Как подключить ОИН-1 к однофазной сети

Что такое УЗИП и для чего оно нужно?

УЗИП — УЗИП, обеспечивающий защиту электроустановок до 1 кВ. Устройство защищает от перенапряжения в электросети, а также от воздействия молнии, отводя импульсы тока на землю.

SPD используются только в системах распределения электроэнергии низкого напряжения. Этот агрегат подходит как для промышленных предприятий, так и для жилых домов.

Существует два типа SPD:

• ОПС — сетевой разрядник;
• SPE — защита от перенапряжений.

Ограничители импульсного перенапряжения — как подключить прибор

Схемы подключения есть как однофазные, так и трехфазные. Кроме описываемого здесь устройства ОИН-1 существует множество одинаковых защитных ограничителей напряжения разных марок, поэтому принцип их подключения не отличается друг от друга. Типичная схема, показанная ниже, может использоваться практически с любым типом устройства.

В первом варианте устройство включается в цепь по схеме параллельного включения, во втором варианте показано последовательное включение с разъединителем. Из этого следует, что при срабатывании ОПН при резком повышении сетевого напряжения разъединитель размыкает цепь питания.

Обратите внимание на следующее! Кроме правильного монтажа фазного и заземляющего кабелей большое значение имеют сечение и длина установочного кабеля.

От точки подключения на клеммной колодке устройства до шины заземления длина установочного кабеля не должна превышать 500 мм.

Предназначение и принцип действия ОИН-1

Для защиты сети требуется ограничитель перенапряжения с показателем 380/220 В. Это классическое напряжение для действующих электрических сетей. Поражение электрическим током может быть вызвано ударом молнии. Также грозы образуют контактную разность в почве.

Как выглядит устройство

Напряжение может измениться и из-за скачка напряжения в сети. Они образуются, когда разные устройства подключаются к одной сети или из нее. Сильные скачки напряжения могут возникать при подключении мощных электрических устройств или систем.

Принцип работы устройства: изнутри СПЭ-1 оснащен варистором. По принципу действия они аналогичны использовавшимся ранее разрядникам.

В этом случае устройство будет установлено параллельно защищаемой электрической цепи.

Если по каким-то причинам напряжение в сети станет больше допустимого, устройство просто замкнет провода, тем самым предотвратив угрозу включенных за ним бытовых приборов.

Чтобы понять, работает устройство или нет, обратите внимание на цвет индикатора. Если он зеленый, то модуль исправен, а если красный, то его нужно менять.

Состояние разработки и производства ограничителей напряжения

В России и СНГ производство и использование ОН пока ограничены. В последние годы спрос на ОН увеличился. Резкий рост прогнозируется по мере накопления опыта применения таких устройств для электрозащиты РЭУ как коммерческого, так и специального назначения, а также в связи с наблюдаемой динамикой рынка электронных устройств, особенно средств связи и автоэлектроники.

Одними из устройств из серии “быть или не быть?”…ему в щите учета – являются ограничители импульсных перенапряжений

Одно из устройств из серии «Быть или не быть?»…он же в измерительной плате стоят ограничители перенапряжения ⚡⚡⚡ Их еще называют УЗИП, СПЭ, ОПС-1…и т.д. Их бесчисленное множество, они бывают разных классов, есть разные производители. Устанавливать или не ставить, схема подключения такого устройства, обо всем этом мы расскажем в этой статье!

Во-первых, я хочу рассказать об ограничителях перенапряжения, которые я использую для установки в измерительных щитах клиентов. Свой выбор остановил на агрегате под названием ОИН-1 от группы АО «Энергомера”.

Главным критерием выбора данного ограничителя для меня было наличие поставщика на складе и цена, последний критерий имеет большее значение, так как на мой взгляд потребность в установке таких изделий крайне мала, но об этом позже. Для сравнения, комплект ограничителей ОИН-1 ОАО «Энергомера» на три фазы стоит около 900 рублей, ближайший «конкурент» ОПС-1 3Р Д от МЭК стоит около 3500. Функции, выполняемые этими ограничителями, точно такие же, а если нет разницы зачем платить больше?!

Что касается схемы подключения УЗИП, СПЭ, ОПС и других подобных устройств. В измерительной плате они подключаются с нижних выводов автомата ввода, а выход и ограничитель идут на шину ГЗШ, в нашем случае это проходной блок.

