Как защита от перенапряжения обеспечивает электрическую безопасность дачи и частного дома

УЗИП

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 УЗИП

Устройства 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.

Защита от импульсных перенапряжений
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.

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 УЗИП

По месту установки устройства импульсной защиты от повышенного напряжения делят на 3 класса: I (B), II (C), III (D).

3 класса УЗИП

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 молниеприемник

При ударе высоковольтного импульса в молниеприемник он проходит по молниеотводу к контуру заземления, разветвляясь на два потока в месте подключения РЕ шины:

  1. примерно 50% тока уходит на потенциал земли;
  2. столько же идет на питающую линию, разделяясь на два дополнительных маршрута (при пробое УЗИП) через PEN проводник и фазный провод — 25/25%.

Схема работы УЗИП при разряде в молниеприемник
Сила молнии редко превышает 100 кА, поэтому рабочий ток УЗИП на 25 кА считается достаточным.

Работа УЗИП при разряде молнии в ВЛ

На 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.

Схема работы УЗИП при разряде в ВЛ
Как и в предыдущем случае, уменьшенный импульс молнии разойдется на контур земли и PEN проводник.

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:

  • иметь четкое представление о техническом состоянии питающей ВЛ и ее защите;
  • при плохом качестве линии добиться от электроснабжающей организации установки надежных разрядников на ближайшей к дому опоре, которые будут выполнять защитную функцию.

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 напряжению

Практическими 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 №1

Изготавливаются 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 №2

Изоляция защищает от импульсов до 2,5 кВ. Применяется для бытовых электрических приборов, электрифицированного инструмента домашнего мастера: дрелей, перфораторов и подобных устройствах.

Категория электроприборов №3

Создаются с защитой изоляции от импульсов до 4 кВ. Она устанавливается на розетках и выключателях, электродвигателях, электрических плитах, электропроводке, внутри распределительных щитов.

Категория электроприборов №4

Изоляция выдерживает проникновение импульсов до 6 кВ. Ею снабжаются автоматические выключатели, разрядники, счетчики электроэнергии.

Взаимосвязь классов защитных устройств с категориями стойкости изоляции к импульсным перенапряжениям

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 стандартов

Первоначальные 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:

  • I, II и III;
  • I и II;
  • II и III.

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 дома

Последовательность действий домашнего мастера-электрика для правильного подбора устройств защиты от импульсного перенапряжения представлена картинкой.

Алгоритм выбора УЗИП для частного дом
Заостряем внимание на том, что установка УЗИП в доме бессмысленна и запрещена правилами при отсутствии:

  1. надежного заземляющего устройства дома:
  2. разрядников на питающей ВЛ и ТП.

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:

  • системы заземления здания TN-C-S либо TT;
  • местных условий жилища;
  • способов подключения к ВЛ;
  • наличия внешней молниезащиты.

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.

  1. 5
  2. 4
  3. 3
  4. 2
  5. 1
(10 голосов, в среднем: 5 из 5)

Ответить

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *