Устройство релейной защиты и автоматики от перенапряжения дома: что это? Советы +Фото. Защита от перенапряжения в частном домеО защите от перенапряжения в частных домах (квартирах): схема подключенияДовольно часто происходят поломки электрической бытовой техники, ведь любой электротехнический агрегат при создании рассчитывается на работу с определенным уровнем электроэнергии, т.е. на конкретные показатели силы и напряжения тока в сетях подключения. Поэтому при превышении этих норм может случиться аварийная ситуация.  Последствия перенапряжения в условиях частного дома Использование дорогостоящей домашней техники, агрессивные природно- атмосферные явления, не слишком высокий уровень прокладки линий электропередач делает жизненно необходимым для собственников квартир и домов принятие мер по защите от перенапряжения электросетей в частном доме и минимизации возможных последствий. Откуда возникает перенапряжениеПланировка и строительство многих многоэтажек еще пару десятков лет назад производилась без прицела на сегодняшнее многообразие бытового электрооборудования: микроволновки, многокамерные холодильники, утюги высокой мощности и другие приборы, имеющие электрическое питание. Поэтому максимумы потребления электричества по утрам и вечерам пагубно влияют на работу всей электросети в любом жилище. Электричество, текущее по кабелю или проводу, неспособному выдерживать такую нагрузку, способствует их ненормальному нагреву в дневные часы и охлаждению в вечерние. В силу законов физики, проводник ослабевает, поскольку он делается то шире, то уже. Контакты в щитке на первых этажах или в едином вводно-распределяющем устройстве в доме заметно ослабевают. Также нулевые контакты могут отгореть, что приводит к перепаду напряжения от 110 до 360 вольт на всех этажах, выше этажа с перегоревшими контактами. Перенапряжение в электросети может произойти в результате попадания молниевого разряда в линию электропередач, подстанцию или элементы дома, при этом сила тока просто огромная, порядка 200 килоампер. При попадании в молниеприемник и дальнейшем прохождении молнии по контуру заземления в проводниковых материалах возникает электродвижущая сила, измеряемая в киловольтах. Также вызвать резкий скачок напряжения могут сварочные работы или одновременное включение многими соседями электроприборов или подключение/отключение мощного потребителя. Для защиты дорогостоящей электротехники и всего частного дома необходима защита от перенапряжения в сети. Особенности защиты домашней электропроводкиОрганизация защиты от возникающего высокого напряжения – один из ключевых вопросов при прокладке электросети в жилом доме. Осуществляется она с помощью особых трансформаторов и фильтров сети. Во многих домах на этажных щитках устанавливаются автоматические выключатели, которые защищают от электротоков при коротком замыкании и временных перегрузок. Когда возможна высокая нагрузка, все устройства, защищающие сети от повышенного напряжения, должны иметь приспособления для автоотключения и выключатели, реагирующие на изменения показателей тока. Как правило, самая надежная защита от подобных скачков ставится на входном силовом проводе, поскольку именно он испытывает наибольшее воздействие во время пиков нагрузки. Схема защиты от перенапряжения домашней электросети бывает простой и многоуровневой. Простая – представлена в основном реле перенапряжения в этажных щитках, а многоступенчатая (комбинированная, защищающая как от бытовых скачков напряжения, так и от импульсных, при грозах) – УЗИП, т.е. устройства защиты от импульсных перенапряжений. Такие устройства наиболее часто встречаются в частных домах.  Устройство защиты от импульсного перенапряжения Обратите внимание! Электронные приборы выходят из строя как из-за повышенного, так и из-за пониженного напряжения в сети (например, холодильники тяжело запускаются, что негативно сказывается на их дальнейшей работе). Изоляционные слои домашних электросетей рассчитаны, как правило, на стандартные 220в, поэтому, если напряжение возрастает многократно, в диэлектрическом слое проскакивает искра, которая может спровоцировать электродугу и дальнейшее возгорание. Чтобы не допустить негативных последствий, применяют следующие защиты, функционирующие по таким принципам:
Если напряжение поднимается незначительно (например, до 380 вольт), на помощь приходят различные стабилизаторы. Однако их защитные возможности довольно ограничены – они больше рассчитаны на поддержание заданных рабочих значений в электросетях.  Стабилизаторы напряжения применяются для поддержания рабочих параметров электросети При проектировании защиты для частного дома рассматривают различные конструкционные решения и их технические характеристики. Необходимо учитывать принципы формирования базы ограничителей перенапряжения (опн). Например, газонаполненные разрядники после того, как импульс прошел, пропускают через себя т.н. сопровождающий ток, напряжение которого сопоставимо с коротким замыканием. По этой причине они сами могут быть источником возгорания, и их нельзя применять для защиты от электрического пробоя. Для домашних сетей чаще всего применяют варисторное устройство защиты (полупроводниковые резисторы) – реостаты, скомпанованные из варисторных «таблеток» из смеси оксидов цинка, висмута, кобальта и других. При штатном функционировании электросети такой автомат защиты допускает микроскопические утечки, а при проходе импульса повышенной вольтажности – способен мгновенно перестроиться на режим «туннеля» и «спустить» больше тысячи ампер за очень короткий промежуток времени, поскольку сопротивление на этом приспособлении снижается с возрастанием силы тока, после чего происходит быстрое возвращение к штатной «боевой готовности».  Варисторные таблетки невелики по размеру Классы стойкости электропроводкиВсе электроприборы в бытовых зданиях разделяется по четырем основным категориям, в зависимости от максимально выдерживаемого перенапряжения:
