Устройство защиты от перенапряжения в квартире: как защитить бытовую технику от перенапряжения в сети 220 В

Содержание

Полезные материалы о устройства защиты от импульсных перенапряжений

В данном разделе мы собрали полезные материалы о устройствах защиты от импульсных перенапряжений.
Среди них:
– Зачем нужны УЗИП и где они применяются;
– Виды и типы устройств;
– Как выбрать оборудование;
– Как определить срабатывание УЗИП;
– Импульсные перенапряжения – пути возникновения и проникновения, виды, последствия;
– УЗИП и УЗО в чём разница?

Как определить, что УЗИП сработал?

Никак. УЗИП не снабжаются встроенными индикаторами или счетчиками срабатывания. Чтобы зафиксировать факт срабатывания УЗИП или для мониторинга сети на предмет возникновения импульсных перенапряжений, можно поставить счетчик импульсов на основе датчиков тока.

Зачем нужно индикаторное окошко на корпусе УЗИП?

Оно отражает состояние рабочего элемента УЗИП. Красный цвет означает выход из строя варистора или разрядника и необходимость замены съемного модуля.

УЗИП одноразовое устройство или многоразовое?

УЗИП – устройство многократного действия, после срабатывания оно возвращается в исходное непроводящее состояние.

Какое количество срабатываний имеет УЗИП?

УЗИП более 20 раз пропускает номинальный разрядный ток 8/20 мкс, и, хотя бы единожды без разрушений, – максимальный разрядный ток 8/20 мкс.

Но если УЗИП выбран неверно с точки зрения несоответствия параметрам возможных воздействий, или выбран верно, но случилось нерасчетное воздействие, или УЗИП на базе варистора установлен в сеть, где происходят колебания (скачки) напряжения, то возможен его преждевременный выход из строя.

Почему УЗИП может выйти из строя?

УЗИП может разрушиться из-за нерасчетных воздействий, если фактический ток молнии через (модуль) УЗИП превысит указанные в паспорте значения импульсного или разрядного тока молнии. УЗИП на базе варисторов может выйти из строя из-за нагрева под воздействием тока утечки при длительном превышении допустимого напряжения. Если для сети нехарактерны скачки напряжения, то в процессе эксплуатации современные варисторы практически не подвержены деградации.

Непосредственной причиной повреждения УЗИП на базе разрядников может стать неспособность погасить дугу сопровождающего тока.

УЗИП и УЗО – в чём разница?

УЗО и УЗИП – устройства разного назначения. УЗО (УДТ) – это дифференциальный выключатель, реагирующий на разность токов, УЗИП – не выключатель, а ограничитель импульсных перенапряжений. УЗИП устанавливается электрически параллельно нагрузке и ограничивает перенапряжение, оставляя нагрузку в работе. Поэтому УЗО не заменяет УЗИП, а УЗИП не заменяет УЗО.

Уровень защиты УЗИП – лучше больше или меньше?

Под уровнем защиты УЗИП понимается напряжение, которое будет приложено к изоляции защищаемого оборудования.

Какое устройство лучше защитит от грозы УЗИП или ОПН?

Сеть до 1000 В лучше защитит УЗИП в силу того, что среди УЗИП есть устройства I класса на базе разрядников, способные выдержать импульсный ток молнии формой волны 10/350 мкс.

ОПН-0,4 кВ могут классифицироваться в качестве УЗИП II класса, поскольку они не проходят испытания импульсом тока 10/350 мкс. Т.е. корректно сравнивать УЗИП II класса и ОПН-0,4 кВ. Если паспортные характеристики этих устройств одинаковые, то у УЗИП будет преимущество в том, что они монтируются на стандартную дин-рейку, в то время как ОПН-0,4 кВ имеют крепление под болт, которое требует дополнительного места в шкафу.

В общем случае, более широкий ассортимент УЗИП позволяет подобрать устройство с любыми параметрами для установки в любой зоне молниезащиты.

Есть ли смысл во внешней молниезащите без УЗИП и в УЗИП без внешней молниезащиты?

Есть. Внешняя молниезащита предотвратит неконтролируемый удар молнии в объект, и, соответственно, механические разрушения, потерю электроснабжения, пожар. При этом при отсутствии УЗИП возможно повреждение оборудования из-за перенапряжений, связанных с увеличением потенциала заземляющего устройства и протеканием тока молнии по токоотводам.

Если на объекте нет внешней молниезащиты, то считается, что прямой удар молнии – нерасчетный случай. Здесь источником воздействия на оборудование может стать питающая воздушная или кабельная линия 0,4 кВ при ударе молнии непосредственно в ВЛ или в землю поблизости. УЗИП во вводном щитке предотвратит выход из строя помехочувствительного оборудования.

При скачках напряжения в сети УЗИП спасет оборудование или нет?

Не спасет. УЗИП защищает не от скачков напряжения, а от импульсных перенапряжений – быстро нарастающих, мощных импульсов, длительность которых лежит в микросекундном диапазоне. «Скачками» называют незначительные по величине колебания напряжения, длительность которых лежит в секундном диапазоне. От «скачков» защищает реле напряжения, отключая и нагрузку, и УЗИП.

