Ограничители импульсного перенапряжения: подключение УЗИП

Ограничители импульсного перенапряжения — скачкообразное напряжение атмосферного происхождения является основной причиной выхода из строя электронного оборудования и простоев производства. Наиболее опасный тип перенапряжения вызван прямыми ударами молнии.

Фактически, молния создает пики тока, которые генерируют перенапряжения в сети электропередачи и передачи данных, последствия которых могут быть чрезвычайно нежелательными и опасными для систем, сооружений и людей. У разрядников для защиты от перенапряжений есть много применений, от защиты дома до коммунальной подстанции.

Они устанавливаются на автоматических выключателях внутри жилого дома, внутри вмонтированных трансформаторов, на полюсных трансформаторах, на столбовых стойках и подстанциях. В данной публикации мы расскажем как правильно подключать ограничители импульсного перенапряжения, и покажем схемы соединения. В частности здесь речь пойдет о конкретном устройстве ОИН-1.

Для чего нужен ОИН-1 и его функциональные возможности

Прибор ограничителя импульсных напряжений в первую очередь нужен для защиты электрической сети переменного тока 380/220v. Скачкообразные, импульсные напряжения, многократно превышающие штатные значения, могут возникать из-за грозовых разрядов.

Кроме этого, действующее сетевое напряжение может изменяться в следствия бросков тока в электросети. Возникают они как правило во время подсоединения к сети либо отключения каких либо мощных электрических устройств.

В схему прибора ОИН-1 включен мощный варистор, выполняющий функции разрядника, которые применялись в устройствах более старшего поколения.

Устройство защиты от импульсных перенапряжений в силовом щитке

В этом варианте прибор подключен к защищаемой электрической цепи по параллельной схеме.

В случае каких либо возникших аварийных ситуаций, когда штатное напряжение начинает периодически «прыгать» до критического уровня, тогда устройство защиты мгновенно сработает.

Принцип действия защиты заключается в следующем. Во время образования в силовой цепи внезапного подъема напряжения, например, от грозового разряда. При этом на варисторе снижается сопротивление, и как следствие возникает короткое замыкание, после чего срабатывает автомат и отключает электрическую цепь. Установленные в этом силовом тракте, после варистора, различные приборы не получат повреждений, благодаря тому, что вовремя сработали ограничители импульсного перенапряжения.

В процессе эксплуатации ОИН-1 он может получить повреждения, чтобы убедится в его исправности, нужно ориентироваться на показание встроенного индикатора. В случае, если индикатор отображается зеленым цветом, то прибор находится в рабочем состоянии, а если индикатор покраснел, тогда устройство защиты подлежит замене.

Область использования

Защитный ограничитель напряжения ОИН-1 очень востребован при монтаже электро сетей, его практически всегда устанавливают в распределительных щитках на входе в помещение. А подключается он в цепь непосредственно перед прибором учета электроэнергии, то есть и сам счетчик будет под защитой от перенапряжения.

Кроме этого, данный прибор используется для защиты от перенапряжений, начиная от жилого дома до коммунальной подстанции. Они устанавливаются на автоматических выключателях внутри жилого помещения, внутри вмонтированных трансформаторов, на полюсных трансформаторах, на столбовых стойках и подстанциях.

Технические параметры

Устройство

Первичным и основным элементом, из чего состоит ограничитель перенапряжения, служит варистор, выполняющий роль нелинейного переменного резистора. Конструктивно ОПН состоят из варисторов, размещенных в корпусе, изготовленном из фарфора или высокопрочного полимера. Конструкция ограничителя выполнена с учетом условий, обеспечивающих взрывобезопасность, в случае возникновения токов короткого замыкания. В зависимости от назначения и места установки ОПН могут быть исполнены в различных вариантах. Для ограничителей, используемых для защиты линий электропередач и оборудования промышленных объектов, на крышке корпуса предусмотрен контактный болт для подключения к сети, в комплект ОПН входит изолированная от контакта с землей плита основания.

Устройства, предназначенные для защиты от пиковых импульсов напряжения электрохозяйства квартиры или дачного домика, очень компактны, имеют привлекательный дизайн, а также снабжены устройством для крепления на din-рейку. В зависимости от категории сложности, могут быть обустроены индикацией режимов работы и дистанционным управлением.

Устройство модульного ограничителя перенапряжения предоставлено на фото:

1. Корпус
2. Предохранитель
3. Сменный варисторный модуль
4. Указатель износа варисторного модуля
5. Насечки на зажимах

Где применяется

Далее мы поговорим о сферах применения ограничителя. Данное устройство получило достаточно широкое использование. Устанавливают его, как правило, в ящики учёта приборов, а также в вводные щитки.

