Защита от импульсных перенапряжений схема подключения: Подключение УЗИП в щитке к однофазной, трехфазной сети (схема) — Интернет-магазин инструмента. — yato-tools.ru. Электротовары и инструмент.

Содержание

— ООО «Интерм»

Подключение УЗИП в цепь питания 220/380 В.

Так как существуют различные схемы электропитания по переменному току с различными режимами нейтрали, то используются и определённые схемы подключения УЗИП (ОПН) для осуществления наилучшей защиты электронных приборов и устройств от импульсных перенапряжений.

Наиболее распространённой на сегодня системой, особенно в быту, является однофазная система переменного тока с совмещенной нейтралью типа TNC. В такой системе применяется два проводника – фаза (L) и PEN проводник. В результате для защиты от импульсных перенапряжений применяется наиболее простой УЗИП, который состоит из одного блока. Подключается такой УЗИП так как указано на Рис.1. Нередко такая схема обозначается как (1+0).

Рисунок 1

На вновь строящихся объектах с однофазной системой питания, применяется система типа TNS. В такой системе применяется уже три отдельных проводника – это:

— фаза (L),

— нейтраль (N)

— земля (PE).

Электрический ток проходит только по двум проводникам – фазному (L) и нейтральному (N), а земляной проводник (PE) необходим для защитных функций. Для защиты аппаратуры при данной системе электропитания используется УЗИП, который состоит из двух модулей. Подключение защитного устройства будет происходить по схеме – (1+1) или (2+0). Подключение по схеме (1+1) показано на Рис.2. Подключение по схеме (2+0) показано на Рис.3.

Рисунок 2 Рисунок 3

Данная схема предполагает наличие одного ограничительного элемента между фазным проводником (L) и нейтральным (N), а второго между нейтральным (N) и земляным (PE). Обычно между фазным проводником и нейтральным используется варистор, а между нейтральным и земляным – разрядник. Это обусловлено характерными особенностями данных элементов.

Варистор не имеет сопровождающего тока, поэтому они устанавливается между фазным и нейтральным проводниками. Разрядник который, установливается между глухозаземленным нейтральным (N) проводником и земляным (PE), принципиально не может иметь сопровождающего тока. К тому же, уровень защиты «(L) –(N)» будет лучше, чем «(L)-(PE)».

В схеме (2+0) применяется два защитных элемента, включенных параллельно и присоединенных к земляному проводнику. Данное подсоединение гарантирует наилучшую защиту от импульсных перенапряжений, которые возникают между проводниками фазы (L), нейтрали (N) и земли (PE). Необходимую схему защиты конкретного электронного оборудования выбирают в зависимости от разных факторов, которые будут рассмотрены в отдельной статье.

В промышленности чаще всего используется трёхфазная система питания с режимами нейтрали типа TNC или TNS.

В случае с режимом нейтрали TNC применяются четыре проводника – три фазных проводника L1, L2, L3 и совмещённый проводник PEN. Схема подключения УЗИП к данной системе электропитания показана на Рис.4. На схеме видно подключение защитных элементов УЗИП между фазными проводниками и PEN проводником. Для эффективной работы УЗИП требуется осуществить вторичное заземление PEN провода на входе в электроустановку.

Рисунок 4

В режиме нейтрали TNS применяются пять проводников – три фазных проводника L1, L2, L3, рабочая нейтраль N и земля PE. Схемы подключения УЗИП к данной системе электропитания имеют два варианта. Это схема (4+0) (Рис.5) и схема (3+1) (Рис.6). Схема (4+0) применяется в основном для защиты от импульсных перенапряжений, которые возникают между фазными проводами и землей (PE). Защита «(L) –(N)» здесь несколько хуже, так как в этом случае величина остаточного напряжения составляет уже сумму падений напряжений на каждом из варисторов.

Рисунок 5 Рисунок 6

При использовании схемы (3+1), изображенной на Рис. 6, ситуация несколько иная. Здесь обеспечивается наилучшая защита относительно нейтрали. В то же время защита «фаза-земля» хуже за счет того, что импульс тока проходит последовательно через два защитных элемента – варистор и разрядник. Но учитывая, что электронное оборудование гораздо чувствительнее к перенапряжениям относительно нейтрали (фаза-нейтраль), чем относительно земли (заземленного корпуса защищаемого устройства), то схема (3+1), чаще всего, является предпочтительнее.

Существуют и некоторые другие системы электроснабжения и режимы нейтрали, например: двухфазные, с изолированной нейтралью (IT) или с независимой местной системой заземления (ТТ). Но такие системы используются сравнительно редко и требуют отдельного рассмотрения.

Схема подключения оин 1 в трехфазную сеть. Защита от импульсных перенапряжений. Ограничитель импульсных перенапряжений

Схема подключения ограничителя импульсных перенапряжений

Ограничитель импульсных перенапряжений

Преимущества в использовании ОПН
Технические характеристики ОПН
Устройство ограничителей импульсных перенапряжений
Защита от импульсных перенапряжений

Среди множества защитных устройств широко известен такой высоковольтный аппарат, как ограничитель импульсных перенапряжений. Импульсные перенапрежения возникают в результате нарушений в атмосферных или коммутационных процессах и способны нанести серьезный вред электрооборудованию.

Основным средством защиты дома при попадании молнии служит громоотвод или молниеотвод. Но он не способен справиться с разрядом, проникшим в сеть через воздушные линии. Поэтому проводник, принявший на себя этот импульс, становится основной причиной выхода из строя электрооборудования и домашней аппаратуры, подключенной к данной сети. Чтобы избежать подобных неприятностей рекомендуется их полное отключение на период грозы. Гарантированная защита обеспечивается путем установки ограничителей перенапряжения (ОПН).

Преимущества в использовании ОПН

В обычных средствах защиты установлены карборундовые резисторы, а также соединенные последовательно искровые промежутки. В отличие от них в ОПН устанавливаются нелинейные резисторы, основой которых является окись цинка. Они объединяются в общую колонку, помещенную в фарфоровый или полимерный корпус. Таким образом, обеспечивается их эффективная защита от внешних воздействий и безопасная эксплуатация устройства.

Особенности конструкции оксидно-цинковых резисторов позволяют выполнять ограничителям перенапряжения более широкие функции. Они свободно выдерживают, независимо от времени, постоянное напряжение электрической сети. Размеры и вес ОПН значительно ниже, чем у стандартных вентильных разрядников.

Технические характеристики ОПН

Основной величиной, характеризующей работу ограничителя перенапряжения ОПН, является максимальное действие рабочего напряжения, которое может подводиться к клеммам прибора без каких-либо временных ограничений.

Ток, проходящий через защитное устройство под действием напряжения, называется током проводимости. Его значение измеряется в условиях реальной эксплуатации, а основными показателями служит активность и емкость. Общая величина такого тока может составлять до нескольких сотен микроампер. По этому параметру оцениваются рабочие качества ОПН.

Все импульсные ограничители способны устойчиво переносить медленно изменяющееся напряжение. То есть, они не должны разрушаться в течение определенного времени при повышенном уровне напряжения. Значения, полученные при испытаниях, позволяют настроить защитное отключение прибора по истечению установленного срока.

Величина предельного разрядного тока является максимальным значением грозового разряда. С ее помощью устанавливается предел прочности импульсного ограничителя при прямом попадании молнии.

Нормативный ресурс ОПН определяется и токовой пропускной способностью. Он рассчитывается для работы в наиболее тяжелых условиях, когда присутствуют максимальные грозовые или коммутационные перенапряжения.

Устройство ограничителей импульсных перенапряжений

Производители электротехники пользуются технологией и конструкторскими решениями, которые применяются в других электроустановочных изделиях. Прежде всего, это материал корпуса и габаритные размеры, внешний вид и прочие параметры. Отдельно решаются технические вопросы, связанные с установкой ОПН и его подключением к общим электроустановкам потребителей.

Существуют отдельные требования, предъявляемые именно этому классу устройств. Корпус ограничителя перенапряжений должен обеспечивать защиту от прямых прикосновений. Полностью исключается риск возгорания защитного устройства из-за перегрузок. При его выходе из строя на линии не должно быть коротких замыканий.

Современный ограничитель импульсных перенапряжений оборудуется простой и надежной индикацией. К нему может подключаться сигнализация дистанционного действия.

Защита от импульсных перенапряжений

Защита от импульсных перенапряжений. Ограничитель импульсных перенапряжений

Причины возникновения импульсных перенапряжений

Бытовая электротехника изготовлена на полупроводниках и микропроцессорах, которые имеют слабую изоляцию. Эта техника может выйти из строя даже при небольшом импульсном скачке напряжения. Поэтому для защиты электрооборудования от импульсных перенапряжений применяются ограничители импульсных перенапряжений УЗИП.

Причин возникновения импульсных помех несколько. Это удары молнии в линию электропередач или в металлические конструкции, которые находятся рядом с потребителями электроэнергии. Поражение молнией устройств молниезащиты. разряды молний в облаках и близкие удары молний, также наводят электрические импульсные помехи в системе энергоснабжения.

Переключение больших индуктивных и емкостных нагрузок на энергоемких предприятиях, короткое замыкание в сети. Еще на предприятиях во время работы мощных электроустановок создаются электромагнитные помехи.

Устройство защиты от импульсных перенапряжений УЗИП

Работа устройства УЗИП похожа на работу ограничителя перенапряжений имеющих вольтамперную характеристику. Для осуществления качественной защиты от импульсных перенапряжений создают трехступенчатую защиту. Каждая ступень рассчитана на свою величину уровня помех и свою крутизну фронта импульса.

Схема подключения УЗИП к сети TNC и сети TNS

Так УЗИП-I рассчитан на амплитуду помех 25-100 кА с длительностью фронта импульса 350 мкс. УЗИП-II отсекает уровень амплитуды импульсов значением 15-20кА. Защищает это устройство от импульсных помех, вызванных переходными процессами в распредсетях. УЗИП-III предназначен для установки рядом с нагрузкой, и защищает электрооборудование от остаточных импульсных перенапряжений.

Защита от импульсных перенапряжений тремя ступенями УЗИП

Все модули УЗИП крепятся на din-рейке, что удобно при быстрой замене неисправного импульсного блока. Чтобы согласовать работу и временную задержку всех трех ступеней, расстояние между которыми не должно быть меньше 5 метров (для УЗИП на нелинейных элементах — варисторах).

Уменьшение импульсных перенапряжений после каждой ступени защиты УЗИП

Такое расстояние проводников вызвано временной задержкой, которая необходима для нарастания импульса на следующей ступени УЗИП, Эта задержка дает возможность отработать предыдущей ступени, тем самым защитить последующие УЗИП от перегрузки.

Когда длина проводников меньше 5 метров, то ставят компенсационные индуктивности, которые рассчитывают с учетом 1 мкГ/м. Чтобы компенсировать длину проводов в 5 метров, нужно ставить индуктивность 5 мГ. В электросети частного дома УЗИП-I нужно ставить на вводе электрощита ,

Схема подключения одного УЗИП в частном доме

УЗИП-II после счетчика и несколько УЗИП-III перед каждым потребителем электроэнергии. Компенсационную индуктивность 5 мГ ставят перед УЗИП-II и УЗИП-III. Это способ защиты дает наилучшие результаты.

Тоже интересные статьи

Принцип работы стабилизатора напряжения

Скачки напряжения в электросети

Схема подключения реле напряжения

Как выбрать стабилизатор напряжения для дома

Любое электротехническое оборудование создается для работы с определённой электрической энергией, зависящей от тока и напряжения в сети. Когда их величина становится больше запроектированной нормы, то возникает аварийный режим.

Предотвратить возможность его образования или ликвидировать разрушение электрооборудования призваны защиты. Они создаются под конкретные условия возникновения аварии.

Особенности защит домашней электропроводки от повышенного напряжения

Изоляция бытовой электрической сети рассчитывается на предельное значение напряжения чуть выше одного-полутора киловольт. Если оно возрастает больше, то через диэлектрический слой начинает проникать искровой разряд, который может перерасти в дугу, образующую пожар.

Чтобы предотвратить его развитие создают защиты, работающие по одному из двух принципов:

1. отключения электрической схемы дома или квартиры от повышенного напряжения;

2. отвода опасного потенциала перенапряжения от защищаемого участка за счет быстрого его перенаправления на контур земли.

При незначительном повышении напряжения в сети исправить положение призваны также стабилизаторы различных конструкций. Но, в большинстве своем они создаются для поддержания рабочих параметров электроснабжения в ограниченном диапазоне его регулирования на входе, а не как защитное устройство. Их технические возможности ограничены.

В домашней проводке напряжение может повыситься:

1. на относительно продолжительный срок, когда происходит отгорание нуля в трехфазной схеме и потенциал нейтрали смещается в зависимости от сопротивления случайно подключенных потребителей;

2. кратковременным импульсом.

С первым видом неисправности успешно справляется реле контроля напряжения. Оно постоянно занимается мониторингом входных параметров сети и при достижении ими уровня верхней уставки отключает схему от питания до момента устранения аварии.

Причинами появления кратковременно возникающих импульсов перенапряжения могут быть две ситуации:

1. одновременное отключение нескольких мощных потребителей на питающей линии, когда трансформаторная подстанция не успевает мгновенно стабилизировать систему;

2. ударе грозового разряда молнии в электрооборудование ЛЭП, подстанции или дома.

Второй вариант развития аварии представляют наибо́льшую опасность, чем во всех предыдущих случаях. Сила тока молнии достигает огромных величин. При усредненных расчетах ее принимают в 200 кА.

Она при ударе в молниеприемник и нормальной работе молниезащиты здания протекает по молниеотводу на контур заземления. В этот момент во всех рядом расположенных проводниках по закону индукции наводится ЭДС, величина которой измеряется киловольтами.

Она может появиться даже в отключенной от сети проводке и сжечь ее оборудование, включая дорогостоящие телевизоры, холодильники, компьютеры.

Молния может ударить и в питающую здание воздушную ЛЭП. В этой ситуации нормально работают разрядники линии, гася ее энергию на потенциал земли. Но полностью ликвидировать его они не способны.

Часть высоковольтного импульса по проводам подключенной схемы станет растекаться во все возможные стороны и придет на ввод жилого дома, а с него — ко всем подключенным приборам чтобы сжечь их наиболее слабые места: электродвигатели и электронные компоненты.

В итоге мы получили два варианта повреждения дорогостоящего бытового электрооборудования жилого здания при нормальном ликвидации штатными защитами последствий удара молнии в молниеприемник собственного здания или питающую ЛЭП. Напрашивается вывод: необходимо устанавливать для них автоматическую защиту от импульсных разрядов .

Виды ограничителей перенапряжения для домашней электропроводки

Ассортимент подобных защит создается для работы в разных условиях, отличается конструкцией, применяемыми материалами, технологией работы.

Принципы формирования элементной базы ОПН

При создании защит от перенапряжения учитываются технические возможности различных конструкторских решений. Для газонаполненных разрядников характерно то, что они после окончания прохождения импульса разряда поддерживают протекание дополнительного тока, близкого по величине к нагрузке короткого замыкания. Его называют сопровождающим током.

Разрядники, обеспечивающие ток сопровождения порядка 100÷400 ампер, сами могут стать источником пожара и не обеспечить защиту. Их нельзя устанавливать для защиты изоляции от пробоя между любой фазой, рабочим и защитным нулем. Модели других типов разрядников работают вполне надежно внутри сети 0,4 кВ.

В домашней проводке приоритет в защитах от перенапряжения получили варисторные устройства. При нормальных условиях эксплуатации электроустановки они создают очень маленькие токи утечек до нескольких миллиампер, а во время прохождения высоковольтного импульса напряжения максимально быстро переводятся в туннельный режим, когда способны пропускать до тысяч ампер.

Классы стойкости изоляции домашней электропроводки к импульсным перенапряжениям

Электрооборудование жилых зданий создается по четырем категориям, которые обозначаются римскими цифрами IV÷I и характеризуются предельной величиной допустимого перенапряжения в 6, 4, 2,5 и 1,5 киловольта. Под эти зоны и проектируются защиты от импульсных перенапряжений.

В технической литературе их принято называть «УЗИП». что расшифровывается как устройство защиты от импульсного перенапряжения. Производители электрооборудования в маркетинговых целях ввели более понятное для простого населения определение — ограничители. В интернете можно встретить и другие названия.

Поэтому, чтобы не запутаться в используемой терминологии, рекомендуется обращаться к техническим характеристикам устройств, а не только к их наименованию.

Основные параметры взаимосвязи категорий стойкости изоляции с зонами опасности здания и применением для них трех классов УЗИП поможет понять приведенный ниже рисунок.

