Устройства защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП)

Демкин Алексей, г. Липецк, demkin_av@mail.ru

  Для защиты от импульсных перенапряжений, возникающих при возможных ударах молнии, проблемах в сети, работе сварочных аппаратов, включении/выключении электродвигателей, коммутационных перенапряжениях и т.п., используются устройства защиты от импульсных перенапряжений (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. 

УЗИП класса III обычно применяют для защиты наиболее ответственного и чувствительного электрооборудования, например медицинской аппаратуры, систем хранения данных 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. 

Для упрощенных расчетов можно использовать соответствующие рекомендации и типовые решения производителей УЗИП (нужно учесть много кажущихся незначительными, на первый взгляд, нюансов). 


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. Длительный и энергоемкий импульс перенапряжения должен вызвать срабатывание автоматического выключателя или предохранителя перед УЗИП.



Варианты схем с разрядниками и варисторами.






Вариант использования УЗИП в частном доме.


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 естественным образом ограничена несколькими микросекундами (типовое значение волны, указанное в электротехнических стандартах, составляет 1,2/50 мкс). Устройство защиты от импульсных перенапряжений, установленное в распределительном щите, обеспечивает эффективную защиту всех устройств, расположенных в радиусе до 30 метров.

УЗИП многократно защищает от импульсов перенапряжения при токах разряда, которые меньше номинального тока УЗИП.

Работоспособность УЗИП индицирует индикатор зеленого цвета на передней панели. При появлении красного индикатора нужно заменить картридж УЗИП.


Убедитесь в правильности установки и подсоединения УЗИП! При ошибочном подключении картриджа N-PE на фазу возможно короткое замыкание.

При подключении УЗИП суммарная длина всех подсоединенных проводов не должна превышать 50 см.

Устройство защиты от импульсных перенапряжений устанавливается на вводе распределительного щита и подключается ко всем токоведущим проводникам (все фазы + нейтраль) и к защитному проводу заземления.


ГОСТ Р 50571.4.44-2019 (МЭК 60364-4-44:2007) Электроустановки низковольтные. Часть 4.44. Защита для обеспечения безопасности. Защита от резких отклонений напряжения и электромагнитных возмущений.

ГОСТ Р 51992-2011 Устройства защиты от импульсных перенапряжений низковольтные. Часть 1. Устройства защиты от импульсных перенапряжений в низковольтных силовых распределительных системах. Технические требования и методы испытаний.

МЭК 1312-1: 1995 Защита от электромагнитного импульса молнии. Часть 1. Общие принципы.

ГОСТ Р МЭК 62305-4-2016 Защита от молнии. Часть 4. Защита электрических и электронных систем внутри зданий и сооружений.

МЭК 62305 «Защита от удара молнии» Части 1-5;

СО–153-34.21.122-2003 «Инструкция по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций»;

ГОСТ Р 50571.26-2002 Электроустановки зданий. Часть 5. Выбор и монтаж электрооборудования. Раздел 534. Устройства для защиты от импульсных перенапряжений

https://download.schneider-electric.com/files?p_enDocType=Catalog&p_File_Name=Easy9_MKP-CAT-EASY9-19.pdf&p_Doc_Ref=MKP-CAT-EASY9-19

https://citel.ru/ru/reshenie-dlja-zaschiti-ot-impulsnih-perenaprjazhenii

https://citel.ru/ru/vg-tehnologii

https://citel.ru/ru/posledstvija-udarov-molnii
https://www.hakel.ru/pages.phtml?menu=3&page=36

https://samelectrik.ru/klassifikaciya-ustrojstv-zashhity-ot-impulsnyx-perenapryazhenij.html

http://www.eaton.ru/ecm/idcplg?IdcService=GET_FILE&allowInterrupt=1&RevisionSelectionMethod=LatestReleased&noSaveAs=0&Rendition=Primary&dDocName=SURGE_PROTECTION_DEVICE_NEW 







Написать отзыв

Пожалуйста авторизируйтесь или создайте учетную запись перед тем как написать отзыв