В соответствии с этими категориями выстраивается система защиты, которая сокращенно называется узо (устройство защитного отключения) с защитой от перенапряжения, в целях маркетинга их чаще всего называют ограничителями, используют и другие наименования. Ограничители монтируются по ходу движения возможного импульса. Так, на участке от вводного щитка идет 6-киловольтный импульс, в первой зоне он снижается ограничителем перенапряжения до 4 киловольт, в следующей зоне он падает до 2,5 киловольт, а в жилой зоне с помощью УЗИП III категории потенциал импульса снижают до 1,5 киловольт. Устройства защиты всех классов функционируют в комплексе, последовательно понижая потенциал до нормальных значений, с которыми легко справляется изоляция домашней электропроводки. Важно! При неисправности хотя бы одного из звеньев этой защитной цепочки может возникнуть электропробой в изоляции, что приведет к выходу конечного электроприбора из строя. Поэтому необходимо периодически проверять исправность каждого элемента устройств защитного отключения. Основные устройства системы защитыОдин из лучших способов спасти электросеть от скачков напряжения – монтаж стабилизатора, подходящего по техническим характеристикам. Это недешевые устройства, и не всегда они используются, поскольку напряжение в сетях и так бывает достаточно стабильным. Также устранить нестабильность в работе сети помогают реле контроля напряжения. При обрыве нулевой жилы и замыкании в провисших кабелях такое реле способно включить защитные функции даже быстрее стабилизатора, нужно лишь 2-3 миллисекунды.  Реле контроля напряжения помогает справиться с импульсами в сети Такие реле очень компактны – для монтажа они требуют меньше места, чем стабилизаторы, легко ставятся на простейшую din-рейку, кабеля подключаются элементарно (в отличие от монтажа стабилизаторов, когда вынужденно вклиниваются в электросеть или устанавливают особый короб для него). Стабилизаторы заметно гудят, поэтому в жилых помещениях их устанавливать нежелательно, а вот реле работают практически бесшумно. Кроме того, аппараты, контролирующие разность электрических потенциалов, потребляют очень мало электричества. Цена на такие реле в несколько раз ниже тех, что сложились на стабилизаторы. Принцип работы реле контроля состоит в том, что при постоянном поступлении электротока устройство определяет разность потенциалов и сравнивает ее с допустимыми значениями. Если показатели в норме, ключи остаются открытыми, и ток продолжает течь по сети. Если же проходит мощный импульс, происходит моментальное закрытие ключей и отключение подачи электроэнергии потребителям. Такая быстрая и однозначная реакция помогает обезопасить все подключенные бытовые агрегаты. Дополнительная информация. Возвращение в штатный режим происходит с некоторой задержкой, регулируемой таймером. Это необходимо для того, чтобы крупные электроприборы, такие как холодильники, кондиционеры и другие, включились с соблюдением правил и технической настройкой. Подключение реле производится по фазному кабелю, при этом нуль-кабель включается во внутреннюю схему для питания энергией.  Схема подключения реле контроля потенциалов Имеется два способа: сквозное подключение (по прямой) или с использованием прибора – контрактора для коммуникации. Оптимально подключать релейный механизм до подключения счетчика, чем обеспечится и его защита от перенапряжения. Однако, при наличии на приборе учета пломбы придется монтировать реле за ним. Импульсные перенапряжения в электросети частных домов возникают из-за грозы с молниями или коммутационных скачков. Для безопасности электропроводки применяются специальные устройства УЗИП. Как правило, это ограничители перенапряжений нелинейные (ОПН), стабилизаторы и реле контроля потенциалов. Конечно, обустройство такой системы – мероприятие затратное, однако его стоимость гораздо ниже дорогих электробытовых приборов. Видеоamperof.ru Как выбрать защиту от перенапряжения (УЗИП) для частного дома и дачи Любые бытовые электроприборы, работающие в домашней проводке, создаются изготовителями для питания от гармоничного сигнала синусоиды с напряжением 220 или 380 вольт. Сложная электронная техника использует выпрямленный специальными блоками постоянный ток. Когда форма и амплитуда питающего напряжения изменяется, то она сильно влияет на качество работы бытовых потребителей, снижая их ресурс. Внутри бытовой сети часто случаются нарушения технических нормативов поступающей в дом электроэнергии. Этот вопрос подробно раскрыт в статье, посвященной электрической безопасности частного дома и дачи. Защите бытовой домашней техники необходимо уделять серьезное внимание: Какие импульсы тока могут возникнуть в бытовой домашней сетиХарактер протекания тока по оборудованию принят за основу для проектирования электрических приборов и показан на картинке ниже.
Приведенные на нижних графиках характеристики носят общий характер. Они меняются в каждом конкретном случае. Однако, следует сразу заметить, что импульс молнии по величине значительно больше, а по времени продолжительнее на 17 крат (350/20=17). Мощность молнии намного превышает импульс обычного перенапряжения сети, обладает повышенными разрушительными способностями по сравнению с ним. Поэтому для устранения последействий молнии применяются специализированные защиты импульсного типа. Практические рекомендации по использованию УЗИПСведем их к четырем пунктам:
Алгоритм выбора УЗИП по току молнииРазберём его на примере, представленном картинкой ниже.
Наличие диэлектрического слоя на токопроводящих элементах воздушной линии уменьшает воздействие разряда молнии, влияет на конструкцию работающего УЗИП и его схему подключения. При питании дома от ВЛИ создается система заземления по схеме TN-C-S. УЗИП монтируется между фазными проводниками и PEN. Место расщепления PEN на РЕ и N провода при удалении на 30 метров от здания требует дополнительной защиты. Наличие на доме смонтированной внешней молниезащиты, подвод металлических коммуникаций инженерных систем влияют на электрическую безопасность здания, выбор и схему подключения УЗИП.
Вариант 1УсловияЭлектричество поступает по ВЛИ. Здание:
РешениеПри такой ситуации вероятность образования прямого удара молнии в здание резко снижается:
Поэтому вполне достаточно защититься от импульсов перенапряжения, обладающих формой 8/20 мкс для тока. Вполне подойдет УЗИП с комбинированным классом защит 1+2+3 в едином корпусе марки DS131VGS-230. Причем, ее защитная функция по устранению импульсов тока молнии формы 10/350 мкс с амплитудой до 12,5 кА вряд ли будет использована. Размах тока от импульсов перенапряжения можно выбрать из диапазона 5÷20 кА с учетом периода грозовых дней. Проще остановиться на максимальном значении. Вариант 2УсловияЭлектричество поступает по ВЛИ. Здание:
РешениеПо сравнению с предыдущим случаем здесь возможен грозовой разряд молнии по трубопроводу силой до 100 кА. Этот ток внутри трубы разветвится на оба конца по 50 кА. С нашей стороны дома эта часть разделится по 25 кА на контур заземления и здание. PEN проводник заберет свою долю в 12,5 кА, а оставшаяся половинка импульса такой же силы сквозь УЗИП станет проникать в фазный провод. Поэтому ее надо будет подавлять. Вполне можно выбрать ту же модель УЗИП, что и ранее, но ее возможность защиты от импульса молнии с формой 10/350 мкс и размахом до 12,5 кА будет абсолютно необходима. Вариант 3УсловияЭлектричество поступает по ВЛИ. В здании:
РешениеГрозовой разряд в 100 кА попадает по молниеприемнику, разделяется на два потока по 50 кА в заземляющее устройство и электросхему здания.
