разрядник для частного дома
Устройство защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП) для частного дома
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 перенапряжения
ИП 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 УЗИП
Эти 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 аппараты
Для 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 УЗИП
Устройства 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 ИП
Существует 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:
Заключение
В 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.
Защита от импульсных перенапряжений в загородном доме
Понятие «Защита от импульсных перенапряжений» всё чаще появляется в нормативных документах, в статьях на просторах Интернета и в каталогах оборудования различных производителей. Вопрос защиты от импульсных перенапряжений весьма сложен и неоднозначен. Поэтому владельцы загородных домов для решения этой задачи часто привлекают сторонних специалистов. А чтобы помочь определиться с выбором оптимального варианта, в этой части курса Академии FORUMHOUSE специалист компании Legrand расскажет об основных правилах и положениях по защите от импульсных перенапряжений.
Содержание
Причины возникновения импульсных перенапряжений
Импульсное перенапряжение (ИПН) достаточно опасное явление, представляющее собой кратковременное, чрезвычайно высокое напряжение между фазами или фазой и землей, с длительностью, как правило, до 1 мс. Причинами возникновения ИПН являются:
Самые большие неприятности импульсные перенапряжения приносят владельцам коттеджей и дачных домов. Это обусловлено особенностями инфраструктуры электроснабжения загородного жилья, в которой преобладают воздушные линии электропередачи и дома часто подключаются к сети с помощью воздушного ввода. Электроснабжение многоэтажных домов в городской черте организовано посредством подземных кабельных линий, поэтому даже при грозовых разрядах ИПН проявляются в гораздо меньшей степени.
Как защититься от ИПН в частном доме
Рассмотрим условия, при которых защита от ИПН в частном доме будет максимально эффективной.
Первое. Устройства защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП) исправно функционируют только при наличии качественного заземления в доме.
Второе. При воздушном вводе в дом, владелец обязан устанавливать устройство защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП).
Если вы хотите защитить домашнюю электросеть только от пробоя изоляции и пожара (базовая защита), одного такого устройства, как правило, будет достаточно.
Четвертое.
Дом с воздушным вводом, и вы хотите кроме базовой защиты обеспечить защиту электронных потребителей (холодильник, стиральная машина, радиоаппаратура и т. п.). Тогда, кроме УЗИП Т1 или Т1+Т2 в щите учета, в распределительном щите в доме устанавливается УЗИП 2 класса, с маркировкой Т2. Такие устройства тестируются формой тока 8/20 мкс и предназначены для защиты от коммутационных помех или как вторая ступень защиты при ударе молнии.
Пятое. Дом с воздушным вводом, и кроме базовой защиты и защиты электронных потребителей, нужно обезопасить особо чувствительное или ценное электронное оборудование (компьютер с важными данными, Hi-End аппаратуру и т. п.). В этом случае, кроме УЗИП в щите учета и в распределительном щите, непосредственно рядом с защищаемым оборудованием устанавливаются УЗИП 3 класса.
Они обычно изготавливаются в виде сетевых фильтров или переходников, подключаемых к розетке.
Шестое. Требуемое количество полюсов УЗИП, устанавливаемых в щитах, определяется следующим образом: число полюсов должно быть на единицу меньше, чем число жил в питающем кабеле.
Седьмое. УЗИП, устанавливаемые в щитах, подключаются через отдельный аппарат защиты от сверхтоков.
Дело в том, что большинство УЗИП выполнены на базе варисторов, и, как любые другие элементы электрических цепей, могут повреждаться при работе в режимах, не предусмотренных техническими характеристиками. Это сопровождается протеканием через УЗИП сверхтока и если его своевременно не отключить, то может возникнуть пожар. Большинство производителей рекомендует для защиты УЗИП использовать модульные автоматические выключатели, однако многолетняя практика показала, что для этих целей лучше подходят более эффективные и надежные предохранители.
Предохранители устанавливаются в модульные держатели-разъединители. Для удобства контроля исправности предохранителей следует выбирать модели с индикатором (бойком) срабатывания, который выдвигается из корпуса при перегорании плавкого элемента.
