УЗИП — устройство защиты от импульсных перенапряжений. Предутверждает повреждение электросети в итоге наружных и внутренних воздействий, вызванных следующими факторами:
- Перенапряжение, вызванное попаданием молнии.
- Скачки напряжения, в итоге подключения либо отключения силового оборудования, массивных движков и т. п.
- Куцее замыкание.
Главные Классы УЗИП, предназначение
Зависимо от предназначения и метода использования, УЗИП делятся на три класса.
I класс УЗИП
Применяется для защиты построек и сооружений от возгорания при грозовом воздействии.
Инсталлируются во водно-распределительном устройстве либо в распредщите. Обязателен для монтажа в раздельно стоящих зданиях и сооружениях, объектах, присоединенных к воздушным ЛЭП, имеющих молниеотвод, находящихся в конкретной близости от больших деревьев. Другими словами объектах размещение которых обуславливает высшую степень риска оказаться под воздействием грозового разряда.
Механизм работы наружной молниезащиты
Грозозащитный разрядник состоит из 3-х главных узлов:
- Молниеприемника, включающего пассивный громоотвод и активный молниеприемник, ионизирующий воздух для роста зоны защиты
- Тоководов, перенаправляющих лишний ток на заземлители.
- Заземлителя – железного проводника, отводящего разряд в землю.
II класс УЗИП
Используются для защиты резких изменений характеристик электрической сети, в том числе как дополнительная молниезащита
III класс УЗИП
Зашита от скачков напряжения, между фазой и землей, фильтрация высокочастотных помех
Устанавливается поблизости от частотного оборудования. Нейтрализует импульсы, оставшиеся после срабатывания УЗИП первого и второго класса. Обширно применяется в IT-сфере, медицине и для установки в личных домах.
Механизм работы внутренней молниезащиты
Электромагнитный импульс, появившийся после удара молнии, передаётся по электро-, информационной сети, трубопроводам и нейтрализуется благодаря УЗИП и заземлению.
Таким макаром, система защиты сооружений и электрических сетей – это комплекс устройств, которые последовательно гасят критичное напряжение, возникшее в сети в итоге удара молнии либо резкого скачка, вызванного подключением либо отключением силового оборудования, маленьким замыканием.
Свойства УЗИП
Для правильного выбора оборудования следует ориентироваться на его главные технические свойства:
Считается, что при попадании молнии в систему наружной молниезащиты половина тока молнии уходит в землю, а 2-ая половина попадает на главную заземляющую шину (ГЗШ). Дальше эти 50% тока распределяются умеренно по всем присоединенным к ГЗШ коммуникациям. Отсюда делается вывод, что малая мощность УЗИП определяется конкретно той частью тока молнии, которая попадёт в систему питания. Беря во внимание, что 99% ударов молний в Рф имеют амплитуду 100-200 кА, в расчетах можно исходить из этой числа. Если в объект заходит только трёхфазное электропитание, тогда, при наличии УЗИП, по каждому проводу питания пойдёт около 1/4 от тех 50 кА, которые попадут на ГЗШ, т.е. около 12,5 кА. Это как раз та малая величина Iimp (10/350), допустимая для УЗИП класса I. С учетом неравномерности рассредотачивания токов, рекомендуется брать УЗИП с Iimp более 20 кА (10/350).
Виды подключения УЗИП
Перед монтажом следует провести работы по установке контура заземления объекта либо проверить работоспособность имеющегося. Наилучшее решение – пригласить контрольно-измерительную лабораторию, дабы проверить соответствие характеристик сопротивления всех частей сети:
- петли фаза-ноль;
- контура заземления;
- изоляции и т. д.
При устройстве заземляющего контура следует учитывать особенности грунта и применяемых материалов, архитектуру строения, мощность и другие свойства установленного оборудования. Зависимо от его характеристик выдвигаются требования к организации контура заземления:
- Строения с аппаратурой связи – сопротивление не должно превосходить 4 Ом.
- Воздушные полосы связи – менее 2 Ом.
- Трансформаторные подстанции, наибольшее значение – 4 Ом.
- Заземление молниеотводов – до 10 Ом.
- Жилые и административные строения и сетями на 220 либо 380 В – менее 30 Ом.
