Защита от перенапряжения, скачков и перепадов напряжения в квартире

Реле контроля напряжения

Защищать домашнюю систему электроснабжения с помощью РН рекомендуется в тех случаях, когда напряжение сети стабильно и его заметные скачки редки. Реле контроля напряжения представляет собой устройство, способное считывать параметры электрического тока и разрывать электрическую цепь в момент выхода показаний напряжения за пределы заданного диапазона.

После того, как напряжение в общей сети придет в норму, устройство автоматически замкнет цепь и возобновит питание потребителей. Встроенная в PH функция времени включения (задержки) помогает продлить срок службы некоторых бытовых приборов, таких как холодильники.

Реле управления имеют небольшие габариты, относительно небольшую стоимость и хорошее быстродействие. К недостаткам РН относится их неспособность сглаживать колебания напряжения. При этом для максимальной защиты всех потребителей потребуется установка нескольких устройств одновременно.

РН защищает сеть только от недопустимых скачков напряжения и не предназначена для защиты от коротких замыканий (эту функцию выполняют автоматические выключатели).

Современные ракеты-носители бывают трех типов:

1. Стационарное реле, встроенное в электрощит дома или квартиры.

2. Реле индивидуальной защиты одного потребителя.

3. Реле индивидуальной защиты нескольких потребителей.

Если с работой реле второго и третьего типа практически все готово, то первый тип имеет более сложную конструкцию, и его установка требует определенных знаний. Такие устройства устанавливаются на входе в помещение и защищают все электробытовое оборудование от поражения электрическим током.

Устройство и принцип действия

Конструктивно разрядник включает полупроводниковый элемент с нелинейной величиной сопротивления. В качестве таких элементов, как правило, выступают вилитовые диски, изготовленные на основе оксидов цинка с включением в состав тех или иных примесей.

Снаружи диски закрыты защитной оболочкой, а на концах имеют розетки, одна из которых подключается к защищаемой электрической сети, а другая заземляется. Пример конкретной версии ограничителя перенапряжения показан на рисунке 1 ниже:

Работа ОПН аналогична обычному варистору, характеристика ОПН имеет некоторые отличия от характеристик варистора по проводимости и скорости качания. Принцип действия ограничителя перенапряжения заключается в его нелинейной вольт-амперной характеристике (ВАХ).

Это означает, что при номинальном напряжении сопротивление варисторов достаточно велико и ток через них не протекает — сопротивление его изоляции согласуется с изоляцией кабелей, изоляторов и электроприборов.

В рабочем режиме при возникновении грозовых разрядов или других высоковольтных импульсов сопротивление нелинейных резисторов внутри ограничителя сильно снижается. Как правило, это значение приближается к нулю или несоизмеримо меньше сопротивления сети и всех подключенных к ней устройств.

Поэтому при коммутации или ударах молнии разрядный ток протекает только через разрядник на землю, что обеспечивает защиту электрооборудования.

Пределы срабатывания ОПН от грозовых разрядов или других импульсных перенапряжений определяются его ВАХ.

Как видно из рисунка 2, при работе ограничителя перенапряжений до 600 В ток, протекающий через него, будет равен нулю. Как только это значение перешагнет отметку 600В, сопротивление сильно уменьшится, а протекающий ток увеличится до сотен и тысяч ампер.

Здесь характеристическая кривая представлена ​​тремя участками:

• 1 — зона с нулевыми или сверхслабыми течениями;
• 2 — зона средней токовой нагрузки;
• 3 — зона максимального тока.

Выбор РН

При выборе реле напряжения для защиты домашней сети достаточно знать номинал электрического тока, который способен пропустить начальный автоматический выключатель.

Если, например, мощность автоматического выключателя 25А (что соответствует току потребления 5,5 кВт), то производительность РЗ должна быть на ступень выше — 32А (7 кВт). Если выключатель рассчитан на 32А, то реле должно выдерживать ток 40 — 50А.

loa (пользователь FORUMHOUSE)

Для такого случая взял реле на 40 А, с вводным автоматом 25/32 (первое есть, но может уставка увеличится).

Некоторые выбирают марку RN исходя из общей потребляемой мощности. Это не совсем правильно. Ведь реле, способное выдержать ток в 32А, может безопасно работать как при нагрузке в 7 кВт, так и при гораздо большем токе потребления. Только во втором случае необходимо интегрировать в рабочую цепь РН специальный магнитный контактор. Но об этом в следующем разделе.