Он демонстрирует, что на участке от трансформаторной подстанции по линии электропередач до вводного щита может прийти импульс в 6 киловольт. Его величину должен снизить ограничитель перенапряжения класса I в зоне 1 до четырех кВ.

В распределительном щитке зоны 2 работает ограничитель класса II, снижая напряжение до 2,5 кВ. Внутри жилой комнаты с зоной 3 УЗИП класса III обеспечивает итоговое снижение импульса до 1,5 киловольта.

Как видим, все три класса ограничителей работают комплексно, последовательно и поочередно снижают импульс перенапряжения до допустимой для изоляции электропроводки величины.

Если хоть один из составных элементов этой цепочки защит окажется неисправным, то откажет вся система и возникнет пробой изоляции на конечном приборе. Использовать их необходимо комплексно, а в процессе эксплуатации требуется проверять исправность технического состояния хотя бы внешним осмотром.

Подбор варисторов для разных классов ограничителей перенапряжений

Производители оборудования устройства УЗИП снабжают моделями варисторов, подобранных по вольт-амперным характеристикам. Их вид и рабочие пределы показаны на соответствующем графике.

Каждому классу защиты соответствует свое напряжение и ток открытия. Устанавливать их можно только на свое место.

Принципы формирования схем включения ограничителей перенапряжения

Для защиты линии электроснабжения квартиры могут использоваться различные принципы подключения УЗИП:

В первом случае выполняется продольный принцип защиты каждого провода от перенапряжений относительно контура земли, а во втором — поперечный между каждой парой проводов. На основе сбора статистических данных обработки неисправностей и их анализа выявлено, что возникающие противофазные импульсные перенапряжения создают бо́льшие повреждения и поэтому считаются самыми опасными.

Комбинированный способ позволяет объединять оба предшествующих метода.

Варианты схем подключения ограничителей перенапряжения для системы заземления TN-S

Схема с электронными УЗИП и разрядниками

В этой схеме УЗИП всех трех классов устраняют импульсы перенапряжений между фазами линии и рабочим нулем N по цепочкам «провод — провод». Функция снижения синфазных перенапряжений возложена на разрядники определённого класса за счет их подключения между рабочим и защитным нулем.

Этот способ позволяет гальванически разъединять PE и N между собой. Положение нейтрали трехфазной сети зависит от симметрии приложенных нагрузок по фазам. Она всегда имеет какой-то потенциал, который может быть от долей до нескольких десятков вольт.

Если в системе работают блоки питания с импульсной нагрузкой, то от них высокочастотные помехи могут передаваться по цепям уравнивания потенциалов и заземления через РЕ-проводник к чувствительным электронным приборам, мешать их работе.

Включение разрядников в этом случае уменьшает воздействие перечисленных факторов за счет лучшей гальванической развязки, чем у электронных ограничителей на варисторах.

Схемы с электронными УЗИП в классах защит I и II

В этой схеме зашита от импульсных напряжений в вводном и распределительном щитах выполняется только электронными ОПН.

Они устраняют все синфазные перенапряжения (любых проводов относительно контура земли).

В классе III работает предыдущая схема с электронным ОПН и разрядником, обеспечивая защиту (провод — провод) для оконечного потребителя.

Особенности использования различных моделей ОПН с учетом очередности работы каскадов

При эксплуатации ступеней защит от импульсного перенапряжения требуется их согласование, координация. Она осуществляется удалением ступеней по кабелю на расстояние более 10 метров.

Объясняется это требование тем, что при попадании в схему высоковольтного импульса с крутой формой волны за счет индуктивного сопротивления жил на них происходит падение напряжения. Оно сразу прикладывается к первому каскаду, вызывает его срабатывание. Если это требование не выполнять, то происходит шунтирование ступеней, когда защита работает неправильно.

По такому же принципу подключаются и последующие каскады защит.

Когда по конструктивным особенностям оборудования оно расположено близко, то в схему искусственно включают дополнительные разделительные дроссели импульсного типа, создающие цепочку задержки. Их индуктивность настраивают в пределах 6÷15 микрогенри в зависимости от типа используемого ввода электропитания в здание.

Вариант такого подключения при близком расположении вводного и распределительного щитов и удаленном монтаже оконечных потребителей показан на схеме.

Монтируя дросселя по такой системе следует учитывать их возможность надежно работать при создаваемых нагрузках, выдерживать их предельные значения.

В целях удобства обслуживания защиты от импульсного перенапряжения вместе с дроссельными устройствами могут быть помещены в отдельный защитный щиток, последовательно связывающий вводное устройство с ГРЩ дома.

Один из вариантов подобного исполнения для здания, выполненного по системе зазамления TN-C-S, показан на схеме ниже.

При таком монтаже можно все три класса ограничителей размещать в одном месте, что удобно при обслуживании. Для этого надо последовательно между ступенями защит смонтировать разделительные дроссели.

Конструктивно вводное устройство, ГРЩ и защитный щиток при таком способе монтажа схемы следует располагать как можно ближе.

Комбинированное расположение УЗИП и дросселей в одном месте — защитном щитке позволяет исключить попадание импульсов перенапряжения уже на оборудование ГРЩ, в котором выполняется разделение PEN проводника.

Подключение силовых кабелей к ГЗЩ имеет особенности: их необходимо прокладывать по кратчайшим путям, избегая совместного соприкосновения для участков защищенной схемы и без защит.

Современные производители постоянно модифицируют свои разработки УЗИП, используя встроенные импульсные разделительные дроссели. Они позволили не только располагать ступени защит на близком расстоянии по кабелю, но и объединять их в отдельном блоке.

Сейчас на рынке, с учетом реализации этого метода, появились конструкции УЗИП комбинированных классов I+II+III или I+II. Различный ассортимент моделей таких разрядников выпускает российская копания Hakel.

Они создаются под разные системы заземления здания, работают без установки дополнительных ступеней защит, но требуют выполнения определенных технических условий монтажа по длине подключаемого кабеля. В большинстве случаев он должен быть менее 5 метров.

Для нормальной работы электронного оборудования и защиты его от помех высокой частоты выпускаются различные фильтры, в которые включают УЗИП класса III. Они нуждаются в подключении к контуру заземления через РЕ проводник.

Особенности защиты сложной бытовой техники от импульсов перенапряжений

Жизнь современного человека диктует необходимость использования различных электронных устройств, обрабатывающих и передающих информацию. Они довольно чувствительны к высокочастотным помехам и импульсам, плохо работают или вообще отказывают при их появлении. Для устранения подобных сбоев используют индивидуальное заземление корпуса прибора, называемое функциональным.

Его электрически отделяют от защитного РЕ проводника. Однако, при ударе молнии в молниезащиту между заземлениями здания или линии и функциональным электронного прибора по контуру земли потечет ток разряда, вызванный приложенным высоковольтным импульсом перенапряжения.

Устранить его можно выравниванием потенциалов этих контуров за счет монтажа специального разрядника между ними, который будет выравнивать потенциалы контуров при авариях и обеспечивать гальваническую развязку в повседневных условиях эксплуатации.

На выпуске подобных разрядников также специализируется копания Hakel.

Дополнительное требование к защите ОПН от коротких замыканий

Все УЗИП включаются в схему для выравнивания потенциалов между различными ее частями в критических ситуациях. При этом необходимо учитывать, что они сами, несмотря на наличие встроенной тепловой защиты варисторов, могут быть повреждены и стать из-за этого источником короткого замыкания, перерастающего в пожар.

Защита на варисторах может отказать при длительном превышении номинального напряжения, связанного, например, с отгоранием нуля в трехфазной питающей сети. Разрядники же, в отличие от электроники, вообще не снабжаются тепловой защитой.

По этим причинам все конструкции УЗИП дополнительно защищаются предохранителями, работающими при перегрузках и коротких замыканиях. Они обладают специальной сложной конструкцией и сильно отличаются от моделей с простой плавкой вставкой.

Применение автоматических выключателей для таких ситуаций не всегда оправданно: они повреждаются от импульсов грозовых разрядов, когда происходит сваривание силовых контактов.

Используя схему защиты УЗИП предохранителями необходимо соблюдать принцип создания ее иерархии методами селективности.

Как видим, чтобы обеспечить надежную защиту домашней электропроводки от импульсных перенапряжений необходимо скрупулезно подойти к этому вопросу, проанализировать вероятность возникновения аварий в проектной схеме с учетом работающей системы заземления и под нее выбрать наиболее подходящие ограничители ОПН.

Электрик Инфо — электротехника и электроника, домашняя автоматизация, статьи про устройство и ремонт домашней электропроводки, розетки и выключатели, провода и кабели, источники света, интересные факты и многое другое для электриков и домашних мастеров.

Информация и обучающие материалы для начинающих электриков.

Кейсы, примеры и технические решения, обзоры интересных электротехнических новинок.

Вся информация на сайте Электрик Инфо предоставлена в ознакомительных и познавательных целях. За применение этой информации администрация сайта ответственности не несет. Сайт может содержать материалы 12+

Перепечатка материалов сайта запрещена.

Источники: http://electric-220.ru/news/ogranichitel_impulsnykh_perenaprjazhenij/2015-02-26-841, http://electricavdome.ru/zashhita-ot-impulsnyx-perenapryazhenij.html, http://electrik.info/main/electrodom/1179-ogranichiteli-perenapryazheniya-vidy-i-shemy.html

electricremont.ru

Ограничители импульсных напряжений (ОИН) ОИН1, ОИН2

ОИН1, ОИН2

РМЕА 656111. 011 ТУ Предназначены для защиты электрооборудования и бытовых приборов от грозовых и импульсных перенапряжений. ОИН1 — без индикатора рабочего состояния; ОИН2 — с индикатором рабочего состояния.

Нормативно-правовое обеспечение

Отвечают требованиям ТР ТС 004/2011 «О безопасности низковольтного оборудования», других стандартов и ПУЭ».
Отвечает требованиям к защите от перенапряжений по ГОСТ Р 50571.19

Функциональные возможности

ОИН1 — ограничитель импульсных напряжений моноблок с варистором; по заказу световой индикатор наличия напряжения сети. ОИН2 — ограничитель импульсных напряжений моноблок с варистором, световой индикатор рабочего состояния, световая индикация напряжения сети.

Конструктивные особенности

Ограничитель импульсных напряжений (ОИН) обеспечивает:

Максимальное длительное рабочее напряжение 275 В частотой 50 Гц
Рабочий потребляемый ток при напряжении 275 В не превышает 0,7 мА
Выполнен в виде унифицированного модуля шириной 17,5 мм для монтажа на рейке 35/7мм
Выдерживает воздействие импульсов комбинированной волны с напряжением разомкнутой цепи 10,0 кВ и с током короткозамкнутой цепи 5 кА
Обеспечивает защиту оборудования от импульсного перенапряжения категории II по ГОСТ Р 50571.19-2000 (уровень напряжения защиты 2,0 кВ)
Выдерживает без повреждений воздействие временного перенапряжения 380 В
Классификация по тепловой защите: ОИН1 и ОИН2 — без тепловой защиты.
Классификация по наличию индикатора состояния: ОИН1 — без индикатора; ОИН1С (по дополнительному заказу) — со световым индикатором наличия напряжения сети; ОИН2 — со световым индикатором рабочего состояния.
Классификация по ремонтопригодности: ОИН1 и ОИН2 — моноблочные (неремонтируемые в условиях эксплуатации).
Допускает присоединение проводников сечением от 4 до 16 мм

Наименование характеристики	Значение параметров
Номинальное напряжение питающей сети, В	220
Номинальный разрядный ток, кА	5; 10; 20
Максимальный разрядный ток, кА	12,5; 25; 50
Остаточное напряжение при номинальном токе не выше, В	2000
Класс испытаний по ГОСТ Р 51992	II
Степень защиты, обеспечиваемая оболочками	не ниже IP20
Температура окружающего воздуха, С	от -45 до 55
Габаритные разметы, мм	80 x 17,5 x 65,5
Масса, не более, кг	0,12
Гарантийный срок эксплуатации, лет	3

www. energomera.ru

Защита от импульсных перенапряжений. Ограничитель импульсных перенапряжений

Причины возникновения импульсных перенапряжений

Причин возникновения импульсных помех несколько. Это удары молнии в линию электропередач или в металлические конструкции, которые находятся рядом с потребителями электроэнергии. Поражение молнией устройств молниезащиты, разряды молний в облаках и близкие удары молний, также наводят электрические импульсные помехи в системе энергоснабжения.

Устройство защиты от импульсных перенапряжений УЗИП

Схема подключения УЗИП к сети TNC и сети TNS

Защита от импульсных перенапряжений тремя ступенями УЗИП

Уменьшение импульсных перенапряжений после каждой ступени защиты УЗИП

Схема подключения одного УЗИП в частном доме

Тоже интересные статьи

electricavdome.ru

Как организовать защиту от перенапряжения сети в частном доме: схемы, приборы, оборудование

Наличие в доме дорогостоящей электробытовой и электронной технике, природные катаклизмы и низкое качество электроснабжения в городских сетях вынуждают собственников жилья принимать меры, чтобы минимизировать возможный ущерб от вышеуказанных факторов.

В данной статье речь пойдёт о практических мерах по защите от перенапряжения, которые можно реализовать при организации электроснабжения частного дома. Причём эти работы можно выполнить как при новом строительстве, так и при модернизации существующих систем электроснабжения частного дома.

Я выполнял указанные работы при переводе электропитания дома с однофазной на трёхфазную схему. Причём работы были не только выполнены, но и приняты представителями горэлектросетей без замечаний, а правильное функционирование приборов и эффективность защиты от перенапряжения проверена на практике в процессе эксплуатации. Известно, что основным условием подключения к городским электросетям является выполнение технических условий (ТУ), которые выдаются собственнику жилья. Как показал личный опыт, надеяться на то, что в данных ТУ будут отражены все мероприятия по безопасной эксплуатации электрооборудования, можно с определённым скептицизмом. На фото ниже показаны ТУ, выданные мне в горэлектросетях.

Примечание: пункты, помеченные на фото красным цветом, были мной реализованы самостоятельно ещё до получения тех. условий. Пункт, помеченный синим цветом, больше обусловлен интересами самих горсетей (защитить себя от ответственности за ущерб перед собственником дома по причине возможных проблем в зоне их ответственности).

Поэтому при разработке проекта схемы электроснабжения частного дома было решено использовать дополнительные меры по защите электрооборудования, которые не были отражены в ТУ. Ниже на фото показан фрагмент проекта электроснабжения моего жилого дома.

Как видно из фото, в учётно-распределительном шкафу (ЩР1), устанавливаемом внутри дома, предусмотрено устройство защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП-II) согласно требованиям ТУ, выданных городскими электрическими сетями.

Так как ввод в дом осуществляется по воздушной линии, то с учётом требований ПУЭ (правил устройства электроустановок), на вводе в дом должны устанавливаться ограничители перенапряжений, что и было мной учтено в проекте (УЗИП-I на фото), которые установлены в шкафу (ЩВ1) на фасаде здания. Для защиты индивидуальных электроприёмников в доме используются ИБП (источники бесперебойного питания) и стабилизаторы напряжений.

Таким образом, защита электрооборудования дома от перенапряжений реализована в трёх зонах (уровнях):

на вводе в дом
внутри дома, в учётно-распределительном шкафу
индивидуальная защита электроприборов внутри помещений дома

Защита от перенапряжения

Что важно учесть при выполнении работ

В первую очередь должен отметить специфические особенности, предъявляемые к выполнению электромонтажных работ со стороны представителей городских электросетей. Для примера с точки зрения учёта потребляемой электроэнергии достаточно поверить и опечатать счётчик электроэнергии. Но поскольку в каждом из нас они видят «потенциальных расхитителей электроэнергии», то всё, что касается монтажа оборудования, присоединений на участке от городской опоры и до счётчика включительно, должно быть «недоступным для потребителя», закрытым (в боксы, шкафы) и опломбированным. Причём даже в том случае, если эти «требования» противоречат требованиям технической документации на установленное оборудование, создают риск возникновения отказов в работе оборудования и т. д. Более подробно об этих «специфических требованиях» будет сказано ниже.

Теперь о технической стороне вопроса:

Для защиты электрооборудования, установленного в доме, я использовал следующие приборы и аппараты.

1. В качестве УЗИП (устройства защиты от импульсных перенапряжений) — I уровня мной были использованы ограничители перенапряжений нелинейные (ОПН), российского производства (Санкт-Петербург), в количестве трёх штук (по одному, на каждый фазный проводник). Заводское обозначение данных приборов — ОПНд-0,38. Установлены они в опечатанном пластиковом боксе в стальном шкафу на фасаде дома.

