Электробезопасный частный дом и дача

Электробезопасный частный дом и дача. Часть 4 (окончание). Примеры выбора УЗИП

Давайте сначала разберемся подробнее с чем мы будем иметь дело. Начнем с импульсов перенапряжения. Для расчетов и выбора УЗИП нам нужно знать, что различают импульсы тока МОЛНИИ и импульсы тока всех остальных перенапряжений. Из рисунка 1 видно в чем их главное отличие – импульс тока молнии почти в 17 раз длиннее импульса просто перенапряжения, то есть имеет гораздо большую мощность.

Далее, перечислю некоторые общие рекомендации, основанные на практике применения УЗИП:

1. Категорически нельзя использовать автоматические выключатели для защиты УЗИП от сопровождающих токов. Только предохранители.

2. УЗИП 1 класса желательно должно иметь моноблочную конструкцию (без съемных модулей).

3. УЗИП на ток молнии больше 20 кА (10/350 мкс) должно быть на базе разрядников.

4. Шиток в котором установлены УЗИПы должен быть металлическим.

Рис. 1. Отличие импульса молнии от импулься перенапряжения

Теперь воспользуемся алгоритмом выбора УЗИП представленными ниже.

Рис. 2. Схема выбора УЗИП

Так как при запитки дома от ВЛИ у нас система заземления TN-C-S, то мы должны установить УЗИП между фазным проводом и PEN проводом (при расстояниях более 30 метров от места разделения PEN провода до защищаемого оборудования необходима защита и между N и РЕ проводами).

ПРИМЕР 1. Дом запитан от ВЛИ

Внешней молниезащиты нет. Металлических коммуникаций заходящих в дом нет. Система заземления TN-C-S.

В данном примере у нас нет вероятности попадания прямого удара молнии (ПУМ) не со стороны ВЛИ, не со стороны внешней молниезащиты, не со стороны коммуникаций (водопровод и т.п). В данном случае возможны только перенапряжения с формой тока 8/20 мкс, что позволяет нам выбрать УЗИП в одном корпусе которого выполнена защита 1,2,3 классов и разместить его внутри дома.

Выбираем, например УЗИП комбинированный класса защиты 1+2+3 DS131VGS-230 (функция подавления импульсного тока молнии формой 10/350 мкс на12.5 кА в нем для нашего примера-избыточна). ПРИМЕЧАНИЕ: УЗИП для защиты от перенапряжений с формой тока 8/20 мкс выбирается из диапазона 5-20 кА. Что бы не считать число грозовых дней и т.п –лучше сразу брать УЗИП на 20 кА.

ПРИМЕР 2. Дом запитан от ВЛИ.

Внешней молниезащиты нет. В дом заходит металлическая труба, например газопровода (без изолирующей вставки). Система заземления TN-C-S.

При ПУМ (100 кА) в такую трубу, 50кА пойдет вправо, другие 50кА – влево от места удара молнии. Зайдя в наш дом, 50 кА разделятся на две равные части: 25 кА уйдут в наше заземляющее устройство, а другие 25 кА разделятся тоже на две равные части: 12.5 кА уйдут в PEN проводник, а другие 12.5 кА – через наш УЗИП в фазный провод. Таким образом нам необходим УЗИП на 12.5 кА с формой импульса 10/350 мкс. Выбираем УЗИП такой же как и в примере выше, но теперь функция подавления тока молнии формой 10/350 мкс на 12.5 кА для нас не избыточна, а просто необходима.

ПРИМЕР 3. Дом запитан от ВЛИ. Есть внешняя молниезащита. Металлических коммуникаций заходящих в дом нет. Система заземления TN-C-S.

При ПУМ (100кА) в молниприемник, 50 кА уйдет в наше заземляющее устройство, оставшиеся 50 кА разделится на две равные части: 25 кА уйдут в PEN провод, а другие 25 кА- уйдет через наше УЗИП в фазный провод. Таким образом нам необходим УЗИП на 25 кА с формой импульса 10/350 мкс. Выбираем, например УЗИП комбинированный класса защиты 1+2+3 DS251VGS-300 у которого импульсный ток молнии равен 25 кА с формой импульса 10/350 мкс.

ПРИМЕР 4. То же что и в примере 3, но в дом заходит металлическая коммуникация (например труба водоснабжения).

Тогда при ПУМ в молниеприемник (100 кА), 50 кА уйдет в наше заземляющее устройство, а оставшиеся 50 кА разделятся на две части:25 кА уйдет в землю через мет.трубу водоснабжения (изолирующее вставки нет),а оставшиеся 25 кА тоже разделятся на две части; 12/5 кА уйдет на PEN проводник, а другие 12.5 кА через наше УЗИП уйдет на фазный провод. Выбираем УЗИП как и в примере 2.

Общее во всех этих примерах то, что дом запитан от ВЛИ а значит обрыв PEN провода невозможен и появление на вводе напряжения 380 вольт тоже маловероятно, поэтому можно выбирать УЗИП на максимальное рабочее напряжение сети. Видно также что УЗИПы имеют сравнительно небольшие токи, а значит их можно не опасаясь ставить внутри дома. Будет достаточно одного УЗИПа между фазным проводом и PEN проводом (имея ввиду небольшие расстояния в нашем домике).

Теперь рассмотрим варианты, когда наш дом запитан от ВЛ (от воздушной линии выполненной голыми проводами). В этом случае основная опасность от ПУМ нам грозит от самой ВЛ.

Не забываем что при запитки дома от ВЛ у нас система заземления ТТ, а следовательно необходима защита от импульсов перенапряжения как между фазным проводом и землей, так и между нулевым проводом и землей (защита между фазным проводом и нулевым проводом рекомендуется при необходимости).

Сначала необходимо обратить внимание на то как выполнено ответвление к вводу. Нам нужно что бы это ответвление было выполнено изолированными, отдельными ( с промежутком между фазным и нулевым проводами) и сечением не менее 16 мм. КВ.

