Принцип работы УЗИП

УЗИП

 

Принцип работы

Внешняя молниезащита

Внешняя молниезащита (External Lightning Protection) предназначена для защиты здания от пожара и разрушения при прямом попадании молнии.

  • Молниеприёмник (Lightning Rod) - громоотвод, который перехватывает разряд молнии:
    • Пассивный громоотвод (металлический стержень, сетка)
    • Активный молниеприёмник во время грозы ионизирует воздух вокруг себя, что увеличивает зону защиты
  • Тоководы (спуски) – отводят ток от молниеприёмников к заземлителю
  • Заземлитель – заглублённый в почву металлический проводник, по которому ток молнии стекает в землю.

Внутренняя молниезащита

Внутренняя молниезащита предназначена для защиты людей и электрооборудования внутри зданий от электромагнитного влияния близлежащего удара молнии (косвенного воздействия), которое передаётся по входящим в здание электрическим сетям, информационным кабелям и трубопроводам.

  • Защита от перенапряжений (Surge Protection)
  • Заземление (Grounding).

Зоны молниезащиты

  • Зона 0A
    Незащищённая зона прямого воздействия молнии вне здания, экранирования импульсных электромагнитных помех от грозовых разрядов нет

  • Зона 0B
    Защищённая молниеотводом зона вне здания, экранирования импульсных электромагнитных помех от грозовых разрядов нет

  • Зона 1
    Область внутри здания, где возможно частичное влияние разряда молнии

  • Зона 2
    Область внутри здания, где возможны незначительные перенапряжения

  • Зона 3
    Область внутри здания, где отсутствуют перенапряжения и импульсные помехи

Чтобы поэтапно снизить перенапряжения до безопасного уровня на переходах между зонами устанавливаются соответствующие (по классу) устройства защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП).

Устройства защиты от импульсных перенапряжений

УЗИП в сетях электропитания

  • УЗИП класса I (B)
    Грозозащитные разрядники (Lightning Current Arresters) устанавливаются во вводном щитке (на переходе из зоны 0B в зону 1) и служат для защиты от перенапряжений при прямом попадании молнии в молниеотвод здания или ЛЭП.

  • УЗИП класса II (C)
    Ограничители перенапряжений (Surge Arresters) устанавливаются в распределительных щитках (на переходе из зоны 1 в зону 2) и служат для защиты от перенапряжений при удалённом разряде молнии и коммутационных перенапряжений в электросетях.

  • УЗИП класса III (D)
    Устройства защиты от импульсных перенапряжений (Surge Protection Devices) устанавливаются в непосредственной близости от конечного оборудования (на переходе из зоны 2 в зону 3) и служат для защиты от коммутационных перенапряжений оконечных приборов (сетевые фильтры).

УЗИП в информационных сетях

В информационных сетях УЗИП выбираются как по принципу зонирования, так и по применениям:

  • Полевые коммуникационные шины
  • Локальные вычислительные системы
  • Системы измерения и регулирования (сигнальные кабели PLC)
  • Цифровые интерфейсы (RS-232, RS-422, RS-485, TTY)
  • Телекоммуникационное оборудование
  • ТВ, видео, спутниковые системы, радио.

Искровые разрядники

Искровые разрядники используются для выравнивания потенциалов (Equipotential Bonding) тех элементов конструкции, которые по условиям эксплуатации не могут быть соединены друг с другом.

Примеры:

  • Контур заземления силового оборудования и контур заземления IT оборудования
  • Металлоконструкции и газовые трубы
  • Металлическая кровля (как элемент молниезащиты) и воздушная линия низкого напряжения

При возникновении большой разности потенциалов между этими элементами искровый разрядник срабатывает и на короткое время соединяет эти элементы конструкции («если очень нужно, то можно»).

Импульсные разделительные дроссели

Используются для координации работы УЗИП разных классов:

  • УЗИП класса I (разрядников) и УЗИП класса II (варисторов)
  • УЗИП класса I и II (варисторов)
  • УЗИП класса II и III (варисторов)

так, чтобы сначала срабатывали УЗИП класса I, потом – УЗИП класса II и, наконец, - УЗИП класса III.




Как выбрать

Устройства защиты от импульсных перенапряжений

Тип ввода:

  • Воздушный
  • Кабельный.

Место установки:

  • Наружная установка
  • Внутренняя установка.

Подключение УЗИП:

  • Режим с общей точкой (Common Mode)
    • Между фазой и землёй
    • Между нейтралью и землёй
  • Дифференциальный режим (Differential Mode)
    • Между фазой и нейтралью
    • Между фазами.

Число вводов:

  • Одновводные
  • Двухвводные.

Cпособ защиты:

  • Коммутирующие напряжение (разрядники)
  • Ограничивающие напряжение (ограничители: варисторы, диодные разрядники)
  • Комбинированного типа.

Количество фаз:

  • Однофазные
  • Трёхфазные.

Система заземления:

  • TN-C
  • TN-S
  • TN-C-S
  • IT
  • TT.

Класс УЗИП:

  • Класс I
  • Класс I + II
  • Класс II
  • Класс III.

Характеристики:

  • Максимальное рабочее напряжение Uc
  • Номинальный разрядный ток In
  • Максимальный разрядный ток Imax (8/20 - для УЗИП классов II и III) или максимальный импульсный ток Iimp (10/350 - для УЗИП класса I).
    Пояснение. Форма волны 8/20: фронт - 8 мкс (время подъёма от 10% до 90% пикового значения), полупериод – 20 мкс.
  • Уровень напряжения защиты Up
  • Время срабатывания.

Опции:

  • Тепловая защита
  • Защитные предохранители.


Литература

ГОСТ Р МЭК 61643-12-2011. Устройства защиты от импульсных перенапряжений низковольтные. Часть 12. Устройства защиты от импульсных перенапряжений в низковольтных силовых распределительных системах. Принципы выбора и применения.