Что важно отметить по данному оборудованию:

Данные приборы защищают только от импульсных (кратковременных) перенапряжений, возникающих при грозах, а также от кратковременных коммутационных перенапряжений, причём в обе стороны. При длительных перенапряжениях, вызванных авариями и неполадками в городской электросети, данные приборы защиту дома не обеспечат.
В техническом плане ОПН представляет собой варистор (нелинейный резистор). Прибор подключается параллельно нагрузке между фазным и нулевым проводом. При появлении бросков (импульсов) напряжения, внутреннее сопротивление прибора моментально снижается, при этом ток через прибор резко и многократно возрастает, уходя в землю. Таким образом, происходит сглаживание (снижение) амплитуды импульсного напряжения. В связи с вышесказанным, при монтаже данных приборов нужно обратить особое внимание на устройство контура заземления и надёжного подключения ОПН к нему.
В зависимости от схемы электроснабжения дома, количество используемых ОПН может варьироваться. Например, для однофазного воздушного ввода достаточно установить один такой прибор, при питании от городской сети по двухпроводной линии. Для трёхфазного воздушного ввода в большинстве случаев достаточно установить три прибора (по числу фаз). Если ввод в дом осуществляется по трёхфазной, но пяти проводной схеме, или приборы ставится на участке после разделения общего проводника на нулевой рабочий (N) проводник и защитный проводник (PE), то потребуется установка дополнительного прибора между нулевым и защитным проводником.

2. В качестве УЗИП — II уровня я использовал аппараты УЗМ-50 М (устройство защитное многофункциональное) российского производства.

Из особенностей данных аппаратов можно отметить следующее:

В отличие от ОПН, данные аппараты обеспечивают защиту не только от импульсных перенапряжений, но и защиту от длительных (аварийных) перенапряжений и просадок (недопустимого падения напряжения).
В конструктивном отношении представляют собой реле контроля напряжения, дополненное мощным реле и варистором, заключенным в один корпус.
Для однофазной сети необходимо установить один аппарат, для трёхфазной сети потребуется три аппарата, не зависимо от числа проводников питающей линии.

3. Третий немаловажный момент, касающийся правильного монтажа и работы УЗИП при их последовательном включении (показаны на фото красными прямоугольниками УЗИП-1 и УЗИП-2) заключается в том, что расстояние между ними (по длине кабеля) должно быть не менее 10 метров. В моём случае оно равно 20 метрам.

Примечание: приобрести указанное оборудование (ОПН и УЗМ) в моём городе оказалось невозможным, ввиду его отсутствия в продаже, заказывал через интернет. Такой расклад навеял мысль о том, что вопросу защиты электрооборудования, по крайней мере, в нашем городе, внимания практически никто не уделяет.

Практическое выполнение работ

Практическое выполнение работ не представляет собой большой сложности и показано на фото ниже, с небольшими пояснениями.

Монтаж ОПН-0,38 на вводе в дом

На фото показан монтаж ОПН в пластиковом боксе. Из особенностей нужно учесть, что специальных боксов для ОПН не существует, ибо конструктивно они крепятся на опорной конструкции и по типу своего исполнения могут устанавливаться открыто. Установка ОПН в боксе — мера вынужденная. Бокс должен иметь возможность для пломбировки. Для установки ОПН в боксе сделана самодельная конструкция из оцинкованной стали толщиной 1 мм, которая закреплена вместо штатной дин рейки, установленной в боксе на заводе-изготовителе.

При монтаже ОПН и подключении к ним проводов использование граверных шайб — обязательно. По требованиям ТУ, вводной автомат должен устанавливаться в боксе с возможностью пломбировки. Использовался аналогичный бокс, как для ОПН, что и показано на фото ниже (верхний пластиковый бокс в металлическом шкафу).

Такое нагромождение конструкций (пластиковых боксов в металлическом шкафу) на фасаде дома, обусловлено, как я отмечал ранее, именно специфическими требованиями горэлектросетей и вызывает не только заметное удорожание работ, но и дополнительных затрат сил, времени и нервов. На мой взгляд, правильное в техническом плане выполнение работ при воздушном вводе, выполненное проводом СИП, должно бы быть следующим: от опоры горэлектросетей до фасада дома прокладываем провод СИП, крепим на фасаде дома и обрезаем с небольшим напуском. Затем на каждый провод СИП крепим прокалывающий зажим с отводом из медного провода сечением 10 мм2, который заводится в шкаф (или бокс) на клеммы вводного автомата. Срезы проводов СИП закрываем герметичными колпачками. Таким образом, мы правильно «перешли» с алюминия (провод СИП) на медь. При этом у нас не возникло бы проблем с подключением медного провода (сечением 10 мм2) к клеммам модульного вводного автомата. Но такую работу представители горсетей не примут.

Поэтому провод СИП сечением 16 мм2 необходимо завести непосредственно на клеммы вводного автомата, который должен быть установлен в пластиковый бокс. Сделать это на практике очень сложно, так как нужно сохранить степень защиты бокса (для наружной установки не ниже IP 54), при этом провод СИП должен быть зафиксирован по отношению к пластиковому боксу и т. д.

На практике пришлось просто купить ещё один стальной шкаф, в котором установил сами пластиковые боксы, затем провод СИП был заведён в шкаф и закреплён в нём. Ниже на фото показаны завершающие работы по монтажу шкафа и его крепления на фасаде дома. Работы были приняты без замечаний и претензий.

Ещё один важный момент, на который нужно обратить внимание, связан с тем, что ОПН при работе во время грозы отводит ток в землю посредством подключения самого ОПН к контуру заземления. При этом токи могут достигать значительных величин: от 200 — 300 А и до нескольких тысяч ампер. Поэтому важно обеспечить кратчайший путь от самих ОПН до контура заземления медным проводником сечением не менее 10 мм2. Ниже на фото показано, как данное подключение выполнил я. Для надёжности работы ОПН я сделал подключение приборов к контуру заземления двумя медными проводами сечением 10 мм2 каждый. На фото провод в желто-зеленой трубке ТУТ (термоусаживающаяся трубка).

Монтаж аппаратов УЗМ-50М в учётно-распределительном шкафу

Выполнение электромонтажных работ проблем не доставляет, поскольку аппараты имеют штатное крепление на DIN-рейку. Фрагмент выполнения работ по монтажу УЗМ-50М в шкафу показан на фото ниже. Аппараты также должны устанавливаться в пластиковый бокс с возможностью пломбирования. На фото верхняя крышка бокса не показана.

С точки зрения электрической схемы подключения (хотя схема имеется в паспорте на аппарат и на корпусе самого аппарата) у неподготовленного читателя могут возникнуть вопросы. Чтобы пояснить особенности подключения аппарата, ниже на рисунке приводится схема подключения, приведённая в паспорте на УЗМ-50М, с некоторыми моими пояснениями.

Во-первых, как видно из схемы, УЗМ-50М является однофазным коммутирующим аппаратом и для своего функционирования требует обязательного подключения проводников L и N к верхним клеммам. Это показано на схеме подключения в обоих случаях (а и б). Далее, между схемой а и схемой б появляется различие, о котором производитель не даёт ни какого пояснения и приходится потребителю самостоятельно додумывать, как и в каких случаях какую схему использовать.

Различие заключается в том, что по верхней схеме (а) нагрузка подключается к аппарату по двум проводам (L и N). Т. е. в случае аварийного срабатывания аппарата цепь будет разорвана как по фазному проводнику (L), так и по проводнику (N).

В нижней схеме (б) нагрузка к аппарату подключается только по одному фазному проводнику (L), а второй провод (N) подключается к нагрузке напрямую, минуя аппарат. Т. е. в случае аварийного срабатывания аппарата он разомкнёт только фазный проводник, а проводник N остаётся подключенным всегда. Исходя из вышесказанного, а также зная, в каком случае допускается разрывать проводник N, а в каком — не допускается, можно сделать следующий вывод:

В случае подключения дома (квартиры) по двухпроводной линии (система TN-C), необходимо подключать аппарат УЗМ-50М по нижней схеме (б), так как в этом случае провод N выполняет две функции (нулевого рабочего проводника и нулевого защитного проводника), и его разрывать ни в коем случае нельзя.

В случае если подключение дома (квартиры) выполнено по трёхпроводной схеме (TN-S), либо аппарат установлен в системе (TN-C-S), на участке после разделения общего (PEN) проводника (на N и PE), то провод N можно разрывать. В этом случае аппарат УЗМ-50М нужно подключать по верхней схеме (а). Почему аппарат, согласно схеме производителя, нужно подключать после счётчика (на рисунке поставил знак вопроса) — мне малопонятно. Я, например, свои аппараты в шкафу подключал до счётчика, что бы они защищали всё оборудование, установленное в доме, в том числе и оборудование, установленное в самом шкафу. Кроме того, поскольку разделение общего PEN выполнено в шкафу (ЩР1) в доме, то подключал аппараты защиты по схеме а, т. е. с отключением как фазных, так и нулевого проводников. Что и показано на фото ниже.

Ещё один важный момент: поскольку данные аппараты не предназначены для использования в многофазной сети то необходимо знать и учитывать следующее.

В случае трёхфазного подключения дома и использования данных аппаратов, если в доме имеются только однофазные электроприёмники, никаких проблем с использованием и работой данных аппаратов быть не должно. Но если в доме имеются трёхфазные потребители, например, трёхфазный электродвигатель, то в случае аварийного срабатывания аппаратов (одного или двух), трёхфазный электроприёмник (например, электродвигатель) может выйти из строя. Таким образом, в данном случае потребуются дополнительные технические мероприятия по отключению трёхфазных потребителей при аварийном срабатывании аппаратов УЗМ.

Использование индивидуальных защитных приборов

Применение ИБП стабилизаторов напряжения для защиты отдельных электроприёмников в доме (телевизор, компьютер и т. д.) настолько стало привычным и распространённым, что какого-либо особого пояснения не требует, поэтому здесь не приводится.

Выводы

1. Опыт эксплуатации показал, что при сильной грозе защита может работать неоднократно, на относительно небольшом промежутке времени. С учётом этого можно смело утверждать, что при сильных грозах и при отсутствии защиты, электрооборудование, установленное в доме, может быть выведено из строя с достаточно высокой степенью вероятности.2. В случае невозможности выполнения аналогичных работ в своём доме, в качестве защитной меры при грозовых разрядах необходимо хотя бы отключать электроприборы от сети, что, кстати, делают далеко не все.

Данный вариант защиты электрооборудования является недорогим бюджетным решением, но вполне работоспособным, надёжным и проверенным на практике. В случае применения аналогичного оборудования импортного производства и приглашения для выполнения работ специалистов цена вопроса может увеличиться в разы, что даже для средне обеспеченной семьи может быть накладно.

www.diy.ru

Трехфазное подключение дома. Что следует учесть

Если вы столкнулись с проблемой электроснабжение дома, или же просто хотите заменить электропроводку, тогда перед вами представится необходимость сделать выбор, какой тип электрического питания лучше использовать (однофазный или трехфазный). От выбранного типа питания напрямую будет завесить схема электрической сети. И так, сегодня давайте разберемся, что такое трехфазное подключение дома.

Решая эти вопросы владелец сталкивается с многочисленными задачами, которые требуется решать техническими и организационными способами.

Сравнение преимуществ и недостатков однофазного и трехфазного подключения дома

При выборе схемы следует учесть ее влияние на конструкцию проводки и условия эксплуатации, создаваемые разными системами.

Однофазная сеть

Трёхфазная сеть

Потребляемая мощность

Та величина разрешенной мощности, которую вам предоставит организация продающая электроэнергию, станет основой для создания проекта электропроводки. За счет распределения ее по двум проводам в однофазной схеме толщина сечения жил кабеля всегда требуется больше, чем в трёхфазной цепи, где нагрузка равномерно разнесена по трем симметричным цепочкам.

При одинаковой мощности в каждой жиле трехфазной схемы будут протекать меньшие номинальные токи. Под них потребуются уменьшенные номиналы автоматических выключателей. Несмотря на это их габариты, как и других защит и электросчетчика, все равно будут больше за счет применения утроенной конструкции. Потребуется более емкий распределительный щит. Его размеры могут значительно ограничивать свободное пространство внутри небольших помещений.

Трёхфазные потребители

Асинхронные электродвигатели механических приводов, электрические нагревательные котлы, другие электроприборы, рассчитанные на эксплуатацию в трехфазной сети, эффективнее, оптимально работают в ней. Чтобы их запитать от однофазного источника необходимо создавать преобразователи напряжения, которые будут потреблять дополнительную энергию. Причем, в большинстве случаев происходит снижение КПД таких механизмов и расход мощности на преобразователе.

Использование трехфазных потребителей основано на равномерном распределении нагрузки в каждой фазе, а подключение мощных однофазных приборов способно создать пофазный перекос токов, когда часть их начинает протекать по жиле рабочего нуля.

При большом перекосе токов на перегруженной фазе снижается напряжение: начинают тускло светиться лампы накаливания, наблюдаются сбои электронных устройств, хуже работают электродвигатели. В этой ситуации владельцы трехфазной электропроводки могут перекоммутировать часть нагрузки на ненагруженную фазу, а потребителям двухпроводной схемы требуется эксплуатировать стабилизаторы напряжения или резервные источники.

Условия работы изоляции электропроводки

Владельцы трехфазной схемы должны учитывать действие линейного напряжения 380, а не фазного 220 вольт. Его номинал представляет бо́льшую опасность для человека и изоляции электропроводки или приборов.

Габариты оборудования

Однофазная электропроводка и все входящие в нее компоненты более компактны, требуют меньше места для монтажа. На основе сравнения этих характеристик можно сделать вывод, что трехфазное подключение частного дома зачастую может быть в современных условиях нецелесообразным. Его имеет смысл применять в том случае, если существует необходимость эксплуатации мощных трехфазных потребителей типа электрических котлов или станочного оборудования для постоянной работы в определённые сезоны. Большинство же бытовых электрических потребностей вполне может обеспечить однофазная электропроводка.

Как выполнить трехфазное подключение дома

Когда вопрос трехфазного подключения частного дома стоит остро, то придется:

заниматься подготовкой технической документации
решать технические вопросы

Какие документы необходимо подготовить

Обеспечить законность трехфазного подключения могут только следующие свидетельства и паспорта:

технические условия от энергоснабжающей организации
проект производства электроснабжения здания
акт разграничения по балансовой принадлежности
протоколы измерений основных электрических параметров собранной схемы подключения дома электротехнической лабораторией (монтаж разрешено выполнять после получения первых трех документов) и акт осмотра электротехнического оборудования
заключение договора с энергосбытовой организацией, дающее право на получение наряда на включение

Технические условия

Для их получения требуется заранее подать заявку в электроснабжающую организацию, где должны быть отражены требования к абоненту и электроустановке с указанием:

способов подключения
использования защит
мест размещения электроприборов и щитов
ограничение доступа посторонних лиц
характеристики нагрузки

Проект производства электроснабжения

Разрабатывается проектной организацией на основе действующих нормативов и правил эксплуатации электроустановок с целью предоставления бригаде электромонтажников подробной информации по технологии монтажа электрической схемы.

В состав проекта входят:

пояснительная записка с отчетом
исполнительные принципиальные и монтажные схемы
ведомости
требования нормативных документов и предписаний

Акт разграничения по балансовой принадлежности

Определяются границы ответственности между электроснабжающей организацией и потребителем, указывается разрешенная мощность, категория надежности электроприемника, схема электропитания, некоторые другие сведения.

Протоколы электротехнических замеров

Они выполняются электрической измерительной лабораторией после полного окончания монтажных работ. В случае получения положительных результатов измерений, отраженных в протоколах, предоставляется акт осмотра оборудования с заключением, дающим право на обращение в электросбытовую организацию.

Договор с энергосбытом

После его заключения на основе документов от электротехнической лаборатории можно обращаться в электроснабжающую организацию на включение смонтированной электроустановки в работу по специальному наряду.

Трехфазное подключение дома, технические вопросы

Принцип подвода электрической энергии к отдельно стоящему жилому зданию осуществляется по следующему принципу: от трансформаторной подстанции по линии электропередачи подается напряжение по четырем проводам, включающим три фазы (L1, L2, L3) и один общий нулевой проводник PEN. Подобная система выполняется по стандартам схемы TN-C, которая максимально распространена до сих пор в нашей стране.

Линия электропередачи чаще всего может быть воздушной или реже кабельной. На обоих конструкциях могут возникнуть неисправности, которые быстрее устраняются у воздушных ЛЭП.

