УЗИП для частного дома: принцип работы, схема подключения, 1, 2, 3 класса

Содержание
  1. Что такое УЗИП и для чего оно нужно?
  2. Виды
  3. Технические характеристики
  4. Строение и принцип работы УЗИП
  5. Классы или типы УЗИП — чем отличаются?
  6. Устройство защиты от импульсных перенапряжений: как правильно выбрать и установить модуль
  7. Принцип действия и устройство
  8. Рейтинг качественных моделей I класса
  9. ABB OVR T1-3N 25-255 TS
  10. OBO — Bettermann «MCD 50-В» 3+1
  11. DEHNsecure DSE M-2P 60
  12. ДКС NX-1012
  13. Schneider Electric PRD1 Master C1 ОПН-3
  14. Лучшие модели III класса
  15. РИФ-Э-III 320/3 (3+1)
  16. Альбатрос УЗИП 220/1000 АС
  17. OptiDin OM-I-3+Nu-280/12.5/R
  18. Какой фирмы лучше купить
  19. Разновидности УЗИП
  20. Коммутирующие защитные аппараты
  21. Ограничители сетевого перенапряжения (ОПН)
  22. Комбинированные УЗИП
  23. Классы УЗИП
  24. 3 главных ошибки электрика в схемах молниезащиты
  25. Расчет проекта молниезащиты
  26. Монтаж внутренней и внешней молниезащиты
  27. Что означает аббревиатура УЗИП
  28. Защита от импульсного перенапряжения: частный дом с однофазным питанием
  29. Схема подключения УЗИП: 2 варианта по системе заземления TN-S
  30. Схема подключения УЗИП по системе заземления TN-C
  31. Как выбрать УЗИП?
  32. Схемы подключения
  33. УЗИП с однофазным питанием и системе TN-S
  34. УЗИП с однофазным питанием по системе TN-C
  35. УЗИП с трехфазным питанием и по системе TN-S
  36. УЗИП с трехфазным питанием по системе TN-C
  37. Как подключить УЗИП в частном доме?
  38. Схема подключения в однофазной сети системы заземления TN-S
  39. Схема подключения в трехфазной сети системы заземления TN-S
  40. Схема подключения в трехфазной сети системы заземления TN-C
  41. Автоматы или предохранители перед УЗИП

Что такое УЗИП и для чего оно нужно?

СПД — это устройство защиты от перенапряжения, которое защищает электроустановки до 1 кВ. Устройство защищает от перенапряжений в электрической сети и воздействия молнии, отводя импульсы тока на землю.

УЗИП используются только в системах распределения электроэнергии низкого напряжения. Это устройство подходит как для промышленных, так и для жилых зданий.

УЗИП бывают двух типов:

  • ОПС — сетевой ограничитель перенапряжения;
  • SPE — ограничитель импульсного напряжения.

Виды

Классификация ограничителей перенапряжения определяется национальными стандартами. В нормативных документах указаны основные требования к средствам защиты в зависимости от характера источника. Выделяют следующие группы защиты от перенапряжения:

  • от коротких замыканий на стороне высокого напряжения в сетях низкого напряжения;
  • от последствий грозовых разрядов и скачков напряжения, вызванных переключением промышленных электрических систем;
  • от любых перенапряжений, вызванных электромагнитными факторами.

В зависимости от принадлежности к конкретному типу решаемой задачи ограничители перенапряжения могут отличаться друг от друга по этим параметрам.

  • Класс напряжения. УЗИП защищают цепи с рабочим напряжением от менее 1 кВ до гораздо более высоких значений. Существуют, например, разрядники для классов напряжения 0,38 кВ и 0,66 кВ, разрядники для классов напряжения 3, 6, 10 кВ и другие.
  • Материал изоляционной оболочки. Наиболее распространены фарфор и полимеры.

Керамические ОПН обладают хорошей устойчивостью к солнечному свету, обладают достаточной механической прочностью, что расширяет возможности эксплуатации в различных условиях. Использование ограничено только тяжелыми весовыми характеристиками и характером распространения осколков при разрыве с точки зрения безопасности.

Керамические ограничители перенапряжения

Полимерные разрядники успешно конкурируют с фарфоровыми. Обладая во много раз меньшими весовыми характеристиками и практически безопасными при разрушении избыточным давлением, они ни в чем не уступают по диэлектрическим свойствам. К недостаткам можно отнести возможность покрывать поверхность пылью, что увеличивает ток утечки и вызывает разрыв изоляции. В процессе эксплуатации они более подвержены влиянию солнечного излучения и колебаниям температуры окружающей среды, чем фарфоровые ограничители перенапряжения (импульсные.

Полимерный ограничитель перенапряжения

  • Класс безопасности. Возможность его установки на открытом воздухе или в помещении зависит от герметичности изготовления корпуса ОПН, которая и определяет этот показатель.
  • Одноколонный разрядник для защиты от перенапряжений. Они состоят из модульного блока варисторов с различным набором дисков, состоящих из защитного полупроводникового элемента, рассчитанного на все классы напряжения.
  • Многоколонный разрядник для защиты от перенапряжений. Состоит из нескольких модульных блоков. Они надежнее одноколонных конструкций.