Установка РН

Стандартная схема установки реле напряжения в распределительном щите представлена ​​на схеме.

Работы по установке РН производить только при выключенном вводном выключателе!

Как видите, все просто: реле управления устанавливается сразу после электросчетчика и подключается к фазному проводу, по которому снабжается электричеством весь дом. В случае выброса напряжения за пределы установленного (регулируемого) диапазона реле отключает внешнее питание от внутренней проводки.

РН, встроенный в щит, занимает минимум места на DIN-рейке.

Если суммарная мощность потребителей домашней сети превышает 7 кВт, производители настоятельно рекомендуют встраивать в рабочую цепь РН дополнительный электромагнитный контактор. Хотя надежный контактор в общей схеме никогда не станет лишней деталью.

Это устройство помогает разгрузить контакты РН за счет самостоятельного отключения шнура питания от общей сети бытовых потребителей. Реле управления, в момент недопустимого броска тока, только дает команду на отключение. После этого электромагнитная катушка контактора отключается от силовых контактов, соединяющих внешнюю и внутреннюю сети. Схема подключения в этом случае будет следующей:

Регулировка реле контроля напряжения

Чтобы реле напряжения приносило пользу владельцу, рабочие параметры (допустимые пределы напряжения и задержка пуска) должны быть правильно отрегулированы. Если в рабочей цепи используется одно реле напряжения, пределы допустимых значений следует устанавливать, ориентируясь на характеристики бытовых приборов, чувствительных к перепадам.

Самым чувствительным и дорогим оборудованием является аудио- и видеотехника. Диапазон допустимых значений напряжения для него составляет 200 – 230В.

Допустимое отклонение напряжения от номинальных значений в бытовых электросетях составляет 10% (198…242В). При частой работе РН эти показатели можно взять за основу, настроив реле. Однако чувствительную бытовую электронику в этом случае рекомендуется защищать недорогими портативными стабилизаторами.

Никто не говорит, что надо отключать плюс-минус 15В. Существует диапазон максимально допустимых отклонений в 10 %, который должен допускать большинство устройств. Выставлять нужно, исходя из этого, примерно 190В-250В. Хотя с нашими сетями возможно все, особенно в частном секторе. Так что разумная осторожность не помешает.

Для обеспечения наиболее надежной защиты всех потребителей следует использовать электрическую схему с несколькими реле. Схема охраны труда, включающая несколько РЗ, позволяет разделить потребителей на группы — в соответствии с их чувствительностью к скачкам напряжения:

• К первой группе относится аудио- и видеоаппаратура (допустимые значения напряжения 200 — 230В).
• Ко второй категории относятся бытовые приборы, оснащенные электродвигателем: холодильники, кондиционеры, стиральные машины и так далее (допустимые значения напряжения 190 — 235В).
• Третья группа – обогреватели и освещение (допустимые значения напряжения – 170 – 250В).

Каждая группа потребителей связана со своим рН. В такой схеме параметры работы каждого реле настраиваются индивидуально.

Что касается задержки запуска, то она должна соответствовать требованиям производительности бытовой техники. Например, для некоторых холодильников рекомендуемая задержка составляет 10 минут.

Допустимые параметры электроэнергии

В России и на постсоветском пространстве стандартное напряжение 220 вольт (для обычных потребителей электроэнергии). При этом в реальности напряжение колеблется в определенных пределах от заданного номинального значения.

Допустимая амплитуда отклонения от нормы определяется нормами и действиями, регламентирующими оказание данной услуги потребителю. При напряжении 220 В минимально допустимое значение составляет 198 В, а максимальное — 242 В.

Спасут ли пробки или автоматы?

Долгое время в домах использовались «вилки»: предохранители, защищающие от поражения электрическим током. На смену им пришли современные и более практичные автоматы (выключатели). Сегодня в большинстве квартир это единственное средство защиты от проблем с сетью.

Вилки и автоматические выключатели позволяют обезопасить себя от короткого замыкания, перегрева проводов и возгорания при перегрузке. Однако мощный электрический импульс может успеть пройти через машину и вывести оборудование из строя. Это происходит, например, в результате удара молнии. Это означает, что обычные вилки не могут обеспечить полную защиту от скачков напряжения.