Давайте теперь посмотрим в какое место возможен ПУМ. Так как ответвление к вводу мы выполнили ИЗОЛИРОВАННЫМ проводом то ПУМ в него исключаем. Если у нас выполнена разделка провода у изолятора- то возможен ПУМ в это место (самый худший вариант-половина ток молнии- 50 кА появится на фазном проводе ввода в дом).

Что бы исключить эту возможность необходимо выполнять разделку проводов ввода внутри дома, а соединение РЕ шины щитка с заземляющим устройством выполнить так что бы исключить ПУМ в этот проводник снаружи дома. Если мы не сделаем этого, то нам понадобится УЗИП на 50 кА с формой им. 10/350 мкс. Остается ПУМ в голый провод ВЛ на магистрали. В этом случе 50 кА уйдет влево, а другие 50 кА – вправо от места удара молнии по магистрали ВЛ. Дойдя до нашего столба ток молнии разделится: 25 кА пойдет дальше по магистрали, а другая часть в 25 кА свернет к нашему дому. Если же ваш столб является последним на ВЛ – то все 50кА зайдут в ваш дом. Исходя из всех этих нюансов вам и нужно определиться какой выбрать УЗИП.

Итак исходя из 50 кА и того факта, что при обрыве PEN провода на ВЛ у нас на вводе может появится напряжение до 380 вольт, можно выбрать УЗИП EZETEK ET B 50 ( 1+1) на рабочее напряжение 385 вольт.

После выбора нужного УЗИПа, необходимо руководствоваться далее рекомендациями завода-изготовителя, который приводит схемы его включения в различных системах заземления (TT,TN-C-S ) и другую необходимую информацию.

Подводя итоги, мы видим что грамотно выполнить защиту от перенапряжений – непростая задача и требует обдуманного решения с учетом многих факторов. Неправильно выбранный УЗИП, монтаж, сечения проводников и т.п – и такая защита принесет больше вреда, чем ее отсутствие.

Рис. 3. Схема включения УЗИП в с. TN-C-S

Рис. 4. Схема включения УЗИП в с. T Т

Определить необходимость предохранителя в цепи нулевой провод-зажим N УЗИПа можно исходя из следующих соображений. Представьте, идет гроза, шквальный ветер и происходит обрыв PEN провода на ВЛ. На наш нулевой провод приходит фаза. В наш L провод ударяет молния и срабатывает УЗИП. Через разрядник теперь будет течь и ток молнии и ток (сопровождающий) по цепи: нулевой провод (на котором сидит фаза) – ПР – разрядник – РЕшина – земля.

Если в момент перехода сопровождающего тока через ноль разрядник не прервал ток, то возникнет короткое замыкание и тогда должен сработать предохранитель, защитив эту цепь. Если наше заземляющее устройство имеет сопротивление 10 Ом, то сопровождающий ток будет равен 220_10=22 ампера, а если 1 оМ, то 220 ампер. Если в паспорте на УЗИП указано, что разрядник может выдержать сопровождающий ток больше этой величины – то можно обойтись и без предохранителя.

УЗИП: особенности выбора и применения

Дата публикации: 13 Марта 2018 г.

Что такое УЗИП и для чего оно нужно?

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

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

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

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

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

Как работает УЗИП?

УЗИП устраняет перенапряжения:

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

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

В несимметричном режиме при превышении напряжением пороговой величины устройство защиты отводит энергию на землю. В симметричном режиме отводимая энергия направляется на другой активный проводник.

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

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

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

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

Читайте также:

Аихризон — дерево романтиков

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

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

Как выбрать УЗИП?

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

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

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

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

Оценка значимости защищаемого оборудования.

Необходимость защиты, экономические преимущества устройств защиты и соответствующие устройства защиты должны определяться с учетом факторов риска: соответствующие нормы прописаны в МЭК 62305-2. Критерии проектирования, монтажа и техобслуживания учитываются для трех отдельных групп. Первая группа включает меры защиты для минимизации риска ущерба имуществу и вреда здоровью людей (МЭК 62305-3), вторая группа – меры защиты для минимизации отказов электрических и электронных систем (МЭК 62305-4), третья группа – для минимизации рисков ущерба имуществу и отказов инженерных систем (МЭК 62305-5).

Оценка риска воздействия на объект.

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

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

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

Выбор оборудования по МЭК 60364.

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

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

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

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

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

Выбор защитной аппаратуры: чувствительное оборудование и оборудование здания.

Выбор защитной аппаратуры: бытовая техника и электроника.

Выбор защитной аппаратуры: производственное оборудование.

Выбор защитной аппаратуры: ответственное оборудование.

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

УЗИП — что это такое, описание и схемы подключения в частном доме

Перенапряжение — это превышение максимального показателя напряжения для той или иной сети. Под импульсным перенапряжением понимается резкий скачок напряжения между фазой и землей, который занимает долю секунды. Такой перепад напряжения опасен не только для линии, но и для подключенных к ней электроприборов. Чтобы не допустить подобной ситуации, используется устройство защиты от импульсных перенапряжений.

Что такое УЗИП и для чего оно нужно?

УЗИП — это устройство защиты от импульсных перенапряжений, которое обеспечивает защиту электроустановок до 1 кВ. Устройство защищает от перенапряжений в электросети, а также от грозовых воздействий посредством отвода импульсов тока на землю.

УЗИП применяют только в низковольтных силовых распределительных системах. Данное устройство подходит как для промышленных предприятий, так и для жилых строений.

УЗИП бывает двух типов:

ОПС — ограничитель перенапряжений сети;
ОИН — ограничитель импульсных напряжений.

Принцип действия и устройство

Принцип работы УЗИП заключается в применении варисторов — нелинейный элемент в виде полупроводникового резистора сопротивления от приложенного напряжения.