Существует три вида подключения УЗИП:
- Т-образное (рис. 1) – устройство подключается параллельно к электроцепи. Рабочий ток не идет через УЗИП, что позволяет применять устройство при всех параметрах системы электроснабжения. Сечение проводников подбирайте согласно советам производителя устройства.
- V-образное (рис. 2) – рабочий ток проходит через устройство. Таковой вариант показывает наилучшие характеристики защиты от грозового воздействия.
- Последовательное (рис. 3) – устройство защиты размещается в разрыве питающего провода. Принципиально, дабы номинальный ток нагрузки устройства был больше предельного рабочего тока цепи.
Как избрать УЗИП
Кроме технических черт УЗИП, при выборе устройства необходимо учесть следующие характеристики:
- Тип ввода: воздушный либо кабельный.
- Метод установки: внешний либо внутренний.
- Метод подключения УЗИП с учетом режима с общей точкой и режима установки.
- Количество фаз: одно- либо трехфазные.
- Количество вводов: одно- либо двухвводные.
- Тип системы заземления и т.д.
Наша компания практикуется на разработках в области защиты электро- и информационных сетей от импульсных перенапряжений, проектировании заземлений и молниезащиты. Проф кадры и собственное создание позволяет нам делать заказы хоть какой трудности, в том числе неординарные. Действует доставка и самовывоз. Выяснить больше о технических свойствах УЗИП, получить помощь в выборе устройства либо заказать проект, можно связавшись с сотрудником «Ezetek» по телефону либо через онлайн-чат.
Устройства защиты от импульсных перенапряжений(УЗИП), их систематизация и схемы подключения
Практически в каждом доме есть хотя бы малый набор техники, таковой как: холодильник, телек и стиральная машина и они все стоят достаточно солидный средств.
Но не много кто думает, что присоединенный устройство повсевременно подвергается риску быть выведенным из строя недолговременным импульсом высокого напряжения (предпосылкой может быть гроза либо куцее замыкание на полосы).
Устройства защиты от импульсных перенапряжений(УЗИП), их систематизация и схемы подключения
Очень отлично, что схожее явление происходит не настолько нередко, но сама идея, что телек за 40 000 рублей может просто перевоплотиться в кусочек пластика, принуждает задуматься, как его можно защитить? В этой статье я расскажу, какие изделия как раз и предназначены для защиты оборудования от подобного несчастья.
Зачем предназначено УЗИП и какими функциями обладает
Это изделие служит для защиты подсоединенных к проводке электропотребителей от воздействия импульсных перенапряжений, оные могут показаться вследствие прямого либо косвенного разряда молнии в опоры ЛЭП либо же в итоге переходных процессов во время КЗ в системе.
УЗИП ы могут называться, как: ОПС (ОПН) – ограничитель перенапряжения сети, ОИН – ограничитель импульсных напряжений. Но вроде бы они не именовались метод срабатывания и функции у них схожие.
Каковой метод функционирования УЗИП
В данном устройстве применяются нелинейные элементы и, часто, используют конкретно варисторы.
Варистор – полупроводниковый резистор, у которого сопротивление обладает нелинейной зависимостью, которая характеризуется воздействующим напряжением.
Устройства защиты от импульсных перенапряжений(УЗИП), их систематизация и схемы подключения
Как видно из выше приведенной зависимости, при достижении данного значения напряжения сопротивление варистора падает до нуля.
Для того, дабы лучше осознать механизм работы давайте разглядим простенькую схемку.
Устройства защиты от импульсных перенапряжений(УЗИП), их систематизация и схемы подключения
Тут приведена обычная схема однофазовой сети, где лампа играет роль нагрузки. Так же в этой сети к фазе подключен УЗИП.
Во время обыденного режима работы, U=230 V , при таком напряжении сопротивление варистора добивается сотки МОм , а это означает, что через него не проходит ток.
Как в сети появляется импульс высокого напряжения, то сопротивление варистора резко падает до нуля и страшный ток идет не в сеть, а утекает через реле на землю.
Другими словами по факту создается искусственное куцее замыкание, ток оного принуждает сработать автоматический выключатель.
По такому принципу и происходит сохранение оборудования от воздействия импульса высокого напряжения.
Как классифицируются УЗИП
Устройства защиты от импульсных перенапряжений(УЗИП), их систематизация и схемы подключения
По ГОСТ Р 51992-2011 УЗИП разделяются на такие подклассы:
- 1-ый класс (Класс В ).