Применение

Ограничитель перенапряжения служит для предотвращения нарастания перенапряжения на электрооборудовании с последующей передачей импульса разряда на землю.

Широкое применение нелинейных ограничителей распространено в линиях электропередач, где они выполняют роль молниезащиты, а сами линии являются грозоразрядниками. В промышленных применениях ограничители перенапряжения используются для защиты различных электрических устройств и персонала, например, в тяговых и трансформаторных подстанциях, распределительных устройствах и т д.

Виды ОПН

Ввиду широкого круга решаемых задач ограничители перенапряжения подразделяются на несколько типов, которые различаются по следующим параметрам:

• Класс напряжения — рабочее значение, на которое рассчитан ограничитель, делится на единицы до 1 кВ и выше, как правило, класс напряжения соответствует нормативному значению электрических параметров сети (6, 10, 35 кВ).
• Материал оболочки – определяет тип утепления наружного слоя, чаще всего используются фарфоровые или полимерные модели.
• Класс безопасности – определяет возможность установки либо на открытой части, либо только внутри помещения.
• Количество элементов или фаз — количество ограничителей перенапряжений зависит от количества защищаемых фаз и величины питающего их напряжения.

Так для каждой из фаз в электроустановке может быть установлена ​​отдельная колонка или одна на всех. Также следует отметить, что в электроустановках 110 кВ и более ОПН для одной фазы может быть собран из нескольких однотипных элементов, например из трех на 35 кВ.

В зависимости от причин возникновения перенапряжения в сети защитное устройство должно быть построено в соответствии с требованиями стандартов:

• ГОСТ Р 50571.18-2000 — от возможных перенапряжений в сетях низкого напряжения при коротких замыканиях на верхнюю сторону.
• ГОСТ Р 50571.19-2000 — от перенапряжений, вызванных ударами молнии и в результате переключений электроустановок.
• ГОСТ Р 50571.20-2000 — от перенапряжений, возникающих при электромагнитных воздействиях.

Комбинация нескольких видов позволяет строить многофункциональные или ступенчатые ограничители.

Фарфоровые

Достаточно распространенный вариант – замена ограничителей перенапряжений на фарфоровый корпус. Такие модели отличаются рабочими параметрами, так как керамика невосприимчива к воздействию солнечной радиации, а находящийся внутри стопор клапана практически не зависит от температуры окружающей среды.

Существенным преимуществом этих ограничителей является также их высокая механическая прочность на сжатие и растяжение, благодаря чему их можно использовать и в качестве опорной конструкции.

Однако фарфоровые разрядники для защиты от перенапряжения относительно тяжелы и также представляют серьезную опасность в случае их разрыва, поскольку осколки фарфора могут ударить по близлежащим зданиям и травмировать персонал.

Полимерные

С развитием химической промышленности и распространением полимеров в качестве диэлектриков они в значительной степени заменили разрядники из фарфора. Полимерные разрядники представляют собой устройства с оболочкой из резины, винила, ПТФЭ или других подобных материалов.

Полимерные барьеры гораздо более устойчивы к влаге, легче по весу и более взрывобезопасны, так как при разрушении корпуса избыточным давлением внутри колонны оболочка повреждается по линии разлома, а не разлетается острыми осколками. Существенным преимуществом полимерных моделей является их устойчивость к динамическим нагрузкам.

К недостаткам полимерных ОПН можно отнести способность собирать на поверхности диэлектрика пыль и другие загрязнения, что со временем приводит к увеличению пропускной способности, увеличению тока утечки и ухудшению состояния изоляции. Полимеры также боятся солнечной радиации и колебаний температуры окружающей среды.

Одноколонковые

Такие разрядники представляют собой простой конструктивный элемент с нелинейным сопротивлением. Количество полупроводниковых пластин в них прописывается в соответствии с категорией защищаемой электроустановки. В зависимости от количества и вида пыли и мусора, оседающих на поверхности, ОПН с колонной подразделяются на классы от II до IV по градации ГОСТ 9920.

Многоколонковые

В отличие от предыдущих ограничителей перенапряжения, эти блоки защиты высокого напряжения имеют несколько колонн, модулей или блоков, объединенных в одну систему. Этот тип разрядника отличается большей надежностью по отношению к защищаемым объектам, так как способен реагировать как на одиночные, так и на дифференциальные перенапряжения.

