Главное назначение
Молния – увлекательное и красивое природное явление, которое, в некотором роде, поспособствовало открытию огня. Хоть ее можно предсказать, но нельзя точно указать место, куда ударят миллиарды Вольт. Поэтому никто не исключает возможности, что этой точкой окажется загородный дом. Если это произойдет, то есть вероятность выхода из строя всей бытовой техники и возникновение пожара.
Чтобы защитить свою собственность, важно установить внешнюю молниезащиту, которая изготавливается из приемника (размещается над крышей), а также отвода и заземления. Эти элементы позволят обезопасить конструкцию и электроприборы
Следует помнить, что ток разряда, который проникает небольшим импульсом по конкретному участку электрической цепи, обладает высоким значением. Он вызывает перенапряжение в кабелях, располагающихся рядом, что влечет собой оплавление изоляционного материала и повреждение бытовых устройств.
Именно для предотвращения таких ситуаций были придуманы специальные изделия, которые сводят к нулю все последствия, образованные грозовым разрядом. Молниезащита состоит из сложных приборов, которые изготовлены благодаря модулям УЗИП. Подключение осуществляется к контуру заземления.
Такая система показывает отличные результаты не только в частных домах или производственных участках, кроме этого она устраняет грозовые разряды, которые ударяют:
- В питающую линию электропередачи;
- В деревья или строения, которые располагаются рядом с местом разряда;
- В почву.
Более понятна ситуация, когда молния проникает в линию электропередачи, а вот чем опасен удар в дерево или почву!? Опасность в том, что образовавшееся перенапряжение, которое происходит после разряда способно кратковременным импульсом передаться на домашний кабель. Если нет никаких приборов защиты, то ситуация будет плачевной, так из строя выйдет практически вся техника.
Серия ОПС1
Ограничительное устройство ОПС1 производится всех трех классов защиты: B, C, и D.
Для чего нужны защитные устройства?
ОПС1 способно защитить любое электрооборудование. Благодаря компактным размерам такое устройство подходит для установки и подключения в обычном электрощите квартиры, коттеджа или офиса. Установка УЗИП в таких помещениях поможет спасти дорогостоящую технику и компьютерное оборудование. В загородных коттеджах, оборудованных системой «умный дом» монтаж ОПС1 предписывается инструкцией производителя, поскольку электронная начинка очень чувствительна к импульсным перенапряжениям. Также подобная защита требуется любым автономным системам жизнеобеспечения, наблюдения и безопасности.
Поэтому такое устройство устанавливается не только в частном секторе и городских квартирах, но и в административных, офисных, коммерческих и других зданиях.
Особенности конструкции и характеристики
ОСП1 имеет стандартные размеры и модульное исполнение: это позволяет без проблем установить устройство на DIN-рейку. При этом прибор может иметь от 1 до 4 сменных модулей (в зависимости от класса). Сменный модуль (отработанный варисторный разрядник) легко заменяется новым: для этого в центре корпуса предусмотрены направляющие, в которые и вставляется новый модуль. Это позволяет быстро произвести замену без отключения проводов и демонтажа всего устройства.
Применяемый в модуле варистор изготавливается из керамической смеси и окиси цинка, с добавлением специальных примесей для получения уникальных запирающих свойств. Также в каждом блоке предусмотрена защита от повышенной токовой нагрузки.
Для контроля работоспособности сменного блока предусмотрено окно с цветным указателем состояния. Для обеспечения надежного контакта на зажимах (клеммах) выполнены насечки, обеспечивающие большую площадь соприкосновения. Это автоматически уменьшает сопротивление самого контакта.
В зависимости от класса защиты и производителя, ограничители перенапряжения имеют такие характеристики:
- Класс защиты – IP;
- Разрядный ток имеет форму 8/20 мкс;
- Номинальное напряжение составляет 230–400 В;
- Время срабатывания составляет не более 25 нс;
- Напряжение защищаемой линии: от 1 до 2 кВ;
- Максимальный разряд, который способно выдержать устройство: 10 – 60 кА.
