Устройства защиты от скачков напряжения УЗМ-50ЦМ

   КОНСТРУКЦИЯ УСТРОЙСТВА

Устройство представляют собой реле контроля напряжения с мощным встроенным реле на выходе, дополненное варисторной защитой. Устанавливается на монтажную рейку-DIN шириной 35мм (ГОСТ Р МЭК 60715-2003) с передним подключением проводов питания коммутируемых электрических цепей. Клеммы туннельной конструкции обеспечивают надёжный зажим проводов суммарным сечением до 25мм². На лицевой панели расположены: кнопки управления «+» и «-», двухцветный зелёный/красный светодиод (далее-СД) «норма/авария»,  жёлтый светодиод (далее-СД) «реле», трёхразрядный семисегментный индикатор для отображения информации.

 

РАБОТА УСТРОЙСТВА

При подаче питания устройство начинает контроль сетевого напряжения. Если напряжение сети находится между заданными в настройках значениями верхнего U_max и нижнего U_min порогов срабатывания начинается отсчет времени автоматического повторного включения (АПВ).

При этом на индикаторе отображается время в секундах до подключения нагрузки (оборудования) к сети. В процессе отсчета времени АПВ на дисплее периодически появляется индикация «ton». Если до окончания отсчета времени АПВ напряжение сети не выйдет за установленные пороги срабатывания, то по окончании отсчета произойдет подключение нагрузки к сети.

Затем устройство переходит в режим отображения текущего значения напряжения сети, а на индикаторе отобразится знак «U» в течение 1с, затем устройство отобразит текущее значение напряжения сети. Для перехода в режим индикации тока нагрузки необходимо однократно нажать кнопку «-», на индикаторе появится знак «А» в течение 1с, затем устройство отобразит текущее значение тока. Для перехода в режим индикации потребляемой мощности необходимо однократно нажать кнопку «-», на индикаторе отобразится знак «Р» в течение 1с, затем устройство отобразит текущее значение мощности. При нахождении в режиме отображения напряжения, тока или мощности на дисплей с периодичностью 10 секунд на 1 секунду выводится символ выбранного режима отображения (U, A или P).

Кнопка «+» используется для включения или отключения нагрузки без выдержки времени. При нажатии на кнопку «+» изменится состояние контакта реле включено/выключено. Если реле выключено вручную, то сброс и повторная подача питание не приведут к автоматическому включению нагрузки к сети. При выключенном реле на индикаторе с периодичностью в 10 сек. отображается «OFF» в течение 1секунды, и текущее значение входного напряжения.

При работе Устройство осуществляет непрерывный контроль сетевого напряжения и значения мощности потребляемой нагрузкой.

При выходе напряжения сети за установленные пороги срабатывания, устройство отсчитывает задержку срабатывания (табл.1). Если длительность аварии по напряжению сохраняется более соответствующей задержки срабатывания, происходит отключение нагрузки от сети. На дисплее отображается «U.Er» на время 1сек., устройство автоматически переходит в режим отображения измеряемого напряжения. После нормализации напряжения устройство подключает нагрузку, после отсчета времени АПВ.

Если в процессе отсчета времени АПВ напряжение сети повторно выйдет за заданные пороги срабатывания, отсчет времени АПВ сбросится.

При напряжении сети ниже 80В, на индикаторе отображается .

Если в процессе работы устройства мощность, потребляемая нагрузкой, превысит установленный порог срабатывания, устройство перейдет в режим отображения мощности «Р» и начнет отсчёт времени отключения нагрузки. В процессе отсчета времени отключения нагрузки светодиод «норма/авария» горит красным и дважды мигает зелёным. Если превышение допустимой мощности сохранится до окончания отсчета времени, устройство отключит нагрузку от сети и начнет отсчет времени включения равный значению времени отключения («t. P», устанавливается в настройках устройства). В процессе отсчета СД «норма/авария» горит зелёным и дважды мигает красным, при этом на индикаторе на 1сек. отображается «ton». Если после включения реле превышение потребляемой мощности сохраняется, повторно начинается отсчёт времени «t.