УЗИП имеет два вида защиты:

Несимметричный (синфазный) — при перенапряжении устройство направляет импульсы на землю (фаза — земля и нейтраль – земля);
Симметричный (дифференциальный) — при перенапряжении энергия направляется на другой активный проводник (фаза — фаза или фаза – нейтраль).

Чтобы лучше понять принцип работы УЗИП приведем небольшой пример.

Нормальное напряжение цепи 220 В, а при возникновении импульса в этой самой цепи напряжение резко поднимается, например, при ударе молнии. При резком скачке напряжения, в УЗИП уменьшается сопротивление, что приводит к короткому замыканию, которое в свою очередь приводит к срабатыванию автоматического выключателя и в последствии к отключению самой цепи. Таким образом обеспечивается защита электрооборудования от резких перепадов напряжения, не допуская протекания через него импульса высокого напряжения.

Разновидности УЗИП

Устройства защиты от импульсных перенапряжений бывают с одним и двумя вводами, и подразделяются на:

Коммутирующие;
Ограничивающие;
Комбинированные.

Коммутирующие защитные аппараты

Характерной особенностью коммутирующих устройств является высокое сопротивление, которое при возникновении сильного импульса в напряжении мгновенно падает до нуля. Принцип работы коммутирующих устройств основывается на разрядниках.

Ограничители сетевого перенапряжения (ОПН)

Для ограничителя сетевых напряжений также характерно высокое сопротивление. Его отличие от коммутирующего аппарата только в том, что снижение сопротивления происходит постепенно. ОПН основывается на работе варистора (резистора), который используется в его конструкции. Сопротивление варистора находится в нелинейной зависимости от воздействующего на него напряжения. При резком увеличении напряжения происходит также резкое увеличение силы тока, который проходит непосредственно через варистор и таким образом сглаживаются электрические импульсы, после чего ограничитель сетевого напряжения возвращается в первоначальное состояние.

Комбинированные УЗИП

УЗИП комбинированного типа объединяют в себе разрядники и варисторы, и могут выполнять как функцию разрядника так и ограничителя.

Классы УЗИП

Существует всего три класса устройств по степени защиты:

Устройство I класса (категория перенапряжения IV) — защищает систему от прямых ударов молнии, и устанавливается в главном распределительном щите или в вводно-распределительном устройстве (ВРУ). Обязательно нужно использовать данное устройство, если здание находится на открытой местности и окружено множеством высоких деревьев, что увеличивает риск грозового воздействия.
Устройство II класса (категория перенапряжения III) — используется как дополнение к устройству I класса для защиты сети от коммутационного воздействия, т.е. от внутреннего перенапряжения сети. Устанавливается в распределительном щите.
Устройство III класса (категория перенапряжения II) — применяется для защиты от остаточных атмосферных и коммутационных перенапряжений, а также для устранения высокочастотных помех прошедших через устройство II класса. Проводится монтаж как в обычные розетки или разветвительные коробки, так и в сами электроприборы, которые необходимо обезопасить.

Классификация по степени разряда тока:

Класс В — разрядки воздушные или же газовые с током разряда от 45 до 60 кА. Устанавливаются на вводе в здание в главном щите или в вводно-распределительном устройстве.
Класс С — варисторные модули с токами разряда порядка 40 кА. Устанавливаются в дополнительных щитах.
Классы С и D применяются в тандеме в случае, если необходим подземный кабельный ввод.

ВАЖНО! Расстояние между УЗИП должно быть не меньше 10 метров по длине проводки.

Как выбрать УЗИП?

Первое, что нужно сделать при выборе УЗИП это определить систему заземления, которая используется в здании.

Система заземления бывает трех типов:

TN-S с одной фазой;
TN-S с тремя фазами;
TN-C или TN-C-S с тремя фазами.

Не менее важно обратить на выдерживаемую температуру при приобретении устройства. Большинство УЗИП рассчитано на работу при температуре до -25. Если в вашем регионе очень холодный климат, и зимы бывают суровыми, тогда электрощит не должен находиться на улице, иначе устройство выйдет из строя.

При выборе УЗИП также необходимо учесть следующие факторы:

Значимость защищаемого оборудования;
Риск воздействия на объект: местность (город или пригород, равнинная открытая местность), зона с особым риском (деревья, горы, водоем), зона особых воздействий (молниеотвод на расстоянии от здания менее 50 метров, который представляет опасность).

В связи с положением, при котором возникла необходимость установки УЗИП, выбирается подходящий класс (I, II, III).

Также важно учитывать выдерживаемое устройством напряжение. Для устройств I-го класса этот показатель не превышает 4 кВ. Устройство II класса выдерживает уровень напряжения до 2,5 кВ, а устройство III класса до 1,5 кВ.

Еще одним важным параметром при выборе УЗИП является максимальное длительное рабочее напряжение — действующее значение переменного или постоянного тока, которое длительно подаётся на УЗИП. Этот параметр должен быть равен номинальному напряжению в сети. Подробно можно ознакомиться с информацией в стандарте МЭК 61643 — 1, приложение 1.

При подключении УЗИП для защиты оборудования важно учитывать его номинальный постоянный или переменный ток, который может поддаваться нагрузке.

Как подключить УЗИП в частном доме?

Установка УЗИП производится в зависимости от показателя напряжения: 220В (одна фаза) и 380В (три фазы).

Схема подключения может быть направлена на бесперебойность или на безопасность, нужно определить приоритеты. В первом случае может временно отключиться молниезащиты для того, чтобы не допустить перебоя в снабжении потребителей. Во втором же случае недопустимо отключение молниезащиты, даже на несколько секунд, но возможно полное отключение снабжения.

Схема подключения в однофазной сети системы заземления TN-S

При использовании однофазной сети TN-S к УЗИП нужно подключить фазный, нулевой рабочий и нулевой защитный проводник. Фаза и ноль сначала подключаются к соответствующим клеммам, а затем шлейфом к линии оборудования. К защитному проводнику подключается заземляющий проводник. УЗИП устанавливается сразу после вводного автомата. Для облегчения процесса подключения все контакты на устройстве обозначены, поэтому сложностей не должно возникнуть.