Чтобы подключить устройство защиты, используются медные или алюминиевые провода сечением от 4 до 25 мм 2
Обратите внимание! При подключении ОПС1 важно соблюдать полярность. Для этого все клеммные зажимы на корпусе прибора имеют маркировку, какой провод следует подключить в этот разъем
Схема подключения
Теперь давайте рассмотрим, что представляет собой схема подключения УЗИП в энергосеть на примере частного дома.
На примере показано, как правильно выполнить подключение ограничителей перенапряжения зонально: такая схема признана наиболее эффективной. Именно концепция трехступенчатой защиты с размещением УЗИП внутри помещения нашла наибольшее применение на практике
При этом важно для каждой зоны устанавливать соответствующий класс ограничителя
Обратите внимание! При монтаже ОСП1 важно выдерживать правильное расстояние между приборами: между ними должно быть минимум 10 метров
Классы УЗИП
Производители делят приборы на 3 большие категории:
Класс 1. Такая модель больше применяется в сетях, где характеристика импульса равняется 10/350 мкс. Другими словами – за 10 микросекунд импульс достигнет своего максимума, а за 350 мкс он упадет до номинального значения. Также следует знать, что изделия этого класса без проблем выдержат ток от 24 до 110 килоампер.
Класс 2. Это изделие предполагает использование только варисторов. Для изделия характерны параметры: 8/20 микросекунд и 10-40 кА. Для большей безопасности в электрическую схему впаивается механический предохранитель. Такое решение обусловлено тем, что при условии, когда сопротивление варистора достигнет предельных значений или выше, он разомкнет цепь.
Класс 3. Принцип работы этого варианта схож с предыдущим, никаких отличительных характеристик у него нет
Единственное, что важно знать – сила тока равняется 10 кА, выше этого значения эксплуатировать прибор не рекомендуется.
Защитные блоки, которые встраивают в щиток, обладают похожей схемой, поэтому и функционируют подобным образом. Единственный недостаток – небольшой срок работы, что делает их менее востребованными в заводских условиях, так как там важна безопасность. Нередко, чтобы компенсировать небольшой ресурс, некоторые производители намерено добавляют УЗИП 3 класса. Так техника будет в безопасности, несмотря на перенапряжение электрической сети.
Все больше популярности набирают приборы, которые работают с тремя классами сразу. Такие модели обеспечивают большую надежность и эффективность. Такое решение более востребовано по той причине, что изделия первой категории не сработают, если импульс будет коротким. Обратная ситуация возникнет с приборами третьего класса, только в этом случае он не сможет обеспечить защиту при высоких показаниях напряжения, что повлечет негативные последствия. Схема подключения оборудования простая и с этим справится каждый человек, достаточно следовать инструкции.
Лучшие модели II класса
DEKRAFT ОП101-1PN-080-B-440
Бюджетная модель, которая используется для защиты бытовых приборов. Монтаж осуществляется на DIN-рейку. Занимает относительно немного места (четыре модуля). Предназначен для систем IT типа. Номинальное напряжение – 400 В. На продукцию бренда предоставляется гарантия, что только подтверждает надежность и качество товара. Показатель защитного напряжения 2,2 кВ.
Покупателю обойдется в 4500 руб.
DEKRAFT ОП101-1PN-080-B-440
Достоинства:
- высокий эксплуатационный срок;
- именитый бренд;
- эффективность;
- приемлемая стоимость.
Недостатки:
отсутствие сервисных центров.
Schneider Electric 3 пол. + N 20 кА Easy9
Прекрасное приобретение от именитого производителя. Установка возможна как на территории частного дома, так и предприятиях. С подобным оборудованием никакие удары молнии электротехническим приборам не страшны. Функционирует с трехфазными сетями, где показатель номинального напряжения достигает отметки в 400 В. Стоит отметить, что максимальный показатель разряда тока будет равен 20 кА. Подобные факторы благоприятно сказываются на показателе надежности и долговечности используемого оборудования. Для удобства в последующем использовании, производителем предусмотрено наличие светового индикатора на передней панели изделия. Он указывает на состояние прибора. Показатель номинального сброса импульсного тока – 10 кА (показатель времени 8/20).