Параметры предохранителя зависят от типа и характеристик УЗИП. Пример рекомендации производителя по выбору защиты УЗИП приведен в таблице. Номинал аппарата защиты УЗИП не должен превышать номинал вводного аппарата защиты.
Восьмое. Даже правильно выбранное УЗИП будет бесполезно, если не выполнить основные правила монтажа (правило полуметра).
Соблюдение рекомендаций специалистов по организации защиты своего дома от ИПН – спокойствие и безопасность домочадцев.
УЗИП — что это такое, описание и схемы подключения в частном доме
Перенапряжение — это превышение максимального показателя напряжения для той или иной сети. Под импульсным перенапряжением понимается резкий скачок напряжения между фазой и землей, который занимает долю секунды. Такой перепад напряжения опасен не только для линии, но и для подключенных к ней электроприборов. Чтобы не допустить подобной ситуации, используется устройство защиты от импульсных перенапряжений.
Что такое УЗИП и для чего оно нужно?
УЗИП — это устройство защиты от импульсных перенапряжений, которое обеспечивает защиту электроустановок до 1 кВ. Устройство защищает от перенапряжений в электросети, а также от грозовых воздействий посредством отвода импульсов тока на землю.
УЗИП применяют только в низковольтных силовых распределительных системах. Данное устройство подходит как для промышленных предприятий, так и для жилых строений.
УЗИП бывает двух типов:
Принцип действия и устройство
Принцип работы УЗИП заключается в применении варисторов — нелинейный элемент в виде полупроводникового резистора сопротивления от приложенного напряжения.
УЗИП имеет два вида защиты:
Чтобы лучше понять принцип работы УЗИП приведем небольшой пример.
Нормальное напряжение цепи 220 В, а при возникновении импульса в этой самой цепи напряжение резко поднимается, например, при ударе молнии. При резком скачке напряжения, в УЗИП уменьшается сопротивление, что приводит к короткому замыканию, которое в свою очередь приводит к срабатыванию автоматического выключателя и в последствии к отключению самой цепи. Таким образом обеспечивается защита электрооборудования от резких перепадов напряжения, не допуская протекания через него импульса высокого напряжения.
Разновидности УЗИП
Устройства защиты от импульсных перенапряжений бывают с одним и двумя вводами, и подразделяются на:
Коммутирующие защитные аппараты
Характерной особенностью коммутирующих устройств является высокое сопротивление, которое при возникновении сильного импульса в напряжении мгновенно падает до нуля. Принцип работы коммутирующих устройств основывается на разрядниках.
Ограничители сетевого перенапряжения (ОПН)
Для ограничителя сетевых напряжений также характерно высокое сопротивление. Его отличие от коммутирующего аппарата только в том, что снижение сопротивления происходит постепенно. ОПН основывается на работе варистора (резистора), который используется в его конструкции. Сопротивление варистора находится в нелинейной зависимости от воздействующего на него напряжения. При резком увеличении напряжения происходит также резкое увеличение силы тока, который проходит непосредственно через варистор и таким образом сглаживаются электрические импульсы, после чего ограничитель сетевого напряжения возвращается в первоначальное состояние.
Комбинированные УЗИП
УЗИП комбинированного типа объединяют в себе разрядники и варисторы, и могут выполнять как функцию разрядника так и ограничителя.
Классы УЗИП
Существует всего три класса устройств по степени защиты:
Классификация по степени разряда тока:
ВАЖНО! Расстояние между УЗИП должно быть не меньше 10 метров по длине проводки.
Как выбрать УЗИП?
Первое, что нужно сделать при выборе УЗИП это определить систему заземления, которая используется в здании.
Система заземления бывает трех типов:
При выборе УЗИП также необходимо учесть следующие факторы:
В связи с положением, при котором возникла необходимость установки УЗИП, выбирается подходящий класс (I, II, III).
Также важно учитывать выдерживаемое устройством напряжение. Для устройств I-го класса этот показатель не превышает 4 кВ. Устройство II класса выдерживает уровень напряжения до 2,5 кВ, а устройство III класса до 1,5 кВ.