Как УЗИП реагирует на скачки напряжения в сети?

УЗИП в состоянии выдержать повышение сетевого напряжения определенной кратности в течение ограниченного времени – эта характеристика называется «временное перенапряжение» или «temporary overvoltage». Например, при длительно допустимом максимальном напряжении 255 В УЗИП способно выдержать повышение до 355 В в течение 5 с. Далее должно сработать реле напряжения. Вероятно, УЗИП на базе варисторов отключится встроенным терморасцепителем при длительном превышении максимального напряжения и возрастании тока утечки. УЗИП на базе разрядников не сработает и не повредится, если скачок напряжения будет ниже уровня статического разрядного напряжения разрядника.

Можно ли размещать УЗИП и реле напряжения в электрическом щите внутри квартиры или дома?

Можно. Эти устройства не влияют друг на друга. Реле напряжения отключит нагрузку при колебаниях напряжения в сети. УЗИП сработает при кратковременных импульсных (грозовых, коммутационных) воздействиях, выровняв потенциалы между рабочими проводниками и обеспечив условия для безопасного функционирования нагрузки без ее отключения. Хорошо, если реле будет установлено до УЗИП.

При каких условиях срабатывания УЗИП надо менять сменный модуль?

Если на корпусе съемного модуля УЗИП визуальный индикатор поменяет цвет на красный, это означает что надо менять модуль с рабочим элементом. При штатном срабатывании УЗИП индикатор не меняет цвет. Съемный модуль подлежит замене только при повреждении рабочего элемента. Например, варистор может выйти из строя из-за нагрева током утечки, возникающим при нарушении структуры варистора во время эксплуатации. Этот факт фиксируется визуальным индикатором на корпусе съемного модуля УЗИП, который меняет цвет на красный.

Есть ли у УЗИП удалённая индикация состояния рабочего модуля?

Да, УЗИП может быть оснащено дополнительно дистанционной сигнализацией – «сухим» перекидным контактом на ток 0,5 А. Дистанционная сигнализация срабатывает, когда УЗИП отключается из сети встроенным терморасцепителем. Это разумная и недорогая опция целесообразна для УЗИП на базе варисторов. Для УЗИП на базе разрядников возможный выход из строя не связан с нагревом током утечки, поэтому здесь встроенный терморасцепитель неэффективен, и дистанционная сигнализация, как правило, не применяется.

Зачем устанавливать выключатель или предохранитель в цепь УЗИП?

Коммутирующее устройство может устанавливаться последовательно с УЗИП для защиты сети от короткого замыкания при выходе УЗИП из строя.

Как лучше защитить сеть при повреждении УЗИП – автоматическим выключателем или предохранителем?

Защитить сеть от КЗ при повреждении УЗИП лучше с помощью предохранителя. Выключатель не применяют в цепи УЗИП из-за того, что падение напряжения на индуктивности выключателя при протекании через него импульсного тока суммируется с остающимся напряжением на выводах УЗИП, увеличивая, тем самым, его уровень защиты. Кроме того, выключатель может выйти из строя при воздействии импульсного тока амплитудой десятки килоампер. В качестве коммутирующего аппарата лучше использовать предохранитель, т.к. у него нет индуктивного сопротивления, его конструкция проще и надежнее.

Как правильно выбрать предохранитель в цепях УЗИП? Можно ли обойтись без предохранителя?

В бытовой сети малой мощности можно и даже нужно обойтись без предохранителя, потому что обычно невозможно скоординировать требуемый номинал предохранителя и заданный номинал вышестоящего выключателя.

Номинал предохранителя в цепи УЗИП должен, с одной стороны, быть достаточно большим, чтобы пропускать импульсы тока молнии, не мешая срабатыванию УЗИП. С другой стороны, его номинал должен быть на ступень ниже номинала вышестоящего выключателя, чтобы отключать ток КЗ при повреждении УЗИП, оставляя нагрузку в работе. Таким образом, номинал предохранителя в цепи УЗИП определяется двумя условиями.

а) Рекомендуемый номинал предохранителя определяется производителем УЗИП путем оценки теплового действия тока молнии, которое характеризуется интегралом Джоуля ʃi2t (согласно ГОСТ МЭК 60269-1). Величина тока принимается равной ожидаемому току через УЗИП – это импульсный ток молнии для УЗИП I класса и номинальный разрядный ток для УЗИП II класса. Соответственно, чем выше пропускная способность УЗИП (по Iimp или In), тем выше рекомендуемый номинал предохранителя.

б) Номинал вышестоящего автоматического выключателя должен как минимум на одну ступень превышать номинал предохранителя. В противном случае при повреждении УЗИП и протекании через него тока КЗ сработает не предохранитель, а вводной выключатель, отключив и УЗИП, и нагрузку. Выполнение этого условия гарантирует непрерывность питания.

