Подбор и подключение УЗИП в Санкт-Петербурге и Ленинградской области
Выбор и подключение УЗИП в электроустановках зависит от их классов:
УЗИП 1 класса устанавливают в первом распределительном щите, если на объекте есть внешняя система молниезащиты. Модуль первого класса гасит основной импульс тока молний. Его располагают в главном распределительном щите (ГРЩ).
УЗИП 2 класса, как самостоятельное устройство, устанавливают при отсутствии МЗС (молниезащитная система) на защищаемом объекте. Монтаж производят в первом распределительном щите. Если УЗИП 2 класса используют в комплексе с УЗИП 1 класса, он выступает дополнительным барьером от остаточных перенапряжений. Его устанавливают в распределительном щите.
УЗИП 3 класса, как самостоятельное устройство не используют. Установка производят только в комплексе с УЗИП 1 и 2 классами. Монтаж модулей производят в близи от защищаемого электронного и компьютерного оборудования.
УЗИП — устройство защиты от импульсных перенапряжений.
Знание об устройстве и классах УЗИП позволит правильно спроектировать систему внутренней молниезащиты зданий и сооружений.
Возникновение пожаров, взрывов бытового газа, оплавление кровли и даже разрушение построек — все это является последствиями прямых ударов молнии, вызванных мощнейшим и неконтролируемым природным явлением. Во избежание этого, с конца 18 века в Филадельфии (США) более 400 домов были оборудованы молниеотводами (громоотводами). Изобретателем данной системы является известный американский ученый, политик, естествоиспытатель и деятель искусств – Бенджамин Франклин.
Еще в 19 веке, впервые, был нанесен ущерб телеграфным сетям. Его наносили не только прямые удары молнии, но и удары вблизи телеграфных столбов. Через некоторое время с этими же проблемами столкнулись впервые возводимые электрические сети.
До недавнего времени, последствия ударов молний расценивались, как источник взрывопожарной опасности. В РД 34.21.122–87 (инструкция по молниезащите домов, зданий, сооружений, построек, изданная в 1987 году) не учитывалось влияния импульсных токов молний на электронную и бытовую технику.
Первые средства защиты для антенн, представляли собой искровой разрядник. Он соединял антенну с землей только в момент удара молнии. Разрядники массового применялись до конца 60 – х гг., пока не начали внедрять полупроводниковые приборы. Для них, даже кратковременное повышение допустимого напряжения приводило к неминуемому выходу из строя оборудования.
Между защищаемым проводником и заземлением создается минимально допустимый зазор. При нормальной работе напряжение не должно превышать напряжение пробоя зазора. Если в защищаемой линии напряжение возрастет (из-за удара молнии либо всплесков от работы электрооборудования), то в зазоре происходит электрический пробой — зажигается электрическая дуга. Она является проводником тока из-за ионизации газа. Дуга обеспечивает временное электрическое соединение с землей. Она гаснет в кто время, когда напряжение упало ниже напряжения гашения дуги.
В процессе применения разрядников выявились существенные недостатки:
1) Плохо прогнозируемое напряжение пробоя искрового разрядника.
2) Изменение температуры и влажности окружающей среды.
3) Коррозийность материалов.
Разрядники применяют до сих пор. Как малые, для защиты линий связи, так и большие, для зашиты линий электропередач.
Следующим этапом эволюции развития защиты от импульсных перенапряжений является изобретение и внедрение варисторной системы.
Варистор — это особый вид резистора, сопротивление которого зависит от приложенного напряжения.
Именно из варисторной системы защиты состоит основа большинства УЗИП. Варистор представляет собой спеченную шайбу из оксида цинка. Она, при повышенном пороговом напряжении, моментально понижает свое сопротивление и уводит высокий ток к заземлителям. В отличие от разрядника, варистор возвращается в исходное состояние с высоким сопротивлением, как только напряжение опускается в пределах нормы.
Простыми словами: УЗИП на основе варистора, уводит высокие импульсные токи в землю, не позволяя им попасть в электроустановки защищаемого объекта. Его подключают параллельно к нагрузке с одной стороны и к шине заземления с другой. УЗИП, принимает на себя удар высоких импульсных перенапряжений. Таким образом он спасает дорогостоящее электронное оборудования и бытовую технику от неминуемых повреждений.
УЗИП защищают технику не только от последствий импульсов высокого перенапряжения при прямом попадании, но и от косвенных ударов молнии в воздушные линии электропередач или поблизости. Также осуществляют защиту от перенапряжений, которые вызваны коммутационными процессами (частое выключение и моментальное включении электроэнергии на подстанции). Это зачастую приводит к поломке бытовой техники. УЗИП используют для защиты от импульсных перенапряжений, которые вызваны остаточными бросками напряжений и несимметричным распределением напряжения между фазой и нейтралью. Они служат и защитой от высокочастотных помехи и от остаточных импульсов.