P», при этом время включения «t. P» в следующем цикле увеличивается на это же время «t. P».

С целью уменьшения пусковых токов при включении ёмкостных нагрузок включение встроенного силового реле происходит при нулевом сетевом напряжении (переходе сетевого напряжения  через ноль).

При работе Устройство осуществляет запись в энергонезависимую память значений минимального и максимального напряжения сети, максимальной мощности потребляемой нагрузкой, а также количества отключений нагрузки по каждому типу аварии.

 

ВНИМАНИЕ! При утере PIN кода восстановить его можно только у производителя.

 

Защита от повышения напряжения.

На всех блоках с гидрогенераторами, а также на блоках с мощными турбогенераторами и трансформаторами устанавливается защита от повышения напряжения.

Заводы-изготовители допускают интенсивное использование стали магнитопроводов при изготовлении крупных генераторов и трансформаторов. При этом величина магнитной индукции достигает значений близких к насыщению стали магнитопроводов. Поэтому на мощных генераторах и трансформаторах повышение напряжения сверх номинального вызывает насыщение стали магнитопроводов и как следствие повышенный их нагрев.

Опасные повышения напряжения на генераторах и трансформаторах в блочных схемах возможны в режимах холостого хода и при внезапном отключении блока от сети (при неисправностях в системах возбуждения генераторов, при ошибочных действиях дежурных, а также в режимах сброса нагрузки на гидрогенераторах из-за увеличения оборотов агрегата и отказе в работе регулятора возбуждения).

Защита от повышения напряжения блоков мощностью 160 мВт и более (рис. 9-4) выполняется в виде 2-х ступенчатой защиты максимального напряжения с использованием 2-х реле напряжения (РН1 и РН2) типа РН-58/200, имеющих высокий коэффициент возврата (К_В0,95).

Рис. 9-4. Защита от повышения напряжения генератора блока генератор-трансформатор

а) – цепи тока и напряжения

б) – оперативные цепи

Первая ступень защиты с уставкой 1,2U_ном.Г не имеет выдержки времени и может действовать только в режиме холостого хода генератора (на развозбуждение генератора) или блока.

При работе блока на нагрузку 1 ступень защиты автоматически вводится из действия с помощью 3-х фазных реле тока типа РТ-40/Р, размыкающих свои контакты при появлении тока нагрузки. При переходе генератора или блока в режим холостого хода 1 ступень защиты вводится в действие с выдержкой времени порядка 3с, перекрывающей длительность кратковременного повышения напряжения на генераторе или блоке при его отключении от сети.

Вторая ступень защиты с уставкой 1,41,5 U_ном.

Г предназначена для защиты генератора и трансформатора, работающего в сети и действует на отключение блока и развозбуждение генератора с небольшой выдержкой времени порядка 0,30,5с отстроенной от кратковременных повышений напряжения в сети ВН блока.

Генераторы блоков работают с изолированной или заземленной через дугогасящую катушку нейтралью. Сеть генераторного напряжения (обмотка статора генератора – токоведущие части от генератора к трансформатору – обмотка блочного трансформатора) при этом обладает небольшой ёмкостью по отношению к земле и следовательно, величина тока однофазного замыкания на землю в сети генераторного напряжения обычно не превышает 5А.

В качестве защиты от однофазных замыканий на землю в статоре генераторов, работающих в блоке с трансформаторами широко применяют защиту максимального напряжения нулевой последовательности

, выполненную на одном реле максимального напряжения, которое включается на обмотку разомкнутого треугольника трансформатора напряжения, установленного на главных выводах генератора.