Технические характеристики

Помимо конструкции, не менее важным фактором при выборе необходимого ОПН (ОПН) являются следующие основные технические параметры.

  • Максимальное рабочее напряжение, которое действует на ОПН в течение неограниченного времени без ущерба для его характеристик.
  • Максимальное напряжение, которое действует на ОПН в течение времени, указанного производителем, без его повреждения.
  • Когда рабочее напряжение прикладывается к концам разрядника, измеряется ток, проходящий через изоляцию. Этот параметр называется током утечки. Его значение в исправном состоянии ограничителя стремится к нулю.
  • Ток разряда — его значение определяет, относится ли ОПН к защите от различных факторов, вызывающих скачки напряжения: молнии, электромагнитных, коммутационных.
  • Способность выдерживать аварийные операции с сохранением целостности всех элементов конструкции.

Строение и принцип работы УЗИП

Принцип работы SPD основан на зависимости его сопротивления от напряжения, приложенного к контактам. Например, если напряжение в сети составляет типичное 220 В, сопротивление устройства составляет порядка 1-100 МОм. Если напряжение поднимается до критического уровня, УЗИП резко снижает сопротивление до нескольких Ом и защищает квартиру от чрезмерно высоких токов.

Внутри устройства находится полупроводниковый элемент — варистор. Именно он снижает сопротивление до минимальных значений за несколько микросекунд.

Принцип работы СПД

Дополнительная информация. Варистор — это радиодеталь круглой формы синего или черного цвета на двух ножках. Его диаметр варьируется от 7 до 30 мм. Варистор часто встречается в бытовой технике. Он подключается между фазным и нулевым проводами электроприбора или впаивается в его плату. В случае с бытовой техникой варистор также служит для защиты от перенапряжений не только для всей квартиры, но и для конкретного прибора, в котором он установлен.

Классы или типы УЗИП — чем отличаются?

3 класса uzip
Все SPD делятся на три класса или три типа. Эти занятия подсказывают, в какие места нужно поставить то или иное устройство.

класс 1 Защищает от перенапряжения, вызванного прямым ударом молнии в здании или в громоотводе.

использовать для защиты от прямого удара молнии
Этот тип рассчитан на пиковый ток 10/350 мс.

Что это значит? Это означает, что увеличение тока до максимального значения происходит в течение 10 мс. Кроме того, его значение падает на 50% через 350 мс. передний козырек для классов 1 и 2 uzip

Это наблюдается именно при прямом ударе молнии. Это очень короткое время воздействия, на которое другие средства защиты часто не успевают среагировать. А при достаточном импульсном токе они просто выходят из строя, никак не защищая подключенное оборудование.

Но УЗИП при максимальных значениях этого параметра гарантированно хоть раз защитит схему.

УЗИП 1-го класса устанавливаются непосредственно на входных панелях производственных и административных зданий. куда поставить usip

Тип 1 применяется при наличии системы молниезащиты — громоотвода, металлической сетки на здании. система молниезащиты на крыше дома

Кстати, устройства 1 класса соответствующей конструкции, с воздухозаборником с самонесущим изолированным проводом и хорошим заземляющим контуром, легко устанавливаются прямо на опору с помощью специальных зажимов и протыкающих фитингов.

класс 2 Обеспечивает защиту от импульсных перенапряжений, которые возникают при включении и выключении очень мощного оборудования или в случае непрямых ударов молнии.

Они рассчитаны на пиковый ток 8/20 мс. То есть максимальный ток достигается за 8 мс и уменьшается вдвое за 20 мс. импульсные волны, поражаемые молнией во время грозы

Автоматы, УЗО, реле, опять же, пропускают такой импульс, не успевая вовремя среагировать. как выбрать хороший автоматический выключатель для дома и квартиры

УЗИП 2 класса необходимо устанавливать в входных панелях многоквартирных жилых домов или во внешних ВРУ коттеджей и частных домов. место установки uzip класса 2 или типа

При входе в здание на самолете это условие регулируется непосредственно правилами ПУЭ.

Получается, что СПД Т-2 нужно использовать практически всегда.

класс 3 Защищает от остаточных импульсных перенапряжений, возникающих при коротких замыканиях или после исчезновения основного импульса от первых двух классов SPD.

подавление импульсов
Третий класс часто используется в ограничителях перенапряжения и удлинителях.

Такая защита требуется для очень чувствительного электронного оборудования. Например, дорогие медицинские приборы, компьютеры и т.д.

Третий класс используется только как дополнительная защита к Т-2 и имеет меньшую разрядную способность.

Тип T-3 необходимо устанавливать, если устройства находятся на расстоянии более 30 метров от входа T-2 SPD. когда установлены классы uzip 1 2 3

Помните, что для обеспечения селективности защиты нельзя устанавливать разрядники разных классов параллельно один за другим в одном месте. В противном случае максимальный ток молнии изначально полностью пройдет через неправильное устройство и просто сожжет его. усип сгорел

Чтобы этого не произошло, между УЗИП разных классов должен быть разделительный элемент: индуктивность. Роль этой индуктивности играет обычный кабель или провод.