Особенности разделения PEN проводника

Старые линии электропередач энергетики постепенно начинают модернизировать, переводить на новый стандарт TN-C-S, а строящиеся сразу создают по нормативам TN-S. В нем четвертый проводник PEN от питающей подстанции подается не одной, а двумя разветвленными жилами: РЕ и N. В итоге у этих схем используется уже пять жил для проводников.

Трехфазное подключение дома по TN-S

Трехфазное подключение дома основано на том, что все эти жилы подключаются к вводному устройству здания, а от него электроэнергия поступает на электрический счетчик и далее — в распределительный щит для осуществления внутренней разводки по помещениям и потребителям здания.

Практически все бытовые приборы работают от фазного напряжения 220 вольт, которое присутствует между рабочим нулем N и одним из потенциальных проводников L1, L2 или L3. А между линейными проводами образовано напряжение 380 вольт.

Внутри вводного устройства, использующего стандарт TN-C-S, делается выделение рабочего нуля N и защитного РЕ из проводника PEN, который соединяют здесь же с ГЗШ — главной заземляющей шиной. Ее подключают к повторному контуру заземлению здания.

От вводного устройства рабочие и защитные нули идут изолированными цепочками, которые запрещено объединять в любой другой точке схемы электропроводки.

По старым правилам, действовавшим в схеме заземления TN-C, расщепление проводника PEN не делалась, а фазное напряжение бралось прямо между ним и одним из линейных потенциалов.

Конечный промежуток линии между ее опорой до ввода в дом прокладывают по воздуху или под землей. Его называют ответвлением. Оно находится на балансе электроснабжающей организации, а не хозяина жилого здания. Поэтому все работы по подключению дома на этом участке должны выполняться с ведома и по решению владельца ЛЭП. Соответственно, законодательно они потребуют согласования и оплаты.

У подземной кабельной линии ответвление монтируют в металлическом шкафу, который размещают поблизости с трассой, а для воздушной ЛЭП — непосредственно на опоре. В обоих случаях важно обеспечить безопасность их эксплуатации, закрыть доступ посторонних людей и выполнить надежную защиту от повреждения вандалами.

Выбор места расщепления PEN проводника

Оно может быть выполнено:

на ближайшей опоре
или на вводном щите, расположенном на стене либо внутри дома

В первом случае ответственность за безопасную эксплуатацию несет электроснабжающая организация, а во втором — владелец здания. Доступ жильцов дома к работам на конце PEN проводника, расположенного на опоре, запрещен правилами.

При этом надо учесть, что провода на воздушной линии способны обрываться по различным причинам и на них могут возникать неисправности. Во время аварии на питающей ЛЭП с обрывом PEN проводника ее ток потечет через провод, подключенный к дополнительному контуру заземления. Его материал и сечение должны надежно выдерживать такие повышенные мощности. Поэтому их выбирают не тоньше, чем основная жила линии электропередачи.

Трехфазное подключение дома, обрыв PEN проводника на КТП

Когда расщепление выполняется прямо на опоре, то к нему и контуру прокладывают линию, называемую повторным заземлением. Ее удобно изготавливать из металлической полосы, заглубленной в землю на 0,3÷1 м.

Поскольку через нее в грозу создается путь протекания молнии в землю, то ее надо отводить от дорожек и мест возможного размещения людей. Рационально прокладывать ее под забором здания и в подобных труднодоступных местах, а все соединения выполнять сваркой.

Когда расщепление производится в водном щите здания, то через линию ответвления с подключенными проводами будут протекать аварийные токи, которые могут выдержать только проводники с сечением фазных жил ЛЭП.

Вводное распределительное устройство электроэнергии

Оно отличается от простого вводного устройства тем, что в его конструкцию внесены элементы, осуществляющие распределение электричества по группам потребителей внутри здания. Его монтируют на вводе электрического кабеля в пристройке или каком-то отдельном помещении.

ВРУ устанавливают внутри металлического шкафа, куда заводят все три фазы, PEN проводник и шину контура повторного заземления в схеме подключения здания по системе TN-C-S.

Внутри шкафа вводного распределительного устройства фазные проводники подключаются к клеммам входного автоматического выключателя или силовых предохранителей, а PEN проводник к своей шине. Через нее выполняется его расщепление на PE и N с образованием главной заземляющей шины и ее подключением к повторному контуру заземления.

Ограничители повышения напряжения работают по импульсному принципу, защищают схему цепей фаз и рабочего нуля от воздействий возможного проникновения посторонних внешних разрядов, отводят их через РЕ проводник и главную защитную шину с контуром заземления на потенциал земли.

При возникновении высоковольтных импульсных разрядов больших мощностей в питающей линии и прохождении их через последовательную цепочку из автоматического выключателя и УЗИП вполне возможен выход из строя силовых контактов автомата из-за подгорания и даже приваривания их.

Поэтому защита этой цепочки мощными предохранителями, выполняемая простым перегоранием плавкой вставки, остается актуальной, широко применяется на практике.

Трехфазный электрический счетчик учитывает расходуемую мощность. После него подключаемые нагрузки распределяются по группам потребления через правильно подобранные автоматические выключатели и устройства защитного отключения. Также на вводе может стоять дополнительное УЗО, выполняющее противопожарные функции у всей электрической проводки здания.

После каждой группы УЗО может производиться дополнительное деление потребителей по степеням защиты индивидуальными автоматами или обходиться без них, как показано разными участками на схеме.

На выходные клеммы щита и защит подключаются кабели, идущие к группам конечных потребителей.

Особенности конструкции ответвления

Чаще всего трехфазное подключение дома на питающей ЛЭП выполняется воздушной линией, на которой может возникнуть короткое замыкание или обрыв. Чтобы их предотвратить следует обратить внимание на:

общую механическую прочность создаваемой конструкции
качество изоляции внешнего слоя
материал токоведущих жил

Современные самонесущие алюминиевые кабели обладают небольшим весом, хорошими токопроводящими свойствами. Они хорошо подходят для монтажа воздушного ответвления. При трехфазном питании потребителей сечения жилы СИП 16 мм2 будет достаточно для длительного получения 42 кВт, а 25 мм кв — 53 кВт.

Когда ответвление выполняется подземным кабелем, то обращают внимание на:

конфигурацию прокладываемого маршрута, его недоступность для повреждения посторонними людьми и механизмами при работах в грунте
защиту выходящих из земли концов металлическими трубами на высоту не меньше среднего человеческого роста

Лучшим вариантом считается полное размещение кабеля в трубе вплоть до ввода в ВУ и распределительный шкаф.

Для подземной прокладки используют только цельный кусок кабеля с прочной броневой лентой или выполняют его защиту трубами или металлическими коробами. При этом медные жилы предпочтительнее, чем алюминиевые.

Технические аспекты трехфазного подключения частного дома в большинстве случаев требуют бо́льших затрат и усилий чем при однофазной схеме.

Видео по сборке трёхфазного щита учёта на дом

Будем рады, если подпишетесь на наш Блог!

powercoup.by

ремонт квартир в Мурманске — Схемы подключения к трехфазной, однофазной цепи.

04. Схемы подключения к трехфазной, однофазной сети.

Обычно квартиры запитываются от одно- или трехфазных внешних сетей. Тут, как говорится, кому как повезло. Разумеется, трехфазные сети, как правило, обеспечивают возможность получения большей нагрузки.

Самый тонкий вопрос — организация заземления и зануления. Мы все привыкли, что в розетках и вилках (однофазных сетей) у нас присутствуют 3 контакта: фаза, ноль и земля. Очень хорошо, если к Вашему дому приходят все эти три провода (при однофазном подключении), либо 5 проводов при трехфазном (3 провода 3 фаз, ноль и земля).

Сложнее, когда Вы имеете 2 провода при однофазном или 4 провода при трехфазном подключении. В этом случае, если к Вам приходит один провод зануления/заземления (т.н. называемый PEN, Вы можете выделить из него PE (т.е. заземление) и N (т.е. нейтраль или нулевой провод).

Конечно это будет несколько условно, но достаточно безопасно. А если Вы оборудуете Ваш щиток специальными приборами УЗО (устройство защитного отключения), то Вы можете считать себя в безопасности.Устройства защитного отключения (УЗО) реагируют на ненормативные токи утечки, являющиеся следствием прямого или косвенного касания человеком токоведущих частей, нарушения целостности или возгорания проводки. УЗО в первую очередь спасает человеку жизнь и защищает оборудование от возгорания.

подробнее об УЗО

Общая рекомендация следующая. На входе коттеджа или квартиры должно стоять так называемое «пожарное УЗО» с током срабатывания 100 или 300 мА. Оно предназначено для отключения сети при возникновении пожара, что очень важно для деревянных домов. Ставить на входе УЗО с токами 30мА не рекомендуется — будут постоянные отключения.

Итак, через УЗО в 300 мА мы завязываем всю электрическую сеть в доме. А вот, через УЗО 30 мА или 10 мА мы подключаем тех потребителей, где возможны утечки. Прежде всего это помещения, связанные с водою (ванная, туалет, кухня, бойлерная, насосная станция и т.д.). Не помешает вывести на УЗО все розетки — хуже не будет. А вот освещение выводить на УЗО смысла нет, вероятность поражения током мала, наоборот, может получиться только хуже. Представьте, темным вечером у Вас срабатывает УЗО на кухне. Если при этом еще и погаснет свет, то это только усугубит ситуацию. Обратите внимание на тот факт, что, в отличие от автоматов, на УЗО замыкаются и нулевые провода. Но самое главное — нулевые провода вышедшие из разных УЗО нельзя соединять вместе — сработают эти УЗО, сигнализируя об утечке.

Так как же работает наше УЗО. Очень просто. Оно представляет собою трансформатор тока: две обмотки, через одну протекает входящий в УЗО ток, а через вторую — ток, прошедший через нагрузку, т.е. выходящий.

Если все нормально и утечки тока «на сторону» на нагрузке не было, то входящий и выходящий токи равны и УЗО работает в штатном режиме. Если же произошла утечка (например, нулевой кабель замкнут на корпус стиральной машины, а Вы к ней прикоснулись), то часть тока уйдет через Ваше тело и УЗО моментально сработает.

Схемы подключения к трехфазной, однофазной сети.

В интернете можно найти несколько десятков схем подключения домов.

Приводим три наиболее удачных варианта подключения к трехфазной сети: два варианта для режима раздельного подвода PE и N, и один вариант объединенного подвода PEN (самый дешевый и поэтому самый распространенный вариант). Порядок подключения к однофазной сети аналогичен.

Схемы распределительных щитов 3ф сети.

Вариант 1. Схема группового распределительного щита коттеджа (PE и N раздельны)

В приведенной ниже схеме все группы защищены УЗО с чувствительностью не менее 30 мА. Электрооборудование санузлов, влажных помещений, где ток утечки наиболее опасен, защищается УЗО с отключающим дифференциальным током 10 мА для обеспечения полной безопасности. 1 — Пластиковый или металлический корпус щита. 2 — Соединительные элементы нулевых рабочих проводников. 3 — Соединительный элемент зажимов РЕ проводника, а также проводника уравнивания потенциалов. 4 — Соединительный элемент фазных проводников групповых цепей. 5 — Выключатель дифференциального тока. 6 — Автоматические выключатели. 7 — Линии групповых цепей. 8 – Счетчик.

Вариант 2. Схема группового распределительного щита индивидуального здания (дома или дачи) — (PE и N раздельны)

В приведенной схеме все основные устройства выделены в отдельные группы. Предназначенные для защиты людей устройства дифференциальной защиты с чувствительностью 30 мА установлены на все основные группы потребителей, кроме освещения комнат, где маловероятен контакт человека с токоведущими частями, и климатизатора, который должен быть дополнительно заземлен. 1 — Пластиковый или металлический корпус щита. 2 — Соединительные элементы нулевых рабочих проводников. 3 — Соединительный элемент РЕ проводника, а также проводника уравнивания потенциалов. 4 — Соединительный элемент фазных проводников групповх сетей. 5 — Выключатель дифференциального тока. 6 — Автоматические выключатели. 7 — Линии групповых цепей. 8 — Дифференциальный автоматический выключатель. 9 – Счетчик.

Вариант 3. Схема группового распределительного щита для индивидуального жилого дома (PEN: т.е. PE и N объединены)

На вводе в коттедж устанавливается УЗО с дифференциальным током 300 мА (при установке УЗО с меньшим током утечки возможны ложные срабатывания вследствие большой протяженности электропроводки и высокого естественного фона утечки электрооборудования). Первые три автоматических выключателя предназначены для защиты осветительных цепей от перегрузки,короткого замыкания и токов утечки. Группа из УЗО и трех автоматических выключателей предназначена для защиты розеток. Трехфазный автоматический выключатель и УЗО защищают мощные потребители (например, электроплита). Последняя лини, состоящая из одного УЗО и двух автоматических выключателей предназначена для защиты цепей отдельно стоящего здания (например, подсобного помещения). 1 — Пластиковый корпус щита. 2 — Соединительный элемент нулевых рабочих проводников . 3 — Соединительный элемент зажимов нулевых рабочих проводников, а так же проводника уравнивания потенциалов . 4 — Соединительный элемент входных выводов защитных аппаратов групповых цепей. 5 — Автоматический выключатель дифференциального тока. 6 — Выключатель дифференциального тока. 7 — Автоматические выключатели. 8 — Линии групповых цепей. 9 – Счетчик.

Схемы распределительных щитов 1ф сети.

Вариант 1. Схема группового распределительного щита (PE и N раздельны)

Московские городские строительные нормы МГСН 3. 01-01 «Жилые здания»

Схема электроснабжения квартир II категории комфорта:

Схема электроснабжения квартир I категории комфорта:

vg-repair.ru

Ограничитель перенапряжения: разновидности и характеристики

Любое жилое или административное здание оборудовано большим количеством техники, питаемой от электросети. Значительное увеличение значений рабочего напряжения и тока в этой сети может привести к выходу из строя всего этого электрического оборудования. Если защитой от таких явлений в многоквартирных домах, промышленных и административных зданиях занимаются обслуживающие организации, то владельцы частных домов должны сами заботиться о ней. И в этом поможет ограничитель перенапряжения.

Применение

Как следует из названия, ограничитель чрезмерно высокого напряжения (ОПН) служит для защиты электрической техники от напряжения, значительно превышающего номинальные значения. Это высокое напряжение или, другими словами, перенапряжение обычно носит импульсный характер. Поэтому еще одно название для таких устройств — ограничитель импульсных напряжений (ОИН).

Чтобы лучше разобраться с областями применения ОПН, рассмотрим вкратце причины, вызывающие такие скачки напряжения. Импульсы перенапряжения могут быть коммутационными. В этом случае они возникают в результате:

переключений (коммутаций) в мощных силовых электроустановках и системах энергообеспечения;
при резком изменении нагрузки в распределительных системах;
при возникновении повреждений в энергоустановках, вызывающих короткое замыкание.

Эти случаи носят производственный характер и устранением их последствий занимаются профессионалы. В таких цепях устанавливаются промышленные устройства, например, ОПН-110, где число 110 указывает на напряжение сети в кВ. Для нас интереснее будет защита от импульсных перенапряжений частного жилого дома. Обычно эти перенапряжения возникают во время грозы при разряде молнии. При этом импульсы перенапряжения возникают когда:

молния ударяет непосредственно в линию электропередач (ЛЭП) за пределами дома;
разряд молнии происходит между облаками или в находящийся рядом с домом объект. Возникшее электромагнитное поле индуцирует в электрических цепях мощный импульс;
удар молнии происходит в грунт недалеко от дома. Ток разряда, протекающий в земле, может вызвать значительную разность потенциалов.

В этих случаях во внешних воздушных линиях до 380В могут возникать импульсы величиной до 10 кВ, а во внутренней проводке домов — до 6 кВ. Чтобы избежать пагубного влияния таких высоких напряжений на домовую электрическую сеть и бытовые электроприборы существуют простые меры. По Правилам устройства электроустановок (ПУЭ) на входе силового электрического кабеля в дом должны устанавливаться ограничители импульсных напряжений (ОИН). Схема подключения ОИН простая. Устройство включается в цепь между силовым кабелем и заземляющим контуром. На рынке существует достаточно предложений различных производителей, одним из которых является концерн «Энергомера».

Как работают

В основе работы ОПН лежит нелинейная вольтамперная характеристика устройства. Благодаря ей при поступлении на ОПН больших токов высокого напряжения электрическое сопротивление устройства резко падает практически до нуля. В результате импульс напряжения в несколько кВ уходит через заземляющую цепь.

Время срабатывания на уменьшение сопротивления, как и время восстановления в исходное положение, у ОПН очень мало. Поэтому устройство при необходимости готово реагировать на целую серию импульсов.