Схема защиты представлена на рис. 9-5 и состоит из реле максимального нгапряжения 1, реле времени 2 и вольтметра 3. Реле напряжения включается на фильтр напряжения нулевой последовательности (к разомкнутому треугольнику генераторного ТН). Для правильной работы фильтра нейтраль первичной обмотки ТН должна быть обязательно заземлена, при этом напряжение на разомкнутом треугольнике

В нормальном режиме из-за погрешностей ТН и наличия третьих гармоник в напряжении в фазных э.д.с. вследствие искажения синусоидальной формы кривой, на зажимах размкнутого треугольника ТН появляется напряжение небаланса U_нб, поэтому напряжение срабатывания защиты должно удовлетворять условию:

U_с.з.>U_нб

Рис. 9-5. Схема защиты генератора блока от замыканий на землю с реле напряжения нулевой последовательности

а) схема защиты с ТН на выводах генератора;

б) зависимость U₀ и I_з от числа замкнувшихся на землю витков обмотки статора.

При замыканиях на землю (на корпус) обмотки генератора появляется напряжение нулевой последовательности U_{0 Г} = U_Ф.Г.,

где:
	–	количество замкнувшихся на землю витков обмотки статора генератора, %;
UФ.Г.	–	фазное напряжение генератора.

Защита срабатывает при условии 3U_{0 Г}>U_с.з..

На рис. 9-5, б представлена зависимость напряжения нулевой последовательности U_{0 Г} и тока замыкания на землю I_з от числа замкнувшихся витков, из которой видно, что рассматриваемая защита имеет зону нечувствительности (мёртвую зону) если U_с.з.<3U_{0 Г}=_xU_Ф.Г.,

где:
х	–	число витков, при которых U0 Г. недостаточно для действия защиты

Обычно уставка срабатывания защиты выбирается порядка U_с.з.=0,15U_{Ф. Г.} (U_с.р.=15 В), при этом защита надёжно отстроена от напряжений небаланса появляющегося на обмотке разомкнутого треугольника ТН в реальных эксплуатационных режимах, в том числе защита не реагирует на замыкания на землю в сети собственных нужд, но может сработать при замыканиях на землю в сети ВН блочного трансформатора.

На генераторах, имеющих ток замыкания на землю менее 5А защиту выполняют с действием на сигнал с выдержкой времени порядка 0,51,5с, а при токах замыкания на землю более 5А устанавливают в нулевой точке генератора дугогасящую катушку, компенсирующую ёмкостный ток генератора до величины меньше 5А.

Для повышения чувствительности защиты реле максимального напряжения включают через фильтр третьей гармоники (используют специальное реле с фильтром типа РНН-57), что значительно снижает уставку защиты (до величины 4-5 В).

Недостатком рассмотренной максимальной защиты напряжения нулевой последовательности является наличие зоны нечувствительности при замыкании вблизи нулевых выводов обмотки статора. Вероятность повреждений в указанной зоне возросла в связи с использованием на мощных генераторах (300 мВт и выше) непосредственного охлаждения обмотки статора. Поэтому в последние годы на генераторах с непосредственным охлаждением применяют защиту типа ЗЗГ-1, не имеющей мёртвую зону (так называемую «100% земляную защиту генератора»).

Схема подключения ЗЗГ-1 приведена на рис. 9-6.

Рис. 9-6. Схема подключения реле ЗЗГ-1

Защита состоит из 2-х реле: органа основной гармоники и органа третьей гармоники.

Орган первой гармоники представляет собой максимальное реле напряжения с фильтром высших гармоник, пропускающим только напряжение основной гармоники.

Реле подключается к разомкнутому треугольнику ТН генератора и предназначено для защиты генератора от замыканий на землю в обмотке статора со стороны главных выводов генератора.

Орган третьей гармоники представляет собой реле напряжения с торможением, в котором рабочее напряжение представляет собой сумму напряжений третьей гармоники , а тормозным напряжением является напряжение нейтрали. Реле подключается к разомкнутому треугольникуТН генератора и ко вторичной обмотке ДГК (или ТН нейтрали генератора) и предназначено для защиты генератора от замыканий на землю в обмотке статора со стороны нулевых выводов генератора.