Схема подключения ОПН от нижних выводов вводного автомата с помощью наконечников НШВИ-2 Затем подключаем его к верхним выводам самого ОПН. Потом решил собрать все в проводник и подключить к проходному блоку. К ГЗШ можно подключить каждый провод отдельно. Как и ГЗШ в нашем измерительном щите, это проходной блок. Этот проходной блок повторно заземляется с помощью заземляющего проводника. Поскольку ограничитель стоит в схеме подключения до счетчика, он должен быть опломбирован. В нашем случае с помощью пластиковой коробки.

Схема подключения ОПН СПД, ОПС-1, СПЭ и др идентична для других производителей. Отличие только в том, что если брать трехполюсный ограничитель, то выходной проводник уже собран из трех в один.

Исходя из своего опыта, могу сказать, что не во всех сетевых организациях в технических условиях для соискателей есть такое требование по установке ОПН. Столкнулся с таким требованием в Нижегородской области и в Краснодарском крае.

Коснемся сначала практической части вопроса. Чтобы понять, тюнинговать или нет, нужно понять, что может быть источником такого перенапряжения, а их всего два:

1 удар молнии, как прямой, так и в непосредственной близости

2 чередующихся удара.

Чтобы понять, ставить ли ограничитель для защиты от импульсных (грозовых) перенапряжений, нужно знать, каким проводом сделана магистраль, к которой будет подключаться наш приборный щиток. Если магистраль выполнена с неизолированным проводом, есть вероятность удара молнии, если СИП, то вероятность удара молнии крайне мала. Кроме того, вы должны иметь в виду, в каком регионе мы будем устанавливать нашу измерительную доску. Ниже представлена ​​карта с количеством грозовых часов в году:

Как мы видим на этой карте на севере страны очень мало грозовых часов, и ограничитель в нашей калибровочной таблице просто будет занимать место и не будет выполнять никаких полезных функций. Чем южнее, тем больше количество грозовых часов в году и выше вероятность появления первого источника нагонов.

Что касается коммутации перенапряжения. Эти перенапряжения возникают при оперативных переключениях на сетевых станциях. Чем ближе мы к нашей подстанции, тем выше вероятность переменного перенапряжения.

Для себя сделал выбор не в пользу установки ОПН, так как у меня магистраль сделана проводом СИП, а место на окраине населенного пункта, где нет крупных подстанций и количества грозовых часов в нашем регионе маленький.

Как видно по общему виду измерительной доски, из-за установки ограничителя у нас не хватило места для установки розетки и автомата. Конечно можно купить корпус большего размера, но опять же для нас это будет дороже. И на мой взгляд, розетка с автоматом в щитке учета гораздо полезнее, чем разрядник.

Теперь обратимся к юридической стороне дела. Хочу оговориться, что юридического образования у меня нет и это только мои мысли, возникшие при изучении нормативных документов.

Кроме того, в соответствии с Постановлением Правительства Российской Федерации от 27 декабря 2004 г. N 861 (в редакции от 28 июля 2017 г)

25(1). В технических условиях для заявителей, изложенных в пунктах 12.1 и 14 (физические лица до 15 кВт, то есть наш случай) настоящих правил, необходимо указать следующее:

а) точки присоединения, которые не могут быть размещены дальше 25 метров от границы места, где находятся (будут) расположены сопутствующие объекты заявителя;

а(1)) максимальная мощность в соответствии с заявкой и ее распределение по каждой точке присоединения к электрической сети;

(пункт «а(1)» введен постановлением Правительства РФ от 04.05.2012 N 442)

б) обоснованные требования по усилению существующей электрической сети в связи с присоединением новых мощностей (строительство новых линий электропередач, сетевых станций, увеличение сечения проводов и кабелей, замена или увеличение мощности трансформаторов, расширение коммутационное оборудование, модернизация оборудования, реконструкция объектов электросетевого хозяйства, установка устройств регулирования напряжения для обеспечения надежности и качества электрической энергии), обязательные для выполнения сетевой организацией за счет собственных средств;

в) требования к средствам измерения электрической энергии (мощности), устройствам релейной защиты и устройствам, обеспечивающим контроль за максимальным значением мощности;

г) распределение ответственности между сторонами за выполнение технических условий (мероприятия по технологическому присоединению в границах места расположения энергопринимающего устройства заявителя осуществляются заявителем, а мероприятия по технологическому присоединению до границы места места нахождения энергопринимающих объектов заявителя, в том числе урегулирование отношений с иными лицами, осуществляемое сетевой организацией).

(раздел «д» в редакции постановления Правительства РФ от 24 сентября 2010 г. N 759)

(см текст в предыдущем издании).