Рекомендуемое расстояние между разными SPD — не менее 10 метров. как uzip защищает электроприборы от молнии и скачков напряжения

Устройство защиты от импульсных перенапряжений: как правильно выбрать и установить модуль

Представьте себе изображение, на котором накопленная энергия статического электричества в облаках, движущихся на большие расстояния, разряжается молнией на здание или линию электропередачи, которая питает его.

Форма среднего импульса тока показана ниже. Сначала она резко увеличивается примерно за 10 микросекунд, затем, достигнув апогея, начинает постепенно уменьшаться. Кроме того, падение до половины максимального значения тока происходит через 350 мкс и продолжается до нуля.

Этот импульс молнии создает в сети выброс, который примерно повторяет форму тока, но может отличаться из-за работы ограничителей перенапряжения, установленных на воздушной линии электропередачи.

Форма такого импульса, обработанного разрядниками, показана чуть правее, а ниже для сравнения показана обычная синусоида с частотой 50 герц.

Ограничители перенапряжения для линий электропередач работают, пробивая калиброванный воздушный зазор с более высоким разрядным импульсом. В нормальном состоянии его сопротивление исключает протекание токов от напряжения нормальной величины.

Для высоковольтных линий электропередачи ограничители имеют довольно внушительные размеры.

На ВЛ 0,4 кВ их габариты намного меньше. Они расположены на подставке рядом с изоляторами.

Ограничители перенапряжения воздушных линий способны погасить очень высокое напряжение грозового разряда до 6 киловольт. Такой импульс имеет измененную форму увеличения и уменьшения напряжения с характеристикой 8/20 мкс. Он идет на устройства ввода в вашем доме.

Защита линии электропередачи от перенапряжения значительно уменьшила и изменила ее. Но этого явно недостаточно для обеспечения сохранности техники и жителей.

Электропроводка бытовая 220/380 вольт изготавливается с изоляцией, способной выдерживать импульсы 1,5 ÷ 2,5 кВ. Что-то большее, чем это, прорывается сквозь него. Поэтому для частного дома необходимо использовать дополнительный сетевой фильтр.

Ассортимент таких моделей широк. Они должны уметь правильно их выбирать и устанавливать.

УЗИП для сети 0,4 кВ изготавливаются для 2 возможных режимов аварийного отключения:

  1. разрядный ток формы 10 / 350мкс, не подвергавшийся модификациям разрядником перенапряжения воздушной ЛЭП;
  2. импульсный импульс с характеристикой 8/20 мкс.

Для этих факторов удобно использовать алгоритм при выборе SPD, который я показал на изображении ниже.

Однако следует представить, что практически нет устройств, способных гасить импульс в 6 киловольт за один раз до значения 1,5 кВ, безопасного для домашней электропроводки.

Этот процесс проходит в три этапа. У каждого из них есть свой класс SPD, хотя есть небольшие исключения из этого правила.

Модули класса 1 способны снижать импульсы перенапряжения с 6 до 4 кВ, которые проникают:

  • после ограничителей ЛЭП;
  • o он вызван током грозового разряда, протекающим по молниеотводу;
  • или удариться о близлежащие здания, деревья, землю.

Разрядники класса 1 устанавливаются в кнопочной панели здания внутри отдельного пожарного отсека. Игнорировать это правило опасно.

Во время установки необходимо правильно уложить защищаемые кабели. Они не должны пересекаться с отводом аварийных токов в цепь заземления и незащищенные входящие линии.

Модули спасают от сверхтоков с помощью плавких предохранителей.

Автоматические выключатели для этой цели не подходят. Их контакты не выдерживают генерируемых импульсных перегрузок. Они свариваются, и повреждения продолжают расти.

Следующий класс СПД No. 2 снижает скачок напряжения с четырех до 2,5 кВ. Он устанавливается в следующем распределительном щите в иерархии, например, в квартире. Он завершает работу предыдущего модуля, но также может использоваться независимо.

Устройства защиты от перенапряжения класса 3 могут быть выполнены модулями, установленными на DIN-рейку, или комплектами, встроенными в бытовые приборы, удлинители, ограничители перенапряжения.

УЗИП класса 3 может гарантировать безопасность только после срабатывания защиты класса 2. Он располагается последовательно за ним, потому что сгорает от 4 киловольт.

Производители обеспокоены трудностью выбора правильной конструкции SPD и предлагают полное решение этой проблемы с помощью общего модуля под названием 1 + 2 + 3.

помещен в отдельную коробку. Однако цена такой разработки доступна далеко не всем.

Принцип действия и устройство

СПД - что это такое, описание и схемы подключения в частном доме

Принцип работы УЗИП заключается в использовании варистора, нелинейного элемента в виде резистивного полупроводникового резистора от приложенного напряжения.

