С началом грозы принято отключать дорогостоящие бытовые приборы из розетки, а ethernet кабели от компьютеров. Это нужно, чтобы защитить их от неожиданного удара молнии в ЛЭП и выхода из строя из-за перенапряжения. Но есть способ гораздо удобнее — установить на ввод в квартиру устройство защиты от импульсных перенапряжений.
Причины и последствия импульсных перенапряжений сети
Импульсные перенапряжения представляют угрозу для бытовых электроприборов. Причины данного явления делятся на 2 категории:
- Атмосферные перенапряжения (молнии). Разряд попадает в линию электропередач. Затем высокий потенциал следует до розеток потребителей и выводит домашнюю электронику из строя.
- Техногенные перенапряжения. Неисправность контура молниезащиты. Пробой изоляции между сетями высокого и низкого напряжения.
к содержанию ↑Независимо от причины, в квартирных розетках формируется разность потенциалов в несколько тысяч вольт. Импульс длится доли секунды. Но этого достаточно чтобы повредить чувствительные электронные платы, микросхемы и процессоры.
Для чего нужно УЗИП
Задача УЗИП состоит в защите электроприборов от перенапряжения. Устройство оберегает бытовую сеть от скачков тока в следующих случаях:
- неполадки на трансформаторной подстанции и замыкания ВВ проводов на НВ линию;
- прямое попадание грозового разряда в ЛЭП;
- разряд молнии вблизи воздушных линий электроснабжения или жилых зданий.
УЗИП для частного дома
к содержанию ↑Строение и принцип работы УЗИП
Принцип работы УЗИП основан на зависимости его сопротивления от приложенного к контактам напряжения. Например, если вольтаж в сети равен типичным 220 В, то сопротивление устройства составляет порядка 1-100 Мом. Если напряжение возрастает до критического уровня, то УЗИП резко снижает сопротивление до единиц ом и шунтирует квартиру от чрезмерно высоких токов.
Внутри устройства имеется полупроводниковый элемент — варистор. Именно он за несколько микросекунд сбрасывает сопротивление до минимальных значений.
к содержанию ↑Дополнительная информация. Варистор — это круглая, светло-синяя или черная радиодеталь с двумя ножками. Ее диаметр составляет от 7 до 30 мм. Варистор часто встречается в бытовой технике. Он включается между фазным и нулевым проводами электроприбора или впаивается в его плату. В случае с домашней техникой варистор также служит для защиты от перенапряжения, только не всей квартиры, а конкретного бытового прибора, в котором он установлен.
Виды УЗИП
Существующие УЗИП отличаются по быстроте срабатывания. Различия объясняются неодинаковыми конструкциями и принципами работы приборов. Поэтому принято выделять 3 вида устройств молниезащиты:
- Искровые промежутки (разрядники). Представляют собой воздушный зазор между электродами.
- Варисторные ограничители перенапряжения (ОПН). Полупроводниковые устройства. Резко снижают сопротивления при возрастании напряжения. Встречаются в УЗИП, устанавливаемых в квартирные щитки, на платах бытовой техники и на опорах ЛЭП.
- Комбинированные устройства. Сочетают в себе оба из перечисленных типов устройств.
Искровые промежутки (разрядники)
Наиболее старый и простой тип защиты от перенапряжения. Как правило, разрядники используются в трансформаторных подстанциях и распределительных устройствах. На таких объектах возможны резкие скачки напряжения при коммутационных процессах.
Имеется 2 электрода. Один подключается к заземлению. Второй к защищаемой линии. Пока разность потенциалов между электродами находится в пределах нормы, разрядник обладает большим сопротивлением воздуха.
УЗИП на основе искровых разрядниковНапряжение срабатывания разрядника регулируется расстоянием между электродами. Чем оно больше, тем выше вольтаж, при котором произойдет пробой воздушного промежутка.
к содержанию ↑Важно! Если долго проходить в помещении в синтетической куртке, а потом прикоснуться к чему-то металлическому, то между пальцем и железным предметом пролетит искра. Произойдет пробой воздушного промежутка между заряженной от трения курткой и железным предметом. Разрядники работают по аналогичному принципу.
Варисторные ограничители перенапряжения
Низковольтный вариант данного устройства применяется в квартирных электрощитах. Для этого на корпусе предусмотрено стандартное крепление под DIN-рейку. Прибор работает с напряжениями 220/380 В и предохраняет от перенапряжения отдельную квартиру или трехфазного потребителя.
Высоковольтный вариант устанавливается на линии 10 кВ и выше. Обладает сравнительно большими размерами и мощным керамическим корпусом белого или коричневого цвета. Данный ограничитель импульсных перенапряжений еще называют вентильным разрядником (не путать с искровым промежутком).
Комбинированные устройства
Комбинированные УЗИП сочетают достоинства от вышеперечисленных защитных устройств. Основные из них таковы:
- Низкое напряжение срабатывания варисторных ОПН. Как следствие, высокая чувствительность к самым незначительным превышениям напряжения.
- Большая рассеиваемая мощность искровых разрядников. Некоторые модели способны пропускать токи в десятки килоампер.
Классы УЗИП
Различные модели УЗИП отличаются по типу защищаемого потребителя, месту установки и техническим требованиям. Поэтому их принято разделять на 3 класса.
| Класс УЗИП | Назначение устройства | Технические требования | Предельный импульсный ток, кА |
|---|---|---|---|
| 1-й (B) | Защита от прямых ударов молнии, бросков напряжения при КЗ. | Необходима защита от прямого прикосновения человека к частям устройства. Отсутствиериска возгорания УЗИП при его неисправности или КЗ в системе электроснабжения. | От 0,5 до 50 кА при импульсном токе в течение 350 мкС. |
| 2-й (C) | Для защиты ЛЭП и подстанций от перенапряжений при переключениях. Как дополнительные мерызащиты при ударе молнии. | Аналогичные1 классу. Защита от прямого прикосновения. Отсутствие риска возгорания при КЗв сети или неисправности защитного устройства. | 5 кА при импульсе в 20 мкС. |
| 3-й (D) | Для гашения остаточных сетевых помех и скачков напряжения. | Защита от низковольтного перенапряжения между фазой и нулем. От прямого прикосновения ивозгорания. | До 1,5 кА при 20 мкС |
Маркировка защитного устройства
Для правильного выбора и установки устройства необходимо ознакомиться с его маркировкой. Она представлена в буквенно-цифровом виде и находится на корпусе УЗИП. Расшифровка обозначений приведена ниже.
- L/N — винтовые клеммы для подключения кабелей защищаемой сети;
- символ «земля» — клемма для подключения нулевого защитного проводника;
- зеленый флажок на корпусе — указывает на исправность прибора;
- Un — номинальное рабочее напряжение защищаемой сети;
- Umax — предельное допустимое напряжение;
- 50 Гц — частота тока;
- In — номинал разрядного тока;
- Imax — предельный разрядный ток, который способны выдержать устройство;
- Uр — напряжение срабатывания УЗИП.
к содержанию ↑Схемы подключения
Для подключения защитного устройства недостаточно ознакомления с его характеристиками. Дополнительно следует учесть и параметры питающей сети. В странах СНГ наиболее распространены такие ее виды:
- однофазная, TN-S;
- однофазная, TN-C;
- трехфазная, TN-S;
- трехфазная, TN-C;
УЗИП с однофазным питанием и системе TN-S
На картинке ниже представлена схема подключения. УЗИП включается после вводного автоматического выключателя. Как фазный, так и нулевой провод, на защитное устройство поступает с автомата. Заземляющий же проводник идет с PE клеммника.
УЗИП с однофазным питанием по системе TN-C
Применяется однополюсной прибор. Заземляющий проводник отсутствует. Поэтому устройство защиты от перенапряжений подключается между фазным и нулевым. При критическом скачке напряжения в L проводе лишний ток, минуя квартиру, потечет в N провод.
УЗИП с трехфазным питанием и по системе TN-S
Устройство защиты устанавливается после вводного автомата. Если поставить его после счетчика, то в случае удара молнии дорогой прибор учета выйдет из строя. Все 3 фазы поступают на УЗИП в соответствии с маркировкой его клемм. При таком подключении стабильность напряжения контролируется не только между фазой и землей, но и между отдельными фазами.
УЗИП с трехфазным питанием по системе TN-C
В трехфазной сети желательно использовать модульное устройство защиты на 3 полюса. Но при необходимости допустимо воспользоваться и 3 однофазными УЗИП. Независимо от комплектации уровень напряжения будет контролироваться между всеми фазными проводниками и нулем.
Автоматы или предохранители перед УЗИП
На вводе в любую квартиру в обязательном порядке монтируется устройство защиты от КЗ или перегрузки по току. Раньше применялись пробки (плавкие вставки). Сейчас в ходу автоматические выключатели.
УЗИП монтируется после этих устройств. При превышении напряжения оно замыкает свои контакты. Далее возникает огромный ток короткого замыкания. Если перед УЗИП стоит плавкая вставка, то она перегорит. Ее необходимо будет заменить новой. Если автоматический выключатель, то он сработает, и его достаточно будет просто включить.
В контексте ОИН специалисты рекомендуют именно плавки вставки. Объясняется это простотой их устройства и меньшими рисками перекрытия высоким напряжениям. То есть если под превышенным потенциалом окажется автомат, то есть риск, что внутри него образуется дуга, и он не выполнит защитную функцию. С плавким предохранителем такая опасность минимальна. Однако они обладают меньшей быстротой действия чем автоматы.
к содержанию ↑Важно! Не следует ремонтировать пробки и изготавливать так называемые «жучки». Это быстро, дешево и просто, но периодически приводит к серьезным последствиям. В идеале лучше иметь пробки на запас или установить автоматические выключатели.
Ошибки монтажа УЗИП
При правильной установке защитное устройство гарантирует безопасность бытовых электроприборов. Распространенные примеры ошибок при монтаже УЗИП следующие:
- Монтаж УЗИП в щиток с неисправным заземлением. Для работы устройство требует надежной земли. Поэтому перед установкой необходимо убедиться в исправности заземления.
- Неправильное подключение с нарушением схемы. Корректно подключить УЗИП может только человек, разбирающийся в электрике. В случае затруднений следует обратиться к типовым схемам в технической документации на устройство.
- Применение защитного аппарата, не подходящего по классу. При ударе молнии такое устройство в лучшем случае выйдет из строя. В худшем оно пропустит высокое напряжение в квартирную электрическую сеть.
В подавляющем большинстве случаев УЗИП защитит ваш дом от импульсных перенапряжений. Они возникают в результате ударов молнии вблизи ЛЭП или аварий на трансформаторных подстанциях. Подобные вещи невозможно предсказать заранее, поэтому защита от перенапряжений пойдет на пользу любому электрощиту.
Независимо от того, приобретается УЗИП для частного дома или квартиры, следует обратить внимание на его класс. Другие важные параметры — это минимальное напряжение срабатывания, предельный импульсный ток КЗ и количество защищаемых фаз. Не менее значимо правильно выбрать схему подключения прибора к сети.