Данные изделия применяются для защиты от конкретного разряда молнии в энергосистему. Устанавливается в ВРУ (вводное распределительное устройство) либо ГРЩ (главный распределительный щит). Так же обязателен к установке в зданиях, где есть очень высочайшая возможность поражения грозовым разрядом. Номинальный разрядный ток равен 30-60 кА, при всем этом волна имеет форму 10/350 мкс.
Данное изделие применяется для защиты от остаточных атмосферных перенапряжений, которые прошли через УЗИП Класса В. Данные аппараты уже устанавливаются в РШ домов. Нормируется импульсным током с волновой формой 8/20 мкс. А разрядный ток равен 20-40 кА.
Изделие применимо для защиты электрического оборудования от импульсного напряжения, прошедшего через УЗИП второго класса. Оно обычно встраивается либо вовнутрь оборудования, либо же в распределительные коробки и розетки проводки.
К примеру, сетевой фильтр является УЗИПом третьего класса. Импульсный ток с формой волны 8/20 мкс. А номинальный разрядный ток равен 5-10 кА.
Схемы подключения УЗИП
Принципиально. Установка УЗИП имеет смысл только в этом случае, если у вас реализована высококачественная система заземления, так же перед УЗИП непременно должен быть установлен автоматический выключатель.
Схема подключения УЗИП в однофазовой сети двухпроводного либо же трехпроводного выполнения.
Необходимо ли для вас устройство для защиты от импульсных перенапряжений
Импульсные перенапряжения в электрических сетях — не уникальность. Появляются они при прямых либо близких ударах молний, из-за переключений в высоковольтных сетях, также из-за разных аварийных процессов. При всем этом особенной угрозы подвергаются личные домовладения, которые получают питание по воздушной полосы электропередачи (ВЛ).
Молния — это электрический разряд атмосферного происхождения, который развивается между грозовым облаком и землей либо между грозовыми тучами. Считается, что ток прямого удара молнии, составляет приблизительно 100 тыщ Ампер, а напряжение до 1 млрд Вольт. Форма импульса перенапряжения при ударе молнии показана на рисунке ниже.
Разумеется, что воздействие напряжения в 10-ки тыщ вольт на электроприборы, рассчитанные на 220В приведет как минимум к выходу их из строя, а почаще — к их возгоранию.
Когда необходимо использовать УЗИП
Защита построек и сооружений от возгораний при прямом попадании молнии осуществляется молниеотводами. Для жилых построек он представляет собой сваренную сетку из стали поперечником 8 мм на плоской кровле, с шагом ячейки 15х15 либо трос, протянутый на коньке кровли, если она скатного типа.
Защита техники и проводки от воздействий молнии осуществляется особыми аппаратами — устройствами защиты от импульсных перенапряжений. Использование УЗИП при вводе в здание воздушной линией является неотклонимым. Такое требование предъявляет ПУЭ п.7.1.22. УЗИП могут смотреться как модули, устанавливаемые на DIN-рейку, либо как устройства, встраиваемые в вилки либо розетки.
Необходимо отметить, что автоматические выключатели и АВДТ не защищают электрическое оборудование от импульсных перенапряжений и реагируют лишь на ток КЗ, перегрузки либо утечки на землю.
В случае питания дома по КЛ (кабельной полосы), что типично для высотных домов, удар молнии в питающую сеть неосуществим. Но молния способна навести напряжение на огромных расстояниях от места удара в землю с формой импульса 8/20 мкс, что наименее небезопасно, но все равно содействует ускоренному старению изоляции электрического оборудования. Потому использование УЗИП в кабельных сетях является рекомендуемым.
Функции УЗИП
УЗИП применяется для защиты электрического оборудования от маленьких импульсов перенапряжения с фронтом волны 10/350 и 8/20 мкс (Т1/Т2), снижая напряжение до допустимых величин.
Т1 в дроби значит время, за которое импульс достигнет наибольшего значения в микросекундах. Т2 — время, за которое напряжение импульса снизится до половины от наибольшего значения. Естественно, что форма волны 10/350 мкс является более небезопасной, так как перенапряжение подольше повлияет на изоляцию электроустановок, вызывая ее ускоренное старение.