У СПД есть два типа защиты:

  • Асимметричный (общий режим) — в случае перенапряжения устройство посылает импульсы на землю (фаза — земля и нейтраль — земля);
  • Симметричный (дифференциальный): в случае перенапряжения энергия направляется на другой активный проводник (фаза — фаза или фаза — нейтраль).

Чтобы лучше понять принцип работы УЗИП, приведем небольшой пример.

Нормальное напряжение цепи составляет 220 В, и когда в этой же цепи возникает импульс, напряжение резко возрастает, например, при ударе молнии. При резком повышении напряжения сопротивление в УЗИП уменьшается, что приводит к короткому замыканию, которое в свою очередь приводит к срабатыванию переключателя, а впоследствии и к отключению самой цепи. Таким образом обеспечивается защита электрооборудования от резких скачков напряжения, предотвращающая прохождение импульса высокого напряжения.

Рейтинг качественных моделей I класса

ABB OVR T1-3N 25-255 TS

Однако модель с отличными характеристиками нельзя заказать через Интернет. Такое дорогое оборудование изготавливается исключительно на заказ. Установка происходит дома или в офисе. Габариты изделия (конструктивные) — восемь модулей. Для установки потребуется много свободного места в самой приборной панели. ТТ — конфигурация устройства. Обозначение устройства защиты от остаточного тока — 50 кА. Для изготовления корпуса используется высокопрочный материал, не боящийся механических нагрузок. К тому же ему не страшны высокие температуры.

Средняя цена 66000 руб.

ABB OVR T1-3N 25-255 TS Преимущества:

  • качественная элементная база;
  • прочный материал внешнего слоя;
  • длительный гарантийный срок;
  • сборка;
  • эффективность;
  • надежность.

Недостатки:

  • высокая цена.

OBO — Bettermann «MCD 50-В» 3+1

Конструкция относится к категории комбинированных, оснащенных четырьмя опорами. Используется в сетях TT и TN-s. В комплекте есть все необходимое для быстрой установки. Никаких вспомогательных элементов не требуется. Вам просто нужно свободное место в распределительной коробке. При изготовлении корпуса используется прочный материал, который не плавится от тепла, выделяемого оборудованием. Индикатор падения составляет 125 кА для каждого из имеющихся полюсов. Сколько стоит единица? Около 88 тысяч рублей.

OBO — Bettermann «MCD 50-B» 3 + 1 Преимущества:

  • полное соответствие действующим стандартам;
  • высокий эксплуатационный ресурс;
  • многозадачность;
  • качественная сборка;
  • высокая эффективность.

Недостатки:

  • цена.

DEHNsecure DSE M-2P 60

Конструкция биполярная. Применяется как на производстве, так и в жилых домах. Схема подключения — 1 + 1. Показатель производительности достаточно высокий — 25 кА. В конструкции предусмотрена возможность согласования энергии с приборами второго класса. Этот аспект позволял добиться бесперебойной работы в случае возникновения любой нештатной ситуации. Допустимое напряжение — 60 В. Для упрощения использования агрегата производителем предусмотрена дистанционная сигнализация.

Обзор модели показал, что ее корпус выполнен из прочных материалов, которые не боятся механических и природных воздействий. Оборудование работает при температуре от -40 ° C до + 80 ° C. Класс защиты — IP-20. Это позволяет устанавливать на большинстве заводов и производственных цехов. Конструкция прошла все необходимые испытания и имеет соответствующий сертификат качества. Также следует отметить, что он устойчив к сильным вибрациям, которые могут возникнуть при использовании оборудования.

Следует отметить, что неоспоримым преимуществом модели являются ее небольшие размеры и вес. Это позволяет производить установку в кратчайшие сроки и с небольшим количеством свободного места.

уникальной считается система удаления используемых модулей, которая позволяет отремонтировать или удалить элемент быстро и без каких-либо помех. Для более комфортной работы предусмотрена установка световой индикации, позволяющей следить за состоянием устройства. Где купить агрегат? Напрямую от производителя. По цене конструкция более чем доступная — 45000 руб.

Преимущества DEHNsecure DSE M-2P 60:

  • устойчивость к сильным вибрациям;
  • наличие световой индикации;
  • простота замены модулей при ремонте;
  • возможность работы с объектами второго класса;
  • диапазон — 25 кА;
  • конструкция основана на использовании искрового разрядника.

Недостатки:

  • не опознан.

ДКС NX-1012

Экономичные конструкции, используемые на небольших производственных линиях или в домашних условиях. Для производства используются только качественные материалы, что является гарантией надежности и долговечности используемого оборудования. Отличительной особенностью новинки является то, что изделие изготавливается исключительно на заказ. Благодаря этому вам не нужно беспокоиться о качестве предлагаемого товара. Обозначение номинального сброса импульсного тока 50 кА. Поэтому модель относится к первоклассным постройкам.

Перед выбором данной модели следует отметить, что она имеет компактные размеры, поэтому для ее установки требуется минимум свободного места в приборной панели.

Ориентировочная стоимость 9000 рублей.

DKS NX-1012 Преимущества:

  • изготавливается исключительно под заказ;
  • отличная конструкция;
  • возможность установки в доме;
  • эффективность;
  • приемлемая стоимость.