Проблема в том, что в большинстве сетей малой мощности установлены вводные выключатели небольшого номинала (16-63 А), и их согласование с предохранителем становится невозможным. Это естественное положение вещей, являющееся следствием несоразмерности мощностей источника электроснабжения и молнии.

В этом случае мы рекомендуем установку УЗИП без коммутационных аппаратов. Такая схема при штатном функционировании УЗИП обеспечит непрерывность защиты оборудования при грозовых перенапряжениях, а в случае повреждения УЗИП его коммутирует вышестоящий выключатель.

Таким образом, нужно сравнить рекомендуемый производителем номинал предохранителя с номиналом вышестоящего выключателя, и если номинал выключателя ниже, то целесообразно отказаться от установки предохранителя в цепь УЗИП.

Если в проекте есть требование установить защитный аппарат в цепь УЗИП, но его координация с выключателем невозможна, то как быть?

Можно включить в проект предохранитель (но не выключатель), скоординированный с головными автоматами, поскольку с точки зрения пожаро- и электробезопасности применение предохранителей с номинальным током большим, чем у вводного аппарата, не имеет смысла. В этом случае при повреждении УЗИП будет обеспечена непрерывность питания нагрузки. Если же будет протекать большой ток молнии, на который рассчитан УЗИП, то сработают и УЗИП, и предохранитель. Нагрузка, вероятно, останется в работе, а предохранитель потребует замены.

Т.е. невозможно обеспечить одновременно непрерывность питания и непрерывность защиты.

Поэтому прежде, чем вы установите предохранитель в цепь УЗИП, сопоставьте требуемый номинал предохранителя и заданный номинал вводного выключателя. Скорее всего, скоординировать их не удастся, и будет повод сэкономить на предохранителе.

Есть ли смысл устанавливать плавкий предохранитель на линию нейтрали?

Предохранитель не устанавливается между N и PE-проводниками, т.к. здесь нет источника для возникновения тока КЗ при повреждении УЗИП.

УЗИП устанавливается перед автоматическим выключателем или после автоматического выключателя? Как автоматический выключатель переносит удар молнии?

УЗИП можно подключить ДО или ПОСЛЕ вводного автоматического выключателя. Зависит от того, откуда ждем помеху, хотим ли защитить сам выключатель от импульсного тока молнии, возможна ли установка предохранителя в цепь УЗИП (по условиям селективной работы с головным выключателем).

а) УЗИП подключается ПОСЛЕ вводного автомата, если источником помех являются отходящие линии нагрузки (например, прожекторные мачты). В такой схеме электроустановка и головной выключатель защищены от перенапряжений с помощью УЗИП. Преимущество схемы – возможна установка УЗИП без предохранителя, т.к. при повреждении УЗИП сработает вышестоящий выключатель. Недостаток – если в этом варианте помеха придёт со стороны питания, то выключатель может выйти из строя.

б) УЗИП подключается ДО вводного автомата, если источником помех является питающая линия. В такой схеме нагрузка и головной выключатель защищены от перенапряжений с помощью УЗИП. Преимущество схемы – защищен выключатель. Недостаток – УЗИП в этой схеме надо подключить с предохранителем, чтобы защитить сеть при повреждении УЗИП.

в) Что касается устойчивости выключателей к току молнии, то при прямом ударе молнии в систему молниезащиты объекта или питающую ВЛ и протекании импульсного тока молнии (который моделируется формой волны 10/350 мкс) любой бытовой модульный выключатель либо пропустит ток и отключится, либо получит механические повреждения. Более устойчивы к импульсному току молнии блочные выключатели в литом корпусе. Если же воздействие связано с протеканием индуктированного тока молнии (который моделируется формой волны 8/20 мкс), то оно не вызывает отключение у большинства модульных выключателей с номинальным током 25 А. В общем случае способность выключателя пропускать ток молнии без его срабатывания и/или без разрушения зависит как от конструкции аппарата, так и от параметров воздействующей волны (амплитуда, скорость нарастания, удельная энергия).

Нужно ли включать предохранитель последовательно с УЗИП класса 2 во ВРУ частного дома, если выше по питанию установлен УЗИП 1 класса?

Не нужно. Во-первых, наличие 1-й ступени защиты в виде УЗИП класса I предотвратит воздействие нерасчетных возмущений на УЗИП 2-й ступени. Во-вторых, УЗИП II класса на базе варисторов защищается встроенным терморасцепителем, который служит для коммутации УЗИП в случае его выхода из строя. В-третьих, номинал предохранителя должен быть хотя бы на ступень ниже номинала вводного выключателя, чтобы обеспечить их селективную работу при токе КЗ через УЗИП. Но для бытовых сетей это условие, как правило, невозможно выполнить, т.к. по условию обеспечения штатной работы УЗИП II класса требуется предохранитель номиналом не менее (63–125) А.

Есть ли смысл ставить УЗИП класса 2 при отсутствии УЗИП класса 1 выше по питанию?