Орган третьей гармоники срабатывает в режимах, когда

U_раб=>U_торм=,

где:
	–	напряжение нейтрали генератора;
	–	напряжение на главных выводах генератора.

Коэффициент торможения реле обычно принимают равным:

Значения напряжений третьей гармоники как на главных выводах, так и в нейтрали генератора относительно малы. Отношение этих напряжений практически не изменяется и не зависит от изменения нагрузки и режима работы генератора.

Орган 3-ей гармоники реагирует на отношение модулей векторов

и ,

где:
и	–	векторы напряжений 3-ей гармоники в нейтрали и на главных выводах генератора

В нормальном режиме (без замыкания на землю) защита ЗЗГ-1 не работает так как во-первых орган основной гармоники имеет уставку срабатывания превышающую напряжение небаланса на разомкнутом треугольнике ТН генератора U_{с. з1}>U_нб, и во-вторых суммарное напряжение (в рабочем контуре реле близко к нулю || и || противоположны по фазе, а в тормозном контуре действует напряжение надёжно блокируя орган третьей гармоники.

При замыкании на землю на главных выводах или в части обмотки статора со стороны главных выводов генератора орган основной гармоники срабатывает т.к. на разомкнутом треугольнике ТН генератора появляется напряжение 3U₀=U_Ф.Г.>U_с.з.1=0,15U_Ф.Г.

Орган третьей гармоники не работает, так как при замыкании на землю одной из фаз на выводах генератора напряжение равно нулю, при этом напряжение в рабочем и тормозном контурах будут равны. Срабатывание или несрабатывание защиты в этом случае зависят от коэффициента торможения, а так какК_Т настраивается равным 2, то орган третьей гармоники будет блокирован.

При замыкании в нейтрали напряжение третьей гармоники снижается до нуля, а возрастает, при этом тормозное напряжение также снижается до нуля, а рабочее возрастаетU_раб>U_торм и орган третьей гармоники срабатывает. Орган первой гармоники в этом режиме не работает т.к. имеет мёртвую зону со стороны нейтрали.

Защита ЗЗГ-1 действует на отключение и развозбуждение генератора.

Выводы:

1. В качестве защиты от однофазных замыканий на землю в статоре блочных генераторов с косвенным охлаждением применяют защиту максимального напряжения нулевой последовательности выполненную на одном реле максимального напряжения подключаемым к обмотке разомкнутого треугольника трансформатора напряжения установленного на главных выводах генератора. Защита выполняется с действием на сигнал и имеет «мёртвую зону» со стороны нейтрали генератора.

2. Для защиты блочных генераторов с непосредственным охлаждением (мощностью более 300 мВт) применяют защиту от замыканий на землю, не имеющую зоны нечувствительности типа ЗЗГ-1. Защита выполняется с действием на отключение и развозбуждение генератора.

Понимание плюсов и минусов защиты от перенапряжения

При тестировании ваших устройств может стать очевидным, что устройство нуждается в защите от перенапряжения. Большинство источников питания предлагают некоторую форму схемы защиты от перенапряжения (OVP). Целью схемы OVP является обнаружение, а затем быстрое устранение состояния перенапряжения, чтобы предотвратить повреждение тестируемого устройства (DUT). Однако важно понимать, как работает OVP вашего блока питания, чтобы максимизировать его преимущества.

Скачать эту статью в формате .PDF Этот тип файла включает в себя графику и схемы высокого разрешения, если это применимо.

Что вызывает перенапряжение?

Сам блок питания может быть источником перенапряжения. Сбой внутри источника питания может вызвать неожиданное и неконтролируемое высокое напряжение на тестируемом устройстве. Также возможно, что перенапряжение вызвано не сбоем источника питания, а какой-то ошибкой пользователя, когда пользователь программирует источник питания выше, чем может выдержать тестируемое устройство.