В технических условиях заявителей не должно быть требований к устройствам, ограничивающим импульсные перенапряжения. Можно просто «их уши» нарисовать как «устройства релейной защиты», которыми такие устройства не являются.

Теперь мы знаем как практические проблемы установки ограничителей, так и юридические. Выбор всегда за вами! Для себя я уже сделал этот выбор!

Установка УЗИП — схемы подключения, правила монтажа

Для всех нас стало нормой, что в распределительных щитах в жилых домах в обязательном порядке необходимо устанавливать пускатели, блочные отходящие выключатели, выключатели защиты от замыканий на землю или дифференциальные выключатели для помещений и оборудования, где критична возможная утечка тока (ванная, плита, стиральная машина, бойлер).
Кроме этих обязательных коммутационных устройств почти никому не нужно объяснять, зачем нужно реле контроля напряжения.

Все начали устанавливать их везде. Грубо говоря, защищает от проникновения в дом 380В вместо 220В. В этом случае можно не думать о попадании повышенного напряжения в провода из-за недобросовестного электрика.

Вполне возможны природные явления, не зависящие от квалификации электриков. Банально упало дерево и оборвало нулевой провод.

Также не забывайте, что любое ВЛ устаревает. И даже то, что к вашему дому подведена новая СИП-линия, и в вашем доме все установлено по правилам, еще не гарантирует, что на самой питающей подстанции – КТП все в порядке.

Также может окислиться нейтраль на шине или сгореть контакт на болте трансформатора. Никто не застрахован от этого.

Именно поэтому все новые борта уже не собираются без УЗМ или РВ различных модификаций.

Когда дело доходит до устройств защиты от перенапряжения или сокращенно SPD, большинство здесь сомневается в необходимости их приобретения. Но так ли они нужны, и можно ли без них обойтись?

Такие устройства появились давно, но массово их устанавливать пока никто не спешит. Мало кто из рядовых потребителей понимает, зачем они вообще нужны.

Первый вопрос, который к ним приходит: «Установил реле перенапряжения, зачем мне еще одно УЗИП?”

Никакое реле напряжения от этого не спасет, а скорее всего оно сгорит вместе со всем остальным оборудованием. В то же время УЗИП не защищает от небольших перепадов в десятки вольт и даже в сотни.

Например, устройства для установки в домашних мониторах, смонтированные на варисторах, могут работать только при изменении напряжения выше 430 вольт.

Таким образом, блоки RH и SPD дополняют друг друга.

Гроза — явление природное и рассчитать ее пока особо не получится. В этом случае молния не обязательно должна попадать прямо в ЛЭП. Достаточно ударить рядом с ней.

Даже такой грозовой разряд вызывает повышение напряжения в сети до нескольких киловольт. Помимо выхода из строя оборудования, это еще и чревато развитием пожара.

Даже при ударе молнии относительно далеко от ВЛ в ​​сетях возникают импульсные перенапряжения, выводящие из строя электронные компоненты бытовых приборов. Современный электронный диск с начинкой тоже может пострадать от этого импульса.

Общая длина проводов и кабелей в частном доме или коттедже достигает нескольких километров.

Сюда входят как токовые, так и слаботочные цепи:

• интернет

• Телевидение

• кабельное телевидение

Все эти линии несут на себе последствия удара молнии. То есть все ваши километры проводки получают гигантскую наводку, которую никакое реле напряжения не спасет.

Единственное, что поможет и защитит все оборудование, которое стоит несколько сотен тысяч, — это небольшая коробочка под названием УЗИП.

В основном их устанавливают в коттеджах, а не в квартирах в многоэтажках, где подключение к дому осуществляется заземляющим кабелем. Но не забывайте, что если подстанция питается не от кабельной линии 6-10кВ, а от ВЛ или ВЛ (СИП-3), то воздействие грозы на среднее напряжение может отразиться и на стороне 0,4кВ.

Поэтому не удивляйтесь, когда у многих соседей одновременно выходят из строя WiFi-роутеры, беспроводные телефоны, телевизоры и другая электронная техника во время грозы в вашей многоэтажке.

Молния может ударить в линию электропередач за несколько километров от вашего дома, но импульс все равно долетит до вашей розетки. Поэтому, несмотря на их стоимость, все потребители электроэнергии должны задуматься о приобретении УЗИП.

Цена качественных моделей от Schneider Electric или ABB составляет около 2-5% от общей стоимости грубой электрической и средней конфигурации щита. В общем, это не так уж и важно.