Есть. В этом случае УЗИП II класса защитит от индуктированных перенапряжений, действуя как самостоятельный элемент защиты, а не как 2-я ступень в составе каскада.

Почему нельзя устанавливать УЗИП разных классов на расстоянии менее 10 м?

Потому что в таком случае УЗИП, установленное в качестве первой ступени, не сработает. А сработает более слабое УЗИП II или III класса, которое примет на себя полное воздействие, не ослабленное на предыдущей ступени, и выйдет из строя. Почему важно именно расстояние? Потому что это провод, а провод – это индуктивное сопротивление, на котором происходит падение напряжения. Кабель длиной менее 10 м не обеспечит такое индуктивное сопротивление и падение напряжения на нем при протекании тока молнии, которое нужно для своевременного срабатывания УЗИП 1-й ступени.

Как работают УЗИП в каскадной схеме защиты?

Рассмотрим каскад из УЗИП классов I и II. УЗИП II класса имеет более низкое напряжение срабатывания (уровень защиты), но и более низкую энергетическую стойкость, чем УЗИП I класса. А УЗИП I класса может пропустить бóльший ток, но его уровень защиты выше. При импульсных воздействиях перенапряжение начинает нарастать одновременно в точках установки УЗИП I и II класса. Первым сработает УЗИП II класса, через него начинает протекать нарастающий ток молнии. Чтобы прервать протекание тока через этот более слабый УЗИП, нужно включить в работу УЗИП I класса. Как это сделать? Увеличением напряжения, приложенного к его выводам. Наличие индуктивной развязки между двумя ступенями УЗИП в виде длинного провода или специального разделительного дросселя создаст дополнительное падение напряжения на этом индуктивном сопротивлении, которое будет приложено к выводам УЗИП I класса. Это приведет к его плановому срабатыванию. Как только срабатывает УЗИП I класса, прекращается протекание тока через УЗИП II класса. Тем самым более мощная ступень не останется зашунтированной, УЗИП более слабой ступени не пострадает, будет соблюдена координация работы ступеней каскада.

Если нет возможности обеспечить расстояние между УЗИП разных классов не менее 10 м, то между УЗИП устанавливается импульсный дроссель.

Почему в литературе указывается расстояние именно 10–15 м между УЗИП разных классов?

Задача координации УЗИП в каскадной схеме, состоящей, например, из УЗИП I и II класса, – обеспечение срабатывания УЗИП I класса, т. е. своевременное переключение тока молнии с более слабой на более мощную ступень защиты. Один метр провода имеет индуктивность примерно 1 мкГн, а скорость нарастания тока молнии обычно превосходит 0,5 кА/мкс. Соответственно, падение индуктивного напряжения на проводе Ldi/dt составит не менее 0,5 кВ/м. Чтобы УЗИП первой ступени гарантированно сработало, принимаем, что уровень приложенного к нему напряжения должен составить 5 кВ – для этого необходимо минимум 10 м провода. Таким образом, расстояние между УЗИП разных классов должно составлять не менее 10 м (если больше, то не хуже) – такое разнесение способствует координации работы УЗИП разных ступеней.

Какое расстояние должно быть обеспечено между УЗИП 3 класса и защищаемым оборудованием?

О расстоянии между УЗИП III класса и оконечным оборудованием говорят «не более». Потому что здесь в механизм нарастания напряжения, приложенного к оборудованию, включаются волновые процессы, где длина проводников будет отрицательным фактором, определяющим задержку «отклика» от сработавшего УЗИП. Кроме того, чем больше расстояние между УЗИП и оборудованием, тем больше вероятность появления на выводах оборудования дополнительного напряжения, наведенного в замкнутом контуре УЗИП – оборудование – земля. Поскольку при применении УЗИП III класса речь идет о глубоком ограничении напряжения, то любая «добавка» может стать критичной. Поэтому идеально, если между УЗИП III класса и защищаемым аппаратом будет не более 5 м.

Что такое УЗИП 1+2 класса?

УЗИП классифицируется как устройство класса испытаний I+II, если оно способно выдержать воздействия, на которые рассчитано УЗИП класса I и обеспечить при этом уровень ограничения перенапряжения, присущий УЗИП класса II. Такой эффект достигается за счет применения современных качественных рабочих элементов – разрядников и варисторов с высокой пропускной способностью импульсного тока молнии и низким остающимся напряжением.

Насколько эффективны УЗИП класса 1+2 по сравнению с каскадом из УЗИП класса 1 и 2?

УЗИП класса I+II надежнее защитит оборудование, потому что при установке каскада из двух УЗИП I и II класса зачастую проблематично обеспечить согласование работы ступеней. Под согласованной работой УЗИП I и II класса понимается своевременное включение первой, более мощной, ступени для обеспечения защиты от повреждения второй, более слабой, ступени, которая всегда срабатывает раньше. Но не всегда можно гарантировать координированную работу ступеней из-за разнообразия воздействий, отличающихся как скоростью нарастания, так и амплитудой волны тока молнии.

