Устройство защиты от импульсного перенапряжения

УЗИП - это устройство защиты от импульсного перенапряжения в электрических сетях, возникшего от прямого удара молнии во время грозы до безопасного минимума.

Что такое УЗИП и зачем он нужен?

Современное жилище невозможно представить без системы освещения, разнообразной бытовой техники и электронных устройств, работающих от электросети. Однако большинство пользователей не знают, что многие дорогостоящие приборы могут навсегда выйти из строя после кратковременного перенапряжения в электрической сети, которое способно во много раз превысить номинальное. Такое скачкообразное повышение напряжения происходит по нескольким причинам:

• При попадании молнии в воздушную линию электроснабжения или систему грозозащиты здания;
• При оперативных переключениях на питающей трансформаторной подстанции, которые вызывают коммутационную перегрузку на ТП;
• При коротком замыкании в удаленной сети;
• При подключении оборудования большой мощности, например, сварочного аппарата или устройства с мощным электродвигателем.

Чтобы предотвратить негативные последствия скачкообразных повышений напряжения в сетях используются УЗИП – устройства защиты от импульсного перенапряжения.

Нужно заострить внимание на том, что УЗИП является устройством, наиболее эффективно защищающим электросеть именно от перенапряжения, которое возникает вследствие грозового разряда. Другие защитные устройства – УЗО (устройство защитного отключения), реле напряжения и т.п. не могут защитить электроприборы при скачке в несколько киловольт, который может возникнуть не только при поражении грозовым разрядом линии электропередач, но и даже рядом с ней. Это особенно актуально для индивидуальных жилых домов, так как в домах многоквартирных электроснабжение осуществляется по подземным кабельным линиям, а в частных по воздушным. Импульс перенапряжения способен возникнуть в сети даже при ударе молнии в ЛЭП за много километров от дома, в связи с этим владельцам индивидуальных домов обязательно следует позаботиться об оснащении УЗИП.

Стоит помнить! Грозовые разряды - это источник огромного скачка напряжений, со всеми вытекающими последствиями от оплавления контактов вводных автоматов при прямом заносе тока молнии до выхода из строя полупроводниковых приборов при наводках от грозового разряда над зданием в облаке.

Принцип работы

Чтобы понять, каким образом функционирует УЗИП, нужно иметь понятие о таких элементах электрических схем, как резисторы и варисторы. Резистор – это пассивное микроустройство, встраиваемое в схемы электросистем и предназначенное для создания определенных сопротивлений электротоку. С помощью резисторов происходит ограничение потребляемой мощности электроприборов и регулировка характеристик электротока. Варистор – это разновидность резистора, который способен менять сопротивление по нелинейному закону при изменении напряжения. При подъеме напряжения сверх нормативной величины сопротивление варистора скачкообразно падает.

В схему УЗИП включен по меньшей мере один варистор, и функционирование устройства основано на свойстве элемента резкого снижения сопротивления при скачкообразном подъеме напряжения. Когда напряжение в сети, работающей в обычном режиме, не превышает 220 В, сопротивление варистора не позволяет электротоку протекать через защитное устройство. При поражении грозовым разрядом молниеотвода или по другой причине, из-за чего происходит скачкообразный подъем напряжения, сопротивление варистора многократно падает, в результате через УЗИП начинает протекать ток. А так как УЗИП для дома соединяется с заземляющим проводником, происходит короткое замыкание, приводящее к срабатыванию автомата аварийного выключения.

Помимо варисторов в устройство УЗИП включаются разъединители, конденсаторы, предохранители из плавкого материала, индикаторы, по которым определяют состояние устройства, катушки индуктивности.

Производителей УЗИП и торговых марок множество, тысячи наименований устройств для всех цепей и приборов, но существует опасность выбора некачественного разрядника.