На сегодняшний день все устройства защиты от перенапряжений делятся на три класса. И каждый из них играет свою роль.

Модуль первого класса гасит основной импульс, он установлен на плате основного ввода.

После устранения максимального перенапряжения остаточный импульс принимается на себя УЗИП класса 2. Он монтируется в распределительном щите дома.

Если у вас нет устройства класса I, весь шок, скорее всего, придется на модуль II. И это может закончиться для него очень печально.

Впрочем, давайте посмотрим, что по этому поводу говорит не известный электрик, а Citel, компания-лидер в области систем молниезащиты:

То есть в тексте прямо указано, что класс II устанавливается либо после класса 1, либо КАК САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ ЕДИНИЦА.

Третий модуль защищает непосредственно конкретного потребителя.

Если у вас нет желания строить всю эту трехступенчатую защиту, покупайте УЗИП, которые изначально идут с расчетом на работу в трех зонах 1+2+3 или 2+3.

Такие модели тоже выпускаются. И они станут самым универсальным решением для использования в частных домах. Однако их стоимость наверняка отпугнет многих.

Примерно так должна выглядеть схема с хорошо оборудованным в отношении защиты от всех скачков и перенапряжений распределительным щитом.

На вводе перед счетчиком стоит начальный автоматический выключатель, защищающий счетчик и цепи внутри самого экрана. Дальше счетчик.

Между счетчиком и вводной машиной находится УЗИП со своей защитой. Энергоснабжающая компания, конечно, может запретить такую ​​установку. Но можно обосновать это необходимостью защиты от перенапряжений и самого счетчика.

В этом случае придется всю схему с приборами монтировать в отдельный бокс под пломбу, чтобы исключить свободный доступ только к токоведущим частям измерительного прибора.

Однако здесь остро встанет вопрос замены вышедшего из строя модуля и нарушения пломбы. Поэтому согласуйте все эти моменты заранее.

После счетчика:

• реле напряжения УЗМ-51 или аналог

• УЗО 100-300мА — противопожарная защита

• УЗО или дифференциальный выключатель 10-30мА — защита человека от токов утечки

• простые модульные машины

Если с обычными комплектующими при комплектации такого щита вопросов нет, на что обратить внимание при выборе УЗИП?

Для рабочей температуры. Большинство электронных типов предназначены для работы при температуре окружающей среды до -25°С. Поэтому не рекомендуется монтировать их в уличные щиты.

Другим важным моментом являются электрические схемы. Производители могут выпускать разные модели для использования в разных системах заземления.

Например, больше нельзя будет использовать одни и те же SPD для систем TN-C или TT и TN-S. Вы не получите правильную работу от таких устройств.

Приведем основные схемы подключения УЗИП в зависимости от конструкции систем заземления на примере моделей фирмы Schneider Electric. Схема подключения однофазного УЗИП в системе TT или TN-S:

Безопасность и эффективность ограничителя

Каждый производитель рекомендует использовать дополнительный предохранитель для защиты сети при повреждении разрядного блока и при коротком замыкании фазной линии. В бытовых установках дополнительный предохранитель не требуется, так как защита от перегрузки по току обеспечивается одним выключателем или предохранителем. Одно устройство способно защитить сеть от перебоев.

Ограничивает эффективность

Обзор ограничителя импульсных напряжений ОИН-1

Ограничитель перенапряжений ОИН-1 необходим для защиты электрических сетей напряжением 380/220В. Это стандартные напряжения питания. В результате удара молнии может произойти поражение электрическим током. Из-за них в земле возникает разность потенциалов.

Помимо них различают коммутационные напряжения в сети. Они возникают при включении или выключении мощных электроприборов или при групповом запуске потребителей в электроустановке. Коммутационные импульсы могут возникать при пуске мощных электродвигателей или групповых пусковых насосных станций, а также при включении конденсаторных установок.

Как работает ограничитель? Внутри СПЭ-1 установлены варисторы. По принципу действия варисторы аналогичны использовавшимся ранее разрядникам. Поэтому ограничитель устанавливается параллельно защищаемому контуру. Если напряжение в сети превышает допустимое (номинальное) напряжение варистора, он начинает замыкать провода, тем самым снимая опасность с подключенных после него электроприборов.

Область применения

Рассмотрим, где SPE-1 используется на практике. Применение ОПН в реальной работе достаточно широко. Устанавливается в вводных щитах или потребительских измерительных щитах. В то же время рекомендуется установить его перед диском, чтобы защитить его. О том, как правильно подключить SPE-1 к шилду, мы поговорим ниже.