Цена – 9500 руб.
Schneider Electric 3 пол. + N 20 кА Easy9
Достоинства:
- приемлемая стоимость;
- компактность;
- высокий эксплуатационный срок;
- известный и проверенный временем производитель;
- надежность.
Недостатки:
не выявлены.
ABB OVR T2 4L 80-440s P TS QS
Достаточно популярная модель на рынке. Помогает снизить негативное воздействие разряда тока. Особенностью является IT конфигурация системы. Для повышения показателя безопасности прибор оснастили дополнительными предохранителями, которые не позволят выйти системе из строя посредством перегрузок. Используется оптический сигнал. Устанавливается на DIN рейку, что крайне удобно. Модулей в устройстве – четыре, что существенно облегчает монтаж и помогает сохранить свободное пространство в щитке. Номинальный показатель сброса – 20 кА.
Стоимость – 25000 руб.
ABB OVR T2 4L 80-440s P TS QS
Достоинства:
- качественная сборка;
- удобная конфигурация;
- высокий уровень защиты;
- наличие резервного предохранителя.
Недостатки:
стоимость.
РИФ-Э-I+II 275/12.5 c (3+1)
Конструкция комбинированного типа, которую предпочтительнее устанавливать на территории частного дома. В основе изделия лежит сменный варисторный модуль. Прибор может выдержать нагрузки, которые рассчитаны на конструкции II и I класса. Именно поэтому используемые электротехнические приборы будут находиться в полной безопасности на протяжении всего эксплуатационного срока изделия. Применяется в комплексе с системами TT и TN-S. Показатель номинального разрядного тока – 50 кА. Установленный класс защиты – ip20 (универсальный показатель для большинства систем). Монтируется непосредственно на рейку. Работает при температуре от -40°С до +80°С.
Приблизительная стоимость – 13000 руб.
РИФ-Э-I+II 275/12.5 c (3+1)
Достоинства:
- высокий эксплуатационный срок;
- простота монтажа;
- понятная конструкция;
- высокий класс защиты;
- наличие светового индикатора;
- наличие терморасцепителя.
Недостатки:
отсутствуют.
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.
- Ограничивающие (ограничитель сетевого напряжения).
- Комбинированные.
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.
Технические характеристики
Вот базовые технические характеристики, на которые следует обращать внимание при выборе УЗИП. Они обычно прописаны на корпусе устройства
номинальное и максимальное напряжение сети
Это напряжение, при котором устройство будет нормально работать не срабатывая. При его превышении УЗИП становится активным.
номинальный и максимальный разрядный ток
Это ток, который УЗИП может пропустить через себя несколько раз без последствий и риска выхода их строя.
УЗИП — это не обязательно одноразовое устройство, как некоторые считают.
уровень защитного напряжения или классификационное напряжение
Максимальное U на клеммах устройства, когда варистор начинает открываться при протекании через него определенного тока.
класс устройства
Информация о компании
АСБЕРГ АС, ООО
Компания «АСберг АС» – это один из крупнейших дистрибьюторов ABB, Schneider Electric, Klemsan, ABL SURSUM, LSIS. Компания сотрудничает с такими значимыми игроками рынка электротехники и промышленной автоматизации, как Rittal, Legrand, Finder, DKC, ОВЕН, MOXA и многими другими, осуществляя прямые поставки их продукции. «АСберг АС» занимается дистрибуцией низковольтного электрооборудования, а также поставкой, проектированием, монтажом и сервисным обслуживанием низковольтных и средневольтных комплектных устройств, оборудования и трансформаторных подстанций.
Типы УЗИП
Дающие защиту от скачка напряжения приборы разделяются на два вида, отличающиеся конструкцией и принципом действия.