Пример:

Многие продавцы предлагают недорогие варисторные Узип с Восточной Европы класса I «пропускают» ток молнии по причине «гирлянды» параллельно включённых варисторов, из которых срабатывает один потому, что подобрать варисторные элементы китайского происхождения с одинаковыми параметрами при массовом производстве практически невозможно.

Не каждая подрядная организация в состоянии спроектировать и правильно выполнить монтаж УЗИП.

Без опыта - разрядник даже приличного качества можно угробить или свести на нет его защитные свойства.

Пример:

Неподготовленные инженеры для защиты дорогих приборов в коттеджах предлагают разрядник только на электрическом вводе без учета возможности заноса грозового потенциала по антенному фидеру от антенны, а мачта антенны – это молниеприёмник.

Виды УЗИП

По количеству клемм подключения УЗИП делятся на устройства с одним или с двумя вводами. Одновводные УЗИП оснащаются отдельными вводами и выводами и подключаются к защищаемой сети параллельно. Двухвводные оборудуются дополнительным сопротивлением между отдельными вводами и выводами и подключаются в сеть последовательно.

По виду нелинейного элемента УЗИП подразделяются на 3 основных типа:

• коммутирующие устройства
• ограничители сетевого перенапряжения или ОПН;
• комбинированные устройства

Коммутирующие устройства

Коммутирующие защитные устройства характеризуются наличием нелинейного элемента с высоким сопротивлением, которое резко падает до минимума при скачкообразном повышении напряжения. Наиболее характерные представители подобных устройств – так называемые «разрядники», которые подразделяются на устройства открытого типа, с использованием искровых промежутков, с использованием угольных элементов, газонаполненные.

Ограничители сетевого перенапряжения (ОПН)

Устройства-ограничители – (ОПН) – способны поддерживать значительное сопротивление при подъеме напряжения и плавно снижать его по мере возрастания величины напряжения. В ходе этого процесса электрический импульс сглаживается. После кратковременного подъема напряжения импульсный ограничитель возвращается в состояние нормального функционирования.

Комбинированные УЗИП

Комбинированные устройства оснащаются регулирующими элементами, способными как замыкать и размыкать электрические цепи, так и сглаживать характеристики электротока. Такие устройства могут осуществлять обе функции по отдельности или одновременно в зависимости от того, какие характеристики свойственны напряжению в текущий момент

Классы УЗИП

УЗИП подразделяются на 3 класса в зависимости от той степени, в какой устройства могут осуществлять защитные функции.

УЗИП 1 класса

УЗИП 1 класса (другое обозначение – класс УЗИП «B» по международному стандарту) предназначаются для защиты от последствий, вызванных непосредственным проявлением грозового разряда – ударом молнии. Приборами такого класса оборудуются устройства на вводе электросетей в здание – в ВРУ (вводно-распределительном устройстве) или ГРЩ (главном распределительном щите). УЗИП 1 класса рекомендуется устанавливать для защиты систем электроосвещения зданий с воздушными вводами и молниеотводами, которыми чаще всего оборудуются частные жилые дома. А также для защиты зданий, стоящих обособленно на открытой местности, или имеющих поблизости высокие деревья, то есть подверженные высокой опасности грозового воздействия.

УЗИП 2 класса

УЗИП 2 класса (класс «С») – используются для защиты сетей от последствий скачков напряжения, вызванных атмосферными или коммутационными процессами, которые могут оставаться после прохождения электротока через защитные устройства 1 класса. Должны включаться в электрические схемы в распределительных щитах, которые устанавливаются по зданию.

УЗИП 3 класса

УЗИП 3 класса (класс «D») – применяются в качестве непосредственной защиты различных электроприборов и электронной аппаратуры от скачков напряжения и помех высокой частоты, которые прошли через устройства 2 класса. Могут быть вмонтированы в розетки, разветвительные коробки, сетевые фильтры в местах подключения аппаратуры.

Наличие УЗИП трех классов позволяет выстроить защиту сети дома от перепадов напряжения различного происхождения и силы, состоящую из трех ступеней.

Обращайтесь к специалистам Амнис