Если вы собираетесь строить дом и подключать участок к электричеству, в технических условиях на подключение будет указано о необходимости установки сетевого фильтра. Но такое требование предъявляется в большинстве случаев так, как прописано в ПУЭ – при воздушном кабельном вводе.

В официальной документации по применению ОПН от Энергомера говорится о том, что его рекомендуется использовать в системах заземления TN-S, TN-CS в однофазной и трехфазной сети.

Технические характеристики

Описание устройств не будет полным без информации о технических характеристиках. SPE-1 обладает следующими свойствами:

1. Долго выдерживает напряжение до 275В, при штатной частоте 50Гц.
2. Устанавливается на DIN-рейку.
3. Ширина 17,5 мм, что соответствует габаритам однополюсного автомата.
4. Во время работы он использует ток 0,7 мА, при напряжении 275В.
5. Соответствует ГОСТу и прошел сертификацию, поэтому выдерживает импульсы до 10 кВ, при Iкз=5000А.
6. Является вариантом ОИН-1С, оснащенным световым индикатором наличия напряжения в сети.
7. Клеммники позволяют подключать токопроводящие провода от 4 до 16 мм.

Как подключить ОИН-1 в щитке

Это устройство имеет ряд функциональных аналогов от всех популярных производителей электротехники, поэтому схемы их подключения в основном одинаковы. В официальной документации схема подключения не очень очевидна, она представлена ​​в двух вариантах и ​​выглядит так:

Обратите внимание на первый вариант — подключить защищаемую цепь параллельно, а второй — последовательно с разъединителем. То есть в результате срабатывания ограничителя перенапряжения разъединитель должен разорвать цепь во избежание воспламенения изделия и протекания тока через электрическую дугу.

Но на схеме выше совсем не ясно и понятно изображено, и сразу возникает вопрос, как правильно установить устройство. Поэтому ознакомьтесь с несколькими примерами подключения УЗИП к сети.

На рисунке ниже представлена ​​типовая схема условий подключения 3-х фаз. Здесь более наглядно показано подключение ограничителей напряжения к счетчику. В трехфазной цепи с системой заземления TN-S или TN-CS он подключается между фазами, нейтралью и землей. Но допустимо и подключение СПЭ-1 после счетчика в качестве дополнительного уровня защиты.

Схема подключения с примером подключения в двухпроводной электросети:

И, наконец, рассмотрим схемы четырех различных схем электроснабжения (1-фазная, 3-фазная, совмещенные и разъединенные защитные проводники), которые наиболее распространены:

Важное примечание

Мы рассмотрели, для чего нужен SPE-1 и как его установить. Но без ошибки нужно добавить примечание из официальной документации:

Речь идет о подключении автомата к разрыву питающей магистрали перед ограничителем. Это необходимо для разрыва цепей в случае короткого замыкания в ограничителе импульсов и предотвращения негативных последствий этого случая.

Напоследок рекомендуем посмотреть видео, в котором доступно объясняется, как подключить сетевой фильтр к сети:

На этом описание свойств и правил подключения SPE-1 заканчивается. Надеемся, что этот обзор был для вас полезным и интересным!

Важный момент из официальной инструкции

В нашей статье мы рассмотрели, что такое сетевой фильтр и как его правильно установить. Но также следует ориентироваться на следующую выдержку из официальной инструкции, в которой говорится следующее:

Имеется в виду установка автомата перед СПЭ-1 с нарушением силового кабеля. Это необходимо для разрыва цепи и предотвращения печальных последствий внезапного короткого замыкания.

Назначение и принцип работы

Ограничитель перенапряжений ОИН-1 необходим для защиты электрических сетей напряжением 380/220В. Это стандартные напряжения питания. В результате удара молнии может произойти поражение электрическим током. Из-за них в земле возникает разность потенциалов.

Помимо них различают коммутационные напряжения в сети. Они возникают при включении или выключении мощных электроприборов или при групповом запуске потребителей в электроустановке. Коммутационные импульсы могут возникать при пуске мощных электродвигателей или групповых пусковых насосных станций, а также при включении конденсаторных установок.

Как работает ограничитель? Внутри СПЭ-1 установлены варисторы. По принципу действия варисторы аналогичны использовавшимся ранее разрядникам. Поэтому ограничитель устанавливается параллельно защищаемому контуру. Если напряжение в сети превышает допустимое (номинальное) напряжение варистора, он начинает замыкать провода, тем самым снимая опасность с подключенных после него электроприборов.