Технические характеристики

При выборе конкретной модели ОПН необходимо учитывать следующие параметры устройства:

• Время срабатывания — характеризует скорость открытия полупроводникового элемента ограничителя после повышения напряжения.
• Рабочее напряжение – определяет количество электрической энергии, которое ОПН может выдержать без нарушения работоспособности в течение любого промежутка времени.
• Номинальный перенапряжение — значение срабатывания, которое ОПН способен выдержать в течение 10 секунд, также нормируется вместе с оставшимся в сети остаточным напряжением.
• Ток утечки — возникает в результате подачи напряжения на ограничитель перенапряжения и определяется его омическим сопротивлением или параметрами сопротивления. В исправном состоянии этот параметр составляет сотые или тысячные доли ампер, протекающие через оболочку и полупроводник от источника к грозозащитному проводу.
• Ток разряда — величина, образующаяся при импульсном ударе, в зависимости от источника перенапряжения подразделяется на атмосферный, электромагнитный и коммутационный импульсы.
• Стойкость к импульсным токам — определяет способность сохранять целостность всех элементов конструкции в аварийном режиме.

Обслуживание и диагностика ОПН

В процессе эксплуатации разрядники не являются одноразовым элементом. Поэтому они могут многократно выполнять операции передачи импульсного разряда на заземляющую шину в автоматическом режиме.

Из-за особенностей тока и величины перенапряжения разрядник может терять заводские настройки, снижать эффективность своей работы вплоть до полного выхода из строя. Для предотвращения подобных ситуаций они подлежат периодической проверке в процессе эксплуатации, что регламентировано п. 2.8.7 ПТЭЭП. Это проверяет:

• Сопротивление — не реже одного раза в 6 лет, измеряется мегаомметром.
• Текущая линия — проверяется, только если предыдущий параметр уменьшен.
• Напряжение КЗ и герметичность проверяются только после заводского ремонта или при вводе в эксплуатацию на заводе. Независимые энергоснабжающие и эксплуатирующие организации такие диагностические мероприятия для ограничителей не проводят.
• Тепловизионные измерения должны выполняться в соответствии с инструкциями производителя или местным профилактическим обслуживанием.

В процессе эксплуатации также может производиться внешний осмотр блока на наличие прогаров, сколов, загрязнений или других дефектов изоляции.

Как выбирать стабилизатор

Стабилизатор следует выбирать исходя из суммарной мощности бытовых потребителей. При этом устройство обязательно должно иметь приличный запас хода.

Основные причины возникновения скачков напряжения в сети

Скачки напряжения могут различаться по величине отклонения от нормы, по их продолжительности и динамике нарастания/спада в зависимости от причин их возникновения:

• Высокая нагрузка на сеть. Одновременное подключение большого количества электроприборов при недостаточной мощности сети приводит к нестабильности напряжения. Это может ощущаться, например, как мерцание лампочек или внезапное отключение электроприборов. Это явление обычное, особенно по вечерам;
• Мощный потребитель рядом. Бывает, если поблизости находятся промышленные предприятия, торговые центры, административные здания с мощной системой вентиляции и так далее.
• Обрыв нейтрального провода. Нулевой провод выравнивает напряжение на потребителях электроэнергии. При его пробое (сгорание, окисление) одни потребители получат повышенное напряжение (а другие заниженное), что, скорее всего, приведет к выходу из строя незащищенной электротехники.
• Ошибка соединения. Например, если нулевой и фазный провода были перепутаны между собой;
• Плохая проводка. Неисправности возникают из-за изношенной проводки, использования некачественных материалов и неправильно выполненных монтажных работ.
• Удар молнии. Удары молнии в линии электропередач могут вызвать резкие скачки напряжения в тысячи вольт. Представляет особую опасность, так как средства защиты не всегда успевают сработать.

Возможные последствия скачков напряжения

Производители электрооборудования учитывают нестабильный характер напряжения и возможность скачков и провалов. Например, устройство с номинальным напряжением 220 вольт может работать при напряжении 200 вольт и выдерживать скачки напряжения до 240 вольт.

В то же время регулярная эксплуатация оборудования с большими отклонениями от нормы сокращает срок его службы. Сильные удары электрическим током могут повредить оборудование и даже причинить ущерб имуществу и здоровью, например вызвать пожар.

Выход из строя электроприборов в результате скачков напряжения не покрывается гарантийными договорами, а это означает, что бремя затрат на ремонт и замену ложится на владельца, что может стать серьезным ударом по семейному бюджету.

В некоторых случаях можно подать в суд на поставщика электроэнергии, но это долго, сложно и дорого и не гарантирует успеха. Легче заранее предусмотреть защиту своего дома от таких проблем.

Способы защиты от скачков напряжения

В зависимости от особенностей нарастания напряжения и характера его возникновения применяют разные устройства защиты. Рассмотрим самые важные из них:

Сетевой фильтр

Простое и доступное решение для защиты маломощного оборудования. Обычно это удлинитель или моноблок с вилкой, розеткой (или розетками) и выключателем с индикацией питания. Сетевые фильтры следует отличать от обычных удлинителей, которые не имеют защиты, но очень похожи внешне. Защищает от перенапряжения до 400 — 500 вольт, а ток нагрузки не может превышать 5 — 15 А.

С технической стороны сетевой фильтр представляет собой простую систему с несколькими конденсаторами и катушками индуктивности.

В то же время блоки питания большинства современных электроприборов уже содержат схемы, выполняющие аналогичную функцию. Это означает, что на практике сетевые фильтры часто выполняют функцию простого удлинителя с дополнительной защитой от перенапряжения в сети.

Реле защиты РКН и УЗМ

Устройство отключает питание, если напряжение выходит за допустимые пределы. После возвращения напряжения в заданные пределы подача восстанавливается (автоматически или вручную, в зависимости от модели). Устройство подключается после ввода компьютера.

Основные преимущества РКН и УЗМ:

• Скорость отклика несколько миллисекунд;
• Выдерживает нагрузки от 25 до 60 А;
• Небольшой размер и простая установка;
• Достаточные площади для максимального и минимального натяжения;
• Отображение показателей электрического тока в режиме реального времени;

Устройство эффективно для защиты от обрывов нулевого провода и умеренных скачков напряжения. Однако реле не могут обеспечить стабильное напряжение и защитить от перенапряжения, вызванного ударами молнии.

Читайте также: Дифференциальная защита трансформатора и другие виды защит

Расцепитель минимального-максимального напряжения (РММ)

Устройство защищает от высокого и низкого напряжения. Эффективен при обрыве нулевого провода и перекосе фаз в трехфазных сетях, но не защищает от высоковольтных импульсов.

Устройство отличается небольшими размерами, легкой установкой и доступной ценой.

Примечание. ПММ не имеет функции автоматического включения, что может привести к порче продуктов в холодильнике, прекращению обогрева помещения зимой и тому подобным проблемам.

Стабилизаторы

Устройства используются для «сглаживания» электропитания в сетях, склонных к нестабильной работе. Эффективен при перепадах напряжения, но может не справиться с высоким напряжением.

К преимуществам устройства относятся: длительный срок службы; быстрый ответ; держать напряжение на стабильном уровне. Главный недостаток стабилизаторов – высокая цена.

Устройства защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП)

Они используются для защиты от быстрых мощных скачков тока, обычно вызванных ударами молнии в линии электропередач. Существует два типа таких устройств:

• Клапан и искровые разрядники. Их устанавливают в высоковольтных сетях. При импульсном перенапряжении в приборе происходит пробой воздушного зазора, фаза приближается к земле, разряд уходит на землю;
• Ограничители перенапряжения (ОПН). В отличие от разрядников, они имеют небольшие размеры и используются в частных домах. Внутри установлен варистор. При нормальном напряжении ток через него не протекает, а при перенапряжении ток увеличивается, а значит, напряжение можно снизить до нормального значения.

Датчик повышенного напряжения (ДПН)

Используется совместно с УЗО (устройством защитного отключения) или дифференциальной машиной. ДПН определяет превышение установленной нормы напряжения, после чего УЗО размыкает цепь.

УЗИП: особенности выбора и применения

Даже кратковременные импульсные скачки напряжения, в несколько раз превышающие номинальное напряжение, могут нанести непоправимый ущерб дорогостоящей электротехнике и электронике и даже стать причиной пожара.

Перенапряжение в сети может возникнуть из-за гроз, аварий или переходных процессов. Например, перенапряжения могут быть результатом удара молнии в систему молниезащиты или ЛЭП, коммутации мощных индуктивных потребителей, таких как электродвигатели и трансформаторы, коротких замыканий.