Видео «Ограничитель высокого напряжения»

Виды и классы

С середины прошлого века до недавнего времени основными ОПН были вентильные разрядники. Но они имели целый ряд недостатков и были вытеснены нелинейными варисторами, созданными на основе металлооксидных материалов. Конструктивно они представляют собой варисторные таблеки, заключенные в укрепленный полимерный корпус. Такое решение позволяет избежать взрыва и разлета осколков устройства в случае поступления на него таких высоких напряжений, на которые оно не рассчитано.

По способам монтажа и крепления ОИН можно обозначить такие виды. Обычный вид, когда в устройство традиционным способом заводятся силовые провода. Специальный вид для крепления на дин-рейку. Этот способ, с креплением на дин-рейку, находит все большее применение благодаря удобству и простоте. По месту установки ОИН и схеме подключения можно выделить такие классы устройств. Условно их можно обозначить буквами латинского алфавита, хотя возможен и другой способ обозначения.

Устройства класса А предназначены для защиты от импульсного перенапряжения при попадании молнии в ЛЭП или разряде возле нее. Устанавливаются в месте соединения ЛЭП с кабелем, идущим в жилое строение. Выдерживают импульсы напряжения до 6 кВ. ОИН класса B монтируется в месте ввода силового кабеля в дом и должен выдерживать напряжение до 4 кВ. Подразумевается, что устройство класса А уже установлено.

Устройства класса C устанавливаются в электрощитах внутри дома и рассчитаны на напряжение 2,5 кВ. Одними из таких устройств являются ОИН-1 и ОИН-2 производства концерна «Энергомера». Первое устройство не содержит индикатор работоспособности, второе имеет такой индикатор.

Ограничители перенапряжения класса D рассчитаны на скачки напряжения до 1,5 кВ. Они предназначены для защиты чувствительной электронной аппаратуры и устанавливаются неподалеку от нее, например, в монтажных коробках. Несмотря на кажущуюся простоту, монтаж таких устройств желательно поручить квалифицированному специалисту.

Видео «Нелинейные ограничители перенапряжения»

Из видео вы узнаете, в чем особенности эксплуатации данных комплектующих и для чего они используются.

otoke.ru

Что такое УЗИП

УЗИП: особенности выбора и применения

Даже кратковременные импульсные броски напряжения, в несколько раз превышающие номинальное, могут нанести непоправимый ущерб дорогостоящей электротехнике и электронике, а то и стать причиной пожара. Перенапряжение в сетях может возникать из-за грозы, аварий или переходных процессов. Например, импульсные перенапряжения могут стать следствием попадания молнии в систему молниезащиты или линию электропередач, переключения мощных индуктивных потребителей, таких как электродвигатели и трансформаторы, коротких замыканий.

Что такое УЗИП и для чего оно нужно?

Ограничитель перенапряжения в электроустановках напряжением до 1 кВ называют устройством защиты от импульсных перенапряжений – УЗИП. Устройства защиты от импульсных перенапряжений – как раз и призваны защитить электрооборудование от подобных ситуаций. Они служат для ограничения переходных перенапряжений и отвода импульсов тока на землю, снижения амплитуды перенапряжения до уровня, безопасного для электрических установок и оборудования. УЗИП применяются как в гражданском строительстве, так и на промышленных объектах.

Основной российский документ, определяющий, что такое УЗИП, это ГОСТ Р 51992-2002, «Устройства для защиты от импульсных перенапряжений в низковольтных силовых распределительных системах».

УЗИП призваны обеспечить защиту от ударов молнии в систему молниезащиты здания (объекта) или воздушную линию электропередач (ЛЭП), защитить высокочувствительное оборудование и технику от импульсных перенапряжений и коммутационных бросков питания. Широкое распространение получили УЗИП с быстросъемным креплением для установки на DIN-рейку.

Аппараты защиты от импульсных напряжений включают в себя устройства нескольких категорий:

Тип устройства	Для чего предназначено	Где применяется
I класс	Для защиты от непосредственного воздействия грозового разряда. Защищают от импульсов 10/350 мкс: попадание молнии в систему внешней молниезащиты и попадание молнии в линию электропередач вблизи объекта. Амплитуда импульсных токов с крутизной фронта волны 10/350 мкс находится в пределах 25-100 кА, длительность фронта волны достигает 350 мкс.	Устанавливаются на вводе питающей сети в здание (ВРУ/ГРЩ). Данными устройствами должны укомплектовываться вводно- распределительные устройства административных и промышленных зданий и жилых многоквартирных домов
II класс	Обеспечивают защиту от перенапряжений, вызванных коммутационными процессами, а также выполняющие функции дополнительной молниезащиты. Предназначены для защиты от импульсов 8/20 мкс. Они защищают от ударов молнии в ЛЭП, от переключений в системе электроснабжения. Амплитуда токов — 15-20 кА.	Монтируются и подключаются к сети в распределительных щитах. Служат дополнительной защитой от импульсов, которые не были полностью нейтрализованы УЗИП I класса
III класс	Для защиты от импульсных перенапряжений, вызванных остаточными бросками напряжений и несимметричным распределением напряжения между фазой и нейтралью. Также работают в качестве фильтров высокочастотных помех. Предназначены для защиты от остаточных импульсов 1,2/50 мкс и 8/20 мкс импульсов после УЗИП I и II классов.	Используются для защиты чувствительного электронного оборудования, поблизости от которого и устанавливаются. Характерные области применения — ИТ- и медицинское оборудование. Также актуальны для частного дома или квартиры — подключаются и устанавливаются непосредственно у потребителей.

Конструкция УЗИП постоянно совершенствуется, повышается их надежность, снижаются требования по техническому обслуживанию и контролю.

Как работает УЗИП?

УЗИП устраняет перенапряжения:

— Несимметричный (синфазный) режим: фаза — земля и нейтраль – земля.

— Симметричный (дифференциальный) режим: фаза — фаза или фаза – нейтраль.

В несимметричном режиме при превышении напряжением пороговой величины устройство защиты отводит энергию на землю.

В симметричном режиме отводимая энергия направляется на другой активный проводник.

Схема подключения УЗИП в однофазной и трехфазной сети системы TN-S. В системе заземления TN-C применяется трехполюсное УЗИП. В нем нет контакта для подключения нулевого проводника.

По принципу действия УЗИП разделяются вентильные и искровые разрядники, нередко применяемые в сетях высокого напряжения, и ограничители перенапряжения с варисторами.

В разрядниках при воздействии грозового разряда в результате перенапряжения пробивает воздушный зазор в перемычке, соединяющей фазы с заземляющим контуром, и импульс высокого напряжения уходит в землю. В вентильных разрядниках гашение высоковольтного импульса в цепи с искровым промежутком происходит на резисторе.

УЗИП на основе газонаполненных разрядников рекомендуется к применению в зданиях с внешней системой молниезащиты или снабжаемых электроэнергией по воздушным линиям.

В варисторных устройствах варистор подключается параллельно с защищаемым оборудованием. При отсутствии импульсных напряжений, ток, проходящий через варистор очень мал (близок к нулю), но как только возникает перенапряжение, сопротивление варистора резко падает, и он пропускает его, рассеивая поглощенную энергию. Это приводит к снижению напряжения до номинала, и варистор возвращается в непроводящий режим.

УЗИП имеет встроенную тепловую защиту, которая обеспечивает защиту от выгорания в конце срока службы. Но со временем, после нескольких срабатываний, варисторное устройство защиты от перенапряжений становится проводящим. Индикатор информирует о завершении срока службы. Некоторые УЗИП предусматривают дистанционную индикацию.

Как выбрать УЗИП?

При проектировании защиты от перенапряжений в сетях до 1 кВ, как правило, предусматривают три уровня защиты, каждая из которых рассчитана на определенный уровень импульсных токов и форму фронта волны. На вводе устанавливаются разрядники (УЗИП класса I), обеспечивающие молниезащиту. Следующее защитное устройство класса II подключается в распределительном щите дома. Оно должно снижать перенапряжения до уровня, безопасного для бытовых приборов и электросети. В непосредственной близости от оборудования, чувствительного к броскам в сети, можно подключить УЗИП класса III. Предпочтительнее использовать УЗИП одного вендора.

Для координации работы ступеней защиты устройства должны располагаться на определенном расстоянии друг от друга — более 10 метров по питающему кабелю. При меньших дистанциях требуется включение дросселя, возмещающего недостающие активно-индуктивные сопротивления проводов. Также рекомендуется защищать УЗИП с помощью плавких вставок.

При каскадной защите требуется минимальный интервал 10 м между устройствами защиты.

Классы УЗИП не являются унифицированными и зависят от конкретной страны. Каждая строительная организация может ссылаться на один из трех классов испытаний. Европейский стандарт EN 61643-11 включает определенные требования по стандарту МЭК 61643-1. На основе МЭК 61643 создан российский ГОСТ Р 51992.

Оценка значимости защищаемого оборудования.

Необходимость защиты, экономические преимущества устройств защиты и соответствующие устройства защиты должны определяться с учетом факторов риска: соответствующие нормы прописаны в МЭК 62305-2. Критерии проектирования, монтажа и техобслуживания учитываются для трех отдельных групп:

Группа	Что включает	Где определяется
Первая	Меры защиты для минимизации риска ущерба имуществу и вреда здоровью людей	МЭК 62305-3
Вторая	Меры защиты для минимизации отказов электрических и электронных систем	МЭК 62305-4
Третья	Меры защиты для минимизации риска ущерба имуществу и отказов инженерных сетей (в основном электрические и телекоммуникационные линии)	МЭК 62305-5

Оценка риска воздействия на объект.

Нормы установки молниезащитных разрядников прописаны в международном стандарте МЭК 61643-12 (Принципы выбора и применения). Несколько полезных разделов содержит международный стандарт МЭК 60364 (Электроустановки зданий):

— МЭК 60364-4-443 (Защита для обеспечения безопасности). Если установка запитывается от воздушной линии или включает в себя такую линию, должно предусматриваться устройство защиты от атмосферных перенапряжений, если грозовой уровень для рассматриваемого объекта соответствует классу внешних воздействий AQ 1 (более 25 дней с грозами в год).

— МЭК 60364-4-443-4 (Выбор оборудования установки). Этот раздел помогает в выборе уровня защиты для разрядника в зависимости от защищаемых нагрузок. Номинальное остаточное напряжение устройств защиты не должно превышать выдерживаемого импульсного напряжения категории II.

Выбор оборудования по МЭК 60364.

В качестве первой ступени лучше применять УЗИП на базе разрядников без съемного модуля. Вряд ли вам удастся найти варисторное устройство с номинальным током Iimp более 20 кА. Шкаф, в котором установлено УЗИП такого типа, должен быть из несгораемого материала.

Важнейшим параметром, характеризующим УЗИП, является уровень напряжения защиты Up. Он не должен превышать стойкость электрооборудования к импульсному напряжению. Для УЗИП I-го класса Up не превышает 4 кВ. Уровень напряжения защиты Up для устройств II-го класса не должен превышать 2,5 кВ, для III-го класса — 1,5 кВ. Это тот уровень, который должна выдерживать техника.

Ещё несколько важных параметров, которые необходимо знать для выбора УЗИП. Максимальное длительное рабочее напряжение Uc – действующее значение переменного или постоянного тока, которое длительно подаётся на УЗИП. Оно равно номинальному напряжению с учетом возможного завышения напряжения в электросети.

Минимальное требуемое значение Uc для УЗИП в зависимости от системы заземления сети.

Номинальный ток нагрузки IL – максимальный длительный переменный (действующее значение) или постоянный ток, который может подаваться к нагрузке. Этот параметр важен для УЗИП, подключаемых в сеть последовательно с защищаемым оборудованием. УЗИП обычно подключаются параллельно цепи, поэтому данный параметр у них не указывается.

Выбор защитной аппаратуры: чувствительное оборудование и оборудование здания.

Выбор защитной аппаратуры: бытовая техника и электроника.

Выбор защитной аппаратуры: производственное оборудование.

Выбор защитной аппаратуры: ответственное оборудование.

Сегодня многие крупные потребители электрической энергии с успехом используют на территории России высококачественные элементы УЗИП. Положительные результаты испытаний и эффективность применения УЗИП в России позволяют говорить о том, что их использование в российских условиях выгодно и удобно. Остается подобрать нужную модель устройства и установить ее на объекте.

Инфографика: подключение ограничителей перенапряжения (УЗИП)

Импульсные перенапряжения, вызванные молнией, способны вывести из строя электронное оборудование в здании. Для электроники опасен как прямой удар молнии в дом или идущую к нему воздушную линию, так и близкий атмосферный разряд.

Полноценную защиту от импульсных перенапряжений обеспечивает каскад УЗИП. О принципе действия устройств защиты от импульсных перенапряжений, их основных параметрах и критериях выбора мы очень подробно рассказывали на вебинаре “Для чего нужны УЗИП”. Наша инфографика поможет вам освежить в памяти базовые принципы использования этих устройств.

Для защиты от импульсного перенапряжения при прямом ударе молнии во вводном распределительном щите устанавливается УЗИП 1 класса, далее — в этажных распределительных щитах — УЗИП 2 класса, а непосредственно перед защищаемым электронным оборудованием — УЗИП 3 класса. Это обобщенный способ размещения устройств защиты от импульсных перенапряжений. В зависимости от конкретной схемы электрической сети и размеров объекта могут применяться другие способы.

Рисунок 1 — Защита электронного оборудования от импульсных перенапряжений при прямом ударе молнии

Близкий удар молнии менее опасен для электронного оборудования и грозит в основном наведенными перенапряжениями. Увы, спрогнозировать, куда ударит молния — прямо в объект или рядом с ним — невозможно. Это значит, что схема защиты с помощью УЗИП остается такой же, как описано выше. УЗИП классов 1, 2 и 3 устанавливаются друг за другом на разных участках электрической сети объекта.

Рисунок 2 — Защита электронного оборудования от импульсных перенапряжений при близком ударе молнии

Чтобы узнать больше об УЗИП, критериях их выбора и особенностях использования, посмотрите запись нашего вебинара! У вас возникли вопросы по защите от импульсных перенапряжений? Обращайтесь в Технический центр ZANDZ!

Смотрите также:

Хотите получать избранные новости о молниезащите и заземлению раз в 3-4 недели?
Зарегистрируйтесь и автоматически получайте email-рассылку с подборкой.

Все новости публикуются в наших группах в мессенджерах и в социальных сетях.
[ Новостной канал в Telegram ]

Сборка щита учета с УЗИП и УЗО, заземление TN-C-S

Использование в щите учета частного дома Устройства Защиты от Импульсных Перенапряжений – УЗИП, позволяет значительно обезопасить жилище. Защитить электрооборудование, предотвратить возможное возникновение пожара.

В отличии от многоквартирного, частный дом значительно чаще страдает от воздействий кратковременных высоких напряжений. Например, при ударе молнии, коротком замыкании или включении в сеть мощных потребителей. Именно для таких случаев и используется УЗИП, оно не пропускает высокое напряжение, переводя его на контур заземления.

Из-за своего принципа работы или возможного брака оборудования, при сработке УЗИП – при улавливании высокого напряжения, оно разрушится, нередко его просто разрывает.

При этом, как и при взрыве, выделяется тепло, летят искры. Случись это внутри помещения, например, в распределительном щитке (РЩ), вероятность возникновения пожара очень велика. А если это произойдёт в щите учета, установленном на улице, за пределами жилища, большая вероятность потерять лишь электрощит, избежав серьезных последствий.

Ранее, мы уже рассмотрели все основные схемы монтажа учетных электрощитов 380В, для выделенной мощности 15кВт, в том числе и с УЗИП. При этом, для разных заземлений, подключения отличаются.

В этой статье, мы рассмотрим сборку щита учета электрической энергии частного дома с УЗИП и УЗО, при заземлении TN-C-S.

Вариант для системы ТТ – смотрите ЗДЕСЬ.

Сейчас же перейдём к самой схеме:

Щит учета частного дома с УЗИП при системе заземления TN-C-S

Чаще всего защиту от импульсных перенапряжений разумнее всего подключать сразу после вводного автомата, параллельно остальной нагрузке.

Мы рассмотрим пошаговую схему сборки такой схемы электрощита, где, для обеспечения максимальной защиты дома, используется и УЗИП и селективное противопожарное Устройство Защитного Отключения.

1. В первую очередь в электрощит устанавливается всё модульное оборудование.

Важно при этом не забыть, что всё, что стоит до счетчика электрической энергии, обязательно необходимо защитить от возможности несанкционированного подсоединения и кражи электроэнергии.

Обычно для этого монтируется пластиковый бокс, который имеет возможность пломбировки.

