Мы уже рассказывали в нашей статье , что такое УЗИП и как оно устроено.
Если вдруг у вас возникнут вопросы, почитайте и не забудьте подписаться на канал!
Сегодня мы продолжим изучать устройство защиты от импульсных перенапряжений и рассмотрим:
- виды и характеристики
- быстродействие
- правила подключения
- защиту
Виды и характеристики УЗИП
Если говорить о модульных УЗИП, то они бывают трех классов защиты – I, II, и III. Иногда их обозначают через буквы B, C и D соответственно. Основное отличие классов защиты – токи разряда, на которые они рассчитаны. Иначе говоря, классы защиты отличаются по номинальному In и максимальному Imax разрядному току. Токи определяются при испытаниях формой волны 8/20 – этот термин означает импульс тока с фронтом длительностью 8 мкс и полупериодом 20 мкс.
IEK GROUP выпускает УЗИП IEK® всех классов. Внешне они очень похожи и различаются количеством полюсов. Например, четырехполюсные УЗИП всех классов для трехфазных сетей выглядят так:
УЗИП класса I (В) имеют торговое название ОПС1-В IEK® и рассчитаны на номинальный и максимальный токи разряда 30 и 60 кА соответственно.
УЗИП класса II (C) называются ОПС1-С IEK® и защищают от номинального и максимального тока разряда на 20 и 40 кА.
УЗИП класса III (D) с названием ОПС1-D IEK® имеют номинальный и максимальный ток разряда 5 и 10 кА соответственно.
Зеленый индикатор на передней панели устройства говорит о том, что оно исправно и готово исполнить свое предназначение – поглотить энергию молнии (разумеется, насколько это возможно) и спасти оборудование. Если событие произошло с разрушением УЗИП, индикатор меняет цвет с зеленого на красный – это сигнал о том, что устройство подлежит замене. Стоит сказать, что в зависимости от длительности и амплитуды импульса перенапряжения, УЗИП может защищать оборудование не один раз без необходимости замены.
Другие параметры УЗИП IEK®
- Номинальное рабочее напряжение – напряжение в электросети, к которой подключен УЗИП. Обычно 400 В (классы I, II) и 230 В (класс III).
- Максимальное рабочее напряжение – напряжение, при котором УЗИП может работать длительное время. 440 В (классы I, II) и 250 В (класс III).
- Защитный уровень напряжения – напряжение, при котором УЗИП начинает эффективно работать и «гасить» перенапряжение.
- Максимальный ожидаемый ток КЗ – это максимальный ток промышленной частоты 50 Гц, который может выдержать УЗИП. Данная характеристика определяется номиналом встроенных плавких вставок, которые имеются в каждом УЗИП IEK®.
Чтобы было удобнее, числовые значения характеристик УЗИП IEK® сведены в таблицу:
Быстродействие УЗИП
Мы выделили этот параметр в отдельный пункт, поскольку многие ошибочно считают, что при перенапряжениях функции УЗИП вполне могут выполнять другие устройства.
Действительно, ведь при превышении напряжения можно использовать стабилизатор, который это напряжение понизит? А если стабилизатор не поможет, реле напряжения отключит нагрузку.
Но это мнение ошибочно в случае с мощными коммутационными нагрузками и ударами молний. В таких случаях длительность импульса составляет микросекунды, а амплитуда может достигать нескольких киловольт! И стабилизатор с реле напряжения не только не успеют защитить нагрузку, но и сгорят сами.
Поэтому выход один – УЗИП. Ведь время его реакции – не более 25 нс, тогда как реле напряжения отключается за десятые доли секунды, а стабилизатор в зависимости от модели может реагировать более секунды. Да и напряжение более киловольта эти устройства вряд ли выдержат.
Правила подключения УЗИП
В соответствии с уровнями защиты УЗИП разного класса устанавливаются на отдельных участках питающей электросети.