Недостатки:

  • марка «до 50 кА».

Schneider Electric PRD1 Master C1 ОПН-3

Отличное предложение от одного из лучших мировых производителей. Такое устройство гарантированно защитит не только завод-изготовитель, но и жилой дом. Среди множества преимуществ следует отметить возможность работы устройства с системой заземления типа TN-C. Обозначение рабочего давления (номинальное) 230 В. Такой прибор отлично подходит для ударов молнии. ПБТ используется для изготовления внешнего слоя устройства. Состав сигнальных контактов SD тип 1. Благодаря особенностям конструкции устройство легко ремонтируется и снимается. Кроме того, риск его случайного отключения минимален. Специалисты рекомендуют устанавливать этот вид средств защиты в частных домах. Совет «знатоков» обойдется новому владельцу в 70–75 тысяч рублей.

Schneider Electric PRD1 Master C1 SPN-3 Преимущества:

  • продолжительность;
  • практичность;
  • надежность;
  • эффективность;
  • высокое качество сборки.

Недостатки:

  • высокая цена;
  • невозможность самостоятельного решения проблем.

Лучшие модели III класса

РИФ-Э-III 320/3 (3+1)

Изделие относится к третьему классу и способно защитить устройства от скачков высокого напряжения. На рейке. Не занимает много места. Часто устанавливаются в однофазных сетях, однако есть возможность комбинировать их с дифференциалами. Таким образом, удалось повысить эффективность этой модели. Корпус пластиковый, стандартной формы.

Набор обойдется покупателю в 3 тысячи рублей.

REF-E-III 320/3 (3 + 1) Преимущества:

  • возможность объединения нескольких устройств;
  • продолжительность;
  • высокий уровень безопасности;
  • надежность;
  • эффективность;
  • практичность.

Недостатки:

  • не опознан.

Альбатрос УЗИП 220/1000 АС

Аппарат относится к третьему классу. Для срабатывания потребуется около 25 нс. Показатель импульсного тока разряда (максимальный) 8/20 мкс. Обычно работает при температуре от -40 ° C до + 50 ° C. Его можно установить на открытом воздухе. Класс защиты — ip65. Тип ограничивающего оборудования предназначен для защиты оборудования от несимметричных перенапряжений, остаточных перенапряжений и импульсов тока в однофазной сети.

Используется для защиты:

  1. Светодиодные светильники.
  2. Светильники для сада.
  3. Лампы для высоких деревьев.
  4. Архитектурные светильники.
  5. Уличное освещение.

Стоимость набора 1000 руб.

Преимущества Альбатрос СПД 220/1000 АС:

  • дополнительная защита фаза-нейтраль, нейтраль-земля и фаза-земля;
  • широкое поле работы;
  • полностью герметичный корпус;
  • компактность.

Недостатки:

  • короткий эксплуатационный период.

OptiDin OM-I-3+Nu-280/12.5/R

Тип питания — трехфазный. Используемые полюса — 3P + N. Устройство защиты от перенапряжения всех классов. Размеры: 97/70 / 70,5 мм. Индикатор номинального напряжения 230 В. Импульсный ток 10/350 кА. Допустимый ток разряда (максимальный и номинальный) — 8/20 кА.

Стоимость изделия 18 тысяч рублей.

Преимущества OptiDin OM-I-3 + Nu-280 / 12.5 / R:

  • рабочий диапазон от -40 ° С до + 70 ° С;
  • внешние проводники имеют передний тип подключения;
  • класс испытаний I, II и III;
  • эффективность;
  • есть сигнализация удаленного типа;
  • продолжительность.

Недостатки:

  • нет функции демпфирования остаточного тока;
  • нет даже индикатора износа.

Какой фирмы лучше купить

Стоит отметить, что на рынке полно готовых экранов, в которые можно одновременно включать множество модулей защиты от перенапряжения, описанных выше. Классы используются по-разному, в зависимости от компании (бренда), рынка продаж и целевой аудитории. Блок монтируется на стене (в панели), и подключение производится непосредственно к существующей проводке.

На итоговую стоимость будет влиять не только надежность конструкции, но и наценка за «бренд». Бюджетные модели относятся к разряду самых распространенных ошибок при выборе такого оборудования. Не экономьте на своей безопасности. Лучше отдавать предпочтение проверенным компаниям и фирменным моделям, получившим многочисленные положительные отзывы покупателей. Чем лучше производитель зарекомендовал себя на рынке, тем выше будет стоимость продукта.

Рейтинг производителя следующий:

  1. ABB.
  2. Хакель.
  3. OBO Bettermann.
  4. Schneider Electric.
  5. Свяжитесь с Фениче.
  6. Citel.
  7. Ден.

Следует отметить, что у большинства производителей в ассортименте есть несколько модулей SPD, предназначенных для низковольтного оборудования. Примером производства оборудования всех классов являются Schneider Electric и ABB.

Не забывайте о многочисленных подделках, которые преобладают на современных рынках. Помимо описания, в интернет-магазине необходимо проверить наличие сертификата качества и правильно заполненного паспорта на товар. Производитель качественных модулей на китайском рынке управляется исключительно TYCOTIU.

Разновидности УЗИП

СПД - что это такое, описание и схемы подключения в частном доме

Ограничители перенапряжения доступны с одним и двумя входами и делятся на:

  • Поездки на работу;
  • Ограничение;
  • Комбинированный.

Коммутирующие защитные аппараты

Особенностью коммутационных устройств является высокое сопротивление, которое мгновенно падает до нуля при возникновении сильного скачка напряжения. Принцип действия коммутационных аппаратов основан на разрядниках.

Читайте также: Что такое трансформатор: устройство, принцип действия и назначение

Ограничители сетевого перенапряжения (ОПН)

СПД - что это такое, описание и схемы подключения в частном доме

Разрядник сетевого напряжения также имеет высокое сопротивление. Он отличается от коммутационного устройства только тем, что снижение сопротивления происходит постепенно. Ограничитель перенапряжения основан на работе варистора (резистора), используемого в его конструкции. Сопротивление варистора нелинейно в зависимости от действующего на него напряжения. При резком повышении напряжения также происходит резкое увеличение силы тока, который проходит непосредственно через варистор, а затем электрические импульсы сглаживаются, после чего ограничитель сетевого напряжения возвращается в исходное состояние.

Комбинированные УЗИП

Комбинированные УЗИП сочетают в себе разрядники и варисторы и могут выполнять как функцию разрядника, так и ограничителя.

Классы УЗИП

СПД - что это такое, описание и схемы подключения в частном доме

Классов устройств по степени защиты всего три:

  • Устройство класса I (категория перенапряжения IV) — защищает систему от прямого удара молнии и устанавливается в главном распределительном щите или во вводном распределительном устройстве (ВРУ). Обязательно использовать это устройство, если здание находится на открытой местности и окружено множеством высоких деревьев, что увеличивает риск воздействия молнии.
  • Устройство класса II (категория перенапряжения III) — используется в качестве дополнения к устройству класса I для защиты сети от эффектов переключения, например, от перенапряжения внутренней сети. Установлен в распределительном щите.
  • Устройство класса III (категория перенапряжения II) — используется для защиты от остаточных и коммутационных атмосферных перенапряжений, а также для устранения высокочастотных помех, передаваемых через устройство класса II. Монтаж осуществляется как в обычных розетках или распределительных коробках, так и в самих электроприборах, которые необходимо закрепить.

Классификация по степени разрядного тока:

  • Класс B — разряды в воздухе или газе с разрядным током от 45 до 60 кА. Устанавливается у входа в здание в главном распределительном щите или подъездном распределительном устройстве.
  • Класс С — варисторные модули с разрядными токами порядка 40 кА. Устанавливается в дополнительные панели.
  • Классы C и D используются в тандеме, когда требуется подземный ввод кабеля.

ВАЖНЫЙ! Расстояние между УЗИП должно быть не менее 10 метров по длине проводки.

3 главных ошибки электрика в схемах молниезащиты

Устранение случайного удара молнии из здания и устранение опасных последствий перенапряжения — сложная и ответственная техническая задача, требующая:

  1. точный инженерный расчет;
  2. надежный монтаж;
  3. своевременное профилактическое обслуживание.

Эти три пункта требуют профессиональных знаний и опыта, которыми обладают далеко не все специалисты.

Что отличает профессионала от других электриков, так это не наличие диплома об образовании, количество сертификатов или положительных отзывов, а готовность взять на себя полную ответственность за выполненную работу и ущерб, причиненный в случае ошибки в любом из вышеперечисленных Стадион.

Расчет проекта молниезащиты

Его следует проводить по двум направлениям:

  1. внешний отвод разрядного тока;
  2. внутреннее подавление импульса перенапряжения с учетом местных условий.

На расчет конструкции влияют характеристики местности, форма и размер здания, условия подключения электричества и многие другие факторы.

Их необходимо рассчитать, смоделировать, протестировать с помощью специализированных компьютерных программ и внести необходимые улучшения.

Но есть другой способ: самостоятельно собрать доступную информацию, например, из Интернета и рискнуть безопасностью дома и жителей — он вдруг взорвется. Грозы случаются не каждый день, может быть… (Это то, что делает большинство, и часто по незнанию.)

Монтаж внутренней и внешней молниезащиты

Попробуйте ответить на простой вопрос: можно ли создать надежно работающую систему без тщательного проектирования, учитывающего эксплуатационные и аварийные режимы?

И это то, что делают многие домовладельцы. В результате создаются контуры заземления с завышенным электрическим сопротивлением и ненадежные молниеотводы, которые превращают задуманную защиту в молниеотвод, когда молниеотвод притягивает грозовой разряд и его энергия не отводится в потенциал земли, а применяется к зданию.

Ошибки в установке внутренней молниезащиты приводят к выгоранию домашней электропроводки, порче дорогостоящего оборудования, пустой трате денег и времени.