Читайте также: Светодиод на 12 вольт: функции и схемы подключения

Расшифровка аббревиатуры и базовый принцип работы

ОПС-1 расшифровывается в электро как системный разрядник перенапряжения. Устройство работает легко. Часто работает как пожарная сигнализация.

Расшифровка аббревиатуры

Основным элементом устройства является варистор, представляющий собой специальный проводник в электрике. Пропускает через себя электрический ток, многократно возросший по сравнению с номинальным напряжением. В результате нагрузка шунтируется, преобразуется и рассеивается. Вырабатывается тепловая энергия или нагрев тела. В большинстве случаев имеется окно, в котором можно визуально определить работоспособность варистора. В этом устройстве также есть предохранитель, который направлен на защиту оборудования от перегрузки по току.

Вам будет интересно Магнитный пускатель

Основной принцип работы

Принцип действия и устройство

Принцип работы УЗИП заключается в использовании варисторов — нелинейного элемента в виде полупроводникового сопротивления сопротивления приложенному напряжению.

SPD имеет два типа защиты:

• Несимметричный (обычный режим) — при перенапряжении устройство посылает импульсы на землю (фаза — земля и нейтраль — земля);
• Симметричный (дифференциальный) — при перенапряжении энергия направляется на другой активный проводник (фаза — фаза или фаза — нейтраль).

Чтобы лучше понять принцип работы УЗИП, приведем небольшой пример.

Нормальное напряжение цепи 220 В, а при возникновении импульса именно в этой цепи напряжение резко возрастает, например при ударе молнии. При резком повышении напряжения сопротивление в УЗИП уменьшается, что приводит к короткому замыканию, что в свою очередь приводит к срабатыванию автоматического выключателя и затем к отключению самой цепи.

Таким образом электрооборудование защищается от резких перепадов напряжения, не допуская прохождения через него высоковольтного импульса.

Технические характеристики

Описание устройств не будет полным без информации о технических характеристиках. SPE-1 обладает следующими свойствами:

1. Долго выдерживает напряжение до 275В, при штатной частоте 50Гц.
2. Устанавливается на DIN-рейку.
3. Ширина 17,5 мм, что соответствует габаритам однополюсного автомата.
4. Во время работы он использует ток 0,7 мА, при напряжении 275В.
5. Соответствует ГОСТу и прошел сертификацию, поэтому выдерживает импульсы до 10 кВ, при Iкз=5000А.
6. Является вариантом ОИН-1С, оснащенным световым индикатором наличия напряжения в сети.
7. Клеммники позволяют подключать токопроводящие провода от 4 до 16 мм.

УЗИП — устройство защиты от импульсных перенапряжений

Назначение УЗИП

Устройство защиты от перенапряжения (УЗП) — это устройство, предназначенное для защиты электрической сети и электрооборудования от перенапряжений, которые могут быть вызваны прямым или непрямым ударом молнии, а также переходными процессами в самой электрической сети.

Другими словами, УЗИП выполняют следующие функции:

— Защита от ударов молнии электрической сети и оборудования, т.е защита от перенапряжений, вызванных прямым или косвенным воздействием молнии

— Защита от перенапряжений, вызванных коммутационными переходными процессами в сети, связанными с включением или выключением электрооборудования с большой индуктивной нагрузкой, например, силовых или сварочных трансформаторов, мощных электродвигателей и т.п

— Защита от внешнего короткого замыкания (т.е от перенапряжения в результате произошедшего короткого замыкания)

УЗИП имеют разные названия: сетевой разрядник — ОПС (ОПН), ограничитель перенапряжения — СПЭ, но все они имеют одинаковые функции и принцип работы.

Внешний вид СПД:

Принцип работы и устройство защиты УЗИП

Принцип работы УЗИП основан на использовании нелинейных элементов, как правило, варисторов.

Варистор представляет собой полупроводниковый резистор, сопротивление которого имеет нелинейную зависимость от приложенного напряжения.

Ниже приведен график зависимости сопротивления варистора от приложенного к нему напряжения:

На графике видно, что при повышении напряжения выше определенного значения сопротивление варистора резко падает.

Как это работает на практике, рассмотрим на примере следующей схемы:

На схеме просто показана однофазная электрическая цепь, в которой нагрузка в виде лампочки подключена через автоматический выключатель, в схему также включен УЗИП, с одной стороны он подключен к фазному проводу после цепи прерыватель, а с другой — на массу.