Устройство защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП): назначение, принцип работы выбор по классу и установка по схеме
Пошаговая инструкция по подключению УЗИП в щитке. Схема и видео пример монтажа.
Исправная и долгосрочная работа бытовой техники и электроники напрямую зависит от качества потребляемой энергии. Текущие значения напряжения и тока в электрических сетях по тем или иным причинам не всегда соответствуют заданным величинам. Для приведения искаженных параметров электроэнергии в норму служат системы стабилизации, установленные на вводе электрической сети дома или квартиры, а также в схемах электронных устройств. Однако не следует забывать, что в электрических сетях имеет место явление импульсного перенапряжения, которое длится всего доли секунды. Величина действующего напряжения при этом может многократно превысить номинальное и безвозвратно вывести из строя оборудование. Причиной появления импульсов могут служить воздействие грозы на электрические системы или коммутационные процессы в понижающих трансформаторных подстанциях, а также в схеме установок с высокой реактивной нагрузкой. Защитить электрические сети и оборудование можно с помощью устройств защиты от импульсных перенапряжений. В этой статье мы рассмотрим, как должно выполняться подключение УЗИП в щитке. Содержание:
Правила и особенности установки
Установку устройств защиты от перенапряжения регламентируют Правила устройства электроустановок (ПУЭ), являющиеся основным нормативным документом в вопросах безопасного обслуживания электрических установок. Согласно требованиям ПУЭ, устройства защиты от перенапряжения подлежат обязательной установке на объектах с предусмотренной системой молниезащиты, а также в домах, электроснабжение которых осуществляется по проводам воздушных линий, в регионах, с годовой продолжительностью грозовых периодов, превышающих 25 часов.
Необходимость подключения УЗИП на объектах в районах, где грозы не являются частым явлением, носит рекомендательный характер, однако, учитывая, к каким разрушительным последствиям может привести прямой удар молнии, целесообразно выполнить все необходимые мероприятия для защиты от данного вида стихии даже для негрозоопасной местности.
Защита от импульсных напряжений промышленных и административных зданий, многоквартирных домов входит в сферу деятельности электромонтажных организаций. Установка и подключение УЗИП в частном доме или в квартире ложится на плечи хозяина жилья, поэтому каждому домовладельцу необходимо, хотя бы в общих чертах, знать основные правила обустройства защиты от импульсных перенапряжений, а также как установить и как подключить необходимое для этого оборудование.
Монтаж УЗИП необходимо выполнить соблюдая требования технических нормативов, которые предусматривают 3 уровня защиты. В качестве первого уровня защиты находят применение вентильные разрядники, которые относятся к категории УЗИП 1 класса. Они обеспечивают защиту от непосредственных грозовых воздействий на линии электропередач и устанавливаются в ВРУ (вводных распределительных устройствах). Дополнительная защита от удара молний и коммутационных процессов в понижающих трансформаторных подстанциях обеспечивается защитными аппаратами 2 класса, которые устанавливаются и подключаются в распределительных щитах дома или квартиры. Для защиты электроники и электротехники, чувствительной даже к незначительным импульсным перенапряжениям служат УЗИП 3 класса, подключение которых производится в щитке питания потребителей в непосредственной близости от них.
Как установить оборудование для того, чтобы обеспечить трехступенчатую защиту от импульсных перенапряжений, показано на схеме:
Более доступное объяснение:
Варианты подключения
Одним из важнейших вопросов является, как подключить УЗИП в щитке. Практически все варианты подключения идентичны и указаны в техническом паспорте изделия. Способы монтажа приборов защиты могут отличаться, в зависимости, где они будут установлены, в однофазной или трехфазной сети, также в зависимости от системы заземления.
Самой современной и отвечающая всем требованиям безопасности является система заземления tn-s, при которой нулевой рабочий (N) и нулевой защитный (PE) провод во всей системе энергоснабжения работают раздельно. Система tn-c-s представляет комбинированный вариант, при котором N и PE от источника питания до ВРУ дома объединены в один провод, после которого начинается разделение нулевого и защитного проводника. Следует помнить, что данная схема не будет работать без заземления, поэтому необходимо обязательно произвести его обустройство. Система tn-c наиболее простая и распространенная в устаревшем жилом фонде система заземления, при которой роль нулевого и рабочего проводника выполняет один провод (PEN).
Ниже на схеме показано, как подключить УЗИП класса II в однофазной сети, установленного в щитке квартиры или частного дома с двумя вариантами системы заземления. Для такого варианта подключения необходимо подобрать простейший одноблочный защитный аппарат, с соответствующим рабочим напряжением.
Схема подключения с системой заземления tn-c:
Если предусмотрена система заземления tn-s, в данном случае потребуется установка и подключение УЗИП, состоящего из двух модулей, конструкцией которого предусмотрены отдельные клеммы, для подключения фазного, нулевого рабочего и защитного проводов, обозначенные соответствующей маркировкой.
Подключение УЗИП в трехфазной сети осуществляется так, как показано на фото:
При монтаже УЗИП следует предусмотреть средства защиты сети в случае короткого замыкания в приборе и произвести его подключение через автомат или через предохранитель. Установку аппарата можно производить до и после счетчика, во втором случае прибор учета электроэнергии останется не защищенным от импульсного перенапряжения.
На видео ниже наглядно демонстрируется, как подключить данный аппарат в щитке:
Вот мы и рассмотрели, как должно выполняться подключение УЗИП в щитке. Надеемся, предоставленная схема, видео и фото примеры пригодились вам и помогли понять, как подключить данный защитный аппарат.
Будет полезно прочитать:
- Как сделать заземление в доме
- Для чего нужно УЗО в квартире
- Как сделать громоотвод своими руками
- Схемы подключения реле напряжения
Нравится
0)Не нравится
0)В техподдержке интернет-магазина «АСберг АС» клиенты часто задают вопросы о том как защитить дом от перепадов напряжения, что такое устройства защиты от перенапряжения, какие они бывают и как их подбирать. Класс продукции УЗИП известен покупателям значительно меньше чем автоматические выключатели или УЗО и игнорирование защиты от перенапряжения часто служит причиной пожаров и выхода из строя дорогостоящего электронного оборудования в частных домах. Хотелось бы восполнить этот пробел в знаниях покупателей и рассказать более подробно о том, что такое УЗИП, для чего он нужен и как его подобрать.
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?
Широкое распространение получили УЗИП с быстросъемным креплением для установки на DIN-рейку
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.
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
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.
При каскадной защите требуется минимальный интервал 10 м между устройствами защитыКлассы 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 оборудованияНеобходимость 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 объектНормы 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 6036В 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 сетиНоминальный 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 оборудованиеСегодня 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.
Схема подключения УЗИП
Здесь привожу несколько типовых схем подключения устройств защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП). Ниже вы найдете однофазные и трехфазные схемы для разных систем заземления: TN-C, TN-S и TN-C-S. Они наглядные и понятные для простого человека.
Сегодня существует большое количество производителей УЗИП. Сами устройства бывают разных моделей, характеристик и конструкций. Поэтому перед его монтажом обязательно изучите паспорт и схему подключения. В принципе, суть подключения у всех УЗИП одинаковая, но все же рекомендую сначала прочитать инструкцию.
Во всех выложенных схемах присутствуют УЗО и групповые автоматические выключатели. Их я указал для наглядности и полноты распределительного щитка. Эта «начинка» щитка у вас может быть совсем другая.
1. Схема подключения УЗИП в однофазной сети системы заземления TN-S.
На данной схеме представлен УЗИП серии Easy9 производителя Schneider Electric. К нему подключаются следующие проводники: фазный, нулевой рабочий и нулевой защитный. Здесь он устанавливается сразу после вводного автомата. Все контакты на любом УЗИП обозначены. Поэтому куда подключать «фазу», а куда «ноль» можно легко определить. Зеленый флажок на корпусе указывает на исправное состояние, а красный флажок сигнализирует о неисправной касете.
Представленное устройство относится к классу 2. Оно одно самостоятельно не способно защитить от прямого удара молнии. Грамотный выбор УЗИП это сложная и уже отдельная тема.
Также рекомендуется защищать устройства УЗИП с помощью предохранителей.
Думаю тут все понятно…
Ниже представлена аналогичная схема подключения УЗИП, но уже без электросчетчика и с использованием общего УЗО.
2. Схема подключения УЗИП в трехфазной сети системы заземления TN-S.
На схеме также изображен УЗИП производителя Schneider Electric серии Easy9, но уже для 3-х фазной сети. На рисунке изображено 4-х полюсное устройство с подключением нулевого рабочего проводника.
Еще существует 3-х полюсное УЗИП этой же серии. Оно применяется в системе заземления TN-C. В нем нет контакта для подключения нулевого рабочего проводника.
3. Схема подключения УЗИП в трехфазной сети системы заземления TN-C.
Здесь изображен УЗИП фирмы IEK. Данная схема представляет собой обычный вводной щит для частного дома. Он состоит из вводного автомата, электросчетчика, УЗИП и общего противопожарного УЗО. Также на схеме показан переход с системы заземления TN-C на TN-C-S, что требуется современными нормами.
На первом рисунке изображен 4-х полюсный вводной автомат, а на втором 3-х полюсный.
Выше представлены наглядные схемы подключения УЗИП. Думаю они понятны вам. Если остались вопросы, то жду их в комментариях.
Улыбнемся:
Нет постояннее соединения, чем временная скрутка!
УЗИП — это относительно новое устройство, которое в последнее время начали массово устанавливать как в электрощитках частных загородных домов, так и в щитовых крупных предприятий.
Основное его предназначение – защита от импульсных перенапряжений при грозе (но не только). Более подробно о разновидностях, отличиях УЗИП по классам можете прочитать в отдельной статье.
Для тех, кто уже более-менее знаком с этой темой не секрет, что само УЗИП необходимо также защищать. Причем делать это все рекомендуют не автоматическими выключателями, а только плавкими вставками (предохранителями).
И вот тут-то и возникает основная дилемма, о которой многие и не задумываются. Во-первых, как правильно подобрать и рассчитать эту вставку. И во-вторых, а действительно ли она защитит и не приведет ли к еще худшим последствиям?
Давайте разбираться.
Схемы подключения УЗИП
Вот две упрощенные схемы подключения УЗИП, которые приводятся во многих нормативных документах.
На первой, аппарат защиты ставится последовательно перед самим УЗИП. Он главным образом нужен для работы в аварийном режиме, когда на УЗИП происходит короткое замыкание.
Данный аппарат срабатывает на это, своевременно отсекая поврежденный участок цепи. Электроснабжение объекта не прерывается. Более подробно про все схемы подключения читайте по ссылке ниже.
При этом везде говорится, что ни в коем случае нельзя последовательно с УЗИП ставить автоматический выключатель, а нужно использовать только предохранители. Почему так?