Вариант 4УсловияЭлектричество поступает по ВЛИ. У здания:
РешениеРазряд молнии в 100 кА после молниеприемника двумя потоками по 50 кА расходится на контур заземления и электрическую схему вводного устройства. Второй поток тоже разделится поровну: 25 кА растекается через трубы водоснабжения, а очередные 25 тоже делятся по 12,5 кА на PEN проводник и фазный провод через УЗИП. Его можно выбрать той же конструкции, как и во втором варианте. Особенности выбора УЗИП при питании от ВЛИВ четырех разобранных примерах за основу электроснабжения здания взяты ВЛИ с СИП. У них обрыв нуля, а, следовательно, появление линейного напряжения 380 вместо фазного маловероятно. Посему выбор УЗИП можно ограничивать максимальным напряжением сети. Учитывая рабочие нагрузки в рассмотренных четырех вариантах для УЗИП, последние вполне допустимо монтировать в металлических шкафах внутри дома. С учетом небольших габаритов здания допустимо устанавливать одно устройство УЗИП между потенциалами фазы и PEN проводника. Вариант 5УсловиеЭлектричество в здание поступает по воздушной ЛЭП с оголенными проводами. РешениеПри такой ситуации высока вероятность грозового разряда в провода ВЛ, а у дома используется схема системы заземления ТТ.
При подключении к открытым проводам ВЛ на электрическую безопасность дома влияет конструкция ответвления. Ее выполнение возможно:
При воздушном ответвлении меньшие риски обеспечивают изолированные по отдельности провода СИП с сечением от 16 мм кв и созданием промежутка относительно фазных и нулевого проводников. В них прямой удар молнии практически нереален, но он может попасть в место разделки около изоляторов на вводе. Тогда на фазе появится 50% от силы грозового разряда. Этот случай необходимо исключать:
Без комплексного выполнения этих условий потребуется монтировать УЗИП на 50 кА 10/350 мкс, а при выполнении — ток молнии в открытый фазный провод силой 100 кА разделится на два потока, из которых 50 кА пойдет в сторону здания на столб ввода. Когда он стоит последним на линии, то весь разряд войдет в дом, а если ВЛ проложена дальше, то разделится на наше строение и уйдет к другим. Эти условия являются определяющими при выборе УЗИП по силе разряда молнии. На воздушной ЛЭП с открытыми проводами вероятен обрыв нуля, что требует выбора УЗИП на напряжение до 0,4 кВ, а не 220 вольт. При монтаже УЗИП следует учитывать заводские рекомендации изготовителя, изложенные техническими характеристиками по схемам подключения в разных системах заземления, их особенности. Иначе от применения защиты возможен больший вред, чем польза. Роль предохранителя в защите УЗИППротекание грозы обычно происходит при шквальном ветре, который может оборвать PEN проводник ВЛ во время или перед ударом молнии. Через рабочий ноль потечет фазный ток. При разряде молнии по открытому проводу фазы у нас отрабатывает УЗИП, через который потечет импульс от грозы и ток, сопровождающий обрыв PEN, по цепочке: предохранитель, разрядник, шину РЕ и контур заземления. Все эти элементы обладает определённым электрическим сопротивлением, снижающим величину протекающего тока. Его можно просчитать, определить по закону Ома значение сопровождающего тока, сравнить с характеристиками УЗИП. Если они разрешают эксплуатацию при большей величине, то предохранитель можно не использовать. Для закрепления опубликованного материала рекомендуем к просмотру два видео. Компания «Электромир» своим видеороликом объясняет, почему в любом доме необходимо устанавливать УЗИП. Видео «Вебинар об УЗИП» компании «Дни решений» дает рекомендации на вопросы по выбору и оценке работы устройств импульсной защиты. Задавайте вопросы по изложенной теме в комментариях, делитесь материалом статьи с друзьями в соц сетях. Полезные товарыhousediz.ru УЗИП для частного дома - защита от перенапряжения при ударе молнии
Импульсным перенапряжением называется кратковременное резкое возрастание напряжения в электрической сети. Несмотря на то, что длится этот скачок совсем недолго (доли секунды), он чрезвычайно опасен как для линии, так и для подключенных к ней потребителей энергии. Чтобы не допустить повреждения кабеля и электрических приборов, используют устройства защиты от импульсных перенапряжений. В этом материале мы поговорим о том, что представляют собой эти приборы, каких видов они бывают, а также рассмотрим, как подключаются УЗИП для частного дома. Причины возникновения импульсного перенапряженияИП может происходить как по технологическим, так и по природным причинам. В первом случае резкий перепад разности потенциалов происходит, когда на трансформаторной подстанции, откуда идет питание конкретной линии, возникает коммутационная перегрузка. Импульсное перенапряжение, вызванное природными причинами, случается, когда во время грозы мощный разряд бьет в молниезащиту сооружения или линию электрической передачи. Независимо от того, чем вызван скачок напряжения, он может быть очень опасен для домашней электросети, поэтому для эффективной защиты от него требуется подключить УЗИП.
Для чего нужно подключение УЗИП?Для того чтобы защитить электрическую сеть и подключаемые к ней приборы от мощных импульсов тока и резких перепадов напряжения, устанавливается устройство для защиты линии и оборудования от импульсных напряжений (сокращенное обозначение – УЗИП). Оно включает в себя один или несколько нелинейных элементов. Подключение внутренних компонентов защитного устройства может производиться как в определенной комбинации, так и различными способами (фаза-фаза, фаза-земля, фаза-ноль, ноль-земля). В соответствии с требованиями ПУЭ установка УЗИП для защиты сети частного дома или другого отдельного здания производится только после вводного автомата. Наглядно про УЗИП на видео: Разновидности УЗИПЭти аппараты могут иметь один или два ввода. Включение как одновводных, как и двухвводных устройств всегда производится параллельно цепи, защиту которой они обеспечивают. В соответствии с типом нелинейного элемента УЗИП подразделяются на:
Коммутирующие защитные аппаратыДля коммутирующих устройств, находящихся в обычном рабочем режиме, характерно высокое сопротивление. Когда происходит резкое увеличение напряжения в электрической сети, сопротивление прибора мгновенно падает до минимального значения. Основой коммутирующих аппаратов защиты сети являются разрядники. Ограничители сетевого перенапряжения (ОПН)Ограничитель импульсных перенапряжений также характеризуется высоким сопротивлением, плавно снижающимся по ходу возрастания напряжения и повышения силы электротока. Постепенное снижение сопротивления – это отличительная черта ограничивающих УЗИП. Ограничитель сетевого перенапряжения (ОПН) имеет в своей конструкции варистор (так называется резистор, величина сопротивления которого находится в нелинейной зависимости от воздействующего на него напряжения). Когда параметр напряжения становится больше порогового значения, происходит резкое увеличение силы тока, проходящего через варистор. После сглаживания электрического импульса, вызванного коммутационной перегрузкой или ударом молнии, ограничитель сетевого напряжения (ОПН) возвращается в обычное состояние.