Именно в него устанавливается и вводной автоматический выключатель и Устройство защиты от импульсных перенапряжений

В данной сборке используется:

1) Стальной электрический щит (степень защиты ip54 или выше)

2) Бокс/кожух для установки вводного АВ на 3 модуля

3) Автоматический выключатель трехполюсный 25А

4) Трехфазный счетчик электрической энергии 380В

5) распределительный блок на DIN-рейку

6) Селективное УЗО от 40А, ток утечки 100мА или 300мА

7) Бокс/кожух для установки вводного АВ на 4 модуля (в зависимости от типа УЗИП)

8) Устройство Защиты от Импульсных Перенапряжений – УЗИП

Разводка проводов внутри щита и их подключение

Вводные проводники – СИП

В первую очередь подключаются провода с большим сечением, в нашем случае это ввод – СИП 4 х 16мм.кв.

Для системы TN-C-S они должны подсоединяться в следующем порядке:

Фазные проводники – с желтой, зеленой и красной полосой, к верхним контактам главного автомата, а провод с синей маркировкой – PEN, к распределительному блоку.

Соединение контура заземления с УЗИП при TN-C-S

Следующим шагом подключаем все защитные заземления. Провод идущий от контура дома 1х10мм.кв. заводится в распределительный блок. Затем от него, такой же провод прокладывается до соответствующей клеммы Устройства защиты от перенапряжений, со знаком заземления. А также заземляется корпус щита как показано на изображении ниже:

Соединение вводного автомата со счётчиком электрической энергии

Теперь можно соединять вводной автоматический выключатель и электросчётчик. Для этого три фазы, пробрасываются до соответствующих клемм счётчика. Схема и порядок подсоединения для трехфазного счётчика – подробно рассмотрена нами ранее ЗДЕСЬ.

Ноль прокинут до распределительного блока.

Подключение УЗИП в щите учета

От нижних клемм главного автоматического выключателя, где уже есть провода, идущие в счетчик, прокладываются фазные проводники к контактам устройства защиты от импульсных перенапряжений.

Нулевой проводник к клемме «N», подводится от распределительного блока. Как показано на изображении ниже:

Далее соединяется противопожарное селективное УЗО, с выводными клеммами электросчётчика.

При этом задействовано 4 провода – фазы и ноль.

Важно запомнить, что после УЗО соединять где-то в схеме НОЛЬ и ЗАЗЕМЛЕНИЕ уже нельзя.

Кабель идущий в Распределительный щиток дома

Финальный шаг – к нижним контактам Устройства Защитного Отключения, подсоединяются жилы кабеля, идущего в РЩ дома.

Фазные и нулевая жила, как показано выше, подсоединяются к УЗО снизу, при этом голубой – ноль, к контакту со маркировкой «N».

А вот заземление – желто-зеленая жила, цепляется к распределительному блоку.

На этом всё, сборка щита учета частного дома с защитой от импульсных перенапряжений – УЗИП, завершена. Теперь можно вызвать представителей энергосбытовой компании, чтобы они опечатали ВРУ и вы смогли им полноценно пользоваться.

Устройства защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП) EKF серии ОПВ

Прайс-лист

Ограничитель импульсных напряжений серии ОПВ является устройством защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП), ограничения переходных перенапряжений и отвода импульсов тока в сетях 380/220 В переменного тока частоты 50 Гц.

Ограничитель предназначен для защиты от:

1. грозовых перенапряжений электроустановок, возникающих при непосредственном ударе молнии в наружную цепь, при косвенном ударе молнии (внутри облака, между облаками или в находящиеся вблизи объекты), при ударе молнии в грунт;

2. коммутационных перенапряжений электроустановок, появляющихся в результате:

• переключений в мощных системах энергоснабжения;

• переключений в системах электроснабжения в непосредственной близости от электроустановок;

• резонансных колебаний напряжения в электрических схемах;

• повреждений в системах, например при КЗ на землю, дуговых разрядах.

Преимущества:

Насечки на контактах
Сменный варисторный модуль.
Наличие индикатора «износа».
Наличие подключаемого аварийного контакта.
Выдерживают не менее пяти срабатываний при номинальном разрядном токе и не менее двух срабатываний при максимальном.
Возможность подключения посредством гребенчатой и U-образной шины.
Гарантия 5 лет.

Ограничители импульсных напряжений EKF серии ОПВ выпускаются трех классов: B, C, D

Класс	Описание
В	Защита от прямых ударов молнии в систему молниезащиты здания или ЛЭП. Устанавливаются на вводе в здание во вводно-распределительном устройстве (ВРУ) или главном распределительном щите (ГРЩ).
С	Защита токораспределительной сети объекта от коммутационных помех или как вторая ступень защиты при ударе молнии. Устанавливаются в распределительные щиты.
D	Защита потребителей от остаточных бросков напряжений, защита от дифференциальных (несимметричных) перенапряжений, фильтрация высокочастотных помех. Устанавливаются непосредственно возле потребителя.

Технические характеристики:

Параметры	Значения
Параметры	В	С	D
Степень защиты оболочек	IP 20 по ГОСТ 14254
Сечение присоединиямых проводников, мм²	от 4 до 25
Момент затяжки, Н . м	2,5
Диапазон рабочих температур, °С	от –40 до +85
Частота, Гц	50
Климатическое исполнение	УХЛ4
Номинальный разрядный ток 8/20 мкс, In, кА	30	20	5
Номинальное рабочее напряжение, Un, B	400	400	230
Максимальный разрядный ток 8/20 мкс, Imax, кА	60	40	10
Максимальное рабочее напряжение, Uc, B	440	440	250
Уровень напряжения защиты, кВ	2,0	1,8	1,0

Габариты и установочные размеры:

Типовые схемы подключения:

Особенности эксплуатации:

• Присоединение: К одному выводу ОПВ подключается нулевой защитный проводник (РЕ) или нулевой рабочий проводник (N) питающей сети, к другому — фазный проводник (L). В цепи ОПВ со стороны питающей сети должен быть установлен аппарат с функцией гарантированного отключения например, автоматический выключатель, автоматический выключатель дифференциального тока или предохранитель.

• Замена варисторного модуля и подключение аварийного контакта:

Изображение	Наименование	Номин. разрядный ток 8/20мкс, In, кА	Уровень напряжения защиты, кВ	Масса, кг
	ОПВ-В/1	30	2,0	0,173
	ОПВ-В/2			0,345
	ОПВ-В/3			0,519
	ОПВ-В/4			0,69
	ОПВ-С/1	20	1,8	0,169
	ОПВ-С/2			0,338
	ОПВ-С/3			0,507
	ОПВ-С/4			0,677
	ОПВ-D/1	5	1,0	0,158
	ОПВ-D/2			0,317
	ОПВ-D/3			0,474
	ОПВ-D/4			0,633

Устройство защиты цепей видеосигнала и питания УЗЛ-К

Скачать паспорт

Технические характеристики:

Характеристики	Значение
Сигнальной цепи:
Максимальный импульсный разрядный ток при t имп 8/20мкс (Imax)	10 кА
Номинальное рабочее напряжение	6 В
Уровень напряжения защиты при Imax	15 В
Вносимое затухание	0,5 дБ
Неравномерность АЧХ в диапазоне до 50 МГц, не более	1 дБ
Время срабатывания, менее	30 нсек
Цепи питания:
Номинальное рабочее напряжение	12/24 В DC
Напряжение ограничения	16/28 В
Максимальный ток	1,5 А
Номинальный ток (Iн)	0,5 А
Максимальный импульсный разрядный ток при t имп 8/20мкс (Imax)	10 кА
Уровень напряжения защиты при Imax	30/50 В
Вносимое сопротивление	1 Ом
Потери при Iн	0,5 В
Время срабатывания, менее	30 нсек
Количество защищаемых пар:
По цепи сигнала	1
По цепи питания	1
Сечение подключаемых проводов, не более	2,5 мм2
Диапазон рабочих температур	-55° С ÷ +85° С
Габаритные размеры	38 х 55,5 х 17мм
Вес в упаковке	90 г

Габаритные и установочные размеры:

Схемы подключения:

Для выбора напряжения и типа линии переставьте джамперы на штыревых разъемах Х5 и Х6 в необходимое положение.
Схема подключения для коаксиальной линии:

Схема подключения для симметричной линии:

При использовании двух УЗЛ-К (на передающей и приёмной стороне), экран должен быть заземлён только в одной точке и нигде не иметь контакта с металлическими конструкциями. Точка заземления экрана определяется условиями объекта.

Как подключить устройство защиты от перенапряжения для всего дома

Обзор защиты от перенапряжения
Скачок
Кратковременный всплеск перенапряжения или нарушение в линии питания переменного тока, длительностью несколько миллисекунд или меньше.

Скачок протекторы изнашиваются: устройства защиты от перенапряжения используются постоянно.
Есть 3 типа всплесков:
Разрушающий входит в электронику и вызывает неисправность логики и блокировку.
Диссипативный повторяется, пульсирует короткой продолжительностью, вызывая преждевременное исчезновение оборудование.
Разрушительный это энергия высокого уровня, которая вызывает немедленный отказ оборудования.
Устройства защиты от перенапряжения используются постоянно. Они изнашиваются.

Скачок — это переходная волна напряжения или тока. Продолжительность не строго определен, но обычно составляет менее нескольких миллисекунд.
Скачки вызваны статическим разрядом, переключением питания заказчиком или коммунальным предприятием, неисправности, емкостные и индуктивные нагрузки, молнии забастовки, фотоэлектрические системы
и ветроэнергетика.
» большой скачки напряжения повреждают оборудование и другие компоненты в электрическом распределительная система.Небольшие скачки напряжения могут в совокупности повредить оборудование. и может вызвать срабатывание неприятного оборудования. Одно ограничение с помпажем конструкция защиты заключается в отсутствии отраслевого стандарта, описывающего каков приемлемый уровень защиты от перенапряжения для стандартных объектов или в жилых помещениях.
Существует ограничение на величину напряжения. может быть передан на объект или в жилое помещение. Выше определенного уровня, высокое напряжение вызовет пробой в системе изоляции электрооборудование и проводники.Перекрытие может вызвать изоляцию повреждения, поражения электрическим током и пожара ». Нет никакой защиты от этого кроме осветительных стержней, здания на более низкой высоте и вдали от тел воды.

Скачок защита защитит:
-защита от большинства, но не от всех ближайших молний удары за пределами 100 футов … удары в воздухе и с земли.
-защита от большинства скачков напряжения в сети, вызванных трансформатором энергокомпании Варианты
-защищают от большинства скачков напряжения в сети, вызванных ударами молнии в электросеть рядом… местный трансформатор имеет предохранитель / грозовой разрядник, отключения открываются, но скачок напряжения все еще может перескочить на соседние провода.
-защита от скачков напряжения, вызванных возобновлением подачи электроэнергии после отключения.
Скачок защита НЕ защитит:
-от молнии удары в пределах 100 футов: установить громоотвод: подключить все заземление провода и заземляющие стержни в единый массив для защиты от перенапряжения и защитить автоматические выключатели.
-от под напряжением провода, которые превышают номинальное значение перенапряжения
— перегорели или низкое напряжение: установите фазовый монитор
— могут не защитить домашние устройства от повторяющиеся перенапряжения, создаваемые оборудованием, таким как настольная пила или неисправный мотор и т. д.Выключатели света, двигатели и воспламенитель печи могут быть генераторы перенапряжения: проверить защиту от перенапряжения на предмет периодической замены
Купить:
Целом домашние сетевые фильтры на Amazon

Разница между: всплеск, затухание, земля неисправность, линейный шум
Скачок: слишком много электронов движется по проводу: Причина: неисправность сети, моторы, молнии и т. д. Результат: моторы, электроника, машины, таймеры, приборы и т. д. могут перестать работать или перегореть. Решение: установить сетевой фильтр, описанный на этой странице.
Brownout: есть слишком мало электронов на проводе: пониженное напряжение для обычного дома как правило, напряжение ниже 85% от номинального. Результат: лампочки тусклый, электроника перестает работать до восстановления нормального питания, двигатели тормозить и перегревать. Чтобы защитить двигатели и систему отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха от перебоев, поверните выключенный власть. Установить фазовый монитор Также читайте про компрессор defender
Phase флуктуации: слишком мало или слишком много электронов на одном проводе и а не другой провод (а). Результатом является несимметричное напряжение, которое приводит к тому, что двигатели насосы и HVAC для замедления, перегрева и сгорания.Для защиты двигателей и HVAC. Установить фазовый монитор
Заземление неисправность: электроны неконтролируемо устремляются на землю. Также называется короткий. Сработает автоматический выключатель. Высокий риск поражение электрическим током, если ваше тело — это путь, по которому следуют электроны. Земля провод, необходимый для всех электроустановок. Зачем нужен заземляющий провод. GFCI мгновенно отреагирует на замыкание на землю, намного быстрее, чем автоматический выключатель. Установите выключатели и розетки GFCI для более опасных зон: ванная комната, кухня, прачечная, на открытом воздухе и т. д.Узнайте больше о шумах линии GFCI
: электроны ведут себя хаотично, а не движутся предсказуемо: скачок защита не предназначена для фильтрации линейных помех … если только указано.
Результат: Устройства и процессы воздействия линейного шума, которые требуется «чистая» электроэнергия. Производство микропроцессоров требует очень чистая электроэнергия. Сетевые фильтры уменьшают высокие частоты линия распространение шума на бытовые провода из-за использования копировального аппарата, дуги сварщик, диммер.
В современных электронных устройствах есть фильтры, а в некоторых нет.Например, некоторые цифровые таймеры могут не иметь фильтра. Линейный шум будет искажаться программирование таймера, в то время как скачок напряжения может полностью уничтожить функциональность таймера. Нажмите и удерживайте кнопку сброса, чтобы видишь ли, если функция возвращается.
Купить по моей партнерской ссылке:
Line шумовой фильтр

Электрооборудование сноски:
— Множественный всплеск протекторы на одной линии или в нескольких местах полезны, и будет лучше защищать по мере увеличения расстояния … потому что перенапряжения, такие как молния, может попасть в провода где угодно.
-Несколько автоматических выключателей и предохранителей в одной линии или в нескольких локации защитят электрическую систему.
-Все устройства должны быть заземлены, и все заземления должны быть соединены вместе в единый массив для поглощения скачков напряжения, защиты от поражения электрическим током и увеличить ожидаемый срок службы автоматического выключателя. Сюда входят заземляющие провода для электрическое, спутниковое ТВ, кабельное телевидение, интернет-телефония и т. д.
-Множественные GFCI на одной линии вызовут отключение и неисправность.

% PDF-1.5 % 32 0 obj> эндобдж xref 32 101 0000000016 00000 н. 0000002712 00000 н. 0000002977 00000 н. 0000003047 00000 н. 0000003117 00000 н. 0000003187 00000 н. 0000003257 00000 н. 0000003327 00000 н. 0000003397 00000 н. 0000003427 00000 н. 0000003511 00000 н. 0000003541 00000 н. 0000003625 00000 н. 0000003655 00000 н. 0000003739 00000 н. 0000003769 00000 н. 0000003853 00000 п. 0000003883 00000 н. 0000003967 00000 н. 0000003997 00000 н. 0000004081 00000 п. 0000004828 00000 н. 0000005078 00000 н. 0000005190 00000 п. 0000005446 00000 н. 0000005705 00000 н. 0000006230 00000 н. 0000006577 00000 н. 0000007134 00000 н. 0000007788 00000 н. 0000008051 00000 н. 0000008307 00000 н. 0000008568 00000 н. 0000008616 00000 н. 0000008664 00000 н. 0000023921 00000 п. 0000024475 00000 п. 0000024721 00000 п. 0000024973 00000 п. 0000025380 00000 п. 0000039608 00000 п. 0000039883 00000 п. 0000053344 00000 п. 0000066473 00000 п. 0000083941 00000 п. 0000101370 00000 н. 0000101822 00000 н. 0000102180 00000 н. 0000102434 00000 н. 0000119276 00000 н. 0000135754 00000 н. 0000176763 00000 н. 0000210171 00000 п. 0000212645 00000 н. 0000215277 00000 н. 0000218184 00000 н. 0000219562 00000 н. 0000222104 00000 н. 0000223074 00000 н. 0000224697 00000 п. 0000225482 00000 н. 0000226328 00000 н. 0000229407 00000 н. 0000246057 00000 н. 0000246310 00000 н. 0000291009 00000 н. 0000291275 00000 н. 0000292885 00000 н. 0000293141 00000 п. 0000293225 00000 н. 0000293976 00000 н. 0000294234 00000 н. 0000294309 00000 н. 0000295112 00000 н. 0000295778 00000 н. 0000305637 00000 п. 0000312102 00000 н. 0000320715 00000 н. 0000329634 00000 н. 0000333126 00000 н. 0000340924 00000 н. 0000356933 00000 н. 0000367519 00000 н. 0000382972 00000 н. 0000390841 00000 н. 0000412478 00000 н. 0000420630 00000 н. 0000443783 00000 н. 0000456933 00000 п. 0000475970 00000 н. 0000488327 00000 н. 0000507003 00000 н. 0000525753 00000 н. 0000542328 00000 н. 0000554642 00000 н. 0000566238 00000 п. 0000576637 00000 н. 0000588063 00000 н. 0000600007 00000 н. 0000612354 00000 н. 0000002316 00000 н. трейлер ] >> startxref 0 %% EOF 132 0 obj> поток xb«a`e`g`Nw`f @

Различные методы подключения SPD к электрической распределительной сети

Способ подключения SPD может иметь большое влияние на общую обеспечиваемую защиту

Bryan Cole

Введение
Устройства защиты от перенапряжения (SPDS) или ограничители перенапряжения (TVSS) используются для уменьшения воздействия переходных перенапряжений на электрические распределительные сети в различных отраслях промышленности.Конечно, эффективность этих устройств повлияет на общую защиту распределительной сети; способ подключения этих устройств может иметь большое влияние на общую защиту, обеспечиваемую SPD.