Автомат в своей конструкции имеет соленоид (катушку), через которую проходит ток, создающий магнитное поле для срабатывания механизма и разрыва цепи. Но индуктивность катушки, помноженная на производную от тока молнии — это дополнительное напряжение, которое возникнет на самой катушке.
Представьте себе, что у вас мизерная катушка, имеющая индуктивность в 1мкГн/м. При огромной крутизне тока молнии, на этой самой катушке может появиться напряжение до 100кВ!
Кроме того, по правилам не рекомендуется, чтобы от точки подключения УЗИП до места заземления было больше 0,5м. Лишнее расстояние здесь также критично. А катушка это опять же дополнительные витки.
И это еще не учитывая воздействие импульсного тока на элементы выключателя.
Хорошо, если ставить непосредственно перед УЗИП нельзя, давайте разместим автоматический выключатель соответствующей величины параллельно. УЗИП мы “врезаем” в цепь напряжения напрямую, а защиту обеспечиваем в «голове».
Однако и здесь возникает проблема. При повреждении УЗИП вводной выключатель обесточит полностью весь объект, что опять же недопустимо на ответственных нагрузках.
Поэтому все как один и рекомендуют схему с предохранителями.
Предохранитель или выключатель?
Плавкая вставка имеет мизерную индуктивность. На ней не наблюдается никакого падения напряжения, а значит поврежденный УЗИП в случае чего отключится как положено.
Вроде бы все правильно, в чем же здесь подвох? Представим, что при попадании молнии и импульсном перенапряжении дугогасительная камера УЗИП не справилась с сопровождающим током и устройство просто сгорело, создав короткое замыкание.
Естественно, в этот момент должна сработать плавкая вставка. О каких величинах токовых нагрузок здесь идет речь?
При выборе такого предохранителя говорится, что он должен беспрепятственно пропустить через себя импульсный ток молнии и сопровождающий его ток, до момента его гашения в УЗИП. И только потом происходит сработка, если УЗИП развалилось и не справилось со своей задачей.
Вот один из графиков номинальных токов плавкой вставки и импульсного тока молнии в кА. На нем показана величина сгорания и взрыва предохранителя при тех или иных значениях.
Что нам предлагают производители? Они говорят, самостоятельно рассчитайте ток, который пройдет через ваш УЗИП и подберите соответствующий предохранитель, чтобы он при этом сгорел.
Если в ваших условиях максимальный ток 10кА, то вам можно взять предохранитель номиналом 100А. При таком токе (10кА) или меньше, он спокойно пропустит эту величину, чтобы УЗИП воспринял весь удар на себя.
Если же УЗИП не сработает и замкнет, то плавкая вставка при этом сгорит. И вот тут-то и появляется основная проблема. За какое время она сгорит?
Защита от молний и быстродействие
Оказывается, этот вопрос обделен вниманием практически во всех руководствах и учебниках.
Если воспользоваться стандартными кривыми времятоковых характеристик, то можно выяснить, что при больших токах КЗ предохранители сгорают очень быстро – от 0,01сек до 1 миллисекунды. А это время значительно меньше, чем полная вспышка тока молнии.
Полная вспышка тока молнии может содержать в себе несколько импульсов (до 6шт!). При этом общая их длительность по времени близка к 0,1сек. Что в итоге мы имеем?
А имеем следующую ситуацию. Допустим, попала многокомпонентная молния в ЛЭП или рядом, УЗИП не спасло и замкнуло.
Через 0,01сек сгорела вставка, а еще через 0,02сек прибежали оставшиеся 5 импульсов в несколько кА и ваш щиток и все оборудование превратилось в “угольки”.
Защиты то уже никакой нет.
Именно исходя из этого и приходится идти на некоторый компромисс. А именно, возвращаться к схеме №2 с защитным автоматом в общей цепи.
Если у вас оборудование не 1-й категории, а простой жилой дом, то вполне реально отказаться от предохранителей и поставить выключатель соответствующего номинала.
Да, при грозе вы останетесь без света, зато спасете все дорогостоящие приборы и технику.
Молниеотвод – один или несколько?
Кроме защиты от непосредственного попадания молнии в ЛЭП, УЗИПы спасают от наводок и импульсов в низковольтных цепях, когда молния ударила рядом с объектом или в молниеотвод.
Однако в первую очередь для снижения таких негативных последствий от грозы нужно все же делать упор на традиционные методы (молниеотводы и качественно выполненное заземление).
Нельзя полагаться только на УЗИП, не имея хорошего молниеотвода и контура заземления. Устанавливать их нужно в случаях, когда другие средства оказываются, либо не дееспособны и через чур дорогими, либо попросту физически отсутствует возможность для их монтажа.
Что нам дает традиционная молниезащита? Молниеотводы перехватывая молнию, не устраняют полностью воздействие эл.магнитного поля.
При этом забудьте здесь про правило – “чем выше, тем лучше.” Излишне высокий молниеотвод, только увеличивает число проблем.
Ваша задача – обеспечить достаточный уровень защиты при минимально возможной высоте.
Как известно, радиус притяжения молнии равняется трем высотам молниеотвода. При снижении его габарита вы автоматически уменьшите радиус стягивания молний.
Все это говорит о том, что на крупных объектах нужно отказываться от одиночных молниеотводов и переходить к мультиэлектродным. Именно это и не любят как проектировщики, так и исполнители.
Для них гораздо проще (но не надежнее), просчитать что-то одно, чем распыляться на несколько элементов системы.
Экранирование кабеля и контур заземления
Какие еще не совсем очевидные факторы, помогают снизить наводки и последствия воздействия молнии? К примеру, экранирование коммуникаций.
То есть, элементарное применение металлорукава или защита кабеля стальной трубой, раз в 10 уменьшают эл.магнитные воздействия.
Одной из ошибок при защите своего оборудования от последствий грозы является манипуляции с заземлением. Кто-то наивно полагает, что многократно снизив сопротивление заземления на своем объекте, он тем самым добьется 100% защиты (иногда даже без УЗИП).
Якобы, улучшив сопротивление в разы от нормы, при попадании молнии в молниеотвод весь заряд моментально уйдет в землю, а оборудованию ничего не достанется.
Такие люди делают супер-пупер заземляющий контур, вбухивают в это дело кучу бабла, а желаемого эффекта так и не получают.
Запомните раз и навсегда – для эл.цепей 380/220в опасен практически любой ток молнии в заземлителе.
Допустим, вы добились сопротивления в 1 Ом и при очередной грозе ударила самая слабая молния. Кривая распределения молний, которую рисуют все нормативные документы, начинается, как правило с 3кА.
Ориентируясь на эти данные, при такой грозе мы будем иметь у себя на объекте потенциал равный 3кВ. При этом электрическая прочность сети 220В составляет около 2,5кВ.
Вот и получается, что вы никакими обстоятельствами и затратами не сможете убрать наводки до безопасного уровня. Без УЗИП все равно не обойтись.
Поэтому просто делайте контур согласно действующих норм и не тратьте лишние деньги.
Статьи по теме
В настоящей статье рассмотрены наиболее общие вопросы применения устройств защиты от импульсных перенапряжений, даны рекомендации по их подбору и монтажу.
Настоящий этап развития техники и технологии характеризуется тем, что электрооборудования, в том числе электронного, на объектах народного хозяйства и в быту становится всё больше и больше, а само оборудование становится всё сложнее и дороже. А чем сложнее оборудование, тем оно чувствительней к различным перенапряжениям и помехам.
В данной статье рассматриваются отдельные вопросы защиты оборудования от микросекундных импульсных перенапряжений большой мощности, приходящих по цепям питания. Защита от таких перенапряжений — вопрос комплексный и в рамках одной статьи неподъёмный, поэтому остановимся на одном аспекте этой защиты — применении Устройств Защиты от Импульсных Перенапряжений (УЗИП).
Нормативная база применения УЗИП
Что такое УЗИП? Основной российский документ, определяющий, что такое УЗИП, это ГОСТ Р 51992-2002 «Устройства для защиты от импульсных перенапряжений в низковольтных силовых распределительных системах».
Согласно этому ГОСТу «Устройство для защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП): устройство, которое предназначено для ограничения переходных перенапряжений и отвода импульсов тока. Это устройство содержит, по крайней мере, один нелинейный элемент». Стандарт распространяется на устройства для защиты электрических сетей и электрооборудования при прямом или косвенном воздействии грозовых или иных переходных перенапряжений. Данные устройства предназначены для подсоединения к силовым цепям переменного тока частотой 50-60 Гц на номинальное напряжение до 1000В (действующее значение) или 1500В постоянного тока.
В зависимости от класса испытаний УЗИП делятся на 3 типа.
Испытания класса I предназначены для имитации частично направленных грозовых импульсов тока. УЗИП, подвергаемые таким испытаниям, рекомендуются для установки на линейных вводах в здания, защищённые молниезащитными системами, а также при воздушном вводе питания. Характерной особенностью данного класса является испытание импульсным током Iimp c формой волны 10/350 мкс (1). Важнейшим параметром, характеризующим УЗИП, является уровень напряжения защиты Up, который измеряется при In. Это «параметр, характеризующий УЗИП в части ограничения напряжения на его выводах, который выбран из числа предпочтительных значений». Его значение всегда выше остаточного напряжения Ures , т.е. пикового значения, появляющегося на выводах УЗИП вследствие прохождения разрядного тока заданной амплитуды. Up не должен превышать стойкость электрооборудования к импульсному напряжению, определённому в ГОСТ Р 50571.19-2000. Поэтому принято, что для УЗИП 1-го класса Up не превышает 4 кВ.
Стандартный испытательный импульс
Испытания класса II предназначены для имитации наведённого в проводниках под действием электромагнитного поля импульса. УЗИП, подвергаемые таким испытаниям (УЗИП 2-го класса), предназначены для установки после УЗИП 1-го класса в промежуточные шкафы, либо во вводной шкаф, если отсутствует вероятность попадания части прямого тока молнии в систему электроснабжения. Испытания проводятся номинальным разрядным током In и максимальным разрядным током Imax . Оба импульса имеют форму волны 8/20 мкс, но разную амплитуду. При этом Imax > In. Импульс In УЗИП должен выдержать многократно при условии его остывания до комнатной температуры в промежутке между импульсами. Обычно количество выдерживаемых импульсов от 5 до 15 (по ГОСТу количество не установлено и определяется производителем, по МЭКу – 15 импульсов). Импульс Imax УЗИП должен выдержать однократно, при этом его дальнейшая работа в соответствии с заявленными параметрами не гарантируется (но возможна). Уровень напряжения защиты Up для устройств 2-го класса не должен превышать 2,5 кВ.