Пояснение к схеме: А, В, С – фазы электрической сети, N – рабочий нулевой проводник, PE – защитный нулевой проводник.

СПРАВКА. Рекомендуется использовать предохранители для дополнительной защиты УЗИП, которые ставятся непосредственно на само устройство.

Схема подключения в трехфазной сети системы заземления TN-S

Отличительной особенностью трехфазной сети TN-S от однофазной является то, что от источника питания исходит пять проводников, три фазы, рабочий нулевой и защитный нулевой проводники. К клеммам подключается три фазы и нулевой провод. Пятый защитный проводник подключается к корпусу электроприбора и земле, то есть служит некой перемычкой.

Схема подключения в трехфазной сети системы заземления TN-C

В системе подключения заземления TN-C рабочий и защитный проводник объединены в один провод (PEN), это и является главным отличием от заземления TN-S.

Система TN-C является более простой и уже довольно устаревшей, и распространена в устаревшем жилом фонде. По современным нормам применяется система заземления TN-C-S, в которой находятся по отдельности нулевой рабочий и нулевой защитный проводники.

Переход на более новую систему необходим для того, чтобы избежать поражения электрическим током обслуживающего персонала, и ситуаций с возникновений пожара. Ну и конечно же в системе TN-C-S лучше защита от резких импульсных перенапряжений.

Во всех трех вариантах подключения при перенапряжении ток направляется на землю через кабель заземления или же через общий защитный провод, что не дает импульсу навредить всей линии и оборудованию.

Ошибки при подключении

1. Установка УЗИП в электрощитовую с плохим контуром заземления.

При допущении подобной ошибки можно лишиться не только всех электроприборов, но и самой щитовой при первом попадании молнии, так как от защиты с плохим контуром заземления не будет никакого толку, и соответственно никакой защиты.

2. Неправильно выбранное УЗИП, которое не подходит под используемую систему заземления.

Перед покупкой устройства обязательно узнайте какая система заземления используется в вашем доме, а при покупке тщательно ознакомьтесь с его техдокументацией во избежание ошибок.

3. Использование УЗИП не того класса.

Как уже разбирали выше, есть 3 класса устройств защиты от импульсного перенапряжения. Каждый класс соответствует определенной щитовой, и должен устанавливаться согласно правилам и нормам.

4. Установка УЗИП только одного класса.

Часто бывает недостаточно установки УЗИП одного класса для надежной защиты.

5. Перепутан класс устройства и место его назначения.

Бывает и такое, что приборы класса B ставятся в распределительный щит квартиры, приборы класса С в ВРУ здания, а приборы класса D перед электронной аппаратурой.

Защита квартиры или частного дома от импульсных перенапряжений

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.

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

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.

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. Как только напряжение между электродами превышает заданный уровень, происходит пробой воздушного промежутка (пролетает искра). Разрядник на доли секунды сбрасывает сопротивление.

УЗИП на основе искровых разрядников

Напряжение срабатывания разрядника регулируется расстоянием между электродами. Чем оно больше, тем выше вольтаж, при котором произойдет пробой воздушного промежутка.

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).

Ограничитель импульсных напряжений на варисторах

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.

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.

Читайте также:

Бадья для подачи бетона

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.

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.

УЗИП — устройство защиты от импульсных перенапряжений

Назначение УЗИП

Устройство защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП) — устройство предназначенное для защиты электрической сети и электрооборудования от перенапряжений которые могут быть вызваны прямым или косвенным грозовым воздействием, а так же переходными процессами в самой электросети.

Другими словами УЗИПы выполняют следующие функции:

— Защита от удара молнии электрической сети и оборудования, т.е. защита от перенапряжений вызванных прямыми или косвенными грозовыми воздействиями

— Защита от импульсных перенапряжений вызванных коммутационными переходными процессами в сети, связанных с включением или отключением электрооборудования с большой индуктивной нагрузкой, например силовых или сварочных трансформаторов, мощных электродвигателей и т.д.

— Защита от удаленного короткого замыкания (т.е. от перенапряжения возникшего в результате произошедшего короткого замыкания)

УЗИПы имеют различные названия: ограничитель перенапряжений сети — ОПС (ОПН), ограничитель импульсных напряжений — ОИН, но все они имеют одинаковые функции и принцип работы.

[Реклама] Купить УЗИП высокой надежности и качества вы можете на сайте etirussia.ru

Внешний вид УЗИП:

Принцип работы и устройство защиты УЗИП

Принцип работы УЗИПа основан на применении нелинейных элементов, в качестве которых, как правило, выступают варисторы.

Варистор — это полупроводниковый резистор сопротивление которого имеет нелинейную зависимость от приложенного напряжения.

Ниже представлен график зависимости сопротивления варистора от приложенного к нему напряжения:

Из графика видно, что при повышении напряжения выше определенного значения сопротивление варистора резко снижается.

Как это работает на практике разберем на примере следующей схемы:

На схеме упрощенно представлена однофазная электрическая цепь, в которой через автоматический выключатель подключена нагрузка в виде лампочки, в цепь так же включен УЗИП, с одной стороны он подключен к фазному проводу после автоматического выключателя, с другой — к заземлению.

В нормальном режиме работы напряжение цепи составляет 220 Вольт, при таком напряжении варистор УЗИПа обладает высоким сопротивлением измеряющимся тысячами МегаОм, настолько высокое сопротивление варистора препятствует протеканию тока через УЗИП.

Что же происходит при возникновении в цепи импульса высокого напряжения, например, в результате удара молнии (грозового воздействия).