Что такое УЗИП и для чего оно нужно?

Ограничитель перенапряжения в электроустановках напряжением до 1 кВ называется УЗИП. Устройства защиты от перенапряжения предназначены для защиты электрооборудования от таких ситуаций.

Они служат для ограничения переходных перенапряжений и отвода импульсов тока на землю, снижая амплитуду перенапряжения до безопасного для электроустановок и оборудования уровня. УЗИП используются как на объектах, так и на промышленных предприятиях.

Важнейшим российским документом, определяющим, что такое УЗИП, является ГОСТ Р 51992-2002 «Устройства защиты от перенапряжения в низковольтных распределительных сетях».

УЗИП предназначены для обеспечения защиты от ударов молнии в систему молниезащиты здания (сооружения) или воздушной линии (ЛЭП), защиты высокочувствительного оборудования и оборудования от импульсных и коммутационных бросков тока. Широко используются УЗИП с быстрым креплением для монтажа на DIN-рейку.

К устройствам защиты от перенапряжения относятся устройства нескольких категорий:

I класс	Для защиты от прямого воздействия молнии. Они защищают от импульсов длительностью 10/350 мкс: удар молнии во внешнюю систему молниезащиты и удар молнии в линию электропередач рядом с объектом. Амплитуда пульсирующих токов с крутизной фронта волны 10/350 мкс находится в пределах 25-100 кА, длительность фронта волны достигает 350 мкс.	Устанавливаются на вводе в питающую сеть здания (ВРУ/ГРЩ). Эти узлы должны быть оборудованы вводно-распределительными узлами для административных и производственных зданий и многоквартирных домов.
II класс	Они обеспечивают защиту от перенапряжений, вызванных коммутационными процессами, а также выполняют функции дополнительной молниезащиты. Предназначен для защиты от импульсов 8/20 мкс. Защищают от ударов молнии в ЛЭП, от включения системы электроснабжения. Амплитуда токов — 15-20 кА.	Монтируется и подключается к сети в распределительном щите. Они служат дополнительной защитой от импульсов, не полностью нейтрализуемых УЗИП класса I.
III класс	Для защиты от перенапряжений, вызванных бросками остаточного напряжения и асимметричным распределением напряжения между фазой и нейтралью. Также работает как фильтр для высокочастотных помех. Предназначен для защиты от остаточных импульсов 1,2/50 мкс и импульсов 8/20 мкс после УЗИП класса I и II.	Они используются для защиты чувствительного электронного оборудования рядом с местом его установки. Типичными областями использования являются IT и медицинское оборудование. Также актуально для частного дома или квартиры – подключаются и устанавливаются непосредственно у потребителей.

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

Как работает УЗИП?

SPD устраняет скачки напряжения:

• Несимметричный (синфазный) режим: фаза-земля и нейтраль-земля.
• Симметричный (дифференциальный) режим: фаза-фаза или фаза-нейтраль.

В несимметричном режиме, когда напряжение превышает порог, 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 используется трехполюсный УЗИП. Не имеет контакта для подключения нейтрального проводника.

В системе заземления TN-C используется трехполюсный УЗИП.
Не имеет контакта для подключения нейтрального проводника

В разрядниках при воздействии грозового разряда в результате перенапряжения прорывается воздушный зазор в перемычке, соединяющей фазы с контуром заземления, и высоковольтный импульс уходит на землю. В вентильных разрядниках высоковольтный импульс в цепи с искровым промежутком гасится резистором.

УЗИП на основе газонаполненных разрядников рекомендуется применять в зданиях с наружной системой молниезащиты или снабжаемых электроэнергией по воздушным линиям.

В варисторных блоках варистор подключается параллельно защищаемому оборудованию. При отсутствии импульсных напряжений ток, проходящий через варистор, очень мал (близок к нулю), но как только возникает перенапряжение, сопротивление варистора резко падает, и он шунтирует его, рассеивая поглощенную энергию. Это приводит к падению напряжения до номинального, и варистор возвращается в непроводящий режим.

SPD имеет встроенную тепловую защиту, которая обеспечивает защиту от перегорания в конце срока службы. Но со временем, после нескольких отключений, варисторный сетевой фильтр становится токопроводящим. Индикатор информирует об окончании срока службы. Некоторые УЗИП обеспечивают внешнюю индикацию.