Испытания класса III также имитируют наведённый импульс, но испытываются комбинированной волной напряжения 1,2/50 мкс и тока 8/20 мкс. При этом в параметрах указывается напряжение разомкнутой цепи Uoc и номинальный In и максимальный Imax токи. Уровень напряжения защиты Up для 3-го класса не должен превышать 1,5 кВ. Это тот уровень, который должна выдерживать техника, даже не проходившая испытаний на устойчивость к микросекундным импульсным перенапряжениям. Поэтому данные устройства рекомендуется использовать в непосредственной близости от защищаемого оборудования (желательно не далее 5-7 метров, а в общем, чем ближе, тем лучше).
Ещё несколько важных параметров, которые необходимо знать для подбора УЗИП.
Максимальное длительное рабочее напряжение Uc — действующее значение переменного или постоянного тока, которое длительно подаётся на выводы УЗИП. Оно равно номинальному напряжению с учетом возможного завышения напряжения при различных нештатных режимах работы сети.
Номинальный ток нагрузки IL — максимальный длительный переменный (действующее значение) или постоянный ток, который может подаваться к нагрузке, защищаемой УЗИП. Данный параметр важен для УЗИП, подключаемых в сеть последовательно с защищаемым оборудованием. Так как большинство УЗИП подключаются параллельно цепи, то данный параметр у них не указывается.
Оценка необходимости использования УЗИП
Итак, применять или не применять УЗИП? Для ответа на этот вопрос имеются два подхода. Первый подход — формальный. Обязательность применения УЗИП прописаны в ПУЭ 7-е издание (п. 7.1.22), СП31-110-2003 (п. А5.2), ГОСТ Р 50571.19-2000, а также в некоторых ведомственных документах (РД Транснефть, СТО Газпром, СТО ФСК ЕЭС, РЖД). Если ваш объект попадает под действие этих документов, то применять надо обязательно, если нет, то можно перейти ко второму, неформальному, подходу и продолжить анализ ситуации.
Так как УЗИП защищает в основном электронное оборудование (или электронные блоки питания такого оборудования), надо понять, есть ли вам что защищать. И здесь надо учитывать не только стоимость самого оборудования, но и возможные последствия выхода его из строя или даже просто сбоев в работе. Иногда выход из строя копеечного прибора приводит к остановке всего техпроцесса и многомиллионным потерям.
Далее надо попытаться понять, насколько велика вероятность попадания импульса на ваше оборудование, а также характер и величину этого импульса. Так, если объект расположен в городе и вокруг стоят более высокие дома, то вероятность попадания к вам серьёзного импульса перенапряжения достаточно мала. Если же объект стоит в чистом поле рядом с мачтой связи, то есть реальная возможность словить не только наведённый импульс, но и часть тока молнии (2). А если вы ещё и питаетесь от воздушной линии, то вероятность такого исхода значительно увеличивается.
Возможные пути проникновения импульсов на объект
Существует стандарт МЭК 62305-2 по оценке рисков, связанных с молниезащитой. Российские федеральные стандарты не содержат методики расчета или чётких рекомендаций о необходимости применения специализированных защитных устройств. Поэтому приходится проводить эту оценку экспертно, основываясь на результатах комплексной оценки электромагнитной обстановки объекта.
Подбор типа УЗИП
Итак, в результате анализа потенциальных рисков Вы пришли к выводу, что выгоднее применить УЗИП, чем потом ликвидировать последствия экономии. Теперь предстоит выбор конкретных устройств защиты и размещение их на объекте.
Если решено защищать целиком всё здание и оборудование в нём, то прежде всего надо подобрать УЗИП для установки во вводной шкаф. Если на здании или в непосредственной близости от него есть молниеприемники или имеется воздушный ввод, то необходимо устанавливать УЗИП 1-го или 1+2 класса. Рекомендации МЭК по выбору мощности УЗИП показаны на 3.
Количественная и качественная оценка растекания токов молнии на объекте, оснащенном внешней молниезащитой.
Считается, что при попадании молнии в систему внешней молниезащиты половина тока молнии уходит в землю, а вторая половина попадает на главную заземляющую шину (ГЗШ). Далее эти 50% тока распределяются равномерно по всем присоединенным к ГЗШ коммуникациям. Отсюда делается вывод, что минимальная мощность УЗИП определяется именно той частью тока молнии, которая попадёт в систему питания. Учитывая, что 99% ударов молний в России имеют амплитуду менее 100кА, в расчетах можно исходить из этой цифры. Если в объект входит только трёхфазное электропитание, тогда, при наличии УЗИП, по каждому проводу питания пойдёт около ¼ от тех 50кА, которые попадут на ГЗШ (при режиме нейтрали TNC), т.е. около 12,5кА. Это как раз та самая минимальная величина Iimp (10/350), допустимая для 1-го класса УЗИП. С учетом неравномерности распределения токов, рекомендуется брать УЗИП с Iimp не менее 20кА (10/350) на фазу. Примером такого устройства может служить DS253E-300 производства CITEL c Iimp =25кА на фазу (4).
Устройство защиты от импульсных перенапряжений 1 класса.
Если же вероятность попадания части прямого тока молнии исключена, то можно применить УЗИП 2-го класса. Точный расчёт наведённого на линию импульса перенапряжения представляет довольно сложную задачу, поэтому, основываясь на нашем многолетнем опыте, для этих устройств предлагаются следующие параметры: In=20kA (8/20) и Imax=40kA (8/20). Наиболее типичным представителем таких устройств является DS43S-230 производства CITEL (5).
Устройство защиты от импульсных перенапряжений 2 класса
УЗИП 2-го или 3-го класса могут также применяться после 1-го класса для защиты наиболее ответственного и чувствительного оборудования, если расстояние между ними более 15м.
Если нужно защитить только одну комнату с сервером внутри, то принципы подбора УЗИП мало отличаются от вышеизложенного. Можно только добавить, что в этом случае целесообразно применить УЗИП со встроенным ВЧ-фильтром, который не только защищает от импульсных перенапряжений, но и фильтрует ВЧ помехи малой амплитуды, например DS HF (6).
Устройство защиты от импульсных перенапряжений со встроенным ВЧ-фильтром
Требования к монтажу УЗИП
А теперь, когда определено, какие УЗИПы и где применять, можно рассмотреть некоторые особенности их использования. Устройства для защиты по питанию могут иметь три типа подключения:
— Т-образный (параллельный), когда УЗИП подключается параллельно питающей цепи. Рабочий ток при этом через устройство защиты не идёт, т.е. вы можете его использовать при любой мощности системы электроснабжения. Сечение соединительных проводников должно выбираться в соответствии с рекомендациями производителя УЗИП.
— последовательный, когда УЗИП ставится в разрыв питающего провода. В этом случае устройство защиты должно иметь номинальный ток нагрузки IL больше максимального рабочего тока цепи, в которую оно установлено.
— V-образный тип подключения, когда рабочий ток цепи протекает по шунту, установленному внутри УЗИП (7). С точки зрения защиты от импульсных перенапряжений это оптимальная конфигурация.
V-образное подключение
Типовая схема Т-образного (параллельного) подключения УЗИП 1+2 класса в сеть TNC-S приведена на 8.
Т-образное подключение УЗИП
Здесь есть одна тонкость, связанная с применением плавких вставок FU 1-3. Существуют рекомендованные производителем УЗИП номиналы данных устройств, например, для УЗИП 1+2 ступени с импульсными токами 25кА (10/350) на фазу оптимальными являются вставки 125А по характеристике gG/gL. При этом номинале через плавкую вставку может пройти импульс 25 кА (10/350) и она останется целой. Если взять вставку меньшего номинала, УЗИП будет недоиспользован, т.к. при приходе мощного импульса плавкая вставка сгорит и исключит из работы вполне исправный УЗИП. Т.е. система защиты будет работать только при импульсах, значительно слабее тех, на которые рассчитан УЗИП. По рекомендациям МЭК номинал входного защитного устройства ВА должен быть на ступень больше, чем номинал предохранителей FU 1-3. В случае невозможности выполнения такого требования, предохранители FU 1-3 можно не устанавливать. При V-образном и последовательном соединении эти дополнительные предохранители отсутствуют в принципе.
Ещё одна особенность Т-образного монтажа УЗИП заключается в том, что длина соединительных проводов между УЗИП и точкой присоединения к сети не должны превышать 0,5м (ГОСТ Р 50571.26-2002). Это связано с тем, что микросекундный импульс перенапряжения является высокочастотным сигналом и имеет очень крутой фронт. А любой проводник, кроме активного сопротивления, имеет ещё и индуктивное. Оно очень маленькое, примерно 1 мкГн/м при сечении провода 16 кв.мм, и на промышленной частоте им обычно пренебрегают. Но при крутизне фронта тока (dI/dt) 1кА/мкс на каждом метре провода падает 1кВ. И это напряжение складывается с остаточным напряжением УЗИП и прикладывается к оборудованию (9). При этом амплитуда импульса может значительно превысить допустимые для данного оборудования значения.
Именно по этой причине нельзя устанавливать вместо предохранителей FU 1-3 автоматические выключатели. Каждый автоматический выключатель содержит катушку индуктивности, стоящую последовательно в рабочей цепи. И в случае их использования при приходе импульса основное напряжение упадёт на автоматическом выключателе, а УЗИП при этом будет работать неэффективно. В результате такое подключение не обеспечит защиту оборудования.
Ещё один вопрос, который обычно встает перед инженером – нужно ли применять УЗИП 2 или 3 класса после устройства типа 1+2, установленного во вводном щите? Ведь уровень напряжения защиты у этого устройства (Up) не более 1,5кВ, что не превышает уровень, характерный для 3 класса. Ответ — не обязательно, если расстояние по кабелю от УЗИП 1+2 класса до защищаемого оборудования не более 15-20м и рядом нет источников сильных наводок. Если же расстояние более 20 метров, то устанавливать необходимо, т.к. ситуация может развиваться, как на 10. Здесь пришедший импульс перенапряжения ограничивается УЗИП до 1,5кВ, а уже внутри здания на него накладывается помеха, наведённая от различного мощного электротехнического оборудования. Сами по себе уровни этих помех не превышают допустимый для защищаемого оборудования, но вместе эти перенапряжения могут привести к сбоям и даже выходу оборудования из строя.
Стоит отметить, что для эффективной защиты от перенапряжений расстояние от места подключения УЗИП 2 или 3 класса до защищаемого оборудования не должно превышать 5м.
В заключении можно отметить, что существующие на настоящий момент российские и международные стандарты предоставляют достаточно возможностей для защиты оборудования от микросекундных импульсных перенапряжений.
УЗИП так ли он нужен
Изначально вся молниезащита и защита от перенапряжений, возникающих при грозе, ориентировалась на такие величины, как киловольты и даже десятки и сотни киловольт.
Оборудование такого класса защищается высоковольтными разрядниками РВО, РВС, РДИП, РМК и т.п.
Что такое УЗИП и от чего оно защищает?
УЗИП – это устройство, которое защищает оборудование и эл.приборы в сети 220-380В от импульсных перенапряжений.
При этом не путайте импульсное перенапряжение, просто с повышенным, которое возникает при аварийных ситуациях – обрыве ноля или попадании фазы на нулевой проводник.