Комбинированные УЗИПУстройства комбинированного типа сочетают в себе возможности коммутационных и ограничивающих аппаратов. Они могут как коммутировать разность потенциалов, так и ограничивать ее возрастание. При необходимости комбинированные приборы могут выполнять одновременно обе этих задачи. Классы устройств защиты от ИПСуществует 3 класса аппаратов защиты линии от перенапряжения: Устройства I класса устанавливаются в распределительном щите или вводном шкафу и позволяют обеспечить защиту сети от импульсного перенапряжения, когда электрический разряд во время грозы попадает в ЛЭП или молниезащиту. Приборы II класса обеспечивают дополнительную защиту электрической линии от повреждений в результате удара молнии. Устанавливают их и в том случае, когда необходимо защитить сеть от импульсных скачков напряжения, вызванных коммутацией. Их монтируют после устройств I класса. Рассказ про УЗИП от специалистов компании ABB на видео: Аппараты класса I+II обеспечивают защиту отдельных жилых домов. Монтаж этих приборов производится неподалеку от электрического оборудования. Они играют роль последнего барьера, сглаживающего остаточное перенапряжение, которое, как правило, имеет незначительную величину. Устройства этого класса выпускаются в виде специализированных электророзеток или вилок.
Одновременная установка устройств I, II и III класса гарантирует трехступенчатую защиту электрической линии от импульсных скачков напряжения. Как подключить УЗИП в частном доме?Защитные устройства могут включаться в бытовые электрические сети (с одной фазой и рабочим напряжением 220В) и в токоведущие линии промышленных объектов (три фазы, 380В). Исходя из этого, полная схема подключения УЗИП предусматривает воздействие соответствующего показателя напряжения. Если роль заземления и нулевого проводника играет общий кабель, то в такой схеме устанавливается простейшее одноблоковое УЗИП. Подключается он следующим образом: фазная жила, подключенная ко входу защитного устройства – выходной кабель, соединенный с общим защитным проводником – защищаемые электроприборы и оборудование. В соответствии с требованиями современной электротехнической документации нулевой и заземляющий проводники объединяться не должны. Исходя из этого, в новых домах для защиты цепи от скачков напряжения применяется двухмодульный аппарат, имеющий три отдельных клеммы: фаза, нейтраль и заземление.
В таком случае включение устройства в схему производится по другому принципу: фаза и нулевой кабель идут на соответствующие клеммы УЗИП, а затем шлейфом на подсоединенное к линии оборудование. Заземляющий проводник также подключается к своей клемме защитного прибора. В каждом из описанных случаев чрезмерный ток, возникающий при перенапряжении, уходит в землю по кабелю заземления или общему защитному проводу, не оказывая воздействия на линию и подсоединенное к ней оборудование. Ответы на вопросы про УЗИП на видео: ЗаключениеВ этой статье мы рассказали о том, что же такое УЗИП, каких типов бывают эти устройства и как они классифицируются, а также разобрались с тем, как производится их подключение к защищаемой цепи. Напоследок нужно сказать, что использование этого прибора, в отличие от УЗО, в линии электропитания частного дома обязательным не является. Включение его в сеть в каждом отдельно взятом случае требует учета индивидуальной заземляющей схемы, а также размещения ГЗШ и вводного автомата. Поэтому перед покупкой и установкой УЗИП настоятельно рекомендуем воспользоваться консультацией опытного электрика. yaelectrik.ru Как защита от перенапряжения обеспечивает электрическую безопасность дачи и частного дома Продолжаем рассматривать с позиции электрика-домашнего мастера случаи возникновения грозовых разрядов, которые могут воздействовать на отдельно стоящее здание, нанося вред жилищу. Будем считать, что оно оборудовано защитой. Если же ее нет, то ситуация еще больше осложниться. Принципы работы молниезащиты описаны в предыдущей статье, посвященной электрической безопасности дачи и частного дома, когда создается блокирование проникновения высоковольтных разрядов внутрь здания и отвод их на потенциал земли. Однако, часть их преобразуется или индуктируется, способна проникать через различные токопроводящие элементы внутрь дома. Вот с воздействием этих импульсов мы и будем разбираться в этой статье. Что такое УЗИПУстройства защиты от импульсных перенапряжений кратко называют УЗИП или ОПС (ограничители перенапряжения сети). Причем под термином «перенапряжение» для жилого дома понимают превышение номинальной величины 220 либо 380 вольт более установленного норматива.
УЗИП монтируют в вводном электрощите здания и подключают между вводом электроэнергии и главной заземляющей шиной. При возникновении последействий разрядов молнии на входном оборудовании происходит пробой, открытие схемы УЗИП и отвод перенапряжения через ГЗШ на потенциал земли. Категории УЗИППо месту установки устройства импульсной защиты от повышенного напряжения делят на 3 класса: I (B), II (C), III (D).
Класс I (B)Защита предохраняет от проникающих через молниезащиту высоковольтных разрядов при ударах молнии в дом или питающую линию электропередачи. Ее устанавливают на вводном электрическом щите здания. Работа УЗИП при разряде молнии в молниеприемникПри ударе высоковольтного импульса в молниеприемник он проходит по молниеотводу к контуру заземления, разветвляясь на два потока в месте подключения РЕ шины:
Работа УЗИП при разряде молнии в ВЛНа питающей ВЛ и трансформаторной подстанции уже стоят собственные разрядники. Они срабатывают при высоковольтном ударе и срезают часть импульса перенапряжения. На УЗИП вводного щита дома поступит уже пониженная мощность молнии и через него тоже пойдет ток импульса, но только срезанный.