Еще одним важным параметром при выборе УЗИП является максимальное длительное рабочее напряжение — действующее значение переменного или постоянного тока, которое длительно подаётся на УЗИП. Этот параметр должен быть равен номинальному напряжению в сети. Подробно можно ознакомиться с информацией в стандарте МЭК 61643 — 1, приложение 1.
При подключении УЗИП для защиты оборудования важно учитывать его номинальный постоянный или переменный ток, который может поддаваться нагрузке.
Как подключить УЗИП в частном доме?
Установка УЗИП производится в зависимости от показателя напряжения: 220В (одна фаза) и 380В (три фазы).
Схема подключения может быть направлена на бесперебойность или на безопасность, нужно определить приоритеты. В первом случае может временно отключиться молниезащиты для того, чтобы не допустить перебоя в снабжении потребителей. Во втором же случае недопустимо отключение молниезащиты, даже на несколько секунд, но возможно полное отключение снабжения.
Схема подключения в однофазной сети системы заземления TN-S
При использовании однофазной сети TN-S к УЗИП нужно подключить фазный, нулевой рабочий и нулевой защитный проводник. Фаза и ноль сначала подключаются к соответствующим клеммам, а затем шлейфом к линии оборудования. К защитному проводнику подключается заземляющий проводник. УЗИП устанавливается сразу после вводного автомата. Для облегчения процесса подключения все контакты на устройстве обозначены, поэтому сложностей не должно возникнуть.
Пояснение к схеме: А, В, С – фазы электрической сети, N – рабочий нулевой проводник, PE – защитный нулевой проводник.
СПРАВКА. Рекомендуется использовать предохранители для дополнительной защиты УЗИП, которые ставятся непосредственно на само устройство.
Схема подключения в трехфазной сети системы заземления TN-S
Отличительной особенностью трехфазной сети TN-S от однофазной является то, что от источника питания исходит пять проводников, три фазы, рабочий нулевой и защитный нулевой проводники. К клеммам подключается три фазы и нулевой провод. Пятый защитный проводник подключается к корпусу электроприбора и земле, то есть служит некой перемычкой.
Схема подключения в трехфазной сети системы заземления TN-C
В системе подключения заземления TN-C рабочий и защитный проводник объединены в один провод (PEN), это и является главным отличием от заземления TN-S.
Система TN-C является более простой и уже довольно устаревшей, и распространена в устаревшем жилом фонде. По современным нормам применяется система заземления TN-C-S, в которой находятся по отдельности нулевой рабочий и нулевой защитный проводники.
Переход на более новую систему необходим для того, чтобы избежать поражения электрическим током обслуживающего персонала, и ситуаций с возникновений пожара. Ну и конечно же в системе TN-C-S лучше защита от резких импульсных перенапряжений.
Во всех трех вариантах подключения при перенапряжении ток направляется на землю через кабель заземления или же через общий защитный провод, что не дает импульсу навредить всей линии и оборудованию.
Ошибки при подключении
1. Установка УЗИП в электрощитовую с плохим контуром заземления.
При допущении подобной ошибки можно лишиться не только всех электроприборов, но и самой щитовой при первом попадании молнии, так как от защиты с плохим контуром заземления не будет никакого толку, и соответственно никакой защиты.
2. Неправильно выбранное УЗИП, которое не подходит под используемую систему заземления.
Перед покупкой устройства обязательно узнайте какая система заземления используется в вашем доме, а при покупке тщательно ознакомьтесь с его техдокументацией во избежание ошибок.
3. Использование УЗИП не того класса.
Как уже разбирали выше, есть 3 класса устройств защиты от импульсного перенапряжения. Каждый класс соответствует определенной щитовой, и должен устанавливаться согласно правилам и нормам.
4. Установка УЗИП только одного класса.
Часто бывает недостаточно установки УЗИП одного класса для надежной защиты.
5. Перепутан класс устройства и место его назначения.
Бывает и такое, что приборы класса B ставятся в распределительный щит квартиры, приборы класса С в ВРУ здания, а приборы класса D перед электронной аппаратурой.