Дабы обезопасить счётчик учёта электроэнергии от перенапряжения, ограничитель следует устанавливать непосредственно до него. Ниже мы поговорим о том, как правильно подключить ограничитель импульсного напряжения в щиток.

При строительстве своего дома и последующей необходимости обеспечения его и участка электричеством обязательным условием будет наличие защитного устройства, предохраняющего от импульсных скачков напряжения.

Но, как указано в Правилах устройства электроустановок, обычно такое требование предъявляется в тех ситуациях, когда осуществляется воздушный ввод кабеля.

В сопроводительной документации к ограничителю импульсного напряжения указано, что в электросети с одной фазой рекомендуют использовать заземление типа TN-S, а в трёхфазной сети — заземление типа TN-C-S.

Ограничители импульсного перенапряжения — как подключить прибор

Существуют схемы подключения как по одной фазе, так и по трем фазам. Кроме описываемого здесь устройства ОИН-1 есть множество идентичных защитных ограничителей напряжения от разных брендов, потому принцип их подключения ничем не отличается друг от друга. Типовую схему, представленную ниже, практически можно использовать с любыми видами устройств.

В первом варианте прибор подключен к цепи по схеме параллельного соединения, второй вариант показывает последовательное с разъединителем подключение. Из этого вытекает, что во время срабатывания ограничителя импульсного перенапряжения при резком повышении сетевого напряжения разъединитель разомкнет питающую цепь.

Внимание! Помимо правильного монтажа фазового и заземляющего кабеля, существенно большое значение имеет сечение и длина монтажного провода.

От точки подключения на клеммной колодке устройства до шины заземления длина монтажного провода не должна составлять более 500 мм.

Что нужно устанавливать перед устройством защиты — автоматический выключатель или предохранитель

Чтобы обеспечить гарантированную подачу электроэнергии в помещение, нужно устанавливать автомат-выключатель для корректного отключения УЗИП, а для надежности можно еще и предохранитель.

Последствия удара молнии в распределительный щит

Из всего выше сказанного образуется такой вывод: ограничители импульсных перенапряжений желательно устанавливать как в сетях промышленного потребления, так и в домашних электро сетях. Такая защита поможет вам избежать воспламенения установленного оборудования, следовательно и пожара.

Ограничитель импульсных напряжений. Как грамотно подключить.

Зачем нужны устройства защиты от импульсных перенапряжений в доме?

Порой в электрической сети внезапно появляется большой кратковременный скачок напряжения, который принято называть импульсным перенапряжением.

Время прохождения импульсного перенапряжения обычно составляет считаные миллисекунды, однако даже столь короткого времени достаточно, чтобы повредить линию электропередач и подключённые к неё электроприборы. Для защиты от данного скачка напряжения принято использовать устройства защиты от импульсных напряжений (УЗИП).

Причины появления импульсных перенапряжений

Существует две основные причины, которые могут привести к возникновению импульсного перенапряжения: природная и технологическая. Для первого варианта причиной возникновения перенапряжения является молния, которая попадает в линию электропередач или в молниезащитную конструкцию. В случае технологической причины, появление импульсного перенапряжения случается из-за коммутационной перегрузки на трансформаторной подстанции.

Стоит отметить, что независимо от причины появления импульсного перенапряжения, все подключенные к ней электроприборы будут находится в значительной опасности. Поэтому для создания эффективной защиты от данного явления, стоит устанавливать устройства защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП) в вашем доме.

Что из себя представляет УЗИП

Обычно УЗИП имеет в своей конструкции как минимум один нелинейный элемент. Можно делать подключение внутренних частей следуя определённой конфигурации, либо используя другие способы (фаза-земля, ноль-земля, фаза-фаза, фаза-ноль). Также нужно помнить, что установка УЗИПа в частном доме должна происходить после вводного автомата, который должен соответствовать нагрузке цепи.

Согласно ПУЭ, на всех зданиях с предусмотренной системой молниезащиты, в тех домах, в которых электроснабжение проходит по ВЛ, а также в регионах, с общей продолжительностью грозовых периодов больше 25 часов в течении года, защита от перенапряжения должна стоять в обязательном порядке!

Виды УЗИП

Данные устройства могут различаться по количеству вводов (один или два), а также по типу нелинейного элемента. Подключать УЗИП с одним и с двумя вводами нужно всегда параллельно цепи, которую требуется защитить. По типу нелинейного элемента УЗИП можно разделить на три категории:

• Ограничивающие.
• Комбинированные.
• Коммутирующие.

