Как правильно подключить узип

Устройства защиты от импульсных перенапряжений

Броски напряжения в линии электропередачи могут быть вызваны различными причинами. Например, грозы, перехлесты проводов, паразитные токи при включении и отключении реактивной нагрузки, аварии и ремонтные работы и т.д.

Для защиты домашней электрики и электроники существует специальный класс приборов. Устройства такого типа называют двояко: устройства защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП) или ограничитель импульсных перенапряжений (ОПС).

Для надежной защиты домашней электропроводки необходимо построить многоуровневую (по крайней мере, трехступенчатую) систему защиты из УЗИП разных классов. Их применение регламентирует ГОСТ Р 51992-2002 (МЭК 61643-1-98). Согласно этому ГОСТУ существуют три класса таких устройств.

Предназначены для защиты от прямых ударов молнии в систему молниезащиты здания или воздушную линию электропередач. Устанавливаются на вводе в здание во вводно-распределительном устройстве (ВРУ) или главном распределительном щите (ГРЩ). Нормируются импульсным током I imp с формой волны 10/350 мкс. Номинальный разрядный ток 30-60 кА.

УЗИП класса II(C)

Такие устройства защиты от импульсных перенапряжений п редназначены для защиты токораспределительной сети объекта от коммутационных помех или как вторая ступень защиты при ударе молнии. Устанавливаются в распределительные щиты. Нормируются импульсным током с формой волны 8/20 мкс Номинальный разрядный ток 20-40 кА.

УЗИП класса III(D)

Такие устройства защиты от имупльсных перенапряжений п редназначены для защиты потребителей от остаточных бросков напряжений, защиты от дифференциальных (несимметричных) перенапряжений (например, между фазой и нулевым рабочим проводником в системе TN-S), фильтрации высокочастотных помех.

Устанавливаются непосредственно возле потребителя. Могут иметь самую разнообразную конструкцию (в виде розеток, сетевых вилок, отдельных модулей для установки на DIN-рейку или навесным монтажом). Нормируются импульсным током с формой волны 8/20 мкс. Номинальный разрядный ток 5-10 кА.

Устройства защиты от импульсных перенапряжений ( УЗИП ) построены на базе разрядников или варисторов и часто имеют индикаторные устройства, сигнализирующие о выходе УЗИП из строя. Недостатком УЗИП на базе варисторов является то, что сработав один раз им необходимо остыть, чтобы снова прийти в рабочее состояние. Это ухудшает защиту при многократном ударе молний.

Обычно УЗИП на базе варисторов изготавливаются с креплением на DIN рейку. Сгоревший варистор можно заменить простым извлечением модуля из корпуса УЗИП и установкой нового.

Практика применения УЗИП

Для надежной защиты объекта от воздействия перенапряжений, в первую очередь необходимо создать эффективную систему заземления и уравнивания потенциалов. При этом нужно перейти на системы заземления TN-S или TN-CS с разделёнными нулевым и защитным проводниками.

Следующим шагом должна стать установка защитных устройств. При установке УЗИП необходимо, чтобы расстояние между соседними ступенями защиты было не менее 10 метров по кабелю электропитания. Выполнение этого требования очень важно для правильной последовательности срабатывания защитных устройств.

Если для подключения применяется воздушная линия, во входном щите на столбе лучше использовать УЗИП на основе разрядников и плавкие вставки. В главном щите здания ставятся варисторные УЗИП класса I или II, а в щитках на этажах ставятся УЗИП III класса. Если необходимо дополнительно защитить оборудование, то в розетки включаются УЗИП в виде вставок и удлинителей.

В заключении следует сказать, что все перечисленные меры, конечно, снижают вероятность поражения РЭА и людей повышенным напряжением, но не являются панацеей. Поэтому в случае грозы лучше отключать наиболее ответственные узлы, если это конечно возможно.

Статьи и схемы

Полезное для электрика

Моя профессия электрик

Принципы выполнения защиты от перенапряжений

Импульсные перенапряжения могут возникнуть в результате воздействия внешних и внутренних источников помех. Внешним источником помех является разряд молнии. Внутренние источники помех – коммутации, короткие замыкания, замыкания между системами разного напряжения.

Воздействия молнии на объект принято разделять на две группы:

• первичные – прямой удар молнии (ПУМ);
• вторичные – занесенные в объект через протяженные металлические коммуникации.

Опасность этих воздействий молнии для зданий и следовательно для электрооборудования определяется параметрами разряда молнии и технологическими и конструктивными характеристиками объекта (огнестойкость, вводимые коммуникации, их расположение и т.п.).