При установке УЗИП I+II класса важно, чтобы расстояние до защищаемого оборудования не превышало порядка 30 м по кабелю. Это ограничение определяется так называемой «зоной защиты» УЗИП – ее превышение может привести к тому, что перенапряжение, приложенное к оборудованию, успеет достигнуть критического значения раньше, чем придет «отклик» от сработавшего УЗИП. При невозможности обеспечить нужную зону защиты требуется установка промежуточного УЗИП.

При любой схеме – комбинированный УЗИП I+II класса или каскад из УЗИП I и II классов – нужно установить устройство максимально близко к защищаемому оборудованию. Для каскадной схемы, кроме того, нужно обеспечить индуктивную развязку между ступенями – это может быть участок кабеля длиной не менее 10 м или специальный дроссель.

Какой УЗИП лучше – на диодах или газорарядниках?

Эти рабочие элементы не взаимозаменяемы. Диоды и разрядники применяются в силовых УЗИП разных классов испытаний на разных ступенях защиты: разрядники – в УЗИП I класса на первой ступени, диоды – в УЗИП III класса на третьей ступени. Разрядники способны выдержать мощное импульсное воздействие, но обеспечивают «грубую» защиту. Диоды обладают невысокой пропускной способностью, но обеспечивают глубокое ограничение перенапряжений.

Комбинация разрядников и диодов обычно применяется в информационных УЗИП для обеспечения двухступенчатой схемы защиты.

Поэтому не выбираем разрядник или диод, а выстраиваем комплексную защиту.

УЗИП лучше на газоразрядниках или варисторах?

Зависит от места установки УЗИП и ожидаемых воздействий. УЗИП I класса на базе разрядников устанавливаются там, где возможно растекание тока молнии и, соответственно, от УЗИП требуется способность пропустить без повреждения импульсный ток молнии, достигающий нескольких десятков килоампер. Если проникновение тока молнии в проводники возможно, но его доля через УЗИП ожидается не более 10 кА, то ставятся УЗИП I класса на базе варисторов. Если же прямое воздействие тока молнии невозможно, то для защиты от наведенных перенапряжений нужны УЗИП II класса на базе варисторов.

Насколько оправданы опасения в возникновении тока утечки через УЗИП?

В штатном режиме эксплуатации ток утечки УЗИП на базе варисторов не превышает 1 мА. При возникновении нештатного режима и увеличении тока через варистор, УЗИП будет отключён встроенным тепловым расцепителем. Через УЗИП на базе разрядника ток утечки не протекает по определению.

В какой последовательности установить в щитке счетчик, реле напряжения, УЗО и УЗИП?

Реле напряжения устанавливается для защиты оборудования, в том числе и УЗИП, от «скачков» напряжения. УЗИП может выйти из строя в случае длительного повышения напряжения сети свыше максимального длительного рабочего напряжения УЗИП. Поэтому УЗИП лучше ставить после реле напряжения.

Насчет порядка установки УЗИП и УЗО (УДТ). В п. А.5.3 СП 256.1325800.2016 указано, что ограничители перенапряжений, в данном случае – УЗИП, следует устанавливать ДО УДТ. Это поможет избежать повреждения УЗО при протекании импульсного тока молнии и его ложной работы при повреждении УЗИП. Если речь идет об УЗИП на базе разрядников, то возможна их установка ПОСЛЕ УЗО типа S, которые обладают определенной стойкостью к токам молнии.

Варианты установки аппаратов:

Счетчик > Реле > УЗИП > УЗО (в этой схеме УЗИП не защищает счетчик).

УЗИП > Счетчик > Реле > УЗО (в этой схеме реле не защищает УЗИП от скачков напряжения).

Имеет ли значение сопротивление заземления при выборе параметров УЗИП?

Теоретически сопротивление заземления электроустановки и сопротивления всех проводящих конструкций, по которым будет растекаться ток молнии, влияют на величину тока через УЗИП. Мы должны выбрать такие параметры УЗИП, как «Импульсный ток молнии» и «Номинальный разрядный ток», т.е. обеспечить стойкость УЗИП к протекающим через него токам. Эти токи определяются сопротивлениями всех заземляющих устройств и проводящих коммуникаций. Но на практике без специальных расчетов невозможно учесть множество факторов, определяющих необходимую пропускную способность УЗИП. Поэтому целесообразно сначала определиться с нужным классом УЗИП, а потом внутри класса ориентироваться на характеристики УЗИП, доступных для заказа у выбранного производителя.

Также можно воспользоваться алгоритмом выбора УЗИП, например, предлагаемым НПО «Стример» https://www.streamer.ru/upload/docs/algorithm-22.1.2020-web.pdf

Перейти к УЗИП

назначение, принцип работы выбор по классу и установка по схеме

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.