УЗИП первого класса защиты ОПС1-В гасит первый грозовой импульс, который имеет максимальную энергию. Поэтому его устанавливают на вводе в здание, в ГРЩ (главном распределительном щите) или ВРУ (вводном распределительном устройстве). УЗИП ОПС1-В особенно необходимо устанавливать на вводе в здание, если имеется молниеотвод. В ПУЭ 7.1.22 особо оговорено, что УЗИП должны устанавливаться в ВРУ, если ввод в здание выполняется воздушным способом. Это объясняется тем, что воздушный ввод особенно подвержен воздействию грозовых разрядов.
УЗИП второго класса ОПС1-С поглощает энергию, которая осталась после работы УЗИП первого класса. ОПС1-С устанавливают обычно в этажных или квартирных распределительных щитах.
УЗИП третьего класса ОПС1-D устанавливают в непосредственной близости от нагрузки, если есть необходимость в защите особо важного и чувствительного оборудования.
Для максимальной защиты необходимо устанавливать все три класса УЗИП, поскольку каждое из них обеспечивает последовательное понижение перенапряжения до безопасного уровня. Если нет возможности установить все три класса УЗИП, допускается не применять УЗИП более высокого класса (III), но не наоборот.
В любом случае, для правильной работы общий вывод УЗИП должен быть подключен к ГЗШ (главной заземляющей шине) или защитному РЕ-проводнику. Они, в свою очередь, должны присоединяться к качественно выполненному контуру заземления. Для эффективной защиты от перенапряжений общая длина проводов, которыми подключается УЗИП, включая провод заземления, не должна превышать 0,5 м (ГОСТ Р 50571.5.53-2013).
Кроме того, согласно ГОСТ IEC 61643-11-2013, для корректной работы расстояние (длина питающей линии) между отдельными уровнями защиты должно быть не менее 10 м. При этом между УЗИП разных классов возникает необходимое индуктивное сопротивление проводов. Это сопротивление образует плечо делителя напряжения. В результате импульсное перенапряжение в момент аварии гасится делителем напряжения, который состоит из высокого индуктивного сопротивления проводов и низкого сопротивления УЗИП.
Подключение трех классов УЗИП IEK® иллюстрируется примером, приведенным на схеме:
Все УЗИП могут иметь от 1 до 4 полюсов. Разное количество полюсов используется в зависимости от места установки и системы заземления. Например, для трехфазного квартирного электрощита необходимо защищать от импульсных перенапряжений не только фазные линии, но и нейтральный проводник.
Защита УЗИП
Большая часть производителей выпускает УЗИП с одним варистором. Для защиты устройства рекомендуется последовательно устанавливать плавкую вставку или автоматический выключатель.
При воздействии импульсного перенапряжения на УЗИП его сопротивление резко понижается. Естественно, что при этом резко увеличивается ток, проходящий через УЗИП, приближаясь к значению тока КЗ в данной точке электросети. Поэтому УЗИП должно быть защищено автоматическим выключателем или предохранителем.
Почему лучше защищать УЗИП плавкими вставками, а не автоматическими выключателями?
Предохранители более предпочтительны, особенно для УЗИП I класса, поскольку имеют низкое переходное сопротивление и индуктивность, а также более высокую отключающую способность.
Встроенные в УЗИП IEK® плавкие вставки рассчитаны на максимальный ток короткого замыкания 25, 63 или 100 А (в зависимости от класса устройства защиты от перенапряжений).
Чтобы надежно обезопасить ваш дом от грозового разряда, УЗИП рекомендуется использовать в комплексе с внешней системой молниезащитой – такой, например, как система TOR IEK®. В нее входят прутки, полосы, стержни и зажимы заземления, держатели и соединители проводников, молниеприемники и еще многое-многое другое. Каждый элемент имеет несколько типоисполнений и выполнен в различных материалах.
При этом конструкция зажимов, соединителей и держателей из системы TOR IEK® позволяет использовать их с разными типами и размерами проводников. Полосы и прутки можно соединять в любых сочетаниях, как параллельно, так и Т-образно, и даже по диагонали. Подробнее об этом расскажем в другой статье.
Чтобы не пропустить, подписывайтесь на канал и ставьте лайк!