS 50544:2010 3.2.19 Re