Содержание

Причины и последствия импульсных перенапряжений сети
Для чего нужно УЗИП
Строение и принцип работы УЗИП
Виды УЗИП
- Искровые промежутки (разрядники)
- Варисторные ограничители перенапряжения
- Комбинированные устройства
Классы УЗИП
Маркировка защитного устройства
Схемы подключения
- УЗИП с однофазным питанием и системе TN-S
- УЗИП с однофазным питанием по системе TN-C
- УЗИП с трехфазным питанием и по системе TN-S
- УЗИП с трехфазным питанием по системе TN-C
Автоматы или предохранители перед УЗИП
Ошибки монтажа УЗИП

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.

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.

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).

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.

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.

Intermatic Устройство защиты от перенапряжения для всего дома: Intermatic Surge Protector

Вся электроника в вашем доме нуждается в защите от перенапряжения. Узнайте об опции сетевого фильтра Intermatic здесь.

При поддержке Intermatic

Вы знаете, что вам нужно устройство защиты от перенапряжения для вашего компьютера и принтера. Но большинство домовладельцев никогда не задумываются о необходимости защиты другой электроники в своем доме. Это ошибка, потому что все электронные устройства, такие как телевизоры с плоским экраном, DVD-плееры, модемы/беспроводные маршрутизаторы и аудиооборудование, могут быть повреждены скачками напряжения. Даже более новые бытовые приборы, такие как стиральные машины, сушилки, плиты, посудомоечные машины, микроволновые печи, устройства для открывания гаражных ворот, печи и кондиционеры, содержат дорогие печатные платы, которые могут быть повреждены скачками напряжения.

Вы можете подумать, что скачки напряжения вызываются только ударами молнии. Не правда. Удары молнии могут распространиться на каждый дом в районе удара молнии, и эти выбросы могут нанести немедленный и катастрофический ущерб вашим приборам и электронике. Но они не единственный источник разрушительных скачков напряжения. Фактически, внутреннее переключение двигателей и приборов также может вызывать переходные процессы и выбросы. Эти постоянные скачки напряжения сказываются на каждом электронном устройстве и бытовой технике в вашем доме, что в конечном итоге приводит к их отказу без предупреждения.

Страховка вашего домовладельца, вероятно, включает покрытие ущерба от перенапряжения, но это покрытие вступает в силу только после того, как вы выполнили свою франшизу, которая всегда намного больше (500 или 1000 долларов), чем стоимость устройства защиты от перенапряжения для всего дома. Таким образом, полагаться на страховку домовладельца для оплаты ущерба, связанного с перенапряжением, не имеет особого смысла, когда вы можете предотвратить ущерб в первую очередь с помощью качественного устройства защиты от перенапряжения.

Лучший способ защитить все ваши электронные устройства и бытовые приборы — это устройство защиты от перенапряжения для всего дома, установленное на панели главного выключателя, а также вставные устройства защиты от перенапряжения меньшего размера на каждом электронном устройстве или малом приборе.

Устройство защиты от перенапряжения для всего дома защищает как входящие скачки напряжения в сети, так и внутренние перенапряжения, генерируемые крупными приборами в вашем доме. Вставные устройства защиты от перенапряжений на каждом электронном устройстве или небольших бытовых приборах останавливают все другие типы перенапряжений. Вместе эти два типа обеспечивают «многоуровневый или каскадный подход», обеспечивающий максимальную защиту электропитания.

На этой странице

Какое устройство защиты от перенапряжения для всего дома следует купить?

Многие компании производят устройства защиты от перенапряжения для всего дома, внесенные в список UL, по цене от 30 до 500 долларов. Они доступны в двух разных стилях: в виде одноразового герметичного блока или в виде шкафа со сменными модулями. Большинство производителей используют технологию металлооксидных варисторов (MOV) для подавления скачков напряжения. Однако, поскольку MOV слегка ухудшаются с каждым большим скачком напряжения, все устройства защиты от перенапряжения в конечном итоге выходят из строя и должны быть заменены.

Если вы выберете устройство защиты от перенапряжения герметичного типа, вам придется заменить весь блок, когда он выйдет из строя. Это включает в себя отключение питания во всем доме, снятие крышки панели выключателя и подключение нового устройства. Это нормально, если вам удобно работать на главной панели. Если нет, вам придется нанять электрика, и это будет стоить около 300 долларов каждый раз.

Однако, если вы или ваш электрик устанавливаете устройство защиты от перенапряжений с расходными модулями для всего дома, вы можете заменить отдельные модули самостоятельно, не открывая главную панель и не отключая питание во всем доме.

Я установил устройство защиты от перенапряжений в доме моего сына

Мой сын только что построил новый дом и наполнил его всевозможными электронными устройствами. И, поскольку у всех его приборов есть причудливый цифровой дисплей, это означает, что все они имеют электронные платы, которые могут быть повреждены скачками напряжения. Удивительно, но, несмотря на то, что электрики протянули его дом коаксиальным кабелем и высокоскоростным интернет-кабелем в каждую комнату, они не установили устройство защиты от перенапряжений во всем доме.

