Демкин Алексей, г. Липецк, demkin_av@mail.ru, Липецк
Для защиты от импульсных перенапряжений, возникающих при возможных ударах молнии, проблемах в сети, работе сварочных аппаратов и прочих коммутационных перенапряжениях и т.п., используются устройства защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП, Surge protection devices - SPD).
Стоимость УЗИП начинается от нескольких сотен рублей, стоимость оборудования, которое будет защищено даже в масштабах квартиры, может составлять от десятков до сотен тысяч рублей. Причем, в ряде случаев, перенапряжение может вывести из строя блоки питания вместе с платами управления и приводами стиральных машин и компрессорами холодильника, таким образом, УЗИП окупает себя практически даже после первого мелкого ремонта вызванного импульсным перенапряжением. Ориентировочно класс УЗИП можно подобрать по таблице 443.2 ГОСТ Р 50571-4-44-2019, перенеся современную бытовую технику в категорию перенапряжения 1 (в бытовой техники появилось много чувствительной, к импульсным перенапряжениям, электроники).
Чаще всего нет возможности подобрать устройство, которое одновременно обладает требуемым уровнем защиты и характеристиками по току. В этом случае, система защиты формируется из двух или более ступеней. При этом первое устройство, которое должно обеспечивать необходимые параметры по току, устанавливается на входе в электроустановку (т.е. ставится ближайшим к точке проникновения тока от разряда молнии), а следующее устройство, которое должно обеспечить требуемое остаточное напряжение защиты, устанавливается как можно ближе к защищаемому оборудованию.
При установке разрядников следует учесть, что правильная работа ступеней защиты будет обеспечена, при определенных расстояниях между ступенями защиты (импульс очень короткий, нюансы схожи с распространение высокочастотного электрического сигнала). В этом случае при по явлении бегущей волны разряда индуктивность участка цепи будет создавать необходимую постоянную времени задержки нарастания напряжения.
Трехступенчатая система защиты внутри здания позволяет плавно понижать опасный импульс перенапряжения «по ходу» в сторону потребителя до безопасной величины путем отбора и «сброса» в землю части энергии на каждой ступене.
УЗИП класса I устанавливаются на вводе в здание при воздушном вводе питания или при наличии системы внешней молниезащиты, предназначены для отвода части прямого тока молнии (без защиты, энергией молнии могут быть разрушены строительные конструкции здания и/или произойти пожар).
УЗИП класса II применяют для защиты от наведённых импульсов тока и устанавливаются либо после УЗИП класса I, либо на вводе в здание при отсутствии вероятности попадания части тока молнии, обычно вполне достаточна для защиты бытовой техники без.
УЗИП класса III обычно применяют для защиты наиболее ответственного и чувствительного электрооборудования, например медицинской аппаратуры, систем хранения данных, современной бытовой техники и пр.
Расстояние от разрядников, установленных в абонентском щите потребителя, до самой удаленной нагрузки не должно превышать 30 м, УЗИП класса III желательно ставить в непосредственной близости от потребителя, например использовать качественные сетевые фильтры.
Телекоммуникационные линии, входящие в установку, также должны быть защищены.
Защитные элементы (разрядники, варисторы и т.п.) ставятся между фазами, фазой и нейтралью, нейтралью и землей, фазами и землей.
Чтобы защитить объект от воздействия любого вида перенапряжений, в первую очередь необходимо создать эффективную систему заземления и уравнивания потенциалов.
Кратко принцип действия УЗИП: при превышении напряжения защитный элемент превращается в перемычку и замыкает фазный провод на рабочий ноль и/или землю, таким образом перенапряжение доходит до потребителя значительно ослабленным. Импульс (если он достаточно энергоемкий) перенапряжения должен вызвать срабатывание автоматического выключателя или предохранителя перед УЗИП.
Устройство защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП) для низковольтных сетей ослабляет скачок напряжения до значения, выдерживаемого подключёнными приборами (до 1,3 или 1,5 кВ, см. значения уровня защиты от перенапряжений (Up)). Длительность импульса остаточного напряжения ограничена несколькими микросекундами (типовое значение волны, указанное в электротехнических стандартах, составляет 1,2/50 мкс).
Работоспособность УЗИП индицирует индикатор зеленого цвета на передней панели (если он есть). При смене цвета индикатора на красный нужно заменить УЗИП.
Для упрощенных расчетов можно использовать рекомендации производителей УЗИП (для более точных результатов нужно учесть много факторов).
Вариант использования УЗИП в частном доме.
ГОСТ Р МЭК 61643-12-2011 Устройства защиты от импульсных перенапряжений в низковольтных силовых распределительных системах. Принципы выбора и применения.
https://download.schneider-electric.com/files?p_enDocType=Catalog&p_File_Name=%D0%A0%D1%83%D0%BA-%D0%B2%D0%BE+%D0%BF%D0%BE+%D1%83%D1%81%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%B9%D1%81%D1%82%D0%B2%D1%83+%D0%AD%D0%A3+2019.pdf&p_Doc_Ref=MKP-CAT-ELGUIDE-19
https://citel.ru/ru/posledstvija-udarov-molnii
https://www.hakel.ru/pages.phtml?menu=3&page=36