С помощью УЗИП можно создано весьма эффективную защиту от импульсных перенапряжений. Одним из основных условий является наличие контура заземления, а для производственных объектов и системы выравнивания потенциалов. Несмотря на то, что длительность грозового импульса весьма не велика, он несет огромную энергию. Разряд молнии может достигать порядка 100кА, при этом есть вероятность возникновении опасного шагового напряжения при отсутствии выравнивания напряжения.

Трехступенчатая защита электрооборудования.

Взаимосвязь между классами защитных устройств и категориями стойкости изоляции оборудования к импульсным перенапряжениям

Трехступенчатая защита позволяет плавно снизить разрядный импульс до безопасного значения, при помощи быстродействующих разрядников, путем отвода части энергии в землю. При этом стоит иметь ввиду, что расстояние между соседними ступенями защиты должно быть не менее 10м. Выполнение данного условия очень важно для правильного срабатывания защитных устройств. Для развязки можно также установить индуктивность, которая будет препятствовать нарастанию напряжения. Подключение УЗПН должно быть выполнено до устройства защитного отключения, иначе будут ложные срабатывания. Длина проводника соединяющего УЗИП с шиной PE должна быть минимальной, а его сечение не менее 25мм 2 .

Области применения УЗИП в соответствии с классификационным напряжением:

• Класс I или B - первая ступень защиты от прямых или косвенных грозовых разрядов в ЛЭП на вводе в объект. Разрядники класса В устанавливают на вводе в здание во вводно-распределительном устройстве (ВРУ) или в главном распределительном щите (ГРЩ).
• Класс II или C — вторая ступень защиты внутренних распределительных цепей объекта от грозовых разрядов и коммутационных перенапряжений. Разрядники класса С устанавливают в распределительные щиты.
• Класс III или D — третья ступень защиты электрооборудования объекта от остаточных грозовых и коммутационных перенапряжений. Разрядники класса D устанавливают в непосредственной близости электропотребителей (электроприборов).

Основные принципы применения УЗИП рассмотрены в ГОСТ Р 50571.26-2002 (МЭК 60364-5-534-97).

Установка УЗИП в сети TN-C-S.

Ниже представлена схема установки УЗИП типа ОПС (ИЕК). Как видим, каждый ОПС подключается между фазой и заземлителем или нулем и заземлителем. В нормальном режиме УЗИП имеет очень большое сопротивление и ток через него не проходит. При появлнии опасного ипульса, сопротивление защитного устройства резко падает и тем самым импус уходит в землю.

Электрическая схема подключения УЗИП.

Электрическая схема подключения УЗИП

Вместо предохранителя может быть установлен автоматический выключатель либо вообще ничего не ставят.

Какой торговой марки выбрать УЗИП? Это уже вам решать… ИЕК, ЕКФ, OBO BETTERMANN или какой-то другой производитель.

Надеюсь данная статья поможет правильно подключить УЗИП, а то однажды приходилось снимать замечание и эксперту не понятно было как подключены УЗИП 🙂

Советую почитать:

УЗИП устанавливают до электросчётчика или после?

Правила установки УЗИП в вводно-учетный щит

Приборы учёта электрической энергии, или электросчётчики, являются обязательным элементом любой системы электроснабжения. Сейчас промышленность выпускает большое количество разнообразных конструкций, но по применяемой схемотехнике их можно разделить на два класса – электромеханические и электронные.

Электромеханические счётчики хорошо выдерживают микросекундные импульсные перенапряжения (МИП) и нуждаются в защите главным образом от попадания в сеть части прямого тока молнии при ударе в воздушную линию электропередачи или систему внешней молниезащиты. Поэтому при кабельном вводе, исключающем прямое попадание молнии в линию электропитания, для защиты электромеханического счётчика можно воспользоваться схемой, изображённой на Рисунке 1. В этом случае электротехнический концерн CITEL рекомендует использовать DS 131-230 при наличии на здании системы внешней молниезащиты, или DS 41-230 при её отсутствии.

Рисунок 1. Установка УЗИП в вводно-учётном щите после электромеханического счётчика в системе электроснабжения TNC-S. УЗИП без требований к токам утечки.

Электронные счётчики, наоборот, очень чувствительны к МИП и требуют защиты даже от сравнительно небольших наведённых импульсов, поэтому для их защиты лучше воспользоваться схемами, изображёнными на Рисунке 2 и Рисунке 3. Подробнее о характеристиках импульсов и путях их проникновения в здание можно прочесть в статье « Внутренняя молниезащита ».