Для подключения SPD к распределительной электросети используются различные типы конфигураций. Первый — это параллельное соединение, которое обычно называют однопортовой конфигурацией. Второй тип — это последовательное соединение, которое называется двухпортовой конфигурацией.Существует также тип конфигурации, который называется «соединение Кельвина». Конфигурация соединения Кельвина очень похожа на конфигурацию двухпортового соединения, но с небольшими отличиями, которые будут объяснены.

Параметры переходных процессов
Переходные процессы перенапряжения генерируются несколькими источниками. К ним относятся природные явления, такие как молния и накопление электростатического заряда, а также искусственные источники, включая скачки напряжения при коммутации, размыкание устройств защиты от сверхтоков или включение или отключение нагрузки двигателя.Переходные процессы перенапряжения значительно различаются от события к событию. Некоторые переходные процессы довольно короткие, а другие характеризуются большой продолжительностью. В общем, все переходные процессы имеют быстрое время нарастания по сравнению с токами переменного тока. Хотя формы переходных сигналов перенапряжения различаются, существуют некоторые стандартные формы сигналов, разработанные Институтом инженеров по электротехнике и электронике (IEEE), которые в течение многих лет использовались для оценки SPD. ¹ УЗИП, которые были оценены с использованием этих сигналов, хорошо зарекомендовали себя в защите электрических распределительных сетей.

Из стандартных сигналов наиболее распространенным переходным процессом, используемым для оценки SPD, является форма сигнала тока 8/20 мкс. Форма волны тока 8/20 мкс представляет собой экспоненциально затухающий переходный процесс с временем нарастания 8 мкс и длительностью до половины пика 20 мкс. Графическое представление формы волны тока 8/20 мкс показано на рисунке 1. Форма волны тока 8/20 мкс имеет быстрое время нарастания и среднюю продолжительность.