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 сети
Характер протекания тока по оборудованию принят за основу для проектирования электрических приборов и показан на картинке ниже.
Идеальная синусоида и выпрямленный из нее постоянный ток обеспечивают номинальный режим эксплуатации. Его нарушить может импульс, пришедший от:
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 УЗИП
Сведем их к четырем пунктам:
Алгоритм выбора УЗИП по току молнии
Разберём его на примере, представленном картинкой ниже.
Электрическая энергия в дом может поступать по воздушной линии, оборудованной:
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.
Рассмотрим четыре варианта возможных схем.
Вариант 1
Условия
Электричество поступает по ВЛИ. Здание:
Решение
При 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 2
Условия
Электричество поступает по ВЛИ. Здание:
Решение
По 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 3
Условия
Электричество поступает по ВЛИ. В здании:
Решение
Грозовой разряд в 100 кА попадает по молниеприемнику, разделяется на два потока по 50 кА в заземляющее устройство и электросхему здания.
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.
Вариант 4
Условия
Электричество поступает по ВЛИ. У здания:
Решение
Разряд 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 ВЛИ
В 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 5
Условие
Электричество в здание поступает по воздушной ЛЭП с оголенными проводами.
Решение
При такой ситуации высока вероятность грозового разряда в провода ВЛ, а у дома используется схема системы заземления ТТ.
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.
При подключении к открытым проводам ВЛ на электрическую безопасность дома влияет конструкция ответвления. Ее выполнение возможно:
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 УЗИП
Протекание 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.
Подпишитесь на нашу рассылку «Домашний мастер» и Вы всегда узнаете первыми о новостях этого блога!
13 комментариев
Понравилось: полно, понятно и исполнимо
Благодарю за такой комментарий, Юрий.
Однако….
Да, я не спорю — статья написана в рамках делового подхода для тех людей которые разбираются в этом сложном деле. Скорее всего все статьи похожи на технический справочник для специалистов высокого профиля.
Однако — согласись Алексей, что к тебе на блог заходят и те кто нуждается в некоторых знаниях в электрическом деле, то есть это люди — чайники со свистком в минус миллионной степени.
И читаемая инфа не просто убаюкивает новичка, а вызывает чувство что — он сам этого никогда не сможет сделать.
Исходя из этого предлагаю тебе Алексей в конце статьи делать дополнительные пояснения именно для чайников.
Я понимаю что это будет трудно, однако — тебе придется всю инфу разжевать, положить нам в рот и помочь проглотить потому что — не все умные как ты думаешь
Тебе просто необходимо простым детским языком окончить свои статьи типа так:
Для чайников или тех — кто ничего не шарит в электричестве, но хочет прожить долго и счастливо на своем огороде или фазенде — то я вам рекомендую просто ………..
Дело в том, Александр, что статьи я пишу для людей, которые ищут полезную информацию. Работа с электричеством требует определенных знаний и навыков. Не имея элементарного опыта даже при выкручивании перегоревшей лампочки можно попасть под действие тока.
Наши старые квартиры и дома — это очаги рисков и опасностей, о которых простые люди даже не подозревают… Вот и случаются короткие замыкания в проводке с несчастными случаями и пожарами…Стараюсь заострить на этом внимание, особенно по вопросам безопасности.
Я высказываю в общем-то свое сложившееся мнение. Кто будет читать сначала, тот по идее должен понять. А что не понятно, можно спросить. Я всегда отвечаю на вопросы. Для этого на сайте есть раздел комментариев.
Зачем делить людей на чайников и шарящих? Человек, ищущий информацию, будет думать, анализировать сложившуюся ситуацию и разберется в ней. Моя роль — помочь объективным советом.
Очень интересные и позновательные статьи Алексей, большое спасибо за труд! Алексей позвольте задать несколько вопросов неопытного.
1.Какие системы заземления в основном используются в новых многоквартирных домах TN-C-S или ТТ?
2.Как правильно выбрать узип при вводном автомате в квартиру (63А/50А/40А) в однофазной сети?
Последовательность схемы подключения узип: вводный АВ — узип — Эл.счётчик учёта — реле перенапряжения(возможно у вас есть схемы показать)?