Если ВЛ находится в плохом техническом состоянии, то ее разрядники не сработают, а весь ток молнии поступит на ввод дома и пройдет через УЗИП. В этой ситуации защита здания, рассчитанная напряжение на 6 кВ, не выдержит повышенный потенциал разряда и сгорит. Чтобы исключить подобную ситуацию необходимо:
Класс II (C)Осуществляется защита схемы токораспределения системы электропроводки здания при возникновении коммутационных помех. Дополнительное назначение — вторая ступень защиты от ударов молнии. Монтируется в распределительном щите дома. Класс III (D)Выполняется дополнительная защита подключенных потребителей от оставшихся импульсов напряжения с фильтрацией помех высокой частоты. Устанавливают около потребителей электроэнергии. Классификация электрооборудования по рабочему напряжениюПрактическими экспериментами выявлено, что через установленную молниезащиту при ее пробое в электрическую схему здания вероятность проникновения импульсов разрядов более 6 киловольт составляет около 10%. Этот показатель взят за основу расчета и проектирования электроприборов, создания защит от высоковольтного перенапряжения, как наиболее вероятного. Устройства защиты от импульсного перенапряжения бытовой электрической сети создаются для работы с этими группами напряжений. Категория электроприборов №1Изготавливаются с изоляцией, обеспечивающей защиту от импульсов напряжения, не превышающих 1,5 кВ. Устанавливаются внутри электрических приборов, работающих со сложной электронной схемой или полупроводниковыми элементами. Категория электроприборов №2Изоляция защищает от импульсов до 2,5 кВ. Применяется для бытовых электрических приборов, электрифицированного инструмента домашнего мастера: дрелей, перфораторов и подобных устройствах. Категория электроприборов №3Создаются с защитой изоляции от импульсов до 4 кВ. Она устанавливается на розетках и выключателях, электродвигателях, электрических плитах, электропроводке, внутри распределительных щитов. Категория электроприборов №4Изоляция выдерживает проникновение импульсов до 6 кВ. Ею снабжаются автоматические выключатели, разрядники, счетчики электроэнергии.
Поскольку электрические приборы ГРЩ своей изоляцией способны сами выдерживать импульсы напряжения до 6 кВ, то их защиту с помощью УЗИП не выполняют. А вот все остальные бытовые потребители нуждаются в защите — снижении возникающих перенапряжений до 1,5 кВ, как минимум. Эту задачу УЗИП и обеспечивает. Алгоритмы работы УЗИП разных стандартовПервоначальные конструкции устройств защит от импульсного перенапряжения создавались для поэтапного снижения уровня высоковольтных разрядов с 6 до 4, 2,5 и 1,5 кВ. Они делились на 3 ступени, когда первая уменьшала уровень с 6 до 4, а третья — с 2,5 до 1,5. Техническое развитие не стоит на месте. Сейчас производители освоили выпуск универсальных конструкций, которые способны совмещать в едином корпусе различные возможности УЗИП разных классов:
Если для эффективной работы защиты раньше требовалось между разными классами соблюдать дистанцию по монтажу УЗИП отличных моделей или размещать между ними дроссельные индуктивные сопротивления, то при использовании новых приборов эта необходимость отпадает. При установке УЗИП в домашней сети необходимо: Как выбрать УЗИП для частного домаПоследовательность действий домашнего мастера-электрика для правильного подбора устройств защиты от импульсного перенапряжения представлена картинкой.
Ко второму случаю следует отнести и плохое техническое состояние воздушной ЛЭП. Следует знать, что сейчас идет интенсивная замена открытых проводов ВЛ изолированными СИП (самонесущие изолированные провода). Такие линии называют ВЛИ. Когда реконструкция ВЛИ выполнена на всем ее протяжении, а не на отдельных участках, прямой удар молнии в фазный провод практически нереален. Работает слой изоляции. Энергетики на подобных линиях усиленно следят за качеством разрядников, поддерживают их в рабочем состоянии. Выбор схемы включения УЗИП для дома зависит от:
Но, это материал очередной статьи, которая готовится к публикации. Подписывайтесь на рассылку, чтобы своевременно получить уведомление о ее выходе. Для закрепления материала рекомендуем к просмотру видеоролик владельца Staaaarsky «Демонстрация работы УЗИП». Более полную информацию предоставляет вебинар компании ABB «Устройства защиты от импульсных перенапряжений». Возможно, у вас появились вопросы или желание прокомментировать статью. Воспользуйтесь подготовленной формой. Сейчас самое благоприятное время поделиться прочитанным материалом с друзьями в соц сетях с помощью специальных кнопок. Полезные товарыhousediz.ru Устройство релейной защиты и автоматики от перенапряжения дома: что это? Советы +Фото
Чем опасны перенапряжения и с чем связаны?Перенапряжения имеют разную природу и от этого различаются длительностью и величиной. Обычно длительные перенапряжения возникают из-за какой-либо поломки понижающего трансформатора на подстанции или обрыва нулевого провода в сети.  Пути разноса перенапряженияДанные перенапряжения обладают сравнительно небольшими показателями, но действуют достаточно долгое время и представляют реальную угрозу для человека, и для вашего оборудования. Долгое повышение напряжения может случиться из-за неравномерного распределения нагрузок по всем фазам во внешней сети. Именно тогда возникнет перекос фаз, при котором напряжение на загруженной фазе будет ниже, а на незагруженной естественно выше номинального. Краткие по времени всплески напряжения могут появиться из-за переключений в энергосети или во время включения достаточно сильных реактивных нагрузок. Сильные импульсные перенапряжения возникают в результате воздействия грозовых разрядов. И напряжение может достигнуть десятков киловольт. Хотя, это не приведет к короткому замыканию и не нарушит работу сети, но приведет к небольшой утечке тока в месте повреждения изоляции. И если будет проходить между фазой и нейтралью, то не будет фиксироваться и автоматами защиты, и это приведет к повышенному нагреву изоляции и ускоренному процессу ее старения. По истечении времени сопротивление изоляции на данном участке значения уменьшается, и ток утечки возрастет. Последствия перенапряжения в частном домеПоследствия воздействия данных негативных факторов на электронное оборудование и электропроводку в доме могут быть катастрофическими, поэтому для домашней сети необходимо устройство защиты от перенапряжений.Возможность применения разных УЗИП для выполнения определенных защитных функций характеризуется по техническим показателям, отраженным в маркировке конкретного прибора.  Импульсное перенапряжение
Он точно определяет параметр остаточного напряжения, которое появляется на выводах УЗИП после прохождения разрядного тока.