Как выбрать УЗИП?

При проектировании защиты от перенапряжения в сетях до 1 кВ обычно предусматривают три уровня защиты, каждый из которых рассчитан на определенный уровень импульсных токов и форму фронта волны. На входе установлены разрядники (класс УЗИП I) для обеспечения молниезащиты. Следующее защитное устройство класса II подключается к распределительному щиту дома.

Он должен снижать перенапряжения до уровня, безопасного для бытовых приборов и электросети. В непосредственной близости от оборудования, чувствительного к перенапряжениям в сети, возможно подключение УЗИП III класса. Предпочтительно использовать УЗИП от одного поставщика.

Для согласования работы ступеней защиты устройства должны быть расположены на определенном расстоянии друг от друга — более 10 метров по питающему кабелю. Для меньших расстояний требуется дроссель для компенсации недостающих активно-индуктивных сопротивлений проводов. Также рекомендуется защищать SPD плавкими вставками.

Для каскадной защиты требуется минимальное расстояние 10 м между защитными устройствами.

Классы SPD неоднородны и зависят от конкретной страны. Каждая строительная организация может относиться к одному из трех тестовых классов. Европейский стандарт EN 61643-11 включает определенные требования стандарта IEC 61643-1. На основе МЭК 61643 создан российский ГОСТ Р 51992.

Необходимость защиты, экономическая выгода от защитных устройств и соответствующих защитных устройств должны определяться с учетом факторов риска: соответствующие стандарты прописаны в МЭК 62305-2. Критерии проектирования, установки и технического обслуживания рассматриваются для трех отдельных групп:

Первый	Защитные меры для минимизации риска повреждения имущества и травм	МЭК 62305-3
Второй	Защитные меры для сведения к минимуму отказов электрических и электронных систем	МЭК 62305-4
В третьих	Защитные меры для минимизации риска повреждения имущества и выхода из строя сети (в основном электрических и телекоммуникационных линий)	МЭК 62305-5

 

Нормы установки грозозащитных разрядников прописаны в международном стандарте IEC 61643-12 (принципы выбора и использования). В международном стандарте IEC 60364 (Электроустановки зданий) содержится несколько полезных разделов):

• IEC 60364-4-443 (защита для безопасности). Если установка питается от воздушной линии или включает в себя воздушную линию, должна быть обеспечена защита от перенапряжения, если уровень молнии в рассматриваемом месте соответствует AQ 1 (более 25 грозовых дней в году).
• IEC 60364-4-443-4 (выбор установочного оборудования). Этот раздел поможет вам выбрать уровень защиты ОПН в зависимости от защищаемых нагрузок. Номинальное остаточное напряжение защитных устройств не должно превышать напряжения импульсного сопротивления по категории II.

В качестве первого шага лучше использовать УЗИП на основе разрядников без съемного модуля. Вряд ли вам удастся найти варисторный блок с номинальным током Iimp более 20 кА. Шкаф, в котором устанавливается этот тип УЗИП, должен быть изготовлен из негорючего материала.

Важнейшим параметром, характеризующим УЗИП, является уровень защитного напряжения вверх. Оно не должно превышать сопротивление электрооборудования импульсному напряжению. Для УЗИП I класса Up не превышает 4 кВ. Уровень защитного напряжения Up для устройств класса II не должен превышать 2,5 кВ, для класса III — 1,5 кВ.

Это уровень, который должна выдерживать техника.
Есть еще несколько важных параметров, которые необходимо знать при выборе УЗИП. Максимальное продолжительное рабочее напряжение Uc представляет собой действующее значение переменного или постоянного тока, который непрерывно подается на УЗИП.

Оно равно номинальному напряжению с учетом возможного перенапряжения в сети.

Номинальный ток нагрузки IL — это максимальный непрерывный переменный (среднеквадратический) или постоянный ток, который может подаваться на нагрузку. Этот параметр важен для УЗИП, включенных последовательно с защищаемым оборудованием. УЗИП обычно подключаются параллельно цепи, поэтому для них этот параметр не указывается.

На сегодняшний день многие крупные потребители электрической энергии успешно используют качественные элементы УЗИП в России. Положительные результаты испытаний и эффективность применения УЗИП в России позволяют говорить о целесообразности и целесообразности их использования в российских условиях. Осталось выбрать нужную модель устройства и установить его на заводе.