В каких случаях нужно защищать узип и почему нельзя защищать узип АВ, а нужно использовать предохранители?
3.Можно ли размещать узип и реле напряжения в Эл.щите внутри квартиры или дома?
Здравствуте, Олег.
Благодарю за вопросы, отвечу по очереди.
1. В жилых зданиях используются разные системы заземления. Они описаны статьей о способах заземления квартиры, дома, дачи. Рекомендую почитать. На практике сейчас используются все. Но в многоквартирных домах есть особенности:
• все здания старой постройки создавались по схеме TN-C с двухпроводной системой (потенциал фазы и нуля). Они работают и сейчас, хотя государство заявило о переходном периоде и необходимости их перевода на схему TN-C-S. Просто так меньше потребуется материальных затрат на реконструкцию, да и пока чиновники расшевелятся, часть старых зданий…исчезнет;
• новые многоэтажные здания сразу строят по системе TN-S, обеспечивая им повышенную электробезопасность.
2. УЗИП, как любой электрический прибор, само требует защиты.
Использовать автомат для защиты УЗИП нельзя по той причине, что его конструкция создается для работы от токов превышения, имеющих синусоидальную форму, которые протекают в промышленной и бытовой сети или же для токов постоянной величины.
Форму импульсных токов внешних разрядов молнии просчитать невозможно, она носит случайный характер. А автоматический выключатель срабатывает от тепловой энергии (тепловой расцепитель) или электромагнитной (электромагнитная отсечка) проходящего через него тока. При каждом импульсе создается своя величина размаха амплитуды, длительности, скважности и т п. Все эти параметры проблематично учесть и просчитать для АВ.
По этим причинам для защит УЗИП используют предохранители, плавкая вставка которых перегорает от излишнего тепла.
3. Монтаж УЗИП принято делать в металлических несгораемых щитах или ящиках по той причине, что они просто защищают окружающие предметы от искр и электрической дуги и не горят сами. По этой же причине их выносят из квартиры.
4. Чтобы конкретно ответить на вопрос о схеме УЗИП для однофазной сети, надо уточнить некоторые детали. Дело в том, что я понял, что вас интересует квартира многоквартирного дома, который питается, скорее всего, по кабельной линии от трансформаторной подстанции.
Или у вас отдельно стоящий частный дом, запитанный по ВЛ?
Здравствуйте.
Вопрос заключается в следующем. Хрущевка, 1 этаж 5-этажного дома, дом окружен деревьями, рядом две вышки сотовой связи. Полностью собираюсь менять электропроводку. В подвале дома сделал контур заземления ТТ (ноль с землей не связан) — 3 уголка 50х50 по 2 м, на расстоянии друг от друга 2м, в ряд, обварены полосой 40х4, эта же полоса в качестве ГЗШ выведена через пол в квартиру. Сопротивление растеканию тока около 2 ом (мерил методом чайника). Собираюсь сделать систему уравнивания потенциалов (СУП) — все железки в квартире, и прежде всего, ванну и водопроводные трубы соединить с контуром заземления. Причем заземление труб лучше, чем у моего контура — мерил так же, методом чайника (после нагрузки проводник расщепил на землю и трубы, большая часть тока пошла через трубы). При замыкании на землю или утечке тока отработает УЗО, при отгорании ноля или небольших импульсах — реле напряжения УЗМ-51МД. А при ударе молнии не пойдет ли импульс по трубам? Имеет ли смысл ставить УЗИП? И какого класса, 2-го? Надо полагать, что защита 1-го класса для всего дома уже где-то стоит. Может ли УЗМ-51МД считаться защитой 3-го класса?
Как правильно установить УЗИП? На этажном щитке будет вводной автомат 2Р-40А, счетчик. Предполагаю ставить УЗИП после счетчика, в квартирном щитке — вводной кабель сразу входит в 2-модульный УЗИП и параллельно подключается вся остальная схема: реле напряжения, УЗО, автоматы. Правильно? Каковы номиналы УЗИП бывают? Как правильно подобрать номинал УЗИП для его защиты вводным автоматом? Если у меня автомат на 40А, то УЗИП должен быть от 40А и выше?