Искровые и вентильные разрядники
Функционирование таких приборов, применяющихся преимущественно в линиях с повышенным напряжением, основывается на применении принципа искровых интервалов.
Особенностью устройства можно назвать наличие воздушного промежутка в перемычке, объединяющей контур заземления с фазой линии передачи электроэнергии. При нормальном значении напряжения в перемычке цепь находится в разомкнутом состоянии. При разряде молнии в ЛЭП наблюдается перенапряжение, возникает нарушение воздушного интервала, замыкание цепи в системе земля-фаза. Импульс перенапряжения направляется в почву.
В приборах вентильного типа в цепи с искровым интервалом дополнительно установлен резистор, посредством которого выполняется погашение высоковольтного импульса.
ОПН
Ограничители перенапряжения в последнее время вытесняют массивные и постепенно устаревающие разрядники.
Принцип функционирования ОПН основывается на задействовании вольтамперных свойств нелинейных резисторов, в роли которых в устройствах применяется варистор.
Для производства этих элементов используется оксид цинка. При смешении с оксидами иных металлов образуется уникальная система, которую составляют несколько р-n переходов с вольтамперными характеристиками. При соответствии напряжения в сети рабочим показателям ток в варисторной цепи равен нулю. При образовании перенапряжения ток на переходах внезапно возрастает, ведя к понижению напряжения до безопасного значения. После возвращения к норме характеристик сети, варистор вновь переходит в непроводящее состояние и не влияет на нормальное функционирование прибора.
Основные достоинства ОПН следующие:
- компактные размеры;
- огромный ассортимент;
- высокие технические характеристики.
Благодаря своим преимуществам ограничители перенапряжения широко используются для защиты квартир и частных домов. Несмотря на большое количество достоинств, ОПН обладают и одним существенным недостатком — ограниченностью ресурса службы.
Требования к монтажу УЗИП
А теперь, когда определено, какие УЗИПы и где применять, можно рассмотреть некоторые особенности их использования. Устройства для защиты по питанию могут иметь три типа подключения:
— Т-образный (параллельный), когда УЗИП подключается параллельно питающей цепи. Рабочий ток при этом через устройство защиты не идёт, т.е. вы можете его использовать при любой мощности системы электроснабжения. Сечение соединительных проводников должно выбираться в соответствии с рекомендациями производителя УЗИП.
— последовательный, когда УЗИП ставится в разрыв питающего провода. В этом случае устройство защиты должно иметь номинальный ток нагрузки IL больше максимального рабочего тока цепи, в которую оно установлено.
— V-образный тип подключения, когда рабочий ток цепи протекает по шунту, установленному внутри УЗИП (7). С точки зрения защиты от импульсных перенапряжений это оптимальная конфигурация.
V-образное подключение
Типовая схема Т-образного (параллельного) подключения УЗИП 1+2 класса в сеть TNC-S приведена на 8.
Т-образное подключение УЗИП
Здесь есть одна тонкость, связанная с применением плавких вставок FU 1-3. Существуют рекомендованные производителем УЗИП номиналы данных устройств, например, для УЗИП 1+2 ступени с импульсными токами 25кА (10/350) на фазу оптимальными являются вставки 125А по характеристике gG/gL. При этом номинале через плавкую вставку может пройти импульс 25 кА (10/350) и она останется целой. Если взять вставку меньшего номинала, УЗИП будет недоиспользован, т.к. при приходе мощного импульса плавкая вставка сгорит и исключит из работы вполне исправный УЗИП. Т.е. система защиты будет работать только при импульсах, значительно слабее тех, на которые рассчитан УЗИП. По рекомендациям МЭК номинал входного защитного устройства ВА должен быть на ступень больше, чем номинал предохранителей FU 1-3. В случае невозможности выполнения такого требования, предохранители FU 1-3 можно не устанавливать. При V-образном и последовательном соединении эти дополнительные предохранители отсутствуют в принципе.