Зная, что ему грозит повреждение от перенапряжения, я решил установить устройство защиты от перенапряжения Intermatic IG2240-IMS для всего дома. Я выбрал сетевой фильтр Intermatic по нескольким причинам. Во-первых, модели Intermatic со сменными расходными материалами изготовлены с использованием усовершенствованной технологии термозащиты MOV (TPMOV), которая отключает MOV от цепи, если скачок напряжения вызывает пробой из-за перенапряжения. Это важная функция безопасности. Кроме того, модули имеют два светодиода, которые сообщают вам, что они включены и работают, а также о том, что они требуют замены. Кроме того, шкаф имеет собственное отключение питания. Чтобы заменить модуль, мой сын просто щелкает выключателем, дергает модуль и вставляет новый.

Наконец, устройство защиты от перенапряжения Intermatic для всего дома имеет отличные характеристики защиты от перенапряжения и шесть режимов защиты. Так что однозначно качественный агрегат. Кроме того, он имеет сильную 10-летнюю гарантию и гарантию покрытия подключенного оборудования на сумму 25 000 долларов США для всей электроники и бытовой техники в его доме. Отдельные сменные модули стоят около 50 долларов каждый.

Устанавливаем блок защиты от перенапряжения Intermatic

Все устройства защиты от перенапряжения для всего дома работают лучше всего, когда они подключены к выключателю, расположенному сразу после главного выключателя. Таким образом, они могут сразу же отводить скачки напряжения, когда они попадают в панель от внешних линий электропередач. Чтобы начать установку, мы отключили главный выключатель, сняли крышку панели и переместили существующие выключатели на две позиции вниз, чтобы было достаточно места для установки нового 30-амперного выключателя 220 В в рекомендуемом месте.

Основная панель в доме моего сына закреплена на шпильках с каждой стороны. Так как мы хотели расположить сетевой фильтр Intermatic как можно ближе к выбивному отверстию рядом с новым выключателем, нам пришлось просверлить отверстие в одной из шпилек. Затем мы пропустили провода от блока Intermatic через жесткий ниппель со смещением на 90 градусов, муфту и жесткий ниппель, фитинг и контргайку. Мы прикрепили шкаф Intermatic к деревянному блоку и подсоединили кабелепровод к 3/4-дюймовому. нокаут на главной панели.

Мы подключили два черных провода напрямую к каждой клемме 30-амперного автоматического выключателя. Затем мы проложили белые и оголенные медные провода (с соблюдением минимального радиуса изгиба) к шине нейтрали/заземления и закрепили их.

Затем мы переустановили крышку главной панели и крышку на блоке защиты от перенапряжений Intermatic, вставили расходные модули и включили питание основной панели и блока Intermatic. В каждом модуле загорелся свет, давая нам понять, что теперь мы защищены от скачков напряжения.

Мой сын уже установил сменные устройства защиты от перенапряжения для своего телевизора, модема/маршрутизатора, компьютеров и зарядных устройств для мобильных телефонов. Так что теперь он полностью защищен.

Intermatic IG2240-IMS стоит около 300 долларов США, так что это немного больше, чем у других устройств. Но ему никогда не придется нанимать электрика (или звонить мне!), когда модуль изнашивается. Теперь мы с ним уверены, что у него лучшая защита от перенапряжения.

Защита от перенапряжения для жилых помещений | Устройства защиты от перенапряжения — коммерческие и бытовые

Новая серия устройств защиты от перенапряжений BoltShield QSPD обеспечивает наилучшую защиту как от внешних, так и от внутренних перенапряжений и специально разработана для ваших жилых помещений. Из соображений стоимости и места во многих зданиях имеется только одно УЗИП, расположенное в главном центре входящей нагрузки, и не каскадно размещают УЗИП по всему зданию, как это рекомендовано IEEE. Новая серия QSPD экономична и проста в установке в большинстве панелей по всему зданию, что позволяет обеспечить защиту всего объекта.

Особенности и преимущества:

Диагностический мониторинг – зеленый/красный визуальный механический индикатор отказа, мигающий двухцветный светодиодный индикатор состояния и звуковая сигнализация с переключателем/кнопкой отключения звука
35 кА Защита от импульсных токов
Защищено 10-летней гарантией на сумму 50 000 долларов США
Каскадное подключение — несколько устройств QSPD могут быть объединены в один центр нагрузки для повышения степени защиты и пропускной способности
Небольшие размеры — BoltShield QSPD соответствует размеру выключателя Siemens QP с 2 и 3 полюсами
Соответствие стандартам и сертификаты:
— UL 1449, 4-я редакция, cUL, соответствие UL 96A, ANSI/IEEE C62. 41.1-2002, C62.41.2-2002, C62.45-2002, NEC, статья 285
— качество ISO 9001:2014 система управления, лабораторная сертификация ISO 17025:2007 (программа UL DAP), 100% проверка качества перед отправкой

Новая серия устройств защиты от перенапряжений BoltShield QSPD обеспечивает наилучшую защиту как от внешних, так и от внутренних перенапряжений и специально разработана для жилых помещений. Из соображений стоимости и места во многих зданиях имеется только одно УЗИП, расположенное в главном центре входящей нагрузки, и не каскадно размещают УЗИП по всему зданию, как это рекомендовано IEEE. QSPD BASE идеально подходит для крупных проектов и новых клиентов, которым необходимо соответствовать требованиям NEC 2020.