При нормальной работе напряжение цепи составляет 220 вольт, при этом напряжении варистор УЗИП имеет высокое сопротивление, измеряемое тысячами МОм, такое высокое сопротивление варистора препятствует протеканию тока через УЗИП.

Что происходит, когда в цепи возникает импульс высокого напряжения, например в результате удара молнии (гроза).

На схеме видно, что при появлении в цепи импульса напряжение резко возрастает, что в свою очередь вызывает мгновенное, многократное уменьшение сопротивления УЗИП (сопротивление варистора УЗИП стремится к нулю), уменьшение сопротивления приводит к тот факт, что УЗИП начинает проводить электрический ток, замыкая электрическую цепь на землю, т.е создавая короткое замыкание, которое отключает автоматический выключатель и разъединяет цепь. Таким образом, разрядник защищает электрооборудование от прохождения через него импульса высокого напряжения.

Классификация УЗИП

Согласно ГОСТ Р 51992-2011, разработанному на основе международного стандарта МЭК 61643-1-2005, существуют следующие классы УЗИП:

Разновидности УЗИП

Устройства защиты от перенапряжений бывают с одним или двумя вводами, и подразделяются на:

• Коммутирующие;
• Ограничительный;
• Комбинированный.

Коммутирующие защитные аппараты

Характерной особенностью коммутационных аппаратов является высокое сопротивление, которое при появлении сильного импульса напряжения моментально падает до нуля. Принцип действия распределительных устройств основан на разрядниках.

• реле контроля напряжения 3-х фаз — для чего нужно, как подключается и как настраивается

Ограничители сетевого перенапряжения (ОПН)

Ограничитель сетевого напряжения также отличается высоким сопротивлением. Отличие от переключающего блока только в том, что уменьшение сопротивления происходит постепенно. Ограничитель перенапряжения основан на работе варистора (резистора), который использован в его конструкции. Сопротивление варистора находится в нелинейной зависимости от действующего на него напряжения.

При резком повышении напряжения происходит и резкое увеличение силы тока, который идет непосредственно через варистор и таким образом сглаживает электрические импульсы, после чего ограничитель сетевого напряжения возвращается в исходное состояние.

Область применения

Рассмотрим, где SPE-1 используется на практике. Применение ОПН в реальной работе достаточно широко. Устанавливается в вводных щитах или потребительских измерительных щитах. В то же время рекомендуется установить его перед диском, чтобы защитить его. О том, как правильно подключить SPE-1 к шилду, мы поговорим ниже.

Если вы собираетесь строить дом и подключать участок к электричеству, в технических условиях на подключение будет указано о необходимости установки сетевого фильтра. Но такое требование предъявляется в большинстве случаев так, как прописано в ПУЭ – при воздушном кабельном вводе.

В официальной документации по применению ОПН говорится о том, что его рекомендуется применять в системах заземления TN-S, TN-CS в однофазной и трехфазной сети.

Что использовать перед УЗИП — автоматы или предохранители

Для бесперебойной подачи энергии в помещение рекомендуется подключить автоматический выключатель, который отключит УЗИП.

После удара молнии

Связь с этим автоматом определяется еще и тем, что в период снятия импульса образуется, как говорится, сопутствующий ток.

Но гораздо проще купить модульные предохранители. Рекомендуется выбрать тип устройства GG.

Они могут защитить весь диапазон сверхтоков. Даже если ток немного вырос, предохранитель такого типа все равно отключит его.

Виды

В зависимости от устройства и принципа действия УЗИП делятся на несколько типов.

Коммутирующие защитные аппараты

Также называется искровым разрядником. Принцип действия разрядника основан на использовании явления искрового промежутка. В конструкции имеется воздушный зазор в перемычке, соединяющей каждую из линий электропередач с контуром заземления. Цепь в перемычке разомкнута при номинальном напряжении.

Если удар молнии произойдет из-за перенапряжения в линии электропередач, произойдет разрыв воздушного зазора, цепь между фазой и землей замкнется, а импульс высокого напряжения будет непосредственно заземлен. Конструкция вентильного проводника в цепи искрового разрядника обеспечивает сопротивление, при котором импульсы высокого напряжения подавляются. В большинстве случаев разрядники используются в сетях высокого напряжения.

Разрядник УЗИП

Ограничители сетевого перенапряжения (ОПН)

Эти устройства заменили устаревшие громоздкие разрядники для защиты от перенапряжений. Для понимания принципа работы ограничителя необходимо рассмотреть характеристики нелинейного резистора, так как принцип действия разрядника основан на его вольтамперной функции. В качестве нелинейных резисторов в этих устройствах используются варисторы. Основным материалом для изготовления варистора является оксид цинка.