Что означает аббревиатура УЗИП

SPD означает устройство защиты от перенапряжения. Помимо разрядников для защиты от перенапряжения, в список устройств, включенных в SPD, входят клапаны и искровые разрядники, которые уже стареют. Последние используются в сетях высокого напряжения (ЛЭП).

Использование в качестве материала полупроводниковых варисторов позволило сделать размеры УЗИП настолько компактными, что можно было использовать его в качестве защиты от импульсов напряжения в частных домах и квартирах.

Защита от импульсного перенапряжения: частный дом с однофазным питанием

Монтаж электропроводки в частном доме, особенно из дерева и горючих материалов, требует тщательного соблюдения правил электробезопасности.

Следует отметить, что питание здания может осуществляться по разным схемам заземления:

  • типичный старый TN-C;
  • o Современный и безопасный TN-S или его модификации.

Разберем оба случая.

Схема подключения УЗИП: 2 варианта по системе заземления TN-S

На следующем изображении представлена ​​подробная схема с комбинированной защитой класса 1 + 2, которая используется для установки после входного выключателя.

Варистор ограничителя перенапряжения встроен в корпус модуля и защищает электрическую цепь от прямых или удаленных ударов молнии.

Сигнальный флаг, традиционный для всех УЗИП, имеет два цвета:

  1. зеленая позиция указывает на исправность устройства и готовность к работе;
  2. красный — о необходимости замены в случае эксплуатации или исчерпания.

Этот модуль можно использовать во всех системах заземления, а не только в TN-S. Имеет 3 клеммы подключения:

  1. слева вверху L — фазный провод;
  2. вверху справа PE — провод защитного заземления;
  3. нижний N — нейтральный провод.

УЗИП защищает счетчик электроэнергии и все последующие цепи.

На следующей схеме показан вариант использования защиты с УЗО. После этого создается дополнительная рабочая нулевая шина N1, от которой запитываются все потребители в квартире.

Схема вроде бы понятная, вопросов возникать не должно.

Для дополнительных систем заземления TN-CS и TT предлагаю еще две схемы исследования и анализа. Их SPD также установлен во входном устройстве.

Я не привожу подробно схемы подключения счетчика, реле контроля напряжения РКН и УЗО, а также потребителей. Но принцип ясен: используется защитная шина PE.

Но в старой системе заземления его нет, из-за чего снижаются надежность и безопасность. Однако он несет защиту, поэтому считается.

Схема подключения УЗИП по системе заземления TN-C

Отсутствие шины PE требует подключения SPD только между потенциалами фазового провода и PEN. Других вариантов просто нет.

Слева показан способ установки защиты для однофазной проводки, а справа — трехфазной.

Бросок импульса снимается по принципу создания искусственного короткого замыкания в цепи питания.

Как выбрать УЗИП?

Первое, что нужно сделать при выборе УЗИП, — это определиться с системой заземления, используемой в здании.

Система заземления бывает трех видов:

  • ТН-С однофазный;
  • ТН-С с тремя фазами;
  • TN-C или TN-CS с тремя фазами.

не менее важно при покупке устройства обращать внимание на температуру сопротивления. Большинство УЗИП предназначены для работы при температурах до -25. Если в вашем регионе очень холодный климат и суровые зимы, электрощит не должен находиться на улице, иначе прибор выйдет из строя.

СПД - что это такое, описание и схемы подключения в частном доме

При выборе УЗИП также необходимо учитывать следующие факторы:

  • Важность защищенного оборудования;
  • Риск воздействия на объект: зона (город или пригород, ровная открытая местность), зона особого риска (деревья, горы, водоем), зона особого воздействия (громоотвод на расстоянии менее 50 метров от здания, что опасно).

Читайте также: Что такое байпас в стабилизаторе напряжения: принцип работы стабилизаторов

В зависимости от положения, в котором необходимо было установить УЗИП, выбирается подходящий класс (I, II, III).

также важно учитывать выдерживаемое напряжение устройства. Для устройств 1-го класса этот показатель не превышает 4 кВ. Устройство класса II может выдерживать уровни напряжения до 2,5 кВ, а устройство класса III — до 1,5 кВ.

Еще одним важным параметром при выборе SPD является максимальное продолжительное рабочее напряжение — действующее значение переменного или постоянного тока, который подается на SPD в течение длительного времени. Этот параметр должен быть равен номинальному напряжению в сети. Подробности можно найти в информации в IEC 61643-1, Приложение 1.

При подключении SPD для защиты оборудования важно учитывать его номинальный переменный или постоянный ток, который может подаваться на нагрузку.

Схемы подключения

Чтобы подключить устройство защиты, мало знать его характеристики. Также следует учитывать параметры питающей сети. В странах СНГ чаще встречаются следующие виды:

  • однофазный, TN-S;
  • однофазный, TN-C;
  • трехфазный, TN-S;
  • трехфазный, TN-C;

УЗИП с однофазным питанием и системе TN-S

На изображении ниже показана схема подключения. УЗИП включается после входного автоматического выключателя. И фаза, и нейтраль подаются на устройство защиты от машины. Заземляющий провод идет от клеммной колодки PE.