Причиной перенапряжения может быть внешний источник питания. Тестируемое устройство может быть подвержено перенапряжению из-за короткого замыкания проводов внутри разъема или жгута проводов, что создает высокое напряжение на тестируемом устройстве. Или матрица переключателей может выйти из строя или быть запрограммирована неправильно, что приведет к возникновению высокого напряжения на тестируемом устройстве. В этих случаях на помощь придет схема OVP блока питания. Если детектор видит напряжение выше установленного порога OVP, OVP срабатывает, и источник питания пытается снять перенапряжение с ИУ.

Как работает OVP?

Цепи OVP могут быть стационарными или отслеживающими, а также локальными или удаленными. Фиксированный OVP позволяет установить фиксированный порог напряжения вручную или дистанционно. Это фиксированное значение, так что когда выходное напряжение источника питания превышает это значение, цепь OVP отключается, и источник питания пытается снизить перенапряжение на своем выходе. Выходное напряжение источника питания можно изменить, а пороговое значение OVP останется прежним.

Отслеживающий OVP позволяет установить пороговое значение, которое изменяется в зависимости от выходного напряжения. Например, отслеживание OVP может быть установлено на 0,5 В или на 10 % выше запрограммированного выходного напряжения. Таким образом, OVP всегда выше и отслеживает настройку вывода. Хотя это звучит хорошо, возникает проблема: если вы запрограммируете неправильное значение для источника питания, OVP также будет запрограммирован неправильно. Если вы хотели запрограммировать 2,5 В, а случайно запрограммировали 25 В, то OVP будет установлено выше 25 В и не защитит от этого перенапряжения, вызванного пользователем.

Локальный OVP контролирует состояние перенапряжения на выходных клеммах источника питания. Удаленный OVP отслеживает состояние перенапряжения в удаленной точке измерения источника питания. (Дополнительную информацию о дистанционном измерении см. в разделе «Дистанционное считывание улучшает подачу напряжения при высоком токе».) ложно споткнувшись, он быстро становится неприятностью. С другой стороны, если OVP может пропустить реальное состояние перенапряжения, то это становится опасным. Давайте посмотрим, как работает каждый тип OVP в отношении ложных срабатываний или необнаруженных событий перенапряжения.

1. Фиксированный локальный OVP может дать ложное срабатывание при возникновении больших падений напряжения в отведениях.

Фиксированный-локальный OVP (рис. 1): Это наиболее распространенная реализация OVP. Представьте, что у вас есть длинные провода, идущие к тестируемому устройству, что означает большое падение напряжения в проводах. Если вам нужно 5 В на ИУ, но в проводах есть падение на 1 В, источник питания должен будет выдавать 6 В, чтобы подать 5 В на ИУ. Так что же вы устанавливаете пороговый уровень OVP? Если вам нужна защита от перенапряжения на уровне 5,5 В, OVP выдаст ложное срабатывание, потому что локальный OVP увидит 6 В, когда DUT находится на уровне 5 В. Решением может быть установка OVP на более высокий уровень, чтобы предотвратить ложное срабатывание, но что обеспечивает меньшую защиту. Другим решением может быть дистанционное обнаружение перенапряжения на ИУ (т. е. в удаленной точке измерения), а не локально на выходе источника питания.

2. Локальный OVP с отслеживанием может дать ложное срабатывание, если конденсатор в ИУ на мгновение остается заряженным до того, как источник питания сможет снизить напряжение на конденсаторе ИУ.

Локальный OVP слежения (рис. 2): Представьте, что в ИУ имеется большой конденсатор, а локальное OVP слежения настроено на 0,5 В выше запрограммированного напряжения. Вы получаете 5 В на ИУ, поэтому локальный OVP слежения установлен на 5,5 В. Теперь вы хотите перепрограммировать до 1 В, поэтому вы устанавливаете источник питания на 1 В, а локальный OVP слежения переходит в 1,5 В. Но на большом конденсаторе ИУ все еще есть 5 В, так как для падения напряжения на конденсаторе требуется время. Однако схема OVP видит больше 1,5 В и ложно отключается из-за кратковременного (и ожидаемого) перенапряжения. Решением в этом случае может быть установка некоторой задержки, позволяющей конденсатору разрядиться, но эта задержка означает, что существует отрезок времени, когда тестируемое устройство не защищено.