На схеме видно что при возникновении импульса в цепи резко возрастает напряжение, что в свою очередь вызывает мгновенное, многократное уменьшение сопротивления УЗИПа (сопротивление варистора УЗИПа стремится к нулю), уменьшение сопротивление приводит к тому, что УЗИП начинает проводить электрически ток, закорачивая электрическую цепь на землю, т.е. создавая короткое замыкание которое приводит к срабатыванию автоматического выключателя и отключению цепи. Таким образом ограничитель импульсных перенапряжений защищает электрооборудование от протекания через него импульса высокого напряжения.

Читайте также:

Гараж с навесом под одной крышей

Классификация УЗИП

Согласно ГОСТ Р 51992-2011 разработанного на основе международного стандарта МЭК 61643-1-2005 есть следующие классы УЗИП:

УЗИП 1 класс — (так же обозначается как класс B) применяются для защиты от непосредственного грозового воздействия (удара молнии в систему), атмосферных и коммутационных перенапряжений. Устанавливаются на вводе в здание во вводно-распределительном устройстве (ВРУ) или главном распределительном щите (ГРЩ). Обязательно должен устанавливаться для отдельно стоящих зданий на открытой местности, зданий подключаемых к воздушной линии, а так же зданий имеющих молниеотвод или находящихся рядом с высокими деревьями, т.е. зданиях с высоким риском оказаться под прямым или косвенным грозовым воздействием. Нормируются импульсным с формой волны 10/350 мкс. Номинальный разрядный ток составляет 30-60 кА.

УЗИП 2 класс — (так же обозначается как класс С) применяются для защиты сети от остатков атмосферных и коммутационных перенапряжений прошедших через УЗИП 1-го класса. Устанавливаются в местных распределительных щитках, например во вводном щитке квартиры или офиса. Нормируются импульсным током с формой волны 8/20 мкс Номинальный разрядный ток составляет 20-40 кА.

УЗИП 3 класс — (так же обозначается как класс D) применяются для защиты электронной аппаратуры от остатков атмосферных и коммутационных перенапряжений, а так же высокочастотных помех прошедших через УЗИП 2-го класса. Устанавливаются в разветвительные коробки, розетки, либо встраивается непосредственно в само оборудование. Примером использования УЗИПа 3-го класса служат сетевые фильтры применяемые для подключения персональных компьютеров. Нормируются импульсным током с формой волны 8/20 мкс. Номинальный разрядный ток составляет 5-10 кА.

Маркировка УЗИП — характеристики

Характеристики УЗИП:

Номинальное и максимальное напряжение — максимальное рабочее напряжение сети на работу под которым рассчитан УЗИП.
Частота тока — рабочая частота тока сети на работу при которой рассчитан УЗИП.
Номинальный разрядный ток (в скобках указана форма волны тока) — импульс тока с формой волны 8/20 микросекунд в килоАмперах (кА), который УЗИП способен пропустить многократно.
Максимальный разрядный ток (в скобках указана форма волны тока) — максимальный импульс тока с формой волны 8/20 микросекунд в килоАмперах (кА) который УЗИП способен пропустить один раз не выйдя при этом из строя.
Уровень напряжения защиты — максимальное значение падения напряжения в килоВольтах (кВ) на УЗИПе при протекании через него импульса тока. Данный параметр характеризует способность УЗИПа ограничивать перенапряжение.

Схема подключения УЗИП

Общим условием при подключении УЗИП являетя наличие со стороны питающей сети предохранителя или автоматического выключателя соответствующего нагрузке сети, поэтому все представленные ниже схемы будут включать в себя автоматические выключатели (схему подключения УЗИП в электрощитке смотрите здесь):

Схемы подключения УЗИП (ОПС, ОИН) в однофазную сеть 220В (двухпроводную и трехпроводную):

Схемы подключения УЗИП (ОПС, ОИН) в трехфазную сеть 3800В

Принципиальные схемы подключения УЗИП выглядят следующим образом:

При устройстве многоступенчатой защиты от перенапряжения, т.е. установки УЗИПов 1-го класса в ВРУ здания совместно с УЗИПами 2-го класса в распределительных щитах здания и с УЗИПами 3-го класса, например, в розетках, необходимо соблюдать расстояние между УЗИПами по кабелю не менее 10 метров:

Была ли Вам полезна данная статья? Или может быть у Вас остались вопросы? Пишите в комментариях!

Не нашли на сайте статьи на интересующую Вас тему касающуюся электрики? Напишите нам здесь. Мы обязательно Вам ответим.

Нужно ли вам устройство для защиты от импульсных перенапряжений

Импульсные перенапряжения в электрических сетях — не редкость. Возникают они при прямых или близких ударах молний, из-за переключений в высоковольтных сетях, а также из-за различных аварийных процессов. При этом особой опасности подвергаются частные домовладения, которые получают питание по воздушной линии электропередачи (ВЛ).

Молния — это электрический разряд атмосферного происхождения, который развивается между грозовым облаком и землей или между грозовыми облаками. Считается, что ток прямого удара молнии, составляет примерно 100 тысяч Ампер, а напряжение до 1 миллиарда Вольт. Форма импульса перенапряжения при ударе молнии показана на рисунке ниже.

Очевидно, что воздействие напряжения в десятки тысяч вольт на электроприборы, рассчитанные на 220В приведет как минимум к выходу их из строя, а чаще — к их возгоранию.

Когда нужно применять УЗИП

Защита зданий и сооружений от возгораний при прямом попадании молнии осуществляется молниеотводами. Для жилых зданий он представляет собой сваренную сетку из стали диаметром 8 мм на плоской кровле, с шагом ячейки 15х15 или трос, протянутый на коньке кровли, если она скатного типа.

Защита техники и электропроводки от воздействий молнии осуществляется специальными аппаратами — устройствами защиты от импульсных перенапряжений. Применение УЗИП при вводе в здание воздушной линией является обязательным. Такое требование предъявляет ПУЭ п.7.1.22. УЗИП могут выглядеть как модули, устанавливаемые на DIN-рейку, или как устройства, встраиваемые в вилки или розетки.