Особенности и преимущества:

Диагностический мониторинг – зеленый/красный визуальный механический индикатор отказа
35 кА Защита от импульсных токов
Защищено 3-летней гарантией на сумму 10 000 долларов США
Каскадное подключение — несколько устройств QSPD могут быть объединены в один центр нагрузки для повышения степени защиты и пропускной способности
Режимы защиты – комбинации первичных парных проводников электрической системы L-N, L-G и L-L имеют непосредственную защиту от перенапряжений
Небольшие размеры — BoltShield QSPD соответствует размерам 2-полюсного автоматического выключателя Siemens QP
Соответствие стандартам и сертификаты:
— UL 1449, 4-я редакция, cUL, соответствие UL 96A, ANSI/IEEE C62. 41.1-2002, C62.41.2-2002, C62.45-2002, NEC, статья 285
— качество ISO 9001:2014 система управления, лабораторная сертификация ISO 17025:2007 (программа UL DAP), 100% проверка качества перед отправкой

Автоматический выключатель и устройство защиты от перенапряжения (SPD) Siemens предлагает высокоэффективную TVSS, интегрированную с двумя однополюсными автоматическими выключателями. Это устройство включает в себя надежные характеристики разрядника перенапряжения вторичного выключателя с более низким номинальным напряжением фиксации.

Особенности и преимущества:

Вставная конструкция шириной 2 дюйма
Два 1-полюсных автоматических выключателя, не допускающих потери пространства центра нагрузки
Гарантия на 2,5 года, 20 000 долларов США
Легко устанавливается и идеально подходит для модернизации
Светодиоды отображают состояние защиты

Механические функции:

Два зеленых светодиодных индикатора показывают, что защита от перенапряжения предусмотрена для всех цепей, подключенных к щиту. В качестве эксклюзивной функции Siemens устройство уведомляет владельца о потере защиты от перенапряжения, отключая один или оба автоматических выключателя. Эти выключатели следует использовать для защиты часто используемых бытовых цепей, поскольку освещение и устройства, подключенные к этим цепям, обеспечивают эффективную индикацию наличия защиты от перенапряжения.
Если один или оба автоматических выключателя сработали, пользователь должен перевести оба автоматических выключателя в положение «ВЫКЛ», а затем «ВКЛ». Если какой-либо из индикаторов не горит, устройство все еще можно использовать для защиты цепи, но защита от перенапряжения больше не обеспечивается, и устройство должно быть заменено квалифицированным электриком.
В автоматическом выключателе и УЗИП используются металлооксидные варисторы (MOV) 150 В переменного тока, 40 мм производства Siemens. Максимальный импульсный ток для модуля SPD составляет 40 кА. Стандартный номинал отключения автоматических выключателей составляет 10k AIC. Автоматические выключатели имеют рейтинг SWD и HACR.
Все автоматические выключатели и УЗИП типа QP вставные, с зажимами нагрузки. Устройства рассчитаны на 120/240 В переменного тока и откалиброваны для приложений с максимальной температурой окружающей среды 40 градусов C.

Линейка продуктов FirstSurge ^TM для защиты от перенапряжения предлагает решения как для жилых, так и для коммерческих помещений. Сбалансированная защита и надежность блоков FirstSurge гарантируют владельцам недвижимости полную защиту их современных домов, зданий и бытовой техники.

Особенности и преимущества:

обеспечивает оптимальную производительность благодаря прямому подключению к шине или минимальному количеству кабельных соединений, что делает эту линейку одним из лучших в отрасли номиналов защиты по установленному напряжению (VPR) и мощностей по току перенапряжения! Оба диапазона от 50 кА до 1000 кА. Благодаря широкому диапазону мощностей линейка продуктов TPS3 подходит для коммерческих и жилых помещений, если уровень напряжения соответствует требованиям установки. Приобретите блок TPS для подключения к центру нагрузки или сконфигурируйте блок TPS на заводе с распределительным устройством, распределительными щитами, щитами, ЦУД и шинопроводом.

Особенности и преимущества:

TPS TranSafe Enabled — наша запатентованная схема защиты от тока короткого замыкания TranSafe гарантирует, что ваши электронные нагрузки защищены и что ваша электрическая система не выйдет из строя из-за операций по устранению неисправностей УЗИП.
Встроенный или встроенный для оптимизированной защиты. Внутренняя защита от перенапряжения значительно снижает импеданс установки, обеспечивая превосходные возможности подавления напряжения.
. Для критически важных приложений, требующих абсолютно наилучшего подавления напряжения, наши гибридные подавления SAD/MOV сочетают в себе технологию плотного зажима со встроенным подавлением, обеспечивая самые сильные из имеющихся возможностей защиты.

Промышленная вентиляция в Москве строительство монтаж в Подольске

Промышленная вентиляция в Москве строительство монтаж в Подольске