3. Дистанционно-отслеживающий OVP опирается на дистанционные сенсорные линии; тем не менее, обрыв линии дистанционного измерения может привести к состоянию OVP и неспособности обнаружить перенапряжение, в результате чего тестируемое устройство останется незащищенным.

Отслеживающий дистанционный OVP (рис. 3): Таким образом, отслеживающий OVP (с задержкой) позаботится об изменении напряжения во время теста, а удаленный позаботится о потерях выводов. Таким образом, OVP с удаленным отслеживанием (с задержкой) звучит как лучшее из обоих миров. Однако теперь вы полагаетесь на линии считывания для правильной работы для защиты тестируемого устройства. Это хорошая идея?

В тестовой системе часто обрываются линии дистанционного управления. Без измерительных проводов выходное напряжение обычно возрастает на источнике питания (обратная связь по измерительным линиям отсутствует, поскольку сенсорные линии разорваны). Повышение напряжения вызывает состояние перенапряжения. Но поскольку линии считывания разорваны, схема OVP не определяет состояние перенапряжения и, следовательно, не отключает OVP. В то время как OVP с дистанционным отслеживанием кажется решением для ложных срабатываний, он создает возможность необнаруженного реального состояния перенапряжения, когда происходит обрыв в линиях удаленного измерения.

Скачать эту статью в формате .PDF Этот тип файла включает в себя графику и схемы высокого разрешения, если это применимо.

Резюме

Защита тестируемого устройства всегда требует компромисса между наивысшим уровнем защиты и ложными срабатываниями цепи OVP. Понимание того, как работает OVP и когда оно может ложно отключиться или пропустить перенапряжение, помогает точно определить правильный метод OVP для защиты тестируемого устройства в зависимости от того, что может произойти в тестовой среде.

Стратегии базовой защиты от перенапряжения

Требования Национального электротехнического кодекса (NEC) к защите от перенапряжения можно найти в ст. 242. Эта статья является новой для NEC 2020 года и заменяет ст. 280 и ст. 285. Эти статьи предусматривали, соответственно, требования к разрядникам для защиты от перенапряжения более 1000 В и устройствам защиты от перенапряжения (УЗИ) до 1000 В. Теперь NEC устроен так, что требования защиты от перенапряжения идут сразу после правил защиты от перегрузки по току (статья 240).

Несмотря на то, что он короткий, всего две страницы, ст. 242 состоит из трех частей:

• Часть I содержит общие требования, требования к установке и требования к подключению для защиты от перенапряжения и устройств защиты от перенапряжения, а также для устройств защиты от перенапряжения (УЗП).

• Часть II касается УЗИП с номинальным напряжением 1 кВ или менее, стационарно установленных в системах электропроводки в помещении.

• Часть III охватывает разрядники для защиты от перенапряжения, стационарно установленные в системах электропроводки помещений с номинальным напряжением более 1000 В.

Переходные напряжения

Статья 100 определяет УЗИП как защитное устройство, предназначенное для ограничения переходных напряжений путем отвода или ограничения импульсного тока и предотвращения непрерывного протекания тока, сохраняя при этом способность повторять эти функции ( Рис. 1 ). УЗИП

предназначены для снижения переходных напряжений (кратковременных всплесков напряжения), присутствующих в электропроводке помещений и оборудовании на стороне нагрузки, включая электронное оборудование, такое как компьютеры, телекоммуникационное оборудование, системы безопасности и электронные устройства.

Вредные переходные напряжения могут возникать из нескольких источников, включая молнии и лазерные принтеры. Переходные процессы напряжения, вызванные переключением линий электропередач, конденсаторов коррекции коэффициента мощности или освещением, могут достигать тысяч вольт и ампер.

Переходные процессы напряжения, создаваемые бытовым оборудованием, таким как копировальные аппараты, лазерные принтеры и другие высокореактивные нагрузки, циклически отключаемые, могут достигать сотен вольт.

На производственных предприятиях большие двигатели, запускающиеся через линию, являются обычным источником переходных напряжений. Когда установлено, что оборудование выходит из строя из-за этих переходных процессов, типичным ответом является предположение, что переходные процессы поступают извне (возможно, «грязная энергия» от электросети). Много времени тратится впустую, пытаясь устранить причину, которой не существует.

Чтобы увидеть, что происходит, вы можете подключить портативный анализатор мощности к источнику питания каждого крупного двигателя или подключить монитор мощности к самым большим нагрузкам. Однако, если у вас есть большие двигатели, запускающиеся через линию, вам не нужно ничего анализировать, чтобы знать, что они генерируют переходные процессы в системе распределения энергии. Установка устройства плавного пуска или частотно-регулируемого привода (ЧРП) — эффективный способ решить эту проблему в ее источнике.

Большой пожарный насос, который запускается через линию, является типичным источником переходных процессов. Настройка его с помощью устройства плавного пуска влечет за собой множество особых соображений. Например, большинство уполномоченных органов (AHJ) требуют ручного байпаса, чтобы при необходимости всегда можно было запустить насос. Кроме того, убедитесь, что пожарный насос не включается и не выключается из-за проблем с жокей-насосом или использования не в аварийных ситуациях.

УЗИП

В идеале вы должны определить источники переходных процессов и исправить их, но это не всегда возможно. Например, на большой двигатель можно установить устройство плавного пуска, а на лазерный принтер — нет.

Наличие специального трансформатора, панели и ответвлений для нагрузок, генерирующих переходные процессы, поможет защитить все остальные нагрузки. Тем не менее, эта мера не устраняет переходные процессы в цепях, питающих нагрузки, создающие переходные процессы, поэтому необходимы УЗИП.

УЗИП ограничивает переходные процессы, либо отводя избыточный ток, либо поглощая его. Это также предотвращает непрерывный поток сопровождающего тока. И в отличие от предохранителя УЗИП сохраняет способность повторять свою защиту [ст. 100].

Для «более чем адекватной» защиты от переходных процессов установите УЗИП в многоуровневой системе. Уровень определяется электрическим «слоем» по отношению к служебному входу. Таким образом, вы бы установили УЗИП одного типа на служебном входе. Он бы «сбил» переходные процессы до приемлемого уровня напряжения (но не устранил бы их). Это будет SPD типа 1, который обсуждается далее в этой статье).

На каждом фидере у вас будет следующее «более низкое» УЗИП. Это будет SPD типа 2. На каждой распределительной панели у вас будет еще более низкий уровень энергии УЗИП; это тип 3. И у вас может быть еще «более низкий» SPD на утилизационном оборудовании.

Почему используется такой многоуровневый подход? Это связано с тем, сколько энергии SPD может рассеять, при каком напряжении он может зафиксировать, а также с другими показателями производительности, основанными на задействованной физике. По мере того, как вы перемещаетесь электрически дальше от службы, УЗИП имеют меньше переходных процессов для рассеяния или отклонения.

УЗИП нельзя использовать [разд. 242.6]:

(1) В цепях напряжением более 1000 В.

(2) В незаземленных системах, системах с заземлением по полному сопротивлению или системах с заземлением по углу треугольника, если не указано специально для использования в этих системах.

(3) Если номинальное напряжение УЗИП меньше максимального постоянного напряжения между фазой и землей в точке подключения.

SPD:

• Должен быть указан [Sec. 242,8]. Согласно стандарту UL 1449 для УЗИП, эти устройства предназначены для ограничения максимальной амплитуды переходных скачков напряжения в линиях электропередач до заданных значений. Они не предназначены для использования в качестве разрядников или фильтров питания.