Большое количество устройств защиты от импульсных перенапряжений подключаются параллельно цепи, и этот параметр у них, как правило, не отмечается. Для более надежной и качественной защиты домашней электрической проводки от перенапряжений нужно создать многоуровневую систему защиты из УЗИП разных классов. УЗИП 1 класса рассчитано на ток 60 кА, УЗИП 2 класса на ток 40 кА. УЗИП 3 класса на ток 10 кА. При введении многоступенчатой системы защиты от перенапряжений в сети необходимо обеспечить соответствующую мощность каждой ступени, т.е. их максимальный ток не должен превысить их номинальные показатели. И в первую очередь нужно создать качественную систему заземления и защиты от перенапряжения. Варисторы Варистор нужно включать параллельно защищаемому оборудованию и при нормальной работе он будет находиться непосредственно под действием рабочего напряжения защищаемого механизма. При рабочем режиме ток, проходящий через варистор очень мал, и он в данных условиях представляет собой изолятор. При появлении импульса напряжения сопротивление варистора резко уменьшится до долей ома. В данном случае через него кратковременно будет протекать ток в нескольких тысяч ампер. После гашения данного импульса напряжения он снова приобретет очень высокое сопротивление. В соответствии с системой защиты производится выбор УЗИП. Обязательно учитываются все технические показатели устройств, которые указаны в каталоге и нанесены на лицевую часть корпуса прибора.
Данное устройство обеспечивает защиту и относится к УЗИП 3-го класса и выполнено на варисторах. Для качественной защиты от длительных перенапряжений, связанных с авариями в электрической сети, прибор необходимо подключать после УЗО и заземлять. Именно при таком подключении будет создаваться ток утечки, и обеспечиваться срабатывание УЗО. При установке и монтаже УЗИП нужно, чтобы расстояние между ступенями защиты было не меньше 10 м по кабелю электрического питания. Исполнение данного требования достаточно важно для правильной последовательности включения защитных устройств. У защиты класса В первая ступень устанавливается за пределами дома во входном специальном щите. От защищаемой зоны все ограничители перенапряжений можно разделить на классы или виды. Приборы 1 типа защищают объекты от внешних атмосферных и коммутационных перенапряжений, проходящих через разрядники класса А внешних электрических сетей. Как правило, они монтируются на вводном устройстве жилого дома и ограничивают величину перенапряжений до 4,0 кВ, сопутствуют защите вводных счетчиков и электрического оборудования распределительного щита. Специальное устройство импульсной защиты необходимо для предотвращения всевозможных повреждений домашней бытовой техники от сильных импульсных перенапряжений, которые вызваны различными авариями в питающей сети либо грозовыми разрядами. Данные устройства называются также ограничителями перенапряжений (ОП). Обычно они выполнены на базе разрядников либо варисторов и имеют специальные индикаторные устройства, которые сигнализируют о их поломке. УЗИП на базе варисторов производятся со специальным креплением на DIN-рейку. 9 лучших строительных и мебельных магазинов!
domsdelat.ru схема подключения, типы заземляющих контуров
Самое интересное то, что защититься от ненастья можно, если заранее предусмотреть установку в распределительном щитке специального устройства, которое в экстренной ситуации замкнет цепь защемления по наименьшему пути, обеспечив таким образом прохождение тока по пути наименьшего сопротивления. Возможные повреждения из-за молний
Но на этом беда не окончится, потому что выход из строя электронной техники, а в данном случае она просто сгорает, может привести к реальному возгоранию и, как следствие, к пожару. И, к сожалению, только в этот момент хозяин частного дома осознает, что был неправ, когда при монтаже распределительного щитка решил сэкономить на установке УЗИП для частного дома. Типы импульсовПеренапряжение — это общее понятие, которое характеризует аварийное состояние цепи в момент его генерации. Но характер и причины его возникновения могут быть различными:
В обоих случаях может быть нанесен равносильный вред, поэтому для защиты частного дома или квартиры рекомендуется использовать те же УЗИП. Первичные средства защитыУстановка УЗИП в частном доме — это только часть мероприятий, которые действительно спасут вас от непредвиденного пожара или сгоревшего блока питания. Первым делом необходимо предусмотреть так называемые первичные средства защиты от удара молнией. И они заключаются в следующем:
Но, кроме фактора удара самой молнией, важно учесть всевозможные пути проникновения импульсных помех внутрь здания. А их может быть много, и к ним относятся:
Все это может стать причиной не только временного выхода из строя оборудования, но и возникновения пожара, который явно принесет массу дополнительных проблем. Чтобы предотвратить все вышеперечисленные неприятности, необходимо каждую из линий и устройств надежно экранировать, подключать к общему контуру заземления, а во время молний и вовсе отключать их от сети. Чаще сделать это невозможно по той простой причине, что вас может не оказать дома в роковой момент. А погода, само собой, ждать не будет. Поэтому намного удобнее и практичнее использовать дополнительные элементы защиты низковольтных сетей. Способы защиты сетей низковольтного питанияДля каждого типа УЗИП схема подключения будет своя, поэтому рассмотрим несколько способов защиты низковольтных сетей от импульсных помех. Но лучше всего применять их все в комплексе, так как погода непредсказуема, и удар молнии может произойти в любое место или устройство. Различают следующие системы защиты от импульсных перенапряжений в результате удара молний: Система внешней молниезащиты
