Даже если в электрощите предусмотрена защита от перегрузок, коротких замыканий и дифференциальных токов, любое оборудование все равно может повредиться от такого непредсказуемого и опасного природного явления, как молния, которая является источником импульсных перенапряжений.
КАКУЮ ОПАСНОСТЬ НЕСУТ В СЕБЕ ИМПУЛЬСНЫЕ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЯ?
Импульсными источниками перенапряжений, вызывающих повреждения электрооборудования, являются:
1. Прямые удары молнии в объект, молниеприёмник или питающую ВЛ
При наличии системы внешней молниезащиты дома учитывается прямой удар молнии в молниеприёмник, который соединён с заземляющим устройством (ЗУ). Здесь возможны два пути возникновения импульсных перенапряжений. Протекание тока молнии вызывает повышение потенциала ЗУ, ГЗШ и РЕ-проводников, что при отсутствии УЗИП приводит к пробою изоляции оборудования. Пробой изоляции (или срабатывание УЗИП) приводит к уравниванию потенциалов и протеканию части тока молнии через все элементы схемы до ТП. Кроме того, растекание тока молнии по токоотводам является причиной возникновения индуктированных перенапряжений, распространяющихся по проводам и токопроводящим элементам. Импульсные перенапряжения могут развиваться и со стороны питания, если возможны ПУМ в СИП или удары молнии вблизи питающей линии (СИП или КЛ).
Если на Объекте нет системы внешней МЗ, то прямой удар молнии не рассматривается. В этом случае источником воздействия на оборудование может стать питающая воздушная или кабельная линия 0,4 кВ при ударе молнии непосредственно в ВЛ или поблизости (например, в землю, дерево или другое здание).
2. Наведённые (индуктированные) перенапряжения при разрядах молнии вблизи объекта
Наведённые перенапряжения возникают при ударе молнии в землю, дерево или здание на расстоянии до полутора километров от линии 0,4 кВ. Волна перенапряжения приводит к повреждению мест с наиболее слабой изоляцией.
Оценить величину наведённых напряжений, возникающих в низковольтных распределительных системах, приблизительно можно оценить по формуле из ГОСТ 61643-12-2022:
Uинд = 30k(h/d)l
где U — ожидаемое перенапряжение; I — ток молнии; h — высота проводов над землей; d — расстояние от места разряда молнии.
Так, при ударе молнии со средней амплитудой тока 30 кА, например, в дерево или землю на расстоянии 100 м от питающей воздушной линии 0,4 кВ высотой 5 м, наведённые перенапряжение на каждой жиле относительно земли будет порядка 45 кВ.
3. Переключения высоковольтных аппаратов на питающей подстанции.
ИМПУЛЬСНАЯ СТОЙКОСТЬ ДОМАШНЕЙ ТЕХНИКИ
Электрооборудование выдерживает перенапряжение от 0,5 до 4 кВ. Наиболее чувствительны к перенапряжениям домашняя электроника, наиболее стойки устройства защиты в щитке, уличные светодиодные светильники. При возникновении в электросети импульсных перенапряжений в десятки-сотни киловольт техника оказывается беззащитна.
КАК ЗАЩИТИТЬ ВНУТРЕННЕЕ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ ОТ ИМПУЛЬСНЫХ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ?
Для защиты внутреннего электрооборудования дома от воздействий грозовых и коммутационных перенапряжений на вводе в объект необходимо предусмотреть установку устройств защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП).
Принцип работы УЗИП основан на свойствах его нелинейных рабочих элементов – варисторов, разрядников и диодов, многократно ограничивать импульсные перенапряжения до приемлемого значения – того, на которое и рассчитана безопасная работа электроприборов, размещённых в доме.
УЗИП подключается электрически параллельно защищаемому оборудованию и соединяется с системой заземления.
При появлении волны перенапряжения пробивается искровой промежуток разрядника или «открывается» варистор, УЗИП резко снижает сопротивление и пропускает ток молнии, ограничивая тем самым перенапряжение на оборудовании. После окончания импульса УЗИП восстанавливает свое высокое сопротивление, и нагрузка вновь оказывается под защитой. При отсутствии импульсных перенапряжений УЗИП не оказывает влияния на рабочие характеристики сети.
КЛАССИФИКАЦИЯ УЗИП
УЗИП для систем электроснабжения классифицируются, в частности, в зависимости от классов испытаний, которым они подвергаются.
Допускается классифицировать УЗИП по двум классам испытаний, I+II или II+III, при условии, что по заявленным классам пройдены соответствующие испытания.
УСТАНОВКА УЗИП В ЧАСТНОМ ДОМЕ
УЗИП на DIN-рейку:
УЗИП модульного исполнения класса I+II или II производства Стример устанавливается в щит учёта (ЩУ) или в распределительный щит (РЩ) дома. https://www.streamer.ru/upload/iblock/tip-resh-moln-web2%20(1).pdf.
Зона защиты УЗИП серии «РИФ-Э» составляет порядка 30 м по кабелю в обе стороны от места его установки. Для электроприборов, которые не вошли в зону защиты УЗИП установленного в щите рекомендуется установка второго устройства (РИФ-Д) в качестве второй ступени защиты от наведённых перенапряжений.
Если в щитах нет возможности установить модульное УЗИП из-за нехватки места или заручиться помощью электрика, то для защиты техники от импульсных перенапряжений УЗИП может быть установлен в розетку расположенную во вводном щитке (ВРУ) помещения, либо в розетку, находящуюся поблизости от ВРУ.
УЗИП в розетку РИФ-Д:
РИФ-Д – решение российского разработчика и производителя устройств молниезащиты АО «НПО «Стример». РИФ-Д устанавливается в розетку с заземляющим контактом в однофазной сети 220В и обеспечивает многократную защиту техники на расстоянии 40 м по кабелю в обе стороны от места его установки. РИФ-Д защищает ту группу электроприборов, в линию которых оно установлено.
РИФ-Д относится к классу I+II, то есть обеспечивает защиту любой бытовой техники и электроники от всех видов импульсных перенапряжений.