Ограничители импульсных перенапряжений

Ограничители импульсных перенапряжений (ОПН) пришли на смену громоздким и устаревшим разрядникам. Главная особенность ОПН является наличие в конструкции варистора. Варистор представляет собой некий резистор, у которого значение сопротивления зависит от величины напряжения нелинейно, т.е. при значительном повышении напряжения до определённого значения, величина сопротивления варистора сильно(нелинейно) снижается, и величина тока при этом значительно возрастает, что в свою очередь понижает напряжение дол номинального значения. После того, как напряжение вернулось к номинальному значению, варистор возвращается в нормальное состояние, которое было до начала появления перенапряжения.

Пример ВАХ варистора ниже:

Ограничитель импульсных перенапряжений типа ОПС1:

Коммутирующие защитные аппараты

Основным представителем коммутирующих аппаратов считаются разрядники. Конструктивно разрядники обычно представляют собой два электрода, между которыми расположен воздушный промежуток и дугогасительное устройство. При значительном повышении напряжения происходит пробой между электродами и возникает искра, которая тут же гасится в дугогасительной камере, и в итоге следствием работы разрядника становится падение значения напряжения на электродах после пробоя.

Комбинированный УЗИП

УЗИП комбинированного типа включает в себя возможности ограничивающих и коммутирующих аппаратов. Данные устройства способны как ограничить рост разности потенциалов, так и коммутировать их. Также при надобности данные устройства способны одновременно выполнять обе эти функции.

Категории УЗИП

УЗИП можно разделить на три класса:

• Устройства I класса ставят на вводе питающей сети в здание. Они предназначены для защиты от прямого влияния грозового разряда, когда электрический разряд попадает в молниезащиту или линию электропередач.
• Устройства II класса монтируются и подключаются к сети в распределительных щитах после УЗИП I класса. Они устанавливаются в качестве дополнительной защиты от импульсных скачков напряжения, вызванных коммутацией или попаданием молнией, которые не были устранены УЗИП I класса.
• Устройства III класса применяют для защиты чувствительного электронного оборудования, и устанавливаются они как раз возле защищаемого объекта. Применяются для защиты от импульсных перенапряжений появившихся в следствии остаточных бросков напряжения и несимметричным распределением напряжения между фазой и нейтралью. Также могут применятся как фильтры высокочастотных помех. Обычно данные УЗИП ставятся после УЗИП I и II класса.

Для полной защиты вашего электрооборудования от импульсных перенапряжений рекомендуется использовать совместно все три класса УЗИП.

Вы можете купить ограничители импульсных перенапряжений производства компании IEK прямо у нас на сайте по ссылке https://www.volta.com.ua/ogranichiteli-impulsnykh-perenapryazheniy/

Подключение УЗИП

УЗИП может подключаться как в однофазную, так и в трёхфазную сеть. Ниже представлены схемы подключения УЗИП к сети.

Подключение ограничителя импульсных перенапряжений ОПС1:

В итоге в любом представленном способе подключения УЗИП, весь избыточный ток, который появляется при импульсном перенапряжении идёт по общему защитному проводу или на заземление, не оказывая воздействия на установленное электрооборудование и линию.

Источник бесперебойного питания (ИБП)

Часто источники бесперебойного питания ошибочно называют стабилизаторами. Это в корне неверно, так как принцип работы у них совершенно разный. ИБП не стабилизирует напряжение и вообще никак на него не может повлиять. Внутри у него установлены аккумуляторы, заряда которых должно хватить, чтобы пользователь при отключении электроэнергии смог плавно завершить работу с техникой. Обычно бесперебойник – лучший друг домашнего компьютера. Для защиты всей сети не подходит.

Есть ИБП со встроенным стабилизатором. Такие устройства способны нивелировать небольшие скачки напряжения, но и стоят они недешево.

Техническое обслуживание

Данные ограничители не предусматривают разового применения и способны многократно выполнять свою защитную функцию, сбрасывая напряжение на заземлённую шину. Но в процессе эксплуатации элементы могут частично утрачивать рабочие характеристики, вплоть до полной негодности устройств.

Чтобы избежать внепланового выхода элементов из строя, в ходе эксплуатации они должны подвергаться плановым проверка и техническому обслуживанию, с контролем следующих параметров:

• сопротивления – замеряется мегомметром, не реже 1 раза в каждые 6 лет;
• тока проводимости – необходимость его проверки возникает при снижении отмеченной выше характеристики;
• пробивного напряжения и герметичности – проводится перед пуском в работу новых устройств или в случае проведения заводского восстановительного ремонта;
• тепловизионных измерений – по регламенту изготовителя и составленному на предприятии графику профилактических работ.

Также элементы осматриваются на предмет наличия внешних дефектов в виде подгораний, скопления пыли и загрязнений, разрушения изоляционного покрытия.

Использование ОПН позволяет обеспечить штатную работу электрического оборудования, исключив опасность его повреждения при резких скачках напряжения. Но указанные ограничители должны правильно выбираться и проходить регламентированное обслуживание, для их сохранности и продления срока службы.