Разрядники для защиты от молний

Устройство защиты от импульсного перенапряжения

УЗИП — это устройство защиты от импульсного перенапряжения в электрических сетях, возникшего от прямого удара молнии во время грозы до безопасного минимума.

Что такое УЗИП и зачем он нужен?

Современное жилище невозможно представить без системы освещения, разнообразной бытовой техники и электронных устройств, работающих от электросети. Однако большинство пользователей не знают, что многие дорогостоящие приборы могут навсегда выйти из строя после кратковременного перенапряжения в электрической сети, которое способно во много раз превысить номинальное. Такое скачкообразное повышение напряжения происходит по нескольким причинам:

• При попадании молнии в воздушную линию электроснабжения или систему грозозащиты здания;
• При оперативных переключениях на питающей трансформаторной подстанции, которые вызывают коммутационную перегрузку на ТП;
• При коротком замыкании в удаленной сети;
• При подключении оборудования большой мощности, например, сварочного аппарата или устройства с мощным электродвигателем.

Чтобы предотвратить негативные последствия скачкообразных повышений напряжения в сетях используются УЗИП – устройства защиты от импульсного перенапряжения.

Нужно заострить внимание на том, что УЗИП является устройством, наиболее эффективно защищающим электросеть именно от перенапряжения, которое возникает вследствие грозового разряда. Другие защитные устройства – УЗО (устройство защитного отключения), реле напряжения и т.п.

не могут защитить электроприборы при скачке в несколько киловольт, который может возникнуть не только при поражении грозовым разрядом линии электропередач, но и даже рядом с ней. Это особенно актуально для индивидуальных жилых домов, так как в домах многоквартирных электроснабжение осуществляется по подземным кабельным линиям, а в частных по воздушным.

Стоит помнить! Грозовые разряды — это источник огромного скачка напряжений, со всеми вытекающими последствиями от оплавления контактов вводных автоматов при прямом заносе тока молнии до выхода из строя полупроводниковых приборов при наводках от грозового разряда над зданием в облаке.

Принцип работы

Чтобы понять, каким образом функционирует УЗИП, нужно иметь понятие о таких элементах электрических схем, как резисторы и варисторы. Резистор – это пассивное микроустройство, встраиваемое в схемы электросистем и предназначенное для создания определенных сопротивлений электротоку. С помощью резисторов происходит ограничение потребляемой мощности электроприборов и регулировка характеристик электротока. Варистор – это разновидность резистора, который способен менять сопротивление по нелинейному закону при изменении напряжения. При подъеме напряжения сверх нормативной величины сопротивление варистора скачкообразно падает.

В схему УЗИП включен по меньшей мере один варистор, и функционирование устройства основано на свойстве элемента резкого снижения сопротивления при скачкообразном подъеме напряжения. Когда напряжение в сети, работающей в обычном режиме, не превышает 220 В, сопротивление варистора не позволяет электротоку протекать через защитное устройство.

При поражении грозовым разрядом молниеотвода или по другой причине, из-за чего происходит скачкообразный подъем напряжения, сопротивление варистора многократно падает, в результате через УЗИП начинает протекать ток.

А так как УЗИП для дома соединяется с заземляющим проводником, происходит короткое замыкание, приводящее к срабатыванию автомата аварийного выключения.

Помимо варисторов в устройство УЗИП включаются разъединители, конденсаторы, предохранители из плавкого материала, индикаторы, по которым определяют состояние устройства, катушки индуктивности.

Производителей УЗИП и торговых марок множество, тысячи наименований устройств для всех цепей и приборов, но существует опасность выбора некачественного разрядника.

Многие продавцы предлагают недорогие варисторные Узип с Восточной Европы класса I «пропускают» ток молнии по причине «гирлянды» параллельно включённых варисторов, из которых срабатывает один потому, что подобрать варисторные элементы китайского происхождения с одинаковыми параметрами при массовом производстве практически невозможно.

Не каждая подрядная организация в состоянии спроектировать и правильно выполнить монтаж УЗИП.

Без опыта — разрядник даже приличного качества можно угробить или свести на нет его защитные свойства.

Неподготовленные инженеры для защиты дорогих приборов в коттеджах предлагают разрядник только на электрическом вводе без учета возможности заноса грозового потенциала по антенному фидеру от антенны, а мачта антенны – это молниеприёмник.

Виды УЗИП

По количеству клемм подключения УЗИП делятся на устройства с одним или с двумя вводами. Одновводные УЗИП оснащаются отдельными вводами и выводами и подключаются к защищаемой сети параллельно. Двухвводные оборудуются дополнительным сопротивлением между отдельными вводами и выводами и подключаются в сеть последовательно.

По виду нелинейного элемента УЗИП подразделяются на 3 основных типа:

• коммутирующие устройства
• ограничители сетевого перенапряжения или ОПН;
• комбинированные устройства

Коммутирующие устройства

Коммутирующие защитные устройства характеризуются наличием нелинейного элемента с высоким сопротивлением, которое резко падает до минимума при скачкообразном повышении напряжения. Наиболее характерные представители подобных устройств – так называемые «разрядники», которые подразделяются на устройства открытого типа, с использованием искровых промежутков, с использованием угольных элементов, газонаполненные.

Ограничители сетевого перенапряжения (ОПН)

Устройства-ограничители – (