Ещё одна особенность Т-образного монтажа УЗИП заключается в том, что длина соединительных проводов между УЗИП и точкой присоединения к сети не должны превышать 0,5м (ГОСТ Р 50571.26-2002). Это связано с тем, что микросекундный импульс перенапряжения является высокочастотным сигналом и имеет очень крутой фронт. А любой проводник, кроме активного сопротивления, имеет ещё и индуктивное. Оно очень маленькое, примерно 1 мкГн/м при сечении провода 16 кв.мм, и на промышленной частоте им обычно пренебрегают. Но при крутизне фронта тока (dI/dt) 1кА/мкс на каждом метре провода падает 1кВ. И это напряжение складывается с остаточным напряжением УЗИП и прикладывается к оборудованию (9). При этом амплитуда импульса может значительно превысить допустимые для данного оборудования значения.
Именно по этой причине нельзя устанавливать вместо предохранителей FU 1-3 автоматические выключатели. Каждый автоматический выключатель содержит катушку индуктивности, стоящую последовательно в рабочей цепи. И в случае их использования при приходе импульса основное напряжение упадёт на автоматическом выключателе, а УЗИП при этом будет работать неэффективно. В результате такое подключение не обеспечит защиту оборудования.
Ещё один вопрос, который обычно встает перед инженером – нужно ли применять УЗИП 2 или 3 класса после устройства типа 1+2, установленного во вводном щите? Ведь уровень напряжения защиты у этого устройства (Up) не более 1,5кВ, что не превышает уровень, характерный для 3 класса. Ответ — не обязательно, если расстояние по кабелю от УЗИП 1+2 класса до защищаемого оборудования не более 15-20м и рядом нет источников сильных наводок. Если же расстояние более 20 метров, то устанавливать необходимо, т.к. ситуация может развиваться, как на 10. Здесь пришедший импульс перенапряжения ограничивается УЗИП до 1,5кВ, а уже внутри здания на него накладывается помеха, наведённая от различного мощного электротехнического оборудования. Сами по себе уровни этих помех не превышают допустимый для защищаемого оборудования, но вместе эти перенапряжения могут привести к сбоям и даже выходу оборудования из строя.
Стоит отметить, что для эффективной защиты от перенапряжений расстояние от места подключения УЗИП 2 или 3 класса до защищаемого оборудования не должно превышать 5м.
Как выбрать устройство защиты от импульсных перенапряжений
- выдерживаемая температура при приобретении устройства. Большинство УЗИП рассчитано на работу при температуре до -25. Если в вашем регионе очень холодный климат, и зимы бывают суровыми, тогда электрощит не должен находиться на улице, иначе устройство выйдет из строя.
номинальное и максимальное напряжение сети. Это напряжение, при котором устройство будет нормально работать не срабатывая. При его превышении УЗИП становится активным.
номинальный и максимальный разрядный ток. Это ток, который УЗИП может пропустить через себя несколько раз без последствий и риска выхода их строя
уровень защитного напряжения или классификационное напряжение. Максимальное напряжение на клеммах устройства, когда варистор начинает открываться при протекании через него определенного тока.
- класс устройства (Т1, Т2 и т.п.)
- значимость защищаемого оборудования
- риск воздействия на объект: местность (город или пригород, равнинная открытая местность), зона с особым риском (деревья, горы, водоем), зона особых воздействий (молниеотвод на расстоянии от здания менее 50 метров, который представляет опасность).
3 главных ошибки электрика в схемах молниезащиты
Отвод случайного разряда молнии от здания и ликвидация опасных последствий перенапряжения — это сложная и ответственная техническая задача, требующая:
- тщательного инженерного расчета;
- надежного монтажа;
- своевременного профилактического обслуживания.
Три перечисленных пункта требуют профессиональных знаний и опыта, которыми обладает далеко не каждый специалист.
Отличает профессионала от других электриков не наличие диплома об образовании, количество сертификатов или положительных отзывов, а готовность взять на себя всю полноту материальной ответственности за проделанную работу и причиненный ущерб в случае допущения ошибки на любом вышеперечисленном этапе.