Импульсное длится не более 1 миллисекунды.
Никакое реле напряжения за это время отработать не успевает.
Помимо аббревиатуры УЗИП можно встретить и другие распространенные названия. Например, ОПС – ограничитель перенапряжения сети или ОИН – ограничитель импульсных напряжений.
Несмотря на разные названия, функциональное назначение у всех этих устройств одинаковая. Они должны выполнять две главные задачи:
- защищать оборудование от последствий удара молнии
Причем не обязательно от прямого попадания, но и от возникающих “наводок” и импульсных разрядов при грозе.
От них выйти из строя могут не только работающие приборы, но и “спящие”.
То есть те, которые просто воткнуты в розетку – TV, холодильники, зарядки. 
- защищать от перенапряжений при коммутациях
Как сами понимаете, говорить об актуальности монтажа УЗИП в этом случае нужно не только для частных домов, но и для квартир в многоэтажках. Данная коммутация будет сопровождаться кратковременным импульсом, который спалит вам электронные компоненты телевизора, стиральной машинки или компьютера.
От всего от этого ни УЗО, ни диффавтоматы, ни реле напряжения не помогут.
А вот УЗИП реально спасет дорогостоящие приборы. Иногда такие импульсы не приводят к капитальной поломке, зато сопровождаются “зависанием” системы, потерей памяти и т.п. А это опять дополнительные расходы на ремонт, наладку и обслуживание.
Если взять все домашние электроприборы и разбить их на категории электрической стойкости к импульсам напряжения, то получится следующая табличка:
Технические характеристики
Вот базовые технические характеристики, на которые следует обращать внимание при выборе УЗИП. Они обычно прописаны на корпусе устройства.
- номинальное и максимальное напряжение сети
Это напряжение, при котором устройство будет нормально работать не срабатывая. При его превышении УЗИП становится активным.
- номинальный и максимальный разрядный ток
Это ток, который УЗИП может пропустить через себя несколько раз без последствий и риска выхода их строя.
УЗИП — это не обязательно одноразовое устройство, как некоторые считают.
- уровень защитного напряжения или классификационное напряжение
Максимальное U на клеммах устройства, когда варистор начинает открываться при протекании через него определенного тока.
- класс устройства
Классы или типы УЗИП — чем отличаются?
Все УЗИП подразделяются на три класса или три типа. Эти классы подсказывают в каких местах нужно ставить, то или иное устройство.
1 класс
Защищает от перенапряжения, спровоцированного прямым попаданием молнии в здание или молниеотвод.
Этот тип рассчитан на пиковое значение тока с фронтом 10/350мс.
Что это означает? Это значит, что рост тока до максимального значения происходит в течение 10мс. Далее его значение падает на 50% через 350мс.
Такое наблюдается именно при прямом ударе молнии. Это очень малое время воздействия, на которое остальные защитные аппараты зачастую не успевают среагировать. А при достаточном импульсном токе, просто выходят из строя, никак не защищая подключенное оборудование.
А вот УЗИП при максимальных величинах данного параметра гарантированно защитит цепь хотя бы один раз.
Тип 1 используется при наличии системы молниезащиты – молниеотвод, металлическая сетка на здании.
Кстати, устройства класса 1 соответствующей конструкции, при воздушном вводе проводом СИП и наличии хорошего контура заземления, можно легко установить непосредственно на опоре через специальные прокалывающие зажимы и арматуру.
2 класс
Обеспечивает защиту от импульсных скачков напряжения, которые появляются при включении-отключении очень мощного оборудования, либо при непрямом попадании молнии.
Они рассчитаны на пиковое значение тока с фронтом 8/20мс. То есть, максимум тока достигается за 8мс, а спадает он наполовину за 20мс. 
Автоматы, УЗО, реле опять же пропускают такой импульс, не успевая среагировать вовремя.
УЗИП 2 класса должны монтироваться в вводных распредустройствах многоквартирных жилых зданий или в уличных ВРУ частных коттеджей и домов.
При воздушном вводе в здание это условие прямо регламентируется правилами ПУЭ. 
Получается, что УЗИП Т-2 должны использоваться практически всегда.
3 класс
Защищает от остаточных импульсных перенапряжений, образующихся при коротких замыканиях, либо после гашения основного импульса, первыми двумя классами УЗИП.
Третий класс часто встраивают в сетевые фильтры и удлинители.
Эта защита нужна очень чувствительному электронному оборудованию. Например, дорогостоящим медицинским приборам, компьютерам и т.п.
Третий класс применяют только как дополнительную защиту к Т-2, и он имеет более низкую разрядную способность.
Обратите внимание, что для обеспечения селективности защиты, нельзя устанавливать УЗИП разных классов параллельно один за другим в одном месте. Иначе максимальный ток молнии изначально пойдет совсем не через то устройство и элементарно сожгет его.
Чтобы этого не произошло, между УЗИП разного класса должен быть развязывающий элемент – индуктивность. Роль этой индуктивности выполняет обычный кабель или провод.
Рекомендуемое расстояние между разными УЗИП – не менее 10 метров.
Принцип работы
Как работает УЗИП? Очень просто. При кратковременном превышении напряжения от заданного значения, происходит резкое падение сопротивления варистора, встроенного в корпус.
Вот наглядная схема принципа работы такого прибора. Через автомат 220В подключена однофазная нагрузка. В этой же цепочке присутствует УЗИП.
Один его контакт сидит на фазе, другой на заземлении. Подключение в цепь параллельное!
При этом всегда обращайте внимание на длину проводников, которыми подключено УЗИП. Они играют существенную роль.
Так на кабеле длиной всего 1 метр, от молнии может генерироваться перенапряжение в 1000В.
Для эффективной защиты приходится уменьшать расстояние по кабелю. Поэтому общая длина всей цепочки, через которую подключается УЗИП (провод на фазу + провод до заземления) не должна превышать 50см!
А сечение самого кабеля для типа-2 должно быть от 4мм2 и выше, для класса 1 от 16мм2 и выше. Более подробно о всех нюансах подключения и ошибках при выборе правильной схемы читайте в отдельной статье.
Но вернемся к принципу работы. При нормальном однофазном напряжении в пределах 220В, встроенный варистор имеет большое сопротивление. Соответственно ток через него не течет.
Если же происходит кратковременный импульс, во много раз превышающий пороговое напряжение, варистор резко меняет внутреннее сопротивление, вплоть до нулевых значений.
Вследствие чего фаза через него спокойно устремляется на заземляющий контур. И все перенапряжение, грубо говоря, сливается в землю.
Как только импульс проходит, варистор автоматически возвращается в нормальное (закрытое) состояние.
При достаточно длительном воздействии импульса создается искусственное короткое замыкание, на которое срабатывает автомат, отключая всю цепочку.
Все будет зависеть от величины импульса, его продолжительности, грозового разряда и силы тока.
Остаточное напряжение, которое все равно в некоторой степени доходит до эл.приборов в этот кратковременный промежуток времени, получается сглаженным до безопасной величины и не оказывает негативных последствий.
Есть модели УЗИП моноблочные, а есть картриджные, со съемным варисторным блоком.
При его выходе из строя вам не придется менять целиком все устройство, достаточно будет заменить один элемент. Это все равно что поменять сгоревший предохранитель.
Как узнать, что УЗИП вышло из строя? По цветному индикатору на передней панели.
Он должен поменять свою раскраску с зеленого на красный.
Не путайте, индикатор выпадает и сигнализирует не просто о срабатывании, а о выходе из строя элемента!
Автомат или предохранитель перед УЗИП
Обязательным условием установки УЗИП является наличие аппарата защиты перед ним – автомата или предохранителя.
Причем специалисты рекомендуют ставить именно предохранитель.
В любом автоматическом выключателе есть катушка, обладающая индуктивностью. А вы эту самую катушку, состоящую из множества витков, устанавливаете последовательно в цепь с УЗИП. Помните, что мы ранее говорили про максимальные расстояния проводников для подключения устройства?
Так вот, выставив перед УЗИП автомат, у вас получится ситуация, когда ток молнии, помимо самого ОПС, вынужден будет пройти через всю катушку, образуя на ней дополнительное напряжение. Иногда эта величина может доходить до 100кВ!
Поэтому и ставят перед УЗИП предохранители с плавкой вставкой, длина которой всего пару сантиметров.
Кстати, есть модели УЗИП, в которых плавкая вставка встроена в корпус устройства.
Только не путайте назначение всех этих предохранителей или автоматов. Они не нужны для защиты самого ОПС. Их обязанность — отсоединить после срабатывания поврежденный элемент цепи.
УЗИП выполнив свою главную задачу, остается фактически “закороченным”, и подать напряжение на все остальное оборудование с короткозамкнутым элементом внутри цепи вы не сможете.
При этом у данной защиты, когда она стоит непосредственно перед самим аппаратом, а не на главном вводе, есть один существенный недостаток. Дело в том, что большинство молний многокомпонентные и их разряд вызывает не один импульс, а несколько.
Причем импульсы эти достигают устройства одномоментно. Представьте себе такую картину – пришла первая волна максимальной величины и заставила не просто сработать УЗИП, но и вывела из работы сменный модуль (выпал красный индикатор) с аппаратом защиты до него.
И тут же за первым импульсом накатывает второй (всего через 60-80мс), а защиты то уже нет! Поэтому иногда лучше защиту в виде автоматов или предохранителей размещать на главном вводе. Она после первого срабатывания будет гасить всю сеть 220В.
УЗИП чаще всего выходят из строя (срабатывают без возможности восстановления параметров варистора) по двум причинам:
- слишком большое напряжение или разряд, который превышает рабочий диапазон (неправильно выбрали или установили не там, где надо)
- длительное перенапряжение (не кратковременный импульс)
Например, при обрыве нейтрали или при длительном однофазном КЗ.
Статьи по теме
Введение в SPD и его роль
В электрических системах устройства защиты от перенапряжений (УЗП) обычно устанавливаются в конфигурации отвода (параллельно) между проводниками под напряжением и землей. Принцип работы УЗИП может быть аналогичен принципу действия автоматического выключателя.
Практические советы по установке устройств защиты от перенапряжений на панели низкого напряжения (фото любезно предоставлено: bdindustrial.com)При нормальном использовании (без перенапряжения): устройство защиты от перенапряжений аналогично выключателю с разомкнутой цепью.
При наличии перенапряжения: устройство защиты от перенапряжений становится активным и отводит ток молнии на землю. Это можно сравнить с замыканием автоматического выключателя, который закорачивает электрическую сеть с землей через систему эквипотенциального заземления и открытые проводящие части в течение очень короткого момента, ограниченного длительностью перенапряжения.
Для пользователя работа SPD полностью прозрачна , поскольку она длится всего лишь небольшую долю секунды .
Когда перенапряжение было снято, УЗИП автоматически возвращается в нормальное состояние (автоматический выключатель разомкнут).
Содержание:
- Принципы защиты
- Режимы защиты
- Каскадная защита
- Комбинация нескольких устройств защиты от перенапряжений
- Расположение устройств защиты от перенапряжений
- Защищенные длины
- Эффект двойного напряжения
- Установка SPD
- Подключение SPD
- Соединительная система или заземление
- Длина соединения
- Защита от пожара СПД
- Координационные СПД
- Подключение SPD
1.Принципы защиты
1.1 Режимы защиты
Существует два режима грозового перенапряжения: Общий режим и Режим остаточного тока .
Молниеносные перенапряжения появляются в основном в обычном режиме и обычно в начале электрической установки. Перенапряжения в режиме остаточного тока обычно появляются в режиме TT и в основном затрагивают чувствительное оборудование (электронное оборудование, компьютеры и т. Д.).
Синфазная защита между фазой / нейтралью и землейЗащита фазы / нейтрали в системе заземления ТТ оправдана , когда нейтраль на стороне распределителя связана с соединением с низким значением (несколько Ом, тогда как заземляющий электрод установки составляет несколько десятков Ом).
Защита от остаточного тока между фазой и нейтральюВ этом случае цепь возврата тока, скорее всего, будет проходить через нейтраль установки, а не через землю.
Напряжение U остаточного тока в режиме между фазой и нейтралью может увеличиваться до значения, равного сумме остаточных напряжений каждого элемента устройства защиты от перенапряжений, то есть удваивать уровень защиты в обычном режиме.
Фазо-нейтральная защита в системе заземления ТТАналогичное явление может возникнуть в системе заземления TN-S, если оба провода N и PE являются раздельными или не имеют эквипотенциального напряжения.В этом случае ток, скорее всего, будет следовать за нейтральным проводником при его возврате, а не за защитным проводником и системой связи.
Теоретическая оптимальная модель защиты, которая применяется ко всем системам заземления, может быть определена, хотя на самом деле устройства защиты от перенапряжений почти всегда сочетают защиту в синфазном режиме и защиту от остаточного тока (кроме моделей IT или TN-C).
Важно , чтобы убедиться, что используемые устройства защиты от перенапряжений совместимы с системой заземления .
Вернуться к таблице содержания ↑
1.2 Каскадная защита
Так же, как защита от перегрузки по току должна обеспечиваться устройствами с номинальными характеристиками, соответствующими каждому уровню установки (исходный, вторичный, оконечный), согласованным друг с другом, защита от переходных перенапряжений основана на аналогичном подходе с использованием «каскадной» комбинации из нескольких устройства защиты от перенапряжений .
Обычно требуется два или три уровня устройств защиты от перенапряжений для поглощения энергии и ограничения перенапряжений, вызванных связью из-за явлений высокочастотных колебаний.
Приведенный ниже пример основан на гипотезе, согласно которой только 80% энергии отводится на землю (80%: эмпирическое значение зависит от типа устройства защиты от перенапряжений и электрической установки, но всегда меньше 100%).
Принцип каскадной защиты также используется для слаботочных приложений (телефония, связь и сети передачи данных), объединяющих первые два уровня защиты в одном устройстве, которое обычно находится в начале установки.
Компоненты на основе искрового промежутка, предназначенные для отвода большей части энергии на землю, сочетаются с варисторами или диодами, которые ограничивают напряжения до уровней, совместимых с защищаемым оборудованием.
Защита терминала обычно сочетается с этой защитой происхождения. Защита терминала находится близко к оборудованию, обеспеченному с использованием устройств защиты от перенапряжений.
Вернуться к таблице содержания ↑
1.2.1 Комбинация нескольких устройств защиты от перенапряжений
Для максимально возможного ограничения перенапряжений устройство защиты от перенапряжений должно всегда устанавливаться рядом с защищаемым оборудованием. 3.
Тем не менее, эта защита защищает только оборудование, которое непосредственно к нему подключено, но, прежде всего, из-за своей низкой энергоемкости не позволяет разряжать всю энергию .
Для этого необходимо устройство защиты от перенапряжения в начале установки 1.
Аналогично, устройство 1 защиты от перенапряжений не может защитить всю установку из-за того, что оно пропускает некоторое количество остаточной энергии и что молния является явлением высокой частоты.
В зависимости от масштаба установки и типов риска (подверженность и чувствительность оборудования, критичность непрерывности обслуживания), защита цепи 2 необходима в дополнение к 1 и 3.
Каскадная защитаОбратите внимание, что первый уровень устройства защиты от перенапряжений (1) должен быть установлен как можно дальше до установки, чтобы максимально уменьшить индуцированные эффекты молнии от электромагнитной связи.
Вернуться к таблице содержания ↑
1,3 Расположение устройств защиты от перенапряжений
Для эффективной защиты с использованием устройств защиты от перенапряжений может потребоваться объединить несколько устройств защиты от перенапряжения:
- Основной СПД №
- Схема SPD №
- Proximity SPD ➂
Может потребоваться дополнительная защита в зависимости от масштаба (длины линий) и чувствительности защищаемого оборудования (компьютерное, электронное и т. Д.).). Если установлено несколько устройств защиты от перенапряжений, должны применяться очень точные правила координации .
| Происхождение установки | Уровень распределения | Прикладной уровень |
| Защита в начале установки (первичная защита) перенаправляет большую часть падающей энергии (обычное перенапряжение в режиме , переносимое энергосистемой) на систему выравнивания потенциалов и на землю. | Защита от замыкания (вторичная защита) дополняет защиту источника координацией и ограничивает перенапряжения в режиме остаточного тока, возникающие в результате конфигурации установки. | Защита от приближения (защита терминала) выполняет окончательное ограничение пиков перенапряжений, которые являются наиболее опасными для оборудования. |
Важно помнить, что защита всей установки и оборудования эффективна только в том случае, если:
- Устанавливается несколько уровней УЗП (каскадное) для обеспечения защиты оборудования, расположенного на некотором расстоянии от источника установки: требуется для оборудования, расположенного на расстоянии 30 м или более (МЭК 61643-12) или требуется, если уровень защиты выше основного УЗП выше категории оборудования (МЭК 60364-4-443 и 62305-4)
- Все сети защищены:
- Электросети, питающие основное здание, а также все второстепенные здания, системы наружного освещения автостоянок и т. Д.
- Сети связи: входящие линии и линии между различными зданиями
Вернуться к таблице содержания ↑
1,4 Защищенные длины
Важно, чтобы при разработке эффективной системы защиты от скачков напряжения учитывалась длина линий, питающих приемники, подлежащие защите (см. Таблицу ниже).
Фактически, при превышении определенной длины напряжение, приложенное к приемнику, может посредством явления резонанса значительно превышать ожидаемое предельное напряжение.Степень этого явления напрямую связана с характеристиками установки (проводников и систем связи) и со значением тока, индуцируемого разрядом освещения.
Устройство защиты от перенапряжений (SPD) подключено правильно, если:
- Защищенное оборудование эквипотенциально связано с той же землей, к которой подключен УЗИП
- SPD и связанная с ним резервная защита подключены:
- К сети (провода под напряжением) и к главной защитной шине (PE / PEN) платы с максимально короткой длиной провода и меньше 0.5 м
- С проводами, поперечное сечение которых соответствует требованиям SPD (см. Таблицу ниже).
Таблица 1 — Максимальная длина линии между SPDe и защищаемым устройством
| SPD позиция | В начале установки | Не в начале установки | |||
| Сечение провода | проводка (бытовая) | большие кабели (промышленность) | проводка (бытовая) | большие кабели (промышленность) | |
| Состав системы склеивания | PE проводник | <10 м | 10 м | <10 м * | 20 м * |
| меш / эквипотенциал | 10 м | 20 м | 20 м * | 30 м * | |
* Защита рекомендуется в месте использования, если расстояние больше
Вернуться к таблице содержания ↑
1.4.1 Эффект двойного напряжения
Выше определенной длины d цепь, защищенная устройством защиты от перенапряжений, начнет резонировать, когда индуктивность и емкость равны:
Lω = -1 / Cω
Полное сопротивление цепи затем уменьшается до его сопротивления. Несмотря на то, что часть, поглощенная устройством защиты от перенапряжений, остаточный ток молнии I в цепи все еще основан на импульсе. Его увеличение из-за резонанса приведет к значительному увеличению напряжений Ud, Uc и Urm.
При этих условиях напряжение, подаваемое на приемник, может удвоиться до .
Эффект двойного напряженияГде:
- C — емкость, представляющая нагрузку
- Ld — индуктивность линии электропитания
- Lrm — индуктивность системы связи
Установка устройств защиты от перенапряжений не должна отрицательно влиять на непрерывность обслуживания, что противоречило бы желаемой цели.Они должны быть установлены, в частности, в месте возникновения бытовых или аналогичных установок (системы заземления ТТ) в сочетании с устройством с запаздывающим остаточным током типа S.
Осторожно! Если имеются значительные удары молнии (> 5 кА), вторичные устройства защитного отключения могут по-прежнему отключаться .
Вернуться к таблице содержания ↑
2. Установка устройств защиты от перенапряжений (УЗИП)
2.1 Подключение SPD
2.1.1 Система соединения или заземление
Стандартные органыиспользуют общий термин «заземляющее устройство» для обозначения как системы соединения, так и концепции заземляющего электрода, не делая различий между ними. Вопреки полученному мнению, не существует прямой корреляции между величиной заземляющего электрода, предоставляемого с низкой частотой для обеспечения безопасности людей, и эффективностью защиты, обеспечиваемой устройствами защиты от перенапряжений.
Как показано ниже, этот тип защиты может быть установлен даже при отсутствии заземляющего электрода .
Полное сопротивление разрядной цепи тока, который шунтируется устройством защиты от перенапряжений, можно разделить на две части.
Первый, заземляющий электрод, образован проводниками, которые обычно являются проводами, и сопротивлением земли. Его по существу индуктивный характер означает, что его эффективность уменьшается с частотой, несмотря на меры предосторожности при подключении (ограничение длины, правило 0,5 м). Вторая часть этого импеданса менее заметна, но необходима на высокой частоте, потому что она фактически состоит из паразитной емкости между установкой и землей.
Конечно, относительные значения каждого из этих компонентов варьируются в зависимости от типа и масштаба установки, местоположения устройства защиты от перенапряжений (основного или бесконтактного типа) и в соответствии со схемой заземляющего электрода (система заземления).
Тем не менее, было доказано, что доля защиты от перенапряжения в разрядном токе может достигать от 50 до 90% в эквипотенциальной системе , тогда как количество, непосредственно разряжаемое заземляющим электродом, составляет около 10-50%.Адгезивная система имеет важное значение для поддержания низкого опорного напряжения, которое является более или менее одинаково по всей установке.
Устройства защиты от перенапряжений должны быть подключены к этой системе соединения для максимальной эффективности.