Справиться с энергией такой величины сможет только комбинированный компонент УЗИП, относящийся к классу 1+2+3. Он обладает достаточной мощностью и скоростью срабатывания, чтобы защитить от перенапряжения потребителей в эквиваленте потребляемой ими мощности до 20 кВт. Напомним. На практике применяется несколько схем подключения заземления: TN — C — S и TT. В зависимости от этого фактора следует выбирать и тип устройства защиты от импульсных помех. Первая представляет собой разделенное заземление, то есть в ней PEN проводник в определенном месте разделяется на два и далее отправляется к нагрузке. Разделение выполняется на ВРУ. То есть в щитке должны быть установлены две отдельных шины: нулевая и шина заземления PE. Между ними имеется перемычка. Сделано это из тех соображений, что УЗИП успевает своевременно отключить нагрузку, а в случае возникновения пробоя на нулевом проводе от подстанции успевает выгореть перемычка между шинами. То есть, по сути, получается две защиты. Второй тип схемы подключения заземления заключается в следующем: все потребители глухо заземлены, как и нейтраль источника питания на подстанции. Также на практике используются и другие типы схем заземлений: С, C — S, S, I — T. Но в частных и многоквартирных жилых домах чаще применяются именно TN — C — S и T. T. Поэтому и рассматривать УЗИП будем только для этих случаев. Выбор УЗИП в соответствии со схемой подключения заземляющего проводника Вспомнив, какие бывают схему подключения контура заземления, можно определиться и с выбором УЗИП. Для первого варианта подойдет PowerPro BCD TNS 25/100. Для второго, соответственно, TT 25/100. Защита на ответвлении при ударе в воздушную линию
Также разместить УЗИП можно на вводе в здание или непосредственно на месте ответвления заземляющего проводника. Но в случае размещения защитного устройства ближе к источнику импульса, то есть на столбе в щитке, использовать УЗИП 3 класса нецелесообразно. Это связано с тем, что длинный проводник от столба может стать повторным генератором перенапряжения. В этом случае лучше применить УЗИП класса 1+2. Но если расстояние от столба со щитком до дома более 60 м, то в здании также должен быть предусмотрен второй УЗИП со 2 классом. Для более точного подбора устройства воспользуйтесь таблицей ниже:
Удар молнии возле подземной линии электропередачи
Величина тока в этом случае будет равна всего 40 кА, а форма импульса 8/20 мкс также иная, за счет наличия гальванической развязки между источником и потребителем. Что касается типа контура заземления, то в этом случае чаще используется именно T. T. Но также применяют на практике и TN — C — S. Для защиты приборов от перенапряжения рекомендуется установить ограничитель 2 класса. Соответственно, для схемы TN — C — S подключения контура заземления рекомендуется устанавливать устройства LE -381−178, а для схемы TT необходимо использовать автоматы не ниже LE -381−180. Защита от молний в частном доме
Здесь также необходимо использовать УЗИП, только они представляют собой антенный переходник с отводом для заземления. По сути, это варисторный блок, который отводит наведенный импульс в контур заземления, не давая ему проникнуть далее в линию. В зависимости от вида принимаемого сигнала различают два разных типа УЗИП:
Соответственно, на первом будет написано Radio / TV, на втором SAT. Защита от помех линии передачи ИнтернетаЧтобы полностью оградить свою жизнь и всю технику от нежелательного воздействия энергии стихии, рекомендуется подумать и об установке УЗИП для сетевого кабеля Ethernet. Установку подобного элемента лучше всего предусмотреть непосредственно перед вводом кабеля в дом, чтобы минимизировать его длину под открытым небом. Как и в случае с ТВ, блок заземляется толстым желто-зеленым проводом к общему контуру. dachniki.guru Защита частного дома от перенапряжений - УЗИП кто-нибудь ставит? | ImhoDom.Ru
Молния — природный электрический разряд. Чтобы защитится от этого явления, нужно создать два контура обороны. Если говорить о защите многоквартирных домов, то об этом думают госучреждения. Но вот защита частного дома — дело рук самих обладателей собственности. К первому контуру относится внешняя защита. Для этого устанавливают молниеотвод. Тема первого контура заземления очень интересная, обширная и многогранная. Она требует тщательного исследования, поговорим о ней в другом посте. Предлагаю рассмотреть подробно второй контур – внутренняя защита, которая обеспечивается специальными устройствами – ограничителями перенапряжения (ОПН). НАЗНАЧЕНИЕ ОГРАНИЧИТЕЛЕЙ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЯКак уже стало ясно, от прямого попадания в дом молнии защищает громоотвод. Но опасный разряд молнии может оказаться в нашем доме с неожиданной стороны. “Синий дракон” может проникнуть в сеть за сотни метров, а то и в километре от дома, и примчаться по воздушным проводам. Проводник, который принял импульс, может привести к катастрофическим последствиям домашнюю аппаратуру, подключенную к электрической сети. За фатальный исход дорогого оборудования придется платить самим. Вот почему так активно рекомендуется во время грозы отключать от электросети все электроприборы. Как же защитится от суровой действительности? Для защиты устанавливают ограничители перенапряжения (ОПН). ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ ОГРАНИЧИТЕЛЕЙ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЯВ обычном рабочем режиме ток, протекающий через варистор, носит емкостный характер и составляет незначительные доли миллиампер. При попадании молнии в сеть возникает импульсное перенапряжение, в итоге происходит шунтирование нагрузки и рассеивание импульса в виде тепловой энергии. Тепловой излишек сбрасывается в землю, через защитный проводник РЕ(заземление). СФЕРА ПРИМЕНЕНИЯ ОГРАНИЧИТЕЛЕЙ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЯПрименяются во вводно-распределительных устройствах, главных распределительных щитах, квартирных щитах. Устанавливаются на DIN-рейку в металлических распределительных щитовых. В обязательном порядке требуется наличие заземляющего проводника РЕ, для сброса импульсной тепловой энергии. ОПН устанавливается между фазой и землей или нулевым проводником и землей. Срабатывает ОПН за считанные доли секунд, гарантируя надежную защиту от повреждения электрооборудования. ОПН надежно защищает от скачков напряжения, коммутационных перенапряжений, дифференциальных перенапряжений и высокочастотных помех. Для того чтобы был сброс импульсного перенапряжения, необходимо иметь наличие защитного заземления, такие системы как TN-C-S, TN-S, TT. ОГРАНИЧИТЕЛИ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЯ ТРЕХФАЗНОГО И ОДНОФАЗНОГО ИСПОЛНЕНИЯ РАЗЛИЧНЫХ ПРОИЗВОДИТЕЛЕЙ.ограничитель перинапряжений трехфазный опн однофазный
КЛАССИФИКАЦИЯ ОГРАНИЧИТЕЛЕЙ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЯОПН класса В:
ОПН класса С:
ОПН класса D:
КАКИЕ ОГРАНИЧИТЕЛИ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЯ НУЖНО УСТАНАВЛИВАТЬ?Как видно из классовых назначений ОПН, погашение импульсного перенапряжения происходит поэтапно. Недостаточно установить ОПН только класса D и на этом успокоится. Последняя ступень способна погасить остатки, которые проскочили через В и С.В одиночку он неспособен отвести сотни, а то и тысячи ампер. Какой вывод напрашивается из всего сказанного – необходимо устанавливать все три класса ограничителей перенапряжений В, С, D.