Расчет проекта молниезащиты
Он должен выполняться по двум направлениям:
- внешней схеме отвода тока разряда;
- внутренней ликвидации импульса перенапряжения с полным учетом местных условий.
На расчет конструкции влияют характеристики грунтов, форма и габариты здания, условия подключения электроэнергии и многие другие факторы.
Их требуется просчитать, смоделировать, подвергнуть испытаниям специализированными компьютерными программами и внести необходимые усовершенствования.
Но есть и другой путь — собрать доступную информацию самостоятельно, например, с интернета и рискнуть безопасностью дома и жильцов: вдруг пронесет. Грозы то бывают не каждый день, авось… (Так поступает большинство, причем часто по незнанию.)
Монтаж внутренней и внешней молниезащиты
Попробуйте ответить на простой вопрос: можно ли изготовить надежно работающую систему без точного проекта, учитывающего аварийные и эксплуатационные режимы?
А ведь так поступают многие владельцы домов. В итоге создаются контуры заземления с завышенным электрическим сопротивлением, ненадежные молниеотводы, что превращает задуманную защиту в ловушку молний, когда молниеприемник притягивает на себя грозовой разряд, а его энергия не отводится на потенциал земли, а прикладывается к зданию.
Ошибки монтажа внутренней молниезащиты ведут к выгоранию бытовой проводки, повреждению дорогого оборудования, бесполезной трате денег, времени.
Профилактическое обслуживание систем молниезащиты
Здесь надо учитывать, что любая техника не только морально изнашивается, но и естественно стареет.
Электрические характеристики грунта меняются в зависимости от погоды, сезона, влажности. Электронные защиты на УЗИП при срабатывании, как и их предохранители могут выгореть. Контактные соединения собранных цепочек со временем увеличивают сопротивление.
Все эти процессы требуется контролировать внешним и внутренним осмотром, выполнением электротехнических измерений точными специализированными приборами.
Внутри многоэтажного здания вопросами внутренней и внешней молниезащиты занимается эксплуатирующая организация ЖКХ со своими работниками. Владелец частного дома решает их самостоятельно и выполнить их обязан надежно и качественно привлечением специалистов лабораторий.
В статье я привел типовые схемы, показывающие как подключить УЗИП для частного дома и постарался кратко объяснить принципы их работы.
Дополняет этот материал видеоролик владельца Василия Юферева
Обратите внимание на комментарии: отдельные люди так и не поняли роль этой защиты
Если у вас возникли вопросы по изложенной теме, то воспользуйтесь разделом комментариев. Обсудим.
Классы УЗИП
Существует всего три класса устройств по степени защиты:
- Устройство I класса (категория перенапряжения IV) — защищает систему от прямых ударов молнии, и устанавливается в главном распределительном щите или в вводно-распределительном устройстве (ВРУ). Обязательно нужно использовать данное устройство, если здание находится на открытой местности и окружено множеством высоких деревьев, что увеличивает риск грозового воздействия.
- Устройство II класса (категория перенапряжения III) — используется как дополнение к устройству I класса для защиты сети от коммутационного воздействия, т.е. от внутреннего перенапряжения сети. Устанавливается в распределительном щите.
- Устройство III класса (категория перенапряжения II) — применяется для защиты от остаточных атмосферных и коммутационных перенапряжений, а также для устранения высокочастотных помех прошедших через устройство II класса. Проводится монтаж как в обычные розетки или разветвительные коробки, так и в сами электроприборы, которые необходимо обезопасить.
Классификация по степени разряда тока:
- Класс В — разрядки воздушные или же газовые с током разряда от 45 до 60 кА. Устанавливаются на вводе в здание в главном щите или в вводно-распределительном устройстве.
- Класс С — варисторные модули с токами разряда порядка 40 кА. Устанавливаются в дополнительных щитах.
- Классы С и D применяются в тандеме в случае, если необходим подземный кабельный ввод.