В смеси с другими оксидами металлов образуется компонент, образующий p-n-переход с вольт-амперными характеристиками. Когда напряжение в сети соответствует номинальному параметру, ток в цепи варистора близок к нулю. Когда в p-n переходе возникает перенапряжение, ток резко возрастает, в результате чего напряжение падает до номинального значения. После стандартизации параметров сети варистор возвращается в непроводящий режим, не влияя на работу устройства.

Вас заинтересует заземление электрощита

Ограничения

Элементы защиты РЭУ

Для локальной защиты элементов РЭУ от перенапряжений в основном используют три типа устройств 8–10: газоразрядные трубки (ГРТ), металлооксидные варисторы (МОВ) и кремниевые ограничители напряжения (ОС). Каждый из них имеет свои преимущества и недостатки. В частности, ГДТ способны шунтировать огромные энергетические импульсы, но требуют значительного времени включения.

То есть они не могут защитить от импульсов малой длительности. МОВ способны рассеивать значительную энергию, но для них характерно чрезмерно высокое значение коэффициента перекрытия: отношения импульсного напряжения к статическому напряжению рабочего состояния цепи. Кроме того, MOV подвержены некоторой деградации (увеличению тока утечки) с течением времени.

Кремниевые РС характеризуются высокой скоростью включения (наносекунды и менее), практически не деградируют при использовании в режимах, рекомендованных инструкцией по эксплуатации полупроводниковых приборов 11, но способны шунтировать относительно ограниченное количество энергии.

Поэтому часто применяют комбинированные устройства защиты, использующие лучшие свойства каждого из этих типов элементов защиты, и представляющие собой сочетание включения различных групп элементов активной защиты (стопоры, полупроводниковые аттенюаторы напряжения, варисторы, импульсные диоды с низким емкости и т.д.) и пассивные элементы (шумоподавляющие фильтры и конденсаторы) размещены в одном корпусе.

Однако в большинстве применений предпочтительнее и вполне достаточно использование кремниевых ограничителей напряжения (ОН) — ограничителей переходных напряжений. В частности, для защиты интегральных схем от электростатического разряда, который характеризуется чрезвычайно коротким временем нарастания импульса — от 0,7 до 1 нс и длительностью импульса в диапазоне 30–60 нс.

Как подключить УЗИП в частном доме?

УЗИП устанавливается в зависимости от показателя напряжения: 220В (одна фаза) и 380В (три фазы).

Схема подключения может быть направлена ​​на непрерывность или безопасность, вы должны расставить приоритеты. В первом случае грозозащита может быть временно отключена для предотвращения перебоев в подаче электроэнергии потребителям. Во втором случае недопустимо отключение молниезащиты даже на несколько секунд, но возможно полное отключение питания.

Схема подключения в однофазной сети системы заземления TN-S

При использовании однофазной сети TN-S к УЗИП должны быть подключены фазный, нулевой рабочий и нулевой защитный проводники. Фаза и нейтраль сначала подключаются к соответствующим клеммам, а затем шлейфом к линии оборудования. Заземляющий провод соединен с защитным проводом. УЗИП устанавливается сразу после вводной машины. Для облегчения процесса подключения все контакты на устройстве промаркированы, так что проблем быть не должно.

Схема подключения в трехфазной сети системы заземления TN-S

Отличительной чертой трехфазной сети TN-S от однофазной является то, что от источника питания отходят пять проводников, три фазы, рабочая нейтраль и защитный нулевой проводник. К клеммам подключаются три фазы и нулевой провод. Пятый защитный проводник соединяется с корпусом электроприбора и землей, то есть выполняет роль своеобразной перемычки.

Схема подключения в трехфазной сети системы заземления TN-C

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

Система TN-C проще и уже достаточно устарела, распространена в устаревшем жилом фонде. По современным нормам применяется система заземления TN-CS, где есть отдельные нулевые рабочие жилы и нулевые защитные жилы.

Переход на более новую систему необходим во избежание поражения обслуживающего персонала электрическим током и возникновения пожарных ситуаций. Ну и конечно в системе TN-CS защита от резких скачков лучше.

Во всех трех вариантах подключения в случае перенапряжения ток отводится на землю по заземляющему кабелю или по общему защитному проводнику, что предотвращает повреждение импульсом всей линии и оборудования.