electric-tolk.ru imhodom.ru |
|
||||||||||||||||||
|
|
||||||||||||||||||
|
Идеальная синусоида и выпрямленный из нее постоянный ток обеспечивают номинальный режим эксплуатации. Его нарушить может импульс, пришедший от:
Электрическая энергия в дом может поступать по воздушной линии, оборудованной:
Рассмотрим четыре варианта возможных схем.
На РЕ шине от повторно разветвляется на PEN проводник и фазный провод по 25 кА. Сквозь УЗИП, таким образом, будет протекать импульс с формой 10/350 мкс и силой 25 кА. С такими параметрами и требуется подбирать защиты.
Требуется создавать защиту от проникающих импульсов не только от фазных проводов относительно земли, но и от нулевого. Последняя рекомендуется в большинстве случаев, но может не применяться по местным условиям.
Устранять подобные неисправности призваны также реле контроля напряжения, но они созданы для работы в других условиях, когда возникают аварийные ситуации в электрической системе подвода питания с повышением напряжения до 400 вольт. Для ликвидации высоковольтных импульсов они не предназначены.
Как и в предыдущем случае, уменьшенный импульс молнии разойдется на контур земли и PEN проводник.
Заостряем внимание на том, что установка УЗИП в доме бессмысленна и запрещена правилами при отсутствии:
Как правило, в электрических сетях напряжение должно находиться в пределах, определенных техническими нормативами, но иногда оно может и отклоняться от допустимых параметров. Предельно допустимое напряжение должно находиться в пределах ±10% от номинальных параметров напряжения, таким образом для однофазной сети в оно будет равно от 198 до 242 В, а для трехфазной сети от 342 до 418 В. И любые отклонения от данных значений будут называться перенапряжениями.
Данные импульсы длятся в течение сотни микросекунд, и специальные защитные автоматы просто не успевают на них среагировать, потому что самые современные виды автоматов имеют время срабатывания единицы миллисекунд, и это может быть причиной выхода из строя и повреждения изоляции между фазой и нейтралью.
Постоянный ток, который подается к нагрузке, защищенной УЗИП. Этот параметр важен для УЗИП, включаемых в сеть последовательно с защищенным оборудованием.
— это резисторы полупроводниковые, и при их работе применяется эффект снижения сопротивления полупроводникового материала при повышении приложенного напряжения, благодаря этому они являются более эффективными устройствами импульсной защиты.
Прибор УЭ-18/380 предназначен для защиты электрической сети от кратковременных перенапряжений, вызванных грозовыми процессами.
Природа непредсказуема. И это знает каждый из благоразумных граждан. Именно поэтому многие решают установить в своем частном доме дополнительную защиту от перенапряжения. А это весьма опасный фактор, который обычно сказывается на всей электронике в вашем доме. По воле рока страдает практически всё: начиная от холодильника и заканчивая компьютерными блоками питания и материнскими платами.
Величина напряжения молнии измеряется даже не тысячами, а десятками и сотнями тысяч Вольт. И пусть помеха имеет в прямом смысле слова молниеносный характер, но даже за доли секунд она успевает повредить многие внутренние элементы техники, выводя ее из строя. В холодильниках обычно сгорает компрессор, в импульсных блоках питания выгорает первичная цепь преобразования напряжений, и так далее.
Для молнии характерен иглообразный импульс, который сначала медленно нарастает, заряжая линию, а потом резко пробивает ее насквозь, так как ее мощность в разы больше, чем у проводников. Форма импульса измеряется в кВ/мкс. То есть, если она попадает в воздушную линию, и частный дом от нее подключен, то форма будет выражена как 10/350 или 10 кВ амплитудой и 350 мкс длительностью.
Обустройства внешнего контура заземления по периметру здания. То есть необходимо вокруг строения закопать шину защитного заземления и замкнуть ее в квадрат.
Сеть ввода 220/380 В при ударе молнии в элементы внешней защиты.
В случае удара молнии в этот элемент защиты необходимо принимать во внимание максимально возможный ток, который будет протекать по компонентам. В данном случае величина тока, протекающего через защитное устройство, установленное в доме, будет равна 100 кА. Импульс будет иметь вытянутую форму длительностью до 350 мкс. Чтобы он не причинил много бед, его необходимо отвести по пути наименьшего сопротивления. Следовательно, в щитке потребуется установить специальное устройство.
Защита от перенапряжения в сети 380 вольт, как и 220 вольт, заключается в установке УЗИП не в распределительном щитке, а на ответвлении. То есть там, где воздушная линия расходится на ваш и соседский дом. Только в таком случае контур заземления состоит лишь в заземляющем периметре, без использования громоотводов.
Третий способ подключения УЗИП используется в случае, когда к дому подводится питание не от столба (воздушной линии), а от подземного кабеля. В данном случае высоковольтные импульсные помехи возникают в основном по причине наведения их от других источников. Поэтому длительность импульса и его амплитуда будут намного меньше. В результате наведения энергии происходит частичное попадание тока в сеть, поэтому величина энергии на порядок меньше, чем в первых двух случаях. Но все же в такой сети также необходимо иметь надежное УЗИП, которое предохранит электронику от нежелательного воздействия.
Перенапряжение — это фактор, который может возникать не только по сети переменного напряжения. Высоковольтные помехи довольно часто генерируются и телевизионных сетях, в частности, на антенных приемниках. Ведь они находятся ближе всего к заряженным облакам, которым необходимо разрядиться по пути наименьшего сопротивления. Такое обычно встречается в тех домах, на которых либо нет громоотвода, либо он есть, но антенна прикреплена к нему. Когда молния попадает в молниеотвод, то высоковольтный импульс обязательно наводится в канале передачи. Из-за чего выгорает селектор ТВ-приемника или приставки, к которой она была подключена.