Здравствуйте, Игорь.
Выполняя такие работы следует учитывать, что многоэтажный дом не является владением частного лица, а его электроснабжение спроектировано и работает на основе предварительно выполненных расчётов, учитывающих электрические процессы в общей схеме питания.
При ударах молнии и крупных авариях ваш контур заземления станет работать совместно с контуром, смонтированным на трансформаторной подстанции и изменит картину растекания токов. Между ними обязательно возникнет разность потенциалов, создающая дополнительные пути для тока. Если возникнет повреждение оборудования энергоснабжающей организации, то они смогут взвалить вину за это на вас. Поэтому рекомендую согласовать с ними эти работы и произвести точные замеры сопротивлений, позволяющие правильно проанализировать токи растекания при авариях.
Еще пожелание: уточните срок перевода вашего дома с системы TN-C на систему TN-C-S. Вопрос может решиться сам собой.
Теперь о вопросах. Заземление контура из трех уголков, забитых в подвале действительно может быть хуже, чем у протяженных металлических труб. Ваш контур работает в сухой земле и ограничен по длине. Между ним и трубами тоже при аварии возникнет разность потенциалов…
Ток молнии может пойти разными путями. Для него создают штатную ситуацию: молниеприемник, молниеотвод, контур земли. Как все это выполнено в реальной жизни у вас сказать сложно, особенно в моем положении…Поэтому рассчитывайте, что молния может проникнуть с любых сторон, включая и трубопроводы.
Я могу только предполагать, что система УЗИП вашего дома смонтирована и работает в штатном режиме. Но не мешает уточнить и этот вопрос. Ток удара молнии в питающую линию и трансформаторную подстанцию должен частично устраняться их защитами. Также может стоять защита на входе в дом. О ее состоянии я тоже не скажу…
Реле УЗМ-51МД создано как устройство защиты от дугового разряда (УЗДР) при пробое изоляции в проводке и дополнительно — импульсов перенапряжения и скачков напряжения. Не работал я с ним и точно ответить не смогу на ваш вопрос. Но судя по отзывам в интернете у компании Меандр возникли сложности с этой продукцией, а серия УЗМ-51М снималась с производства. Сейчас перспективнее приобрести УЗМ-50Ц. Сам производитель заявляет, что эта продукция не заменяет автоматические выключатели, УЗО и УЗИП.
При установке УЗИП в квартирном щитке вам следует вначале учесть те защиты импульсного перенапряжения, которые работают перед ним, а не действовать наугад…
Добрый день.
Алексей, изучаю тему использования УЗИП для защиты частного дома. Планирую установку двух УЗИП Тип1 и Тип2. ЩУ на трубостойке на границе участка подключен к изолированной воздушной линии кабелем СИП 4х16. В ЩУ проводник N заземлен на штырь PE (после счетчика). Далее в дом идет подземная линия кабелем АВВГ 4х16, длина линии 50 м, уложена в футляре ПНД. Схема заземления в доме будет ТТ, планирую молниеотвод. Молниеотвод будет подключен к заземляющему контуру дома напрямую (не через ГЗШ). Контур заземления дома находится в 50 метрах от заземления ЩУ.
Вопросов несколько:
1. Выбор типа УЗИП и их количества: Как я понимаю, в этой схеме нужно установить в ЩУ УЗИП типа 1 (на волну 10/350), а в доме в РЩ поставить УЗИП типа 2 (на 8/20). Но так как на доме есть внешняя молниезащита, то при ударе молнии в неё, придёт импульс 10/350 через проводник PE на РЩ дома. То есть, получается, что в доме нужен еще один УЗИП типа 1? Тогда можно ли обойтись только одним УЗИП типа 1 в РЩ дома (в связи с его дороговизной). При этом УЗИП типа 2 при необходимости я бы поставил и в ЩУ и в РЩ, так как их цена приемлема.
2. Видел и слышал у многих, что перед УЗИП нужно ставить плавкие предохранители, но не понимаю некоторых моментов:
а. На вводе в РЩ стоит АВ до предохранителей УЗИП, через который пройдет импульс и скорей всего повредит его. Может быть предохранители нужно подключать на ввод АВ, а не на его выход?