В зависимости от функций, УЗИП делят на 3 класса:
1-й класс УЗИП защищает от импульсных перенапряжений при прямом попадании молнии в защищаемый объект внешней молниезащитой(МЗС). Он защищает от импульсов 10/350 мкс. Амплитуда импульсных токов с крутизной фронта волны 10/350 мкс находится в пределах 25-100 кА. Длительность фронта волны достигает 350 мкс. За основу взят ток молнии величиной 100 кА. По нормам Европейской Международной Энергетической Комиссии(МЭК), при наличии внешней молниезащитной системы на объекте, существуют жесткие предписания и требования для необходимого применения УЗИП 1 класса.
2-й класс УЗИП выполняет защиту от перенапряжений, вызванных коммутационными процессами. Также они выполняют функции дополнительной молниезащиты, по нормам МЭК, при отсутствии внешней молниезащиты на объекте. Они предназначены для защиты от импульсов 8/20 мкс., от ударов молнии в ЛЭП, от переключений в системе электроснабжения. Амплитуда токов — 15-20 кА.
3-й класс УЗИП осуществляет защиту от импульсных перенапряжений, вызванных остаточными бросками высокого напряжений и несимметричным распределением напряжения между фазой и нулем. Выступает в качестве фильтров высокочастотных помех. Они предназначены для защиты от остаточных импульсов 1,2/50 мкс и 8/20 мкс импульсов после УЗИП I и II классов. По правилам, УЗИП 3-го класса устанавливают возле электронного оборудования малой электрической проческой прочности.
Существуют варианты которые, исключают сложный трехступенчатый уровень защиты. Такие модели УЗИП включают в себя работу сразу по нескольким классам защиты 1+2+3 или 2+3. Они выполнены в едином корпусе.
Важным критерием для выбора и подключения УЗИП 1 класса является уровень импульсного тока (Iimp), который больше или равен 12,5 Ка при 10/350 мкс.
Для 2-го класса, ток разряда (In), который больше или равен 5Ка при 8/20 мкс.
В обоих случаях следует обратить внимание на уровень защиты (Up), который должен быть меньше или равен 2,5 Кв, для линии переменного тока 230В.
Бытовая техника должна выдерживать кратковременные всплески напряжения. Существует множество систем компьютерного оборудования (видеонаблюдение и пожаротушение), которые не могут вынести совсем непродолжительный импульс перенапряжения. Решением такой проблемы является выбор (Up) уровня защиты с меньшим параметром, например, 1,5 Кв.
Подключение УЗИП
При монтаже УЗИП важно предусмотреть внешний размыкатель, которым выступают плавкие предохранители или автоматические выключатели. Они имеют определенные параметры токов короткого замыкания. Такую защиту применяют для промышленных сетей с большими нагрузками. Для бытового сектора (частные дома и коттеджи), достаточно следовать инструкции к УЗИП. К примеру, в инструкции к УЗИП указано, что если вводной автоматический выключатель меньше или равен 125 А, то плавкие предохранители или дополнительные автоматические выключатели для коммутации УЗИП не требуются.
Одним из важных факторов, на который следует обратить внимание при выборе УЗИП, это температурная эксплуатация. Большинство электронных устройств рассчитано на работу при температуре до -25 С. Это стоит учитывать при монтаже УЗИП в уличных электрических щитах.
Следующим важным критерием выбора оборудования, являются способы подключения. Они зависят от систем заземления объекта. Например: использование одного и того же УЗИП для систем заземления TN – C или TN – S, невозможно.
Примеры выбора подключения УЗИП в различных системах заземления
Помимо, правильного подключения нулевого и фазного проводников, важную роль играет длина проводов. Так называемое «Правило 50-ти сантиметров». Суммарная длина проводников от точки подключения в клемме устройства до заземляющей шины, должна быть не более 50 см. Так делают во избежание возрастания напряжения, которое возникает вследствие индукции. Она зависит, напрямую, от длинны проводников (проводов).
Подводя итог, можно выделить основные функции, которые выполняет УЗИП:
1 – Защищаемый объект остается невредим.
2 – Оборудование сохраняет работоспособность.
3 – УЗИП, сохраняет свою работоспособность при максимальных токовых значениях.
4 – УЗИП защищает электронное оборудование с низкой электрической прочностью и проницаемостью, как изоляции, так и внутренних процессоров.
Выбор и подключение УЗИП, является ответственным процессом. От правильности выбора и подключения УЗИП зависит сохранность электронного и электрического оборудования в вашем доме. Большой опыт в данной сфере позволяет нам грамотно спроектировать и внедрить систему внутренней молниезащиты на ваш объект в Санкт-Петербурге и Ленинградской области.