• Должны быть маркированы номинальным током короткого замыкания. Не устанавливайте SDP, если его номинал меньше доступного тока короткого замыкания. Это требование к маркировке токов короткого замыкания не применяется к розеткам с защитой SPD [Разд. 242.10].

• Подвержены отказу при высоких токах короткого замыкания. Опасное состояние присутствует, если номинальный ток короткого замыкания УЗИП меньше доступного тока короткого замыкания.

Использование УЗИП только на одной или двух фазах является пустой тратой денег и создает ложную видимость защиты. Поэтому, когда вы используете УЗИП, вы должны подключить устройство (устройства) к каждому фазному проводу цепи [Разд. 242.20].

УЗИП можно устанавливать внутри или снаружи. Вы должны сделать их недоступными для неквалифицированных лиц, если только они не указаны для установки в доступных местах [Разд. 242.22].

Не удлиняйте проводники УЗИП больше, чем это необходимо, и избегайте ненужных изгибов [Разд. 242.24]. Также избегайте резких поворотов. Более короткие проводники и минимальные изгибы улучшат характеристики УЗИП, помогая снизить импеданс проводника во время высокочастотных переходных процессов.

Типы УЗИП

NEC занимается тремя типами УЗИП: тип 1 (обслуживание), тип 2 (фидеры) и тип 3 (ответвления). Они постепенно уменьшаются в уровне энергии, с которой они справляются. У вас также могут быть SPD, встроенные в оборудование или в качестве автономных устройств защиты в месте использования.

УЗИП типа 1 представляет собой постоянно подключенный УЗИП, предназначенный для установки на стороне питания сервисного разъединителя [Арт. 100], и именно там он обычно устанавливается.

Вы можете подключить УЗИП типа 1 к [разд. 242,12 (А)]:

(1) Сторона питания сервисного отключения [Sec. 230.82(4)] ( рис. 2 ).

(2) Отключение службы на стороне нагрузки, если вы следуете правилам отключения типа 2, как указано в гл. 242.14.

При установке в сервисном отключении УЗИП типа 1 должны быть подключены к одному из следующих [разд. 242.12(B)]:

(1) Рабочий нейтральный проводник.

(2) Проводник заземляющего электрода.

(3)Заземляющий электрод для обслуживания.

(4) Клемма заземления оборудования в сервисном оборудовании.

Как и в случае любого другого вида клеммного соединения, к клемме может быть подключен только один проводник, если клемма не идентифицирована для нескольких проводников [Разд. 110.14(А)]. Это также справедливо для УЗИП типа 2 и типа 3.

УЗИП типа 2 — это постоянно подключенное УЗИП, указанное для установки на стороне нагрузки от сервисного отключения. В то время как вы можете использовать УЗИП Типа 1 на любой стороне разъединения службы, вы можете использовать Тип 2 только на стороне нагрузки [Разд. 242.14(А)].

Для зданий с фидерным питанием УЗИП типа 2 должны быть подключены где-то на стороне нагрузки устройства максимального тока здания [гл. 242.14(В)]. Вы можете подключить УЗИП Типа 2 в любом месте проводки отдельной системы [Разд. 242.14(С)].

УЗИП типа 3 — это УЗИП, предназначенные для установки в параллельных цепях [Арт. 100].

Вы можете установить УЗИП типа 3 на стороне нагрузки устройства защиты от перегрузки по току ответвленной цепи [Разд. 242.16]. Если это указано в инструкциях изготовителя, подключение УЗИП типа 3 должно быть на расстоянии не менее 30 футов от проводника сети или отключения трансформатора ( Рис. 3 ).

Сохраняя перспективу

УЗИП должны быть частью общей стратегии по обеспечению чистой энергией используемого оборудования. Это дополнительная защита, а не основная защита. Они не являются заменой должным образом реализованной системы молниезащиты и не предназначены для компенсации плохого проектирования, неправильной установки, недостатков соединения или неспособности смягчить проблемы с переходными процессами генерации при распределении на стороне нагрузки.