б. предохранители могут перегореть от импульса, когда УЗИП еще не «сжёг» весь импульс, и тогда остальная схема здания получит этот импульс. В чем тогда смысл УЗИП, если он не защитит схему?
в. УЗИП Тип1 подключается также? Нужно ли его защищать через предохранители или он не боится повреждения импульсом молнии?
г. Можно ли УЗИП Тип 1 и УЗИП Тип2 подключать параллельно в одном щите или нужно разнести их в разные щиты?
Здравствуйте, Игорь.
Благодарю за вопрос. Приболел гриппом, поэтому затянул с ответом, извините.
В вашей схеме много положительных моментов, но не все так просто, как кажется на первый взгляд. Для ответа на все вопросы необходимо смоделировать различные аварийные ситуации сложными математическими методами и на их основе оценить работу каждой ступени защиты, ее эффективность.
Моих навыков релейщика, эксплуатирующего на протяжении последних 17 лет до пенсии высоковольтные защиты оборудования подстанций от 330 кВ и ниже явно недостаточно. Вам нужна консультация специалиста, занимающегося проектированием и расчетом подобных схем.
Попробую обратиться к человеку, знания которого, изложенные авторскими текстами на одном из ведущих сайтов по электрике, помогли мне разобраться с этой тематикой и изложить ее более понятным языком для простых людей. Прямой связи с ним у меня нет.
Буду показывать ваш вопрос владельцу сайта. У него есть контактный адрес. Но так просто специалисты этого уровня информацией не делятся: слишком много неприятностей доставляют спамеры, а своей репутацией каждый нормальный человек очень дорожит.
Рассчитываю на то, что:
• владелец сайта посчитает нужным переадресовать ваш запрос инженеру проектировщику;
• последний изъявит желание оказать вам помощь и поддержку.
Не исключаю возможности, что кто-то будет преследовать коммерческие цели. В этом случае вам придется сделать выбор.
Надеюсь, что такой ответ будет правдивым, поможет вам избежать в будущем многих неприятностей с электрической безопасностью. А письмо владельцу сайта направляю сразу после публикации этого ответа. Остается только ждать.
На многие промежуточные вопросы пока не отвечаю, они могут потерять актуальность в процессе создания проекта.
Алексей, спасибо за развернутое пояснение. Подожду информацию.
Здравствуй, Игорь!
Цепочка не сработала, и я попробую высказать свое мнение по твоему вопросу.
Если молния попала в питающую ЛЭП, то на ней работают УЗИП ВЛ. Поскольку и у тебя ВЛ и ввод выполнены СИП, то вероятность проникновения разряда снижается. А вот насколько и как это просчитать я не скажу. Тебе лучше обратиться к проектировщикам.
Разряд молнии проникает на токонесущие магистрали. В твоем ведении те, которые идут от вводного щита до последней розетки или лампочки. Вот их и защищаешь УЗИП с разными ступенями срабатывания.
Второй вопрос — защита здания от удара молнии.
Здесь высоковольтный разряд улавливает молниеприемник. Он может быть вертикальным, горизонтальным, тросовым, сетчатым, активным, пассивным и т п. Его задача — привлечь на себя все возникающие вокруг дома разряды, включая те, которые могут просто пройти мимо.
Энергия этого разряда с молниеприемника должна поступить на молниеодвод и никуда более, а по нему — стечь на потенциал контура земли.
Слой изоляции молниепремника и молниеотвода просто обязаны не допустить проникновение разряда в любые магистрали, включая и электроснабжение здания. Для этого их конструкция делается не только с прочным диэлектрическим слоем, но и высокой механической стойкостью к динамическим ударам, которыми отличается разряд молнии.
Получается, что при ударе молнии в ВЛ ее разряд перенапряжения ограничивается последовательно включенными УЗИП, а в случае молниезащиты здания ее необходимо отвести максимально безопасным путем на контур земли.
Мне непонятно, где и как ты планируешь ставить УЗИП внутри молниезащиты здания.