Конструкция и механизм работы УЗИП
УЗИП делаются из оксидно-цинковых варисторов, разрядников либо их композиции. 90% цены УЗИП составляют конкретно эти элементы. В дешевеньких УЗИП варисторы имеют очень мелкие разрядные токи и нередко выходит из строя.
Варисторы — это резисторы с нелинейным сопротивлением. В обычном режиме сети варисторы имеют нескончаемо огромное сопротивление, через них ток не течет. При превышении напряжения, сопротивление варистора плавненько падает, УЗИП пропускает через себя энергию перенапряжения.
Разрядники представляют собой трубку, заполненную инертным газом, с 2-мя либо 3-мя электродами. При достижении напряжения определенного значения наступает пробой газового промежутка и срабатывание разрядника. Разрядники срабатывают медлительнее, чем варисторы, потому их устанавливают между N и PE проводами на малые значения пробивного напряжения, так как в обычном режиме напряжение между N и PE совсем отсутствует.
УЗИП может пропустить через себя определенный ток без разрушения конструкции. Эти характеристики именуются:
- импульсный ток (если УЗИП рассчитан на форму импульса 10/350 — класс I)
- наибольший ток разряда (при форме импульса 8/20 — класс II)
Верно избрать эти характеристики могут посодействовать спецы техподдержки. Почти всегда типовым считается ток 12,5 кА для УЗИП класса I и 40 кА для класса II.
Систематизация УЗИП
УЗИП делятся на три категории, зависимо от класса тесты, а соответственно и места установки в сети — I, II, III. Согласно «Зоновой концепции» для настоящей защиты от перенапряжений следует устанавливать УЗИП различных классов каскадно, на стыке зон защиты:
1) В щите учета на опоре либо 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 либо систему молниезащиты дома.
2) В распределительном щитке дома должен быть установлен УЗИП класса II. В функции этого аппарата будет заходить гашение остаточного импульса, который прошел через УЗИП класса I, также защита от перенапряжений, вызванных коммутацией в высоковольтных сетях.
3) В розетках, к которым подключается высокочувствительная цифровая техника, встраивается УЗИП класса III, которое будет делать функцию фильтрации высокочастотных помех.
При всем этом стоит подразумевать, что между различными классами УЗИП должно выдерживаться расстояние более 15 метров кабеля, или должен быть установлен особый разделительный дроссель, по другому самая «слабенькая» ступень защиты воспримет на себя наивысшую энергию импульса и выйдет из строя.
Выполнения УЗИП
УЗИП подключаются параллельно защищаемого оборудования и представляют собой корпус со сменными модулями либо цельную конструкцию.
Зависимо от системы заземления, принятой на объекте, УЗИП необходимо подключать по различному. Самыми распространенными в жилом секторе являются системы TN-C, TN-S и TT.
Система заземления TN-C
- однофазовая — варистор между L-N
- трехфазная — варисторы между L1. L3-PEN
Система заземления TN-S
- однофазовая — варистор между L-PE, варистор между N-PE
- трехфазная — варистор между L1. L3-PE, варистор между N-PE
Система заземления TТ
- однофазовая — варистор между L-N, разрядник между N-PE
- трехфазная — варистор между L1. L3-N, разрядник между N-PE
Защита УЗИП
Невзирая на то, что УЗИП является устройством защиты электросети, оно само должно быть защищено от повреждений, которое может появиться из-за разрушения частей конструкции в момент поглощения энергии перенапряжения. Часто бывали случаи, когда из-за безграмотной защиты, УЗИП сами становились предпосылкой 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 обозначенного, то должен быть установлен дополнительный предохранитель, защищающий оборудование щита от разрушения УЗИП.
В случае воздействия долгого перенапряжения на УЗИП, варисторы начнут пропускать ток и сильно греться. Интегрированный терморасцепитель отключает устройство от сети в случае, если температура варистора достигнет критичного значения.
Допускается защищать УЗИП автоматическими выключателями с предельной коммутационной способностью (ПКС) более 6кА. Но устройства I может быть защищены только предохранителями, так как они могут отключить намного огромные токи КЗ при воздействии завышенного напряжения. К примеру, предохранитель на рисунке имеет отключающую способность 50 кА.
Таким макаром, правильное использование устройств защиты от импульсных перенапряжений дозволит отлично защитить электрическое оборудование от повреждений, вызванных перенапряжениями в сети.