Подключение однофазного УЗИП для TN-S

УЗИП с однофазным питанием по системе TN-C

Используется униполярный аппарат. Нет заземляющего проводника. Следовательно, сетевой фильтр подключается между фазой и нулем. При критическом скачке напряжения в проводе L избыточный ток, минуя плоскость, потечет в провод N.

Подключение SPD через TN-C

УЗИП с трехфазным питанием и по системе TN-S

Устройство защиты устанавливается после вводной машины. Если поставить после счетчика, то в случае удара молнии дорогой измерительный прибор выйдет из строя. Все 3 фазы подаются на УЗИП согласно маркировке его клемм. При таком подключении контролируется стабильность напряжения не только между фазой и землей, но и между отдельными фазами.

Трехфазный УЗИП по системе TN-S

УЗИП с трехфазным питанием по системе TN-C

В трехфазной сети рекомендуется использовать модульное 3-х полюсное устройство защиты. Но при необходимости допускается использование 3-х однофазных УЗИП. Независимо от конфигурации будет контролироваться уровень напряжения между всеми фазными проводниками и нулем.

УЗИП для трехфазной сети TN-C

Как подключить УЗИП в частном доме?

УЗИП устанавливается по показателю напряжения: 220В (одна фаза) и 380В (трехфазная).

Схема подключения может быть направлена ​​на непрерывность или безопасность, необходимо определиться с приоритетами. В первом случае молниезащита может быть временно отключена, чтобы избежать перебоев в электроснабжении пользователей. Во втором случае недопустимо отключение молниезащиты даже на несколько секунд, но можно полностью отключить питание.

Схема подключения в однофазной сети системы заземления TN-S

При использовании однофазной сети TN-S фаза, рабочий ноль и защитный нулевой провод должны быть подключены к SPD. Фаза и ноль сначала подключаются к соответствующим клеммам, а затем шлейфом к линии оборудования. К защитному проводнику подключается заземляющий провод. УЗИП устанавливается сразу после входного автоматического выключателя. Для облегчения процесса подключения все контакты на устройстве промаркированы, поэтому никаких сложностей возникнуть не должно.

СПД - что это такое, описание и схемы подключения в частном доме

Пояснения к схеме: A, B, C — фазы электрической сети, N — рабочий нулевой провод, PE — защитный нулевой провод.

ССЫЛКА. Для дополнительной защиты УЗИП рекомендуется использовать предохранители, которые устанавливаются непосредственно на самом устройстве.

Схема подключения в трехфазной сети системы заземления TN-S

Отличительной особенностью трехфазной сети от однофазной сети TN-S является то, что от источника питания исходят пять проводников, три фазы, одна рабочая нейтраль и защитная нейтраль. К клеммам подключены три фазы и нулевой провод. Пятый защитный провод подключается к корпусу электроприбора и к земле, т.е действует как перемычка.

СПД - что это такое, описание и схемы подключения в частном доме

Схема подключения в трехфазной сети системы заземления TN-C

В системе заземления TN-C рабочий и защитный проводники объединены в один провод (PEN), это главное отличие от заземления TN-S.

Читайте также: Как заменить аккумулятор в автомобиле — процедура замены

Система TN-C более простая и уже довольно устаревшая, часто встречается в устаревшем жилье. По современным стандартам применяется система заземления TN-CS, в которой отдельно есть нулевые рабочие проводники и нулевые защитные проводники.

Обновление до новой системы необходимо, чтобы избежать поражения электрическим током обслуживающего персонала и возникновения пожаров. И, конечно же, система TN-CS имеет лучшую защиту от внезапных скачков напряжения.

СПД - что это такое, описание и схемы подключения в частном доме

Во всех трех вариантах подключения в случае перенапряжения ток направляется на землю через заземляющий провод или через общий защитный провод, что предотвращает повреждение всей линии и оборудования импульсом.

Автоматы или предохранители перед УЗИП

При входе в любую квартиру обязательно установить защитное устройство от короткого замыкания или перегрузки по току. Раньше использовались заглушки (плавкие перемычки). В настоящее время автоматические выключатели используются.

УЗИП устанавливается после этих устройств. При превышении напряжения замыкает свои контакты. Вдобавок возникает сильный ток короткого замыкания. Если перед SPD будет плавкая перемычка, она перегорит. Его нужно будет заменить на новый. Если автоматический выключатель, то он сработает и его достаточно будет включить.

УЗИП подключается после автоматических выключателей

В контексте SPE специалисты рекомендуют именно литейные вставки. Это объясняется простотой их конструкции и меньшим риском перекрытия высокого напряжения. То есть, если автомат окажется ниже превышенного потенциала, есть риск, что внутри него образуется дуга и не выполняет защитную функцию. С предохранителем эта опасность минимальна. Однако они медленнее автоматов.

Важно! Не стоит ремонтировать пробки и создавать так называемые «жучки». Это быстро, дешево и легко, но время от времени может иметь серьезные последствия. В идеале лучше иметь вилки на складе или установить автоматические выключатели.

Оцените статью
Блог про электропроводку