Виды УЗИП
Существующие УЗИП отличаются по быстроте срабатывания. Различия объясняются неодинаковыми конструкциями и принципами работы приборов. Поэтому принято выделять 3 вида устройств молниезащиты:
- Искровые промежутки (разрядники). Представляют собой воздушный зазор между электродами.
- Варисторные ограничители перенапряжения (ОПН). Полупроводниковые устройства. Резко снижают сопротивления при возрастании напряжения. Встречаются в УЗИП, устанавливаемых в квартирные щитки, на платах бытовой техники и на опорах ЛЭП.
- Комбинированные устройства. Сочетают в себе оба из перечисленных типов устройств.
Искровые промежутки (разрядники)
Наиболее старый и простой тип защиты от перенапряжения. Как правило, разрядники используются в трансформаторных подстанциях и распределительных устройствах. На таких объектах возможны резкие скачки напряжения при коммутационных процессах.
Имеется 2 электрода. Один подключается к заземлению. Второй к защищаемой линии. Пока разность потенциалов между электродами находится в пределах нормы, разрядник обладает большим сопротивлением воздуха. Как только напряжение между электродами превышает заданный уровень, происходит пробой воздушного промежутка (пролетает искра). Разрядник на доли секунды сбрасывает сопротивление.
УЗИП на основе искровых разрядников
Напряжение срабатывания разрядника регулируется расстоянием между электродами. Чем оно больше, тем выше вольтаж, при котором произойдет пробой воздушного промежутка.
Варисторные ограничители перенапряжения
Низковольтный вариант данного устройства применяется в квартирных электрощитах. Для этого на корпусе предусмотрено стандартное крепление под DIN-рейку. Прибор работает с напряжениями 220/380 В и предохраняет от перенапряжения отдельную квартиру или трехфазного потребителя.
Высоковольтный вариант устанавливается на линии 10 кВ и выше. Обладает сравнительно большими размерами и мощным керамическим корпусом белого или коричневого цвета. Данный ограничитель импульсных перенапряжений еще называют вентильным разрядником (не путать с искровым промежутком).
Ограничитель импульсных напряжений на варисторах
Комбинированные устройства
Комбинированные УЗИП сочетают достоинства от вышеперечисленных защитных устройств. Основные из них таковы:
- Низкое напряжение срабатывания варисторных ОПН. Как следствие, высокая чувствительность к самым незначительным превышениям напряжения.
- Большая рассеиваемая мощность искровых разрядников. Некоторые модели способны пропускать токи в десятки килоампер.
ОПН — ограничители перенапряжения
Ограничители перенапряжения являются следующим этапом эволюции устройств, защищающих от импульсных бросков напряжения. Данный прибор не содержит воздушных промежутков. Основным элементом устройства является варистор. Если быть более точным, набор варисторов. Для получения необходимых рабочих характеристик варисторы соединяются между собой в последовательные или параллельно – последовательные блоки.
Основу варистора составляет оксид цинка. В процессе изготовления варистора добавляются также оксиды других металлов. СтабЭксперт.ру напоминает, что в результате, готовое изделие представляет собой набор p–n переходов, соединённых параллельно и последовательно. Наличие данных полупроводниковых переходов определяет нелинейные свойства варистора. Варисторы заключены в фарфоровый или полимерный корпус ограничителя перенапряжения. Сопротивление варисторов ОПН очень велико в диапазоне рабочего напряжения. При возникновении импульсного броска напряжения, сопротивление ОПН резко падает, пропуская импульсный ток на землю.
Ограничители перенапряжения имеют некоторые конструктивные и функциональные различия. Классификация ОПН осуществляется по следующим признакам:
- материалу изоляции;
- конструкции устройств;
- рабочему напряжению;
- месту монтажа.
По поводу изоляции уже было сказано, применяется фарфор либо полимерная композиция. Конструктивно ограничители перенапряжения бывают одноколонковыми и многоколонковыми. ОПН выпускаются для каждого класса напряжения: 6-10 киловольт и выше. Монтируются ограничители перенапряжения в закрытых или открытых распределительных устройствах (ЗРУ, ОРУ).