Чтобы надёжно защитить не только электросчётчик, но и всё электрооборудование объекта от проникновения импульсов перенапряжения со стороны вводного щита, надо сделать несколько шагов. Во-первых, надо правильно выбрать устройство защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП). Во-вторых, его надо правильно смонтировать.

Об основных принципах выбора УЗИП рассказано в статье « Рекомендации по применению УЗИП для цепей питания 220/380В ». К сказанному в статье можно добавить, что обязательно ставить УЗИП 1+2 класса, если на объекте имеется воздушный ввод или система внешней молниезащиты. В остальных случаях можно ограничиться 2-м классом.

Но даже устройства защиты одного класса имеют разные схемотехнические решения. Чисто варисторные УЗИП - это простые, мощные, не имеющие сопровождающих токов устройства. Но по природе своей они обладают током утечки. Хотя этот ток и не большой, менее 1мА на фазу, но зато протекает он в течение всего времени нахождения устройства под напряжением, т.е. многие годы. И если поставить такой УЗИП до счётчика, то энергоснабжающая организация будет от этого не в восторге – ведь фактически вы воруете у неё электроэнергию. Конечно, это копейки, но может оказаться делом принципа. Поэтому, если не хотите проблем, варисторные устройства лучше ставить только после счётчика электроэнергии ( Рисунок 1 ).

При использовании схем Рисунок 2 или Рисунок 3. лучше выбрать УЗИП, не имеющее токов утечки. В качестве таких устройств защиты давно используются искровые разрядники. Но у них есть один очень неприятный эффект, называемый сопровождающим током. Его суть состоит в том, что после срабатывания разрядника и прохождения через него импульсного тока, он остаётся в открытом состоянии и через него начинает течь ток, поддерживаемый системой электроснабжения. Этот ток называется сопровождающим и фактически является током короткого замыкания сети в данном месте. Чтобы этот ток прекратился, надо либо уменьшить напряжение на разряднике ниже напряжения гашения (обычно около 20В), либо уменьшить протекающий через него ток ниже тока гашения. Обычно это происходит при переходе волны напряжения питания переменного тока через ноль. Основная неприятность этой ситуации заключается в том, что сопровождающий ток негативно влияет на качество электроэнергии, особенно при cosϕ меньше единицы. Подробнее об этом можно прочесть в докладе г-на Кристиана Маканды (Christian Macanda) на 29-й Международной конференции по молниезащите. Всех этих недостатков лишены устройства, изготовленные на основе разработанной концерном CITEL VG-технологии. например серии DS 250 VG. не имеющие ни сопровождающих токов, ни токов утечки. Данное устройство оптимально подходит для защиты электронного счётчика при воздушном вводе в здание.

Пример схемы подключения УЗИП во вводно-учётном однофазном щите приведён на Рисунке 2 .

Рисунок 2. Установка УЗИП перед электронным счётчиком ЭЭ после автомата защиты при однофазной системе электроснабжения TNC-S. УЗИП без токов утечки.

В этом примере подключение УЗИП осуществляется перед счётчиком после вводного автомата ВА. Данное подключение обеспечивает защиту электросчётчика при полном соблюдении требований ПУЭ. Но сам автомат остаётся незащищённым. В ГОСТ Р МЭК 61643-12-2011 написано: «Взводимое устройство защиты от сверхтока, такое как автоматический выключатель, не должно повреждаться импульсом». Чтобы защитить не только электросчётчик, но и автоматический выключатель от возможного сваривания контактов при ударе молнии в воздушную линию электропередач, можно воспользоваться схемой на Рисунке 3 .

Рисунок 3. Установка УЗИП перед вводным автоматом и электронным счётчиком при однофазной системе электроснабжения TNC-S. УЗИП без токов утечки.

УЗИП подключается до автомата, а для соблюдения требований ПУЭ в цепь устройства защиты включается плавкий предохранитель F. Тип и номинал этого предохранителя указывается в паспорте на УЗИП, но он должен быть заведомо меньше тока короткого замыкания электроцепи в данном месте. Получить дополнительную информацию о правилах монтажа УЗИП можно в статье « Рекомендации по применению УЗИП для цепей питания 220/380В ».

Источники: http://electricalschool.info/spravochnik/apparaty/718-ustrojjstvo-zashhity-ot-impulsnykh.html, http://220blog.ru/proektirovanie/principy-vypolneniya-zashhity-ot-perenapryazhenij.html, http://citel.ru/publications/publications

Поделитесь своим мнением