Стоит отметить, что автоматические выключатели и АВДТ не защищают электрооборудование от импульсных перенапряжений и реагируют только на ток КЗ, перегрузки или утечки на землю.

В случае питания дома по КЛ (кабельной линии), что характерно для многоэтажных домов, удар молнии в питающую сеть невозможен. Однако молния способна навести напряжение на больших расстояниях от места удара в землю с формой импульса 8/20 мкс, что менее опасно, но все равно способствует ускоренному старению изоляции электрооборудования. Поэтому применение УЗИП в кабельных сетях является рекомендуемым.

Функции УЗИП

УЗИП используется для защиты электрооборудования от коротких импульсов перенапряжения с фронтом волны 10/350 и 8/20 мкс (Т1/Т2), снижая напряжение до допустимых величин.

Т1 в дроби означает время, за которое импульс достигнет максимального значения в микросекундах. Т2 — время, за которое напряжение импульса снизится до половины от максимального значения. Естественно, что форма волны 10/350 мкс является более опасной, так как перенапряжение дольше воздействует на изоляцию электроустановок, вызывая ее ускоренное старение.

Конструкция и принцип работы УЗИП

УЗИП изготавливаются из оксидно-цинковых варисторов, разрядников или их комбинации. 90% стоимости УЗИП составляют именно эти элементы. В дешевых УЗИП варисторы имеют очень маленькие разрядные токи и часто выходит из строя.

Варисторы – это резисторы с нелинейным сопротивлением. В нормальном режиме сети варисторы имеют бесконечно большое сопротивление, через них ток не течет. При превышении напряжения, сопротивление варистора плавно падает, УЗИП пропускает через себя энергию перенапряжения.

Разрядники представляют собой трубку, наполненную инертным газом, с двумя или тремя электродами. При достижении напряжения определенного значения наступает пробой газового промежутка и срабатывание разрядника. Разрядники срабатывают медленнее, чем варисторы, поэтому их устанавливают между N и PE проводами на малые значения пробивного напряжения, так как в нормальном режиме напряжение между N и PE вовсе отсутствует.

УЗИП может пропустить через себя определенный ток без разрушения конструкции. Эти параметры называются:

импульсный ток (если УЗИП рассчитан на форму импульса 10/350 — класс I)
максимальный ток разряда (при форме импульса 8/20 — класс II)

Правильно выбрать эти параметры могут помочь специалисты техподдержки. В большинстве случаев типовым считается ток 12,5 кА для УЗИП класса I и 40 кА для класса II.

Классификация УЗИП

УЗИП делятся на три категории, в зависимости от класса испытания, а соответственно и места установки в сети — I, II, III. Согласно «Зоновой концепции» для полноценной защиты от перенапряжений следует устанавливать УЗИП разных классов каскадно, на стыке зон защиты:

1) В щите учета на опоре или на доме (снаружи) до счетчика следует устанавливать УЗИП класса I. Это устройство рассчитано на поглощение импульсов перенапряжения с формой волны 10/350 мкс и защищает от прямых ударов молнии в линию электропередачи или систему молниезащиты дома.

2) В распределительном щитке дома должен быть установлен УЗИП класса II. В функции этого аппарата будет входить гашение остаточного импульса, который прошел через УЗИП класса I, а также защита от перенапряжений, вызванных коммутацией в высоковольтных сетях.

3) В розетках, к которым подключается высокочувствительная цифровая техника, встраивается УЗИП класса III, которое будет выполнять функцию фильтрации высокочастотных помех.

При этом стоит иметь в виду, что между разными классами УЗИП должно выдерживаться расстояние не менее 15 метров кабеля, либо должен быть установлен специальный разделительный дроссель, иначе самая «слабая» ступень защиты примет на себя максимальную энергию импульса и выйдет из строя.

Исполнения УЗИП

УЗИП подключаются параллельно защищаемого оборудования и представляют собой корпус со сменными модулями или монолитную конструкцию.

В зависимости от системы заземления, принятой на объекте, УЗИП нужно подключать по разному. Самыми распространенными в жилом секторе являются системы TN-C, TN-S и TT.

Система заземления TN-C

однофазная — варистор между L-N
трехфазная — варисторы между L1. L3-PEN

Система заземления TN-S

однофазная — варистор между L-PE, варистор между N-PE
трехфазная — варистор между L1. L3-PE, варистор между N-PE

Система заземления TТ

однофазная — варистор между L-N, разрядник между N-PE
трехфазная — варистор между L1. L3-N, разрядник между N-PE

Защита УЗИП

Несмотря на то, что УЗИП является устройством защиты электросети, оно само должно быть защищено от повреждений, которое может возникнуть из-за разрушения элементов конструкции в момент поглощения энергии перенапряжения. Нередко бывали случаи, когда из-за неграмотной защиты, УЗИП сами становились причиной возгораний.

Класс I должен быть защищен предохранителями на ток до 160А
Класс II должен быть защищен предохранителями на ток до 125А

Если ток предохранителя больше указанного, то должен быть установлен дополнительный предохранитель, защищающий оборудование щита от разрушения УЗИП.

В случае воздействия длительного перенапряжения на УЗИП, варисторы начнут пропускать ток и сильно нагреваться. Встроенный терморасцепитель отключает устройство от сети в случае, если температура варистора достигнет критического значения.

Допускается защищать УЗИП автоматическими выключателями с предельной коммутационной способностью (ПКС) не менее 6кА. Но устройства I может быть защищены только предохранителями, так как они могут отключить намного большие токи КЗ при воздействии повышенного напряжения. Например, предохранитель на рисунке имеет отключающую способность 50 кА.

Таким образом, правильное применение устройств защиты от импульсных перенапряжений позволит эффективно защитить электрооборудование от повреждений, вызванных перенапряжениями в сети.