Рис. 1. Форма кривой тока 8/20 мкс.
Однопортовые SPD
Порт TVSS (или SPD) определяется как «SPD, имеющий приспособления (клеммы, выводы, вилки) для подключения к силовой цепи переменного тока, но не имеющий положений (клеммы, выводы, розетки) для питания. ток для силовых нагрузок переменного тока.”² Однопортовое соединение — это параллельное соединение. На рисунке 2 показан однопортовый или подключенный параллельно SPD. В этом типе подключения на каждую моду приходится только один проводник. В этом примере показаны только линейный и нейтральный проводники, но для всережимной трехфазной системы звездой необходимо, чтобы все режимы были подключены к электрической распределительной сети с использованием проводников для линии 1, линии 2, линии 3, нейтрали, и земля.
Рисунок 2. УЗИП с одним подключением.
Есть преимущества и недостатки, связанные с использованием однопортового SPD.Основное преимущество однопортовых SPD заключается в том, что они шунтируются с нагрузкой. Следовательно, УЗИП:
не зависят от номинального тока источника питания в установившемся режиме.
Не зависят от номинального тока установившегося состояния и тока короткого замыкания нагрузки.
Может использовать отдельную максимальную токовую защиту от нагрузки.
Может обслуживаться без отключения электропитания нагрузки.
Однопортовый SPD обычно подключается к распределительной сети на служебном входе или распределительных панелях.Статья 285.6 Национального электротехнического кодекса требует, чтобы все УЗИП имели номинальный ток короткого замыкания, равный или превышающий точку применения. ³ Чтобы удовлетворить это требование, однопортовый SPD может быть подключен через автоматический выключатель или плавкий предохранитель, обеспечивающий надлежащую защиту от перегрузки по току. ⁴
УЗИП работает параллельно со всеми другими нагрузками на той же панели, что делает его одним из многих, поэтому единственный ток, потребляемый УЗИП, — это ток, необходимый для питания схемы индикации, а также токи от любых паразитные параметры элементов защиты от перенапряжения.Для большинства однопортовых SPD потребляемый ток составляет менее 3 А на фазу. Следовательно, SPD подключается к определенному выключателю в зависимости от сечения проводника, необходимого для удовлетворения требований к установке автоматического выключателя и SPD, оба из которых указаны в руководствах по установке продукта.
Поскольку УЗИП соединен шунтом с нагрузкой, его можно обесточить для проведения технического обслуживания без отключения электроэнергии от нагрузки. Эта опция гарантирует, что нагрузка останется в рабочем состоянии независимо от рабочего состояния УЗИП.
Основным недостатком однопортовых SPD является то, что длинные выводы проводов могут вызвать сопротивление, которое снижает степень защиты, обеспечиваемой SPD. Функция SPD заключается в уменьшении переходных процессов перенапряжения путем отвода тока. Если это снижение достигается с помощью компонентов ограничения напряжения, , например, , металлооксидные варисторы (MOV), создается сквозное напряжение SPD. Для тех устройств, которые применяются в США, Underwriters Laboratories (UL) выдает номинальное значение подавляемого напряжения (SVR), аналогичное сквозному напряжению SPD.⁴ SVR SPD можно использовать для определения общего уровня защиты установленного SPD. На Рисунке 2 сквозное напряжение обозначено как V _SPD.
После того, как станут известны характеристики защиты SPD от перенапряжения, необходимо определить падение напряжения на проводниках, используемых для подключения SPD к сети. На рисунке 2 проводники обозначены как V _L.
Проводники, соединяющие УЗИП с распределительной сетью, имеют параметры сопротивления, индуктивности, емкости и проводимости.В большинстве случаев важным параметром, вызывающим беспокойство, является индуктивность.
Проходящее напряжение SPD и соединительных проводов рассчитывается по формуле:
(1)
где
В _SYS — сквозное напряжение SPD плюс напряжение соответствующих проводов , V _SPD — сквозное напряжение SPD, а V _L — напряжение, вызванное индуктивностью проводника. Напряжение, возникающее из-за индуктивности проводника, можно определить по формуле:
(2)
где
L — индуктивность проводов, а di / dt — изменение тока относительно ко времени.Общая индуктивность проводников определяется их длиной и геометрической конфигурацией. ⁶ Для стандартных конфигураций проводов, состоящих из одного проводника для каждой фазы, нейтрали и заземления, падение напряжения из-за индуктивности составляет 144 В на метр на 1000 А при токе 8/20 мкс.
Используя общий SVR для SPD, предназначенных для 208Y / 120 В переменного тока, 3-фазных звездообразных систем на 400 В пик, сквозное напряжение с помощью уравнения 1 может быть определено для ряда импульсных токов (таблица 1).
Как показано в этом примере, при переходном токе всего 500 А УЗИП и связанные с ним проводники обеспечивают сквозное напряжение для нагрузки 472 В пик. Это обеспечит адекватную защиту для большинства нагрузок. Когда пиковая амплитуда тока превышает 3000 А, сквозное напряжение в значительной степени определяется индуктивностью, обусловленной длиной проводника, а не характеристиками УЗИП. Когда переходный ток увеличивается до 40000 А, сквозное напряжение подключенного SPD не обеспечивает никакой защиты, так как напряжение отключения электрического распределительного устройства составляет примерно 6000 В.¹
Двухпортовый SPD
Двухпортовый SPD определяется как «TVSS (SPD), имеющий положения (клеммы, выводы или вилки для подключения к силовой цепи переменного тока) и положения (клеммы, выводы или розеток) для подачи тока на одну или несколько нагрузок переменного тока ». ² Двухпортовый SPD — это последовательное устройство, которое должно иметь способность передавать номинальный ток от источника к нагрузке.
На рисунке 3 показан двухпортовый SPD с двухпортовым подключением. Тип подключения с двумя портами SPD имеет специальные входные и выходные клеммы для каждого режима защиты.В этом примере показаны только линейный и нейтральный проводники, но в режиме «все» трехфазная система звезда, которая требует, чтобы все режимы были подключены к электрической распределительной сети, линии 1, линии 2, линии 3, нейтрали и требуются заземляющие проводники.
Рисунок 3. Двухпортовый SPD с подключением.
Есть преимущества и недостатки, связанные с использованием двухпортовых SPD. Двухпортовый SPD подключен последовательно с нагрузкой. Эта связь означает, что SPD:
зависят от установившегося режима и тока короткого замыкания источника переменного тока.
Зависит от установившегося тока и тока короткого замыкания нагрузки.
Используйте то же устройство защиты от перегрузки по току, что и нагрузка. Для обслуживания УЗИП необходимо снять нагрузку с источника питания.
Основным преимуществом двухпортового SPD является защита нагрузки по напряжению. Подобно однопортовому SPD, двухпортовый SPD получает SVR от UL. Однако из-за того, что проводники включены последовательно как с УЗИП, так и с нагрузкой, дополнительное напряжение, генерируемое индуктивностью проводников, устраняется.Следовательно, для токов 8/20 мкс, указанных в таблице 1, сквозное сопротивление SVR остается на уровне 400 В пик.
Таблица 1. Проходящее напряжение однополюсного ШПД на 1 метр длины проводника.
Статья 285.6 Национального электротехнического кодекса (NEC) требует, чтобы SPD имел номинальный ток короткого замыкания, равный или превышающий точку приложения. ³ Для двухпортового SPD он также должен иметь номинальную стойкость, равную или превышающую номинальный ток короткого замыкания. ²
Недостатки двухпортового SPD связаны с его последовательным подключением к нагрузке.Из-за последовательного подключения УЗИП должен обеспечивать номинальный ток без перегрева. Если индуктивные компоненты используются последовательно между входом и выходом, то эти компоненты должны иметь такой размер, чтобы они могли выдерживать номинальный ток нагрузки в указанном диапазоне рабочих температур SPD.
Поскольку два порта должны обеспечивать подачу полного тока нагрузки, они также должны соответствовать требованиям к радиусу изгиба проводника внутри корпуса УЗИП.³ Это обычно делает двухпортовый SPD больше, чем однопортовый SPD с аналогичным номиналом.
Наконец, если требуется обслуживание двухпортового SPD, необходимо отключить нагрузку или установить обходной переключатель. Невозможность выполнять периодическое обслуживание или проверки УЗИП без отключения питания нагрузки может отрицательно сказаться на некоторых приложениях.
УЗИП с подключением к Кельвину
УЗИП с подключением к Кельвину очень похожи на двухпортовые УЗИП. Термин «соединение Кельвина» происходит из области приборостроения.Соединение Кельвина — это методика, используемая для получения точных измерений постоянного напряжения из удаленных мест. ⁷ При измерении сопротивления постоянному току на расстоянии наблюдается значительное падение напряжения на проводниках, используемых для измерителя. Для измерения сопротивления удаленного устройства используются четыре провода. Один набор проводов используется от источника постоянного тока, а второй набор проводов используется для вольтметра. Поскольку сопротивление обоих наборов проводов одинаково, ошибку измерения, связанную с проводниками, можно определить, а затем устранить с помощью схемы суммирования.⁷ Четырехпроводной метод известен как соединение Кельвина.
Как связь Кельвина соотносится с SPD? Проще говоря, SPD с подключением по Кельвину — это двухпортовый SPD, у которого нет последовательного импеданса между входными и выходными клеммами (рисунок 4). Как может видеть читатель, практически нет разницы в размещении клемм для входного и выходного подключения SPD, подключенного к Кельвину.
Рисунок 4. УЗИП, подключенный по Кельвину.
УЗИП с подключением по Кельвину имеет те же преимущества и недостатки, что и двухпортовый УЗИП.Основным преимуществом Kelvin Connection является более низкое сквозное напряжение установленного SPD, возникающее из-за того, что проводник не вносит дополнительного напряжения из индуктивности проводника.
Что касается недостатка, SPD подключается последовательно с нагрузкой. УЗИП должен быть способен передавать требуемый ток от источника к нагрузке. Поскольку нет последовательного импеданса, SPD не будет иметь тех же проблем с температурой, которые вызываются тепловыделяющими компонентами, которые обычно связаны с двухпортовыми SPD.
Также, как и двухпортовые SPD, SPD с подключением по Кельвину должны быть оснащены защитой от перегрузки по току, которая соответствует требованиям NEC по току короткого замыкания и выдерживает требования UL. ^{2, 3}
Поскольку SPD с подключением по Кельвину также является двухпортовым устройством, он также должен отвечать требованиям радиуса изгиба проводника внутри корпуса SPD. ³ Это обычно делает SPD с подключением по Кельвину таким же по размеру, что и двухпортовый SPD, и больше, чем однопортовый SPD с аналогичным номиналом.
Наконец, если требуется обслуживание устройства защиты SPD, подключенного к Кельвину, необходимо отключить нагрузку или установить байпасный переключатель. Опять же, тот факт, что SPD невозможно проверить и что периодическое обслуживание невозможно без отключения питания нагрузки, может быть вредным для некоторых приложений.
Заключение
Каждая методика подключения, используемая для установки SPD, имеет свои преимущества и недостатки. В этой статье описаны те, которые относятся к однопортовым или параллельно подключенным SPD; двухпортовый или последовательно подключенный SPD; и связанное по Кельвину УЗИП.Как было показано, однопортовый SPD проще в установке и обслуживании, но он имеет ограничения в степени защиты от перенапряжения, которую он может обеспечить из-за связанного напряжения, добавляемого из индуктивности проводника. Двухполюсные SPD с подключением по Кельвину не имеют дополнительных напряжений, вызванных индуктивностью проводника.
Однопортовые SPD легче обслуживать и обслуживать, поскольку они отделены от нагрузки; тогда как двухпортовые SPD с подключением по Кельвину подключены последовательно с нагрузкой.Когда требуется обслуживание двухпортового SPD или устройства защиты от Кельвина, требуется переключатель байпаса или нагрузка должна быть отключена. Кроме того, двухпортовые и подключенные по Кельвину УЗИП больше, чем однопортовые УЗИП аналогичного номинала, поскольку конструкция с последовательным подключением требует, чтобы эти устройства имели достаточный радиус изгиба внутри корпуса, чтобы выдерживать допустимую нагрузку.
В зависимости от области применения некоторые преимущества могут быть важнее недостатков или наоборот. Важно, чтобы для каждого приложения инженер, проектирующий систему, изучал назначение УЗИП и его связь с нагрузкой, которую оно предназначено для защиты в течение всего срока службы объекта.
Ссылки
Институт инженеров по электротехнике и электронике (2002). Рекомендуемая практика IEEE по определению характеристик скачков напряжения в цепях питания переменного тока низкого напряжения (1000 В и менее) , IEEE C62.41.2TM-2002. Нью-Йорк, Нью-Йорк США.
Underwriters Laboratories, Incorporated (1986). Стандарт безопасности на ограничители перенапряжения при переходных процессах . UL 1449, Нортбрук, Иллинойс, США.
Национальная ассоциация противопожарной защиты, Национальный электротехнический кодекс ^®, NFPA 70-2005, Куинси, Массачусетс, США.
Б. Коул, К. Браун, П. Маккарди, Т. Фиппс и Р. Гочкис. Номинальные значения тока короткого замыкания для устройств защиты от перенапряжения (SPD) . Принято для презентации на летнем собрании IEEE PES, июль 2006 г.
Harris Semiconductor (1998). Устройства подавления переходных процессов и их принципы . Примечание по применению AN9768, Мельбурн, Флорида, США.
Б. Коул. Расчет падения напряжения различных геометрических конфигураций при применении устройств защиты от перенапряжения (SPD) .Новости электротехники и инжиниринга, декабрь 1999 г.
T.R. Kuphaldt. Все о схемах . Проверено 12 января 2006 г., http://www.allaboutcircuits.com/vol_1/chpt_8/9.html.
Брайан Коул, NCE — президент Совета технологических исследований. Совет по исследованиям технологий обеспечивает образование в области инженерии посредством докладов и семинаров, а также оказывает консультационные услуги по различным вопросам, связанным с электроэнергетическими системами, технологиями и безопасностью продукции.Брайан имеет 20-летний опыт проектирования и обеспечения безопасности продукции в устройствах защиты от перенапряжения (SPD), фильтрах электромагнитных помех (EMI), фильтрах гармоник и авиационном оборудовании. Он является членом IEEE, Стандартных технических панелей UL для устройств защиты SPD, временных ответвителей электропитания, распределительных устройств и щитовых панелей, а также оборудования переключающих переключателей, а также членом Национального комитета США при МЭК по устройствам защиты SPD. Брайан является сертифицированным NARTE инженером по безопасности продукции, имеет степень бакалавра электротехники в Бингемтонском университете, степень магистра делового администрирования в Университете Феникса и докторскую степень.D. студент Североцентрального университета.
Установка ограничителей скачков напряжения (TVSS)
Время чтения: 10 минут
Историческая перспектива защиты от перенапряжения
Защита от перенапряжения была включена в первый Национальный электротехнический кодекс (NEC), опубликованный в 1897 году. В то время основным направлением деятельности были молниеотводы. В 1981 году статья 280 NEC была пересмотрена и переименована в «Ограничители перенапряжения», чтобы привести ее в соответствие с отраслевой терминологией. Изменение названия в NEC также признало, что разрядники перенапряжения устанавливались там, где источник перенапряжения отличался от молнии, например, при коммутации коммунальных сетей или коммутации оборудования на промышленных и коммерческих объектах.
Фото 1. Прямое шинное соединение между TVSS и панелью сокращается; длина проводника, ненужные изгибы проводника и полное сопротивление при болтовых соединениях.
Широкое внедрение электронного оборудования, такого как компьютеры, автоответчики, микроволновые печи, электронные системы управления HVAC, системы безопасности и т. Д., В течение последних 20 лет также поставило перед электротехнической отраслью задачу защитить это чувствительное оборудование от менее сильных скачков напряжения, чем молния.Подавитель переходных перенапряжений (TVSS) — новейший продукт, который становится обычным явлением в жилых, коммерческих и промышленных помещениях для защиты чувствительного электронного оборудования. В ответ на разработку продуктов TVSS, Underwriters Laboratories, Inc. (UL) опубликовала первый стандарт безопасности TVSS, UL 1449, в августе 1985 года. [См. Фото 1 и 2]
Грозовой разрядник, вторичный разрядник, ограничитель переходных перенапряжений. Где они вписываются в электрическую систему?
Грозозащитный разрядник обычно устанавливается энергосистемой на обслуживающем трансформаторе и в основном действует как свеча зажигания.Когда молния попадает в распределительную линию, повышение напряжения вызывает образование дуги в искровом промежутке, и ток молнии отводится на землю, защищая трансформатор электросети.
Ограничители перенапряжения и вторичные ограничители перенапряжения обычно устанавливаются на сервисном оборудовании либо на линии, либо на стороне нагрузки сервисного разъединителя. Их также можно найти подключенными к не обслуживающим щиткам, где ответвления выходят за пределы здания. Например, ответвленные цепи, питающие огни парковки, являются возможным источником скачка напряжения в здание из-за обратного питания электрической системы от внешних источников.
Фото 2. Встроенные блоки TVSS в подключаемые блоки шинопровода и блоки MCC сокращают длину проводов и повышают эффективность защиты системы от перенапряжения.
Ограничители переходных перенапряжений
могут быть установлены в любой части электрической системы, начиная со стороны нагрузки сервисного разъединителя в сервисном оборудовании и заканчивая защищаемым электронным изделием. TVSS может интегрировать защиту переменного тока, коаксиального кабеля и телефона, чтобы установить общую опорную землю для различных услуг.Продукты TVSS также могут быть подключены к не обслуживающим щиткам, где ответвления выходят за пределы здания.
Установка в соответствии с NEC
TVSS Возможна установка продуктов:
1. как неотъемлемая часть листовой плиты.
2. как продукт, устанавливаемый на месте, на щитовой панели, указанной и отмеченной для набора TVSS.
3. вне щита или переключателя и подключенного на стороне нагрузки автоматического выключателя или предохранителя внутри панели.
4. как неотъемлемый компонент включенного в список устройства проводки для защиты конкретного электронного оборудования, подключенного к этой ответвленной цепи.
Статья 250 — Заземление и соединение
Создание прочного фундамента для безопасной установки TVSS начинается с системы заземления и соединения. В разделе 250-2 (a) четко указано, что система заземления должна быть подключена к земле, чтобы ограничить уровни напряжения, вызываемые импульсными перенапряжениями.
250-2. Общие требования к заземлению
(а) Заземление электрических систем.Электрические системы, которые необходимо заземлить, должны быть подключены к земле таким образом, чтобы ограничить напряжение, вызываемое молнией, скачками напряжения в сети или непреднамеренным контактом с линиями более высокого напряжения, и стабилизировать напряжение относительно земли во время нормальной работы.
Соединения заземляющего электрода, проводника заземляющего электрода и соединительной перемычки важны для обеспечения безопасного пути к земле с низким сопротивлением для любого импульсного тока, отклоняемого TVSS.При добавлении TVSS к существующей электрической системе важно повторно проверить систему заземления, чтобы обеспечить безопасный и эффективный путь для импульсного тока.
Артикул 280 — Ограничители перенапряжения
Продукты
TVSS специально не признаются в NEC. Поскольку продукты TVSS по своим функциям аналогичны ОПН, мы должны обратиться к статье 280, чтобы узнать о требованиях к установке. Номинальное напряжение TVSS должно быть равно или превышать постоянное напряжение между фазой и землей.Раздел 280-4 также требует, чтобы в список были включены все ОПН менее 1000 В. UL 1449 распространяется только на изделия с номинальным напряжением 600 В и ниже.
280-4. Выбор ограничителя перенапряжения
(a) Цепи напряжением менее 1000 вольт. Номинальные характеристики разрядника для защиты от перенапряжений должны быть равны или превышать максимальное непрерывное напряжение промышленной частоты между фазой и землей, доступное в точке подключения.
Ограничители перенапряжения, установленные в цепях напряжением менее 1000 вольт, должны быть перечислены для этой цели.
TVSS должен быть подключен на стороне нагрузки сервисного разъединителя, в отличие от разрядников для защиты от перенапряжений, которые могут быть подключены к линии или стороне нагрузки сервисного разъединителя, как разрешено в Разделе 230-82. Ограничитель перенапряжения часто оценивается на более высокий уровень импульсного тока, чем продукция TVSS. TVSS, оцененный по UL 1449, предполагает подключение на стороне нагрузки «главного разъединителя». Перечисление продукта TVSS может также требовать подключения к стороне нагрузки указанного устройства максимального тока.UL 1449 позволяет размещать эту маркировку либо на TVSS, либо в бюллетене с инструкциями.
Услуга может содержать шесть отключений, как разрешено в Разделе 230-71. Главный разъединитель, питающий TVSS в этой службе, считается одним из шести разъединителей. TVSS не является оборудованием для контроля мощности.
230-71. Максимальное количество отключений
(а) Общие. Средства служебного отключения для каждой службы, разрешенной Разделом 230-2,…, должны состоять не более чем из шести выключателей или шести автоматических выключателей, установленных в одном корпусе, в группе отдельных корпусов или в распределительном щите или на нем.Не должно быть более шести отключений на одну услугу, сгруппированную в одном месте. Для целей данного раздела средства отключения, используемые исключительно для оборудования контроля мощности или цепи управления системы защиты от замыканий на землю, установленные как часть перечисленного оборудования, не должны рассматриваться как средства отключения обслуживания.
Прокладка и длина проводов, соединяющих TVSS, являются важной проблемой, рассматриваемой в Разделе 280-12. Задача TVSS состоит в том, чтобы как можно быстрее обеспечить заземление любых условий перенапряжения, не вызывая замыкания или замыкания дуги на землю до того, как переходный процесс рассеется на землю, что в конечном итоге защищает чувствительное электронное оборудование.Ненужные изгибы и длина проводника увеличивают сопротивление на пути перенапряжения, что приводит к увеличению перенапряжения. По мере роста напряжения увеличивается вероятность пробоя, поскольку напряжение не подавляется. Неподдерживаемое напряжение передается на электронное оборудование, для защиты которого предназначен TVSS. В зависимости от размера и материала (медь или алюминий) проводника, каждый фут провода может добавить до 165 В к рейтингу подавления устройства.
Другие вопросы безопасности
Фото 3.Встроенный TVSS становится обычным явлением в щитах, которые обслуживают чувствительные электронные нагрузки, такие как школьные компьютерные объекты, офисные здания и промышленные объекты
Продукты
TVSS действуют аналогично разрядникам перенапряжения; однако, чтобы обеспечить защиту электронного оборудования, устройства TVSS начинают работать (т. е. проводят электричество во время перенапряжения) гораздо ближе к рабочему напряжению системы, чем разрядник для защиты от перенапряжений. NEC не требует заземления всех электрических систем и не запрещает установку продуктов TVSS в незаземленной системе; однако есть опасения по поводу незаземленных систем.Напряжение в незаземленной системе нестабильно, и напряжение системы относительно земли может возрасти в восемь раз по сравнению с нормальным рабочим напряжением в системе, если в цепи происходит замыкание на землю. Повышение напряжения такой величины может быть разрушительным для TVSS; следовательно, TVSS не следует допускать в незаземленных системах. [См. Фото 3]
Важно искать продукты TVSS, которые имеют номинальный ток короткого замыкания (SCCR), даже более распространенные однопортовые или параллельные устройства.В технологии TVSS обычно используются металлооксидные варисторы (MOV) для прямого соединения фаза-фаза и фаза-земля, в отличие от искрового (воздушного) промежутка, используемого в грозозащитных разрядниках. Когда MOV выходит из строя, устанавливается короткое замыкание. Доступный ток короткого замыкания будет пытаться течь по закороченному пути. Автоматический выключатель или предохранитель, к которому подключен TVSS, обеспечивает защиту от короткого замыкания для провода, но TVSS может быть защищен, а может и не быть, если он не был проверен и промаркирован. Пример маркировки продуктов TVSS, которые были протестированы на номинальные токи короткого замыкания, будет аналогичен:
Этот TVSS подходит для использования в цепях, способных передавать не более:
25000 А среднеквадратичное значение, 240 В при защите с помощью автоматического выключателя на 30 А макс, или
10 000 А среднеквадратичное значение, 240 В при защите нетокоограничивающим предохранителем макс. На 30 А.
Продукты
TVSS могут обнаруживать чрезвычайно большое количество энергии до того, как сработает автоматический выключатель или предохранитель, и отключает ток короткого замыкания. Эта энергия может быть разрушительной для TVSS, если внутренние компоненты электрически не согласованы с защитой от перегрузки по току. Локализация сбоя TVSS в корпусе TVSS является важной проблемой безопасности. Разрыв корпуса TVSS представляет собой проблему безопасности как снаружи, так и внутри другого электрического оборудования.Номинальный ток короткого замыкания для однопортовых устройств представляет собой пробел в безопасности, который в настоящее время существует в рамках отраслевых стандартов и может быть оценен только путем тестирования продукта. UL 1449 в настоящее время проводит проверку тока короткого замыкания для двухпортовых устройств, но аналогичный тест требуется только на минимальных уровнях для более распространенных однопортовых или параллельных устройств. Маркировка номинального тока короткого замыкания на продуктах является хорошим показателем того, что производитель учел доступный ток короткого замыкания, к которому будет подключаться TVSS.
Фото 4
Маркировка на TVSS, установленном снаружи на панели, должна включать SCCR непосредственно на TVSS. Панель со встроенным TVSS будет иметь маркировку SCCR на TVSS, схему подключения панели или маркировку панели, которая указывает на принятие TVSS внутри панели. Номинальные значения тока короткого замыкания на панели будут применяться для встроенного TVSS как часть списка панели. Не путайте номинальный ток короткого замыкания с номинальным импульсным током на TVSS, они не совпадают.
Встраивание продуктов TVSS в корпуса из панелей становится обычным явлением. Перечисленное оборудование оценивается на предмет целостности панели с установленным TVSS. Щит со встроенным TVSS оценивается в соответствии со стандартом безопасности UL 67 для щитовых панелей по нагреву, расстоянию между проводниками (шинами), пространству изгиба проводов, заполнению провода, току короткого замыкания и т. Д. TVSS уменьшит объем кожух, который влияет на нагревание, желоб для проводов и пространство для изгиба проводов.Уменьшение объема шкафа также может повлиять на характеристики щитка при коротком замыкании из-за характеристик вентиляции различных автоматических выключателей. Расширение корпуса с помощью удлинителя панели и добавление TVSS над или под панелью не решит эти проблемы безопасности без надлежащей оценки и тестирования. В параграфе 30.12 UL 67 четко указано, что компоненты для использования в щитовых панелях должны быть включены в маркировку щитовых панелей.
30.12 Оборудование, устанавливаемое на месте
30.12.1 Щит, к которому в поле может быть добавлено такое устройство, как автоматический выключатель, выключатель и т. П., Должен быть помечен названием или торговой маркой производителя и каталожным номером или эквивалентом тех устройств, для которых он предназначен. намеревался.
Найдите маркировку панели, которая указывает, что панель внесена в список для использования со встроенным TVSS. Маркировка должна быть предоставлена как часть списка панели, что TVSS был оценен для использования в панели.
Рекомендации по производительности TVSS
Фото 4.Блок защиты от перенапряжения «Весь дом» объединяет защиту от перенапряжения переменного тока, телефона / данных, а также коаксиального / кабельного и спутникового телевидения, устанавливая общую ссылку на входе в дом.
Длина проводника TVSS является фактором, влияющим на производительность продукта. Если мы рассмотрим длину проводника, используя 165 В на фут для расчета новых номиналов подавления после подключения к электрической системе, мы начнем искать способы уменьшения длины проводника, чтобы повысить нашу защиту от скачков и переходных напряжений.Усилия по уменьшению длины проводника для максимальной защиты от скачков напряжения побудили к внедрению продуктов TVSS, которые производятся интегрально с панелями, чтобы минимизировать влияние импеданса проводника. [См. Фото 4]
Вход инженерных коммуникаций, таких как электричество, кабель и телефон, в одной и той же точке конструкции важен для эффективной защиты с помощью TVSS. Электронное оборудование (компьютеры, телефоны и т. Д.) Имеет несколько путей для проникновения скачков напряжения. Скачок напряжения приведет к повреждению электронного оборудования из-за разницы напряжений (между переменным током, телефоном и коаксиальным кабелем) на электронных платах внутри оборудования.Эти множественные пути могут быть эффективно защищены в доме с помощью TVSS, который объединяет защиту переменного тока, коаксиального кабеля и телефона. Связывая все энергосистемы с общей землей на служебном входе, мы получаем эффективный путь заземления с низким сопротивлением и устанавливаем общую ссылку для всех внешних источников перенапряжения. Коммунальные сети будут электрически подниматься и опускаться вместе, когда скачок напряжения проникает в здание, помогая устранить любую разницу напряжений между системой связи и электрической системой в компьютере, телефоне или автоответчике.
В больших жилых домах может быть несколько панелей, например, две панели на 200A. Вы усиливаете защиту электронного оборудования, подключенного к нескольким сетям, таким как телефоны и компьютеры, путем подключения TVSS к панели управления, которая питает ответвленные цепи для этих нагрузок. Защита «точки использования» также может быть рекомендована производителем устройства или производителем панелей TVSS для обеспечения надлежащей защиты чувствительного электронного оборудования в гарантийных целях.Продукты TVSS, предназначенные для использования в местах, также внесены в список UL 1449 и могут быть представлены в виде розеток, устройств с прямым подключением к розетке или с подключением через шнур.
Сводка
В настоящее время NEC не рассматривает уникальные проблемы безопасности установки TVSS по сравнению с ограничителями перенапряжения. Тем не менее, основные элементы были обсуждены, чтобы помочь в безопасной и соответствующей требованиям NEC установке ограничителей импульсных перенапряжений. Обратите внимание на те пункты, которые описаны в этой статье, которые связаны с безопасностью, но в настоящее время специально не рассматриваются в NEC.