Минимальное рекомендуемое сечение для соединительных проводников учитывает максимальное значение тока разряда и характеристики устройства защиты от истечения срока службы.
Нереально увеличить это поперечное сечение, чтобы компенсировать длины соединений, которые не соответствуют 0.Правило 5 м. Фактически, на высокой частоте импеданс проводников напрямую связан с их длиной.
В электрических распределительных щитах и панелях большого размера может быть хорошей идеей уменьшить импеданс линии, используя открытые металлические токопроводящие части корпуса, пластин и корпусов.
Таблица 2 — Минимальное поперечное сечение соединительных проводников УЗП
| SPD емкость | Сечение (мм 2 ) | |
| класс II SPD | S Стандарт: Imax <15 кА (х 3-й класс II) | 6 |
| E Увеличение: Imax <40 кА (х 3-й класс II) | 10 | |
| H Высокий: Imax <70 кА (х 3-й класс II) | 16 | |
| класс I SPD | 16 | |
Использование оголенных металлических токопроводящих частей корпусов в качестве защитных проводников разрешено стандартом МЭК 60439-1 , если это было сертифицировано производителем.
Всегда предпочтительно сохранять проводной проводник для соединения защитных проводников с клеммным блоком или коллектором , который затем удваивает соединение, проведенное через открытые проводящие части шасси корпуса.
Вернуться к таблице содержания ↑
2.1.2 Длина соединения
На практике рекомендуется, чтобы общая длина цепи устройства защиты от перенапряжений не превышала 50 см. . Это требование не всегда легко выполнить, но может помочь использование доступных открытых проводящих частей поблизости.
Общая длина цепи устройства защиты от перенапряжений* может быть установлен на той же DIN-рейке. Однако установка будет лучше защищена, если оба устройства будут установлены на 2 разных DIN-рейках (SPD под защитой)
Число ударов молнии, которые может поглотить устройство защиты от перенапряжений, будет уменьшаться со значением тока разряда ( от 15 ударов для тока при значении In до одного удара при Imax / Iimp ).
Правило 0,5 м. Теоретически, при ударах молнии напряжение Ut, которому подвергается приемник, совпадает с напряжением защиты Up устройства защиты от скачков напряжения (для его In), но на практике последнее выше.
Фактически к этому добавляются провалы напряжения, вызванные импедансами соединительных проводников устройства защиты от перенапряжений и его защитного устройства:
Ut = UI 1 + Ud + UI 2 + Up + UI 3
Например, падение напряжения в 1 м проводника, пройденное импульсным током 10 кА в течение 10 мкс, достигнет 1000 В.
Δu = L × di / dt
- ди — изменение тока 10 000 А
- дт — изменение времени 10 мкс
- L — индуктивность 1 м проводника = 1 мкс
- Значение Δu, добавляемое к напряжению Up
Общая длина Lt должна быть как можно короче. На практике рекомендуется, чтобы 0,5 м не превышалось . В случае затруднений может быть полезно использовать широкие плоские проводники (изолированные оплетки, гибкие изолированные стержни).
0,5 м Правило подключения SPDПровод заземления защитного устройства от перенапряжения не должен быть зеленым / желтым в смысле определения PE-проводника.
Обычная практика такова, что эта маркировка, однако, часто используется.
Некоторые конфигурации проводки могут создавать соединения между входным и выходным проводниками устройства защиты от перенапряжений, , которые могут вызвать распространение волны молнии по всей установке .
SPD схема подключения № 1
Входной и выходной проводники подключены к клемме устройства защиты от перенапряжения с помощью общего пути.
SPD схема подключения 1Конфигурация проводки SPD №2
Входные и выходные проводники физически хорошо разделены и соединены на одной клемме.
SPD, схема подключения 2SPD схема подключения № 3
Соединительные провода слишком длинные, выходные провода физически разделены.
SPD, схема подключения 3Конфигурация проводки SPD № 4
Соединительные проводники должны быть как можно короче с обратным проводом от клеммы заземления вблизи проводов под напряжением.
SPD схема подключения 4Вернуться к таблице содержания ↑
2.2 Защита от пожара УЗП
Устройство защиты от перенапряжений — это устройство, срок службы которого требует особого внимания. Его компоненты стареют при каждом ударе молнии.
В конце срока службы внутреннее устройство в устройстве защиты от перенапряжений отключает его от источника питания. Индикатор (на защитном устройстве) и опциональная сигнализация (встроенный аксессуар обратной связи о состоянии) указывают это состояние, которое требует замены соответствующего модуля.
Если устройство защиты от перенапряжений превышает свои ограничивающие возможности, оно может быть повреждено при коротком замыкании. Поэтому устройство защиты от короткого замыкания и перегрузки должно быть установлено последовательно перед устройством защиты от перенапряжений (это обычно относится к разделу устройства защиты от перенапряжений).
Рисунок X — Принципы установки устройств защиты от перенапряжений с соответствующей защитойВопреки определенному полученному мнению, устройство защиты от скачков напряжения всегда должно быть защищено от возможных токов короткого замыкания и перегрузки. И это относится ко всем устройствам защиты от перенапряжений, как класса II, так и класса I, независимо от типов используемых компонентов или технологий.
Эта защита должна предоставляться в соответствии с обычными правилами дискриминации.
Вернуться к таблице содержания ↑
2.3 координирующих СПД
Для размещения нескольких устройств защиты от перенапряжений в каскаде необходимо, чтобы они были скоординированы таким образом, чтобы каждое из них поглощало энергию оптимальным образом и максимально ограничивало распространение удара молнии по установке.
Координация устройств защиты от перенапряжений представляет собой сложную концепцию , которая должна стать предметом специальных исследований и испытаний . Минимальные расстояния между устройствами защиты от перенапряжений или установкой развязывающих дросселей не рекомендуются изготовителями.
Первичные и вторичные устройства защиты от перенапряжений должны быть согласованы таким образом, чтобы общая рассеиваемая энергия (E1 + E2) распределялась между ними в соответствии с их разрядной мощностью. Рекомендованное расстояние d1 позволяет разъединять устройства защиты от скачков напряжения и, таким образом, предотвращает слишком большую передачу энергии непосредственно во вторичное устройство защиты от перенапряжений с риском его разрушения.
Это ситуация, которая фактически зависит от характеристик каждого из устройств защиты от перенапряжений.
Рисунок X — Координационные УЗПДва идентичных устройства защиты от перенапряжений. Например, Up: 2 кВ и Imax: 70 кА) могут быть установлены без необходимого расстояния d1: энергия будет более или менее равномерно распределена между двумя устройствами защиты от перенапряжений. Но два разных устройства защиты от перенапряжения (например, Up: 2 кВ / Imax: 70 кА и Up: 1,2 кВ / Imax: 15 кА) должны находиться на расстоянии с интервалом не менее 8 м и , чтобы избежать чрезмерной нагрузки на второй скачок напряжения протектор.
Если не указано, принять d 1 мин (в метрах) как 1% от разницы между Up 1 и Up 2 (в вольтах) . Например:
Up 1 = 2,0 кВ (2000 В) и Up 2 = 1,2 кВ (1200 В)
⇒ d 1 = 8 м мин. (2000 — 1200 = 800 >> 1% от 800 = 8 м )
Другой пример, если:
Вверх 1 = 1,4 кВ и Вверх 2 = 1,2 кВ ⇒ d 1 = 2 м мин.
Вернуться к таблице содержания ↑
Источник: Защита от воздействия молнии от Legrand
,В настоящее время жалобы на потерю электроники, используемой в домах, растут из-за внезапного напряжения или сгорания. Таким образом, приборы не будут работать должным образом из-за всех внезапных колебаний входного напряжения. Когда напряжение внезапно возрастает до чрезвычайно высокого значения за короткий промежуток времени, оно называется скачком напряжения. Для решения этой проблемы доступно стандартное оборудование, а именно устройство защиты от перенапряжений. Как правило, это устройство подключено рядом с компьютерной системой.Доступны различные варианты протекторов. Они позволяют нам подключать множество гаджетов или устройств к одной розетке. Это абсолютно полезное устройство.
Что такое сетевой фильтр?
Определение устройства защиты от перенапряжений — это электрическое устройство, которое защищает компьютерную систему, а также различные электронные устройства от внезапных напряжений в электрической сети, в противном случае переходного напряжения, которое подается от источника питания. В Индии предел стандартного напряжения, используемого для дома, офиса или здания, составляет 230 вольт.Если напряжение превышает это значение, оно считается переходным напряжением. Это напряжение может повредить все электронные устройства, которые подключены к каналу. Хотя выбросы такие короткие, они рассчитываются в наносекундах. Это может нанести огромный вред электронным устройствам.
сетевой фильтрК счастью, сетевой фильтр защищает электронные устройства от скачков напряжения. Хотя эти устройства всегда не защищают от скачков напряжения из-за молнии.Они определенно защищают устройства от скачков напряжения, которые могут быть вызваны многими причинами.
Как работает сетевой фильтр?
Принцип работы устройства защиты от перенапряжений заключается в том, что дополнительное напряжение подается на заземляющий провод розеток, что предотвращает его попадание через устройства, и в то же время позволяет поддерживать обычное напряжение на его линии. Импульсы могут нанести вред компьютерной системе, если не использовать ее, в противном случае медленно, со временем изнашивая внутренние компоненты оборудования, а также разрушать любые сохраненные данные.Эти защитные устройства также используются для защиты кабельных и телефонных линий, поскольку они также удерживают электрический ток.
Эти защитные устройства обычно являются защитными устройствами от скачков напряжения ниже. Эти типы скачков часто встречаются в текущей электрической проводке. Например, электронным устройствам, таким как кондиционеры и холодильники, требуется больше энергии для управления двигателями, а также компрессорами, образуя скачки мощности, которые могут нарушать стабильный поток напряжения.
Скачки напряжения могут быть вызваны неисправной проводкой, неисправными устройствами и линиями электропередачи на источнике питания, что также может вызвать скачки напряжения.Альтернативными названиями устройств защиты от перенапряжений являются ограничители перенапряжения, удлинители и ограничители переходных процессов
Принципиальная электрическая схема сетевого фильтра
Принципиальная электрическая схема сетевого фильтра показана ниже. Эта схема помогает защитить оборудование от повреждений, вызванных переходными скачками напряжения, такими как удары молнии и переключение оборудования.
Эта схема может быть построена с GDT (газоразрядной трубкой), которая эффективно переключается в состояние малого импеданса, чтобы перенаправлять энергию от оборудования всякий раз, когда замечено перенапряжение.Эта газоразрядная трубка включает вносимые потери, а также низкую емкость из-за высокой точности искры выше напряжения и используется для высокоточных конструкций.
Схема защиты от перенапряженияПодключение этой цепи может быть выполнено между проводом под напряжением и сетевым проводом, который обычно не имеет тока. Но когда напряжение между клеммами выше, чем величина номинального напряжения GDT & Varistor, тогда поток тока будет проходить через используемые компоненты.Текущий ток никогда не будет течь выше фиксированного значения, в противном случае предохранитель сломается, и эта цепь будет защищена. Как только протекает ток, предохранители восстанавливаются и сохраняют свою функцию.
Эта схема в основном предназначена для защиты чувствительных электронных устройств от перегрузки, короткого замыкания, переходных перенапряжений при стандартном сетевом напряжении. Две лампы, такие как неоновый пилот, расположены для иллюстрации состояния питания нагрузки и входа. Варистор защищает цепь от перенапряжений путем включения их в цепь.
Всякий раз, когда цепь активируется, они будут вызывать поток тока, который образуется через перенапряжение, которое находится вдали от чувствительных компонентов. Эта схема в основном защищает чувствительные компоненты от переходных процессов перенапряжения, не контролируя нормальную работу устройства. Эта схема используется в различных приложениях, таких как линии электропередач, безопасность моторных устройств и телефонная линия.
Типы сетевых фильтров
Сетевые фильтры подразделяются на четыре типа, включая следующие.
- Служебный входной тип
- Отводные панели защиты от перенапряжений
- Служебный входной тип
- Модули защиты от перенапряжений
Разъемы питания
Как правило, этот тип устройств защиты от перенапряжений размещается над главным входом для обслуживания среди вспомогательного полюса на стороне линии везде, где ваша электрическая энергия идет в вашу сервисную панель.
Этот тип устройства защиты от перенапряжений защищает от внешних скачков напряжения. Как правило, этот тип скачков происходит через переключение батареи конденсатора общего пользования в противном случае молнии.Этот тип сетевого фильтра не используется для защиты вашего дома. Но они рассчитаны на наружное использование, и некоторые защитные устройства имеют встроенные системы сигнализации, которые выдают предупреждение, когда жизненный цикл устройства заканчивается и его необходимо изменить.
Панели защиты от перенапряжений
Этот тип устройств защиты от перенапряжений расположен на стороне нагрузки перед входом в основной сервис для защиты входа в электрический сервис от поисков с помощью двигателя, энергии молнии и других внутрипроизводительных скачков напряжения.
Основная цель этого средства защиты состоит в защите чувствительной электроники, а также различных нагрузок на основе микропроцессора посредством ограничения переходного напряжения. Эти импульсные панели используются в различных приложениях, таких как коммерческие, остаточные и промышленные.
Power Strips
Это вторичные сетевые фильтры. Удлинитель используется для подключения к любому электрическому каналу. Эти полосы доступны с многочисленными каналами, чтобы можно было подключить несколько электрических устройств.Если произойдет скачок напряжения, удлинитель отключит питание. Это самая полезная функция для защиты устройств от повреждений.
Модули защиты от импульсных перенапряжений
Этот тип защитного устройства обеспечивает защиту от перенапряжений иного типа, чем защитные полосы. Эти защитные устройства обеспечивают защиту для промышленных применений, таких как ПЛК, автоматизация производства, приводы двигателей, которые доступны в обеих конфигурациях, например, на DIN-рейке и в стандартной стене.Эти защитные устройства также обеспечивают проводную защиту от перенапряжения для устройств, используемых в шкафах для коммерческого и промышленного оборудования. На рынке имеется несколько типов устройств защиты от перенапряжений, которые могут охранять несколько устройств в доме, а также коммерческие услуги во всей электрической системе.
Преимущества и недостатки
Преимущества сетевых фильтров включают следующее.
- Эти устройства защищают электрическое оборудование от всплесков напряжения
- Он контролирует напряжение в вашем электрическом оборудовании, чтобы поддерживать оборудование на безопасном уровне
- Это доступные
- Расходы на техническое обслуживание будут уменьшены
- Затраты на ремонт и замену будут уменьшено
Недостатки устройства защиты от перенапряжения включают следующее.
- Сетевой фильтр для дома для совы дорогой
- Стоимость установки для дома для совы также дорогая
- Его использование ограничено, и полосовые сетевые фильтры не должны использоваться вместе с аппаратными средствами, такими как печка, в противном случае посудомоечная машина.
Применения / Использование
Сетевые фильтры используются для защиты электронного оборудования от скачков напряжения. Оборудование, которое находится в опасности, включает в себя следующее.
- Динамики
- Телевизионный приемник
- Компьютерные системы
- ЖК-дисплеи и плазменные телевизоры
- Маршрутизатор
- Телефонная система
- Игровые приставки
Таким образом, это все о сетевом фильтре.Из приведенной выше информации, наконец, можно сделать вывод, что с помощью этих защитных устройств электронные устройства, используемые в домах, такие как холодильники, стиральные машины, посудомоечные машины, также будут защищены от вреда. Это обеспечивает целесообразность, открывая для вас дополнительные доступные торговые точки; однако они также могут сэкономить ваши деньги, когда вы управляете несколькими устройствами одним движением ручки. Вот вам вопрос, какова функция сетевого фильтра?
.% PDF-1.3 % 8006 0 объектов > endobj Xref 8006 221 0000000016 00000 n 0000004776 00000 n 0000006428 00000 n 0000006627 00000 n 0000006714 00000 n 0000006838 00000 n 0000006929 00000 n 0000007067 00000 n 0000007139 00000 n 0000007329 00000 n 0000007392 00000 n 0000007586 00000 n 0000007649 00000 n 0000007748 00000 n 0000007844 00000 n 0000007907 00000 n 0000008014 00000 n 0000008120 00000 n 0000008183 00000 n 0000008246 00000 n 0000008375 00000 n 0000008438 00000 n 0000008501 00000 n 0000008628 00000 n 0000008691 00000 n 0000008790 00000 n 0000008889 00000 n 0000009002 00000 n 0000009065 00000 n 0000009128 00000 n 0000009252 00000 n 0000009358 00000 n 0000009421 00000 n 0000009484 00000 n 0000009623 00000 n 0000009757 00000 n 0000009820 00000 n 0000009883 00000 n 0000010026 00000 n 0000010089 00000 n 0000010152 00000 n 0000010292 00000 n 0000010355 00000 n 0000010485 00000 n 0000010547 00000 n 0000010704 00000 n 0000010766 00000 n 0000010873 00000 n 0000010935 00000 n 0000011024 00000 n 0000011086 00000 n 0000011197 00000 n 0000011259 00000 n 0000011319 00000 n 0000011377 00000 n 0000012034 00000 n 0000012432 00000 n 0000012454 00000 n 0000012602 00000 n 0000012624 00000 n 0000012774 00000 n 0000012796 00000 n 0000012947 00000 n 0000012969 00000 n 0000013120 00000 n 0000013142 00000 n 0000013292 00000 n 0000013314 00000 n 0000013465 00000 n 0000013487 00000 n 0000013638 00000 n 0000013681 00000 n 0000013703 00000 n 0000013854 00000 n 0000013876 00000 n 0000014025 00000 n 0000014047 00000 n 0000014196 00000 n 0000014218 00000 n 0000014370 00000 n 0000014392 00000 n 0000014540 00000 n 0000014562 00000 n 0000014714 00000 n 0000014736 00000 n 0000014888 00000 n 0000014910 00000 n 0000015058 00000 n 0000015080 00000 n 0000015230 00000 n 0000015252 00000 n 0000015402 00000 n 0000015424 00000 n 0000015575 00000 n 0000015597 00000 n 0000015749 00000 n 0000015771 00000 n 0000015922 00000 n 0000015944 00000 n 0000016096 00000 n 0000016118 00000 n 0000016268 00000 n 0000016290 00000 n 0000016442 00000 n 0000016464 00000 n 0000016616 00000 n 0000016638 00000 n 0000016789 00000 n 0000016811 00000 n 0000016963 00000 n 0000016985 00000 n 0000017137 00000 n 0000017159 00000 n 0000017311 00000 n 0000017333 00000 n 0000017485 00000 n 0000017507 00000 n 0000017658 00000 n 0000017680 00000 n 0000017832 00000 n 0000017854 00000 n 0000018006 00000 n 0000018028 00000 n 0000018180 00000 n 0000018202 00000 n 0000018351 00000 n 0000018373 00000 n 0000018521 00000 n 0000018543 00000 n 0000018694 00000 n 0000018716 00000 n 0000018867 00000 n 0000018889 00000 n 0000019040 00000 n 0000019062 00000 n 0000019213 00000 n 0000019235 00000 n 0000019383 00000 n 0000019405 00000 n 0000019501 00000 n 0000019526 00000 n 0000061358 00000 n 0000061383 00000 n 0000102235 00000 n 0000102260 00000 n 0000150462 00000 n 0000150487 00000 n 0000198812 00000 n 0000198837 00000 n 0000228247 00000 n 0000228272 00000 n 0000244619 00000 n 0000244644 00000 n 0000265927 00000 n 0000265952 00000 n 0000290268 00000 n 0000290293 00000 n 0000315500 00000 n 0000315525 00000 n 0000341181 00000 n 0000341206 00000 n 0000363758 00000 n 0000363783 00000 n 0000385255 00000 n 0000385280 00000 n 0000405717 00000 n 0000405742 00000 n 0000426279 00000 n 0000426304 00000 n 0000448980 00000 n 0000449005 00000 n 0000470202 00000 n 0000470227 00000 n 0000491512 00000 n 0000491537 00000 n 0000512253 00000 n 0000512278 00000 n 0000534361 00000 n 0000534386 00000 n 0000549427 00000 n 0000549451 00000 n 0000558925 00000 n 0000558950 00000 n 0000571206 00000 n 0000571231 00000 n 0000596022 00000 n 0000596047 00000 n 0000620929 00000 n 0000620954 00000 n 0000644652 00000 n 0000644677 00000 n 0000667583 00000 n 0000667608 00000 n 0000689070 00000 n 0000689095 00000 n 0000710423 00000 n 0000710448 00000 n 0000732681 00000 n 0000732706 00000 n 0000754324 00000 n 0000754349 00000 n 0000779183 00000 n 0000779208 00000 n 0000804355 00000 n 0000804380 00000 n 0000827500 00000 n 0000827525 00000 n 0000845645 00000 n 0000845670 00000 n 0000898873 00000 n 0000898898 00000 n 0000943964 00000 n 0000943989 00000 n 0000995371 00000 n 0000995396 00000 n 0001042235 00000 n 0001042260 00000 n 0001094804 00000 n 0001094829 00000 n 0000004879 00000 n 0000006404 00000 n прицеп ] >> startxref 0 %% EOF 8007 0 объектов > endobj 8225 0 объектов > поток Н Lgǟ ++] [R) Зуй $ 6 [# ч & S + V, A tҲECnlta, ФД.W = w
.- Количество:
0 штук выбрано, всего
Посмотреть детали
- Стоимость доставки:
- Зависит от количества заказа.
- Время выполнения:
- 3 дней после оплаты
- Настройки:
Индивидуальная упаковка (Мин.Заказ: 100 комплектов)
Настройка графики (Мин. Заказ: 100 комплектов)