Рейтинг лучших устройств защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП) на 2021 год

Просмотрено: 3411

Время прочтения: 8 мин.

Установка популярных моделей УЗИП осуществляется между заземлением и питающими проводами. В момент возникновения резкого скачка напряжения, конструкция отводит импульс перенапряжения путем резкого снижения сопротивления. Благодаря этому происходит быстрое и существенное снижение импульсного напряжения, которое опасно для электротехнических приборов. Также возможен монтаж между заземлением и телекоммуникационными линиями. К тому же УЗИП является молниезащитой.

УЗИП — что это такое и для чего нужно

Довольно распространенным явлением считается возникновение импульсных помех в сети. Подобные явления могут возникать во время выключения или включения мощных приборов, а также во время непогоды. Сеть представляет собой цепь RLC, в которой регулярно возникают колебания, которые и способствуют возникновению выбросов напряжения. В цифровых и слаботочных цепях подобная оборона крайне актуальна. Речь идет о коммутационных помехах, которые легко проходят чрез различные виды источников питания.

Показателем максимальным защищенности обладают «преобразователи обратноходовые». В них энергия трансформатора перетекает на нагрузку тогда, когда конструкция от сети будет отключена.

В европейских странах, подобная ограда считается обязательной, поэтому еще при строительстве нового дома или многоквартирного блока происходит установка помехоподавляющих фильтров, УЗИП и других модулей защиты для систем электроснабжения. Следует отметить, что качество сетей у них гораздо выше, да и грозовых областей несколько меньше.

Особой популярностью подобные модели начали пользоваться последние 20 лет, когда на рынке стало появляться больше новых транзисторов с высокими характеристиками. Именно такие агрегаты крайне чувствительны к любым скачкам показателей обратного напряжения. Оборудование с подобным функционалом используется практически во всех импульсных источниках питания, мощность которых не превышает 1 кВА. Используются в качестве связующих элементов на сетевой (первичной) стороне.

Для ограничения напряжения между земляным и нейтральным проводником такого рода автоматика также используется. Низкоэнергетические помехи могут возникать при переключении с резерва на нейтраль Автомата ввода. Второй, в момент смены положения, останется «в воздухе», а остаться на нем может все, что угодно.

Зачем нужны

УЗИП используются для сглаживания помех, возникающих в сети, для стабилизации работы информационных системы и от скачков, которые могут быть вызваны косвенным или прямым воздействием сильной непогоды (молний). Высокочастотные и низкоэнергетические помехи – не редкость в больших городах и отдаленных населенных пунктах.

Для чего предназначены:

Предохранение от короткого замыкания удаленного типа. Подобное случается в результате короткого замыкания.
Предохранение электрики от импульсных перенапряжений. Зачастую причина кроется в коммутационных процессах, которые наблюдаются в сети. Связаны с выключением и включением приборов с большой нагрузкой (индуктивной). Примером служат сварочные и силовые аппараты, мощные электрические двигатели.
Предохранение от удара молнии. В такой момент все оборудование, которое было подключено к сети, выходит из строя. Замена обойдется в колоссальную сумму. Во избежание подобных трат и устанавливаются самые хорошие УЗИП от лучших европейских производителей.

Наименований у оборудования несколько:

ОИН – ограничители импульсных напряжений;
ОПН – ограничители перенапряжений сети.

Однако, на принципе работы или функционале это не отражается.

Какие бывают

Критериев выбора подобного оборудования несколько, однако, основным принято считать соответствие выбранного агрегата имеющимся ГОСТам, а именно №51992-2011, который имеет ссылку на международный документ «МЭК 61643-1-2005». В нем описываются основные виды УЗИП. На что обратить внимание при покупке УЗИП, и какие критерии выбора следует учитывать при приобретении охранительного оборудования? Предлагаем ознакомиться с информацией, изложенной в таблице.

Тип	Рекомендации по использованию	Области применения
I класс	Монтаж производится в ГРЩ или ВРУ на вводе в здание. Рекомендовано к использованию при обустройстве ВРУ промышленных и административных зданий, а также многоквартирных и жилых домов.	Также имеет обозначение «В». Используется в качестве защиты от попадания молнии в систему, коммутационных и атмосферных перенапряжений. Как для отдельно стоящих, так и для подключаемых к воздушным линиям зданий устанавливается отдельное устройство. Также, по мнению не только покупателей, но и специалистов, такой тип оборудования требуется для зданий с установленным молниеотводом и сооружений с высоким риском косвенных и прямых грозовых воздействий. Номинальный показатель разрядного тока – 30-60 кА. Номинальная форма волны – 10/350 мкс.
II класс	Монтаж осуществляется в распределительных щитках офисов и квартир. Основной функцией является защита от остаточных импульсов, которые не были нейтрализованы прибором первого класса.	Также имеет обозначение «С». Используется для защиты сооружений от остатков коммуникационных и атмосферных перенапряжений, которые прошли сквозь устройства первого типа. Номинальный показатель разрядного тока – 20-40 кА. Номинальная форма волны – 8/20 мкс.
III класс	Применяется для ограды «чувствительных» к перепадам оборудованию (ноутбуки, холодильники, телевизоры). Зачастую применяется в комплексе с медицинским оборудованием и ИТ.	Имеет обозначение «D». Используется для защиты системы от остатков перенапряжений коммутационного и атмосферного типа, которые прошли через устройство второго типа. Место установки – розетки, разветвительные коробки и электрическое оборудование. Примером могут служить системы управления освещением и персональные компьютеры. Номинальный показатель разрядного тока – 5-10 кА. Номинальная форма волны – 8/20 мкс.

Какой фирмы лучше купить

Стоит отметить, что рынок переполнен уже готовыми щитками, которые могут включать в себя одновременно несколько описанных выше модулей защиты от импульсных перенапряжений. Классы применяются разные, в зависимости от компании (торговой марки), рынка сбыта и целевой аудитории. Крепление агрегата производится на стене (в щитке), а подключение осуществляется непосредственно к имеющейся проводке.

На окончательной стоимости отразится не только надежность конструкции, но и наценка за «бренд». Бюджетные модели относятся к категории наиболее распространенных ошибок при выборе подобного оборудования. Не стоит экономить за собственной безопасности. Лучше отдать предпочтение проверенным фирмам и брендовым моделям, которые успели получить многочисленные положительные отзывы от покупателей. Чем лучше зарекомендовал себя на рынке производитель, тем выше будет и стоимость продукта.

Рейтинг производителей выглядит следующим образом:

ABB.
Hakel.
OBO Bettermann.
Schneider Electric.
Phoenix Contact.
Citel.
Dehn.

Следует отметить, что у большинства производителей в ассортименте имеется несколько модулей УЗИП, рассчитанных на низковольтную аппаратуру. Примером производства оборудования всех классов является Schneider Electric и ABB.

Не стоит забывать и о многочисленных подделках, которые переполняют современные рынки. Помимо описания, в интернет-магазине следует проверить наличие сертификата качества и правильно заполненного паспорта на изделие. Изготовителем качественных модулей на китайском рынке занимается исключительно TYCOTIU.

Рейтинг качественных моделей I класса

Модель с превосходными характеристиками, однако, заказать онлайн ее не получится. Столь дорогостоящее оборудование делается исключительно под заказ. Установка осуществляется в доме или на предприятии. Размер изделия (конструктивный) – восемь модулей. Для монтажа понадобится много свободного пространства в самом щитке. ТТ – конфигурация устройства. Обозначение гашения остаточного тока – 50 кА. Для изготовления корпуса используется высокопрочный материал, который не боится механических воздействий. Высокая температура ему также не страшна.

Средняя цена – 66 000 руб.

высококачественная элементная база;
прочный материал внешнего слоя;
большой гарантийный срок;
сборка;
эффективность;
надежность.

высокая стоимость.

Конструкция относится к категории комбинированных, оснащена четырьмя полюсами. Применяется в сетях ТТ и TN-s. В комплекте имеется все необходимое для быстрой установки. Никаких вспомогательных элементов не потребуется. Понадобится лишь свободное место в распределительном щитке. Для изготовления корпуса используется прочный материал, который не расплавится в процессе выделяемого оборудованием тепла. Показатель токоотвода – 125 кА на каждый из имеющихся полюсов. Сколько стоит агрегат? Порядка 88 тыс. руб.

полное соответствие имеющимся стандартам;
высокий эксплуатационный срок;
многозадачность;
качественная сборка;
высокая эффективность.

цена.

Конструкция двухполюсная. Используется как на производстве, так и в жилых домах. Схема подключения – 1+1. Показатель пропускной способности достаточно высокий – 25 кА. Конструкция предусматривает возможность энергетической координации с приборами второго класса. Подобный аспект позволил добиться бесперебойности в работе при наступлении любой внештатной ситуации. Допустимый показатель напряжения составляет 60 В. Для упрощения использования агрегата производителем предусмотрена удаленная сигнализация.

Обзор модели показал, что ее корпус изготовлен из прочных материалов, которым не страшны механические и природные воздействия. Работает оборудование при температуре -40°С — +80°С. Класс защиты – IP-20. Это позволяет производить монтаж на большинстве фабрик и производственных цехах. Конструкция прошла все необходимые испытания, и имеет соответствующий сертификат качества. Необходимо отметить и стойкость к сильным вибрациям, которые могут возникнуть в процессе использования оборудования.

Стоит отметить, что неоспоримым достоинством модели является небольшой размер и ее вес. Это позволяет осуществить монтаж в кратчайшие сроки и при наличии небольшого количества свободного пространства.

Уникальной считается система съема используемых модулей, которая позволяет быстро и без каких-либо помех зафиксировать или снять элемент. Для более комфортной эксплуатации была предусмотрена установка световой индикации, которая позволяет отслеживать состояние устройства. Где купить агрегат? Непосредственно у производителя. По цене конструкция более чем доступная – 45 000 руб.

устойчивость к сильным вибрациям;
наличие световой индикации;
простота замены модулей при ремонте;
возможность работать с установками второго класса;
пропускная способность – 25 кА;
в основе конструкции лежит использование искровых промежутков.

не выявлены.

Недорогие конструкции, используемые на небольших производственных линиях или в бытовых условиях. Для изготовления используются только качественные материалы, которые являются гарантией безотказности и продолжительности работы используемого оборудования. Отличительной особенностью новинки является то, что изделие производится исключительно под заказ. Благодаря этому не стоит переживать по поводу качества предлагаемого товара. Обозначение номинального сброса импульсного тока составляет 50 кА. Таким образом, модель относится к конструкциям первого класса.

Перед тем, как выбрать эту модель, следует отметить, что она имеет компактный размер, поэтому в щитке понадобится минимум свободного пространства для ее установки.

Приблизительная стоимость – 9 000 руб.

производится исключительно под заказ;
превосходная сборка;
возможность установки в доме;
эффективность;
приемлемая стоимость.

отметка «до 50 кА».

Прекрасное предложение от одного из лучших мировых производителей. Такое приспособление гарантированно защитит не только производственное помещение, но и жилой дом. Среди многочисленных достоинств, следует отметить возможность работы устройства с системой заземления типа TN-C. Обозначение рабочего давления (номинального) – 230 В. Такое приспособление прекрасно справится с молниями. Для изготовления внешнего слоя устройства используется РВТ. Состав контактов сигнального типа 1 SD. Благодаря конструктивным особенностям, прибор легко фиксировать и снимать. К тому же риск того, что он отсоединится случайно – минимальный. Специалисты рекомендуют устанавливать в частных домах именно такой тип защитного оборудования. Совет от «знатоков» обойдется новому владельцу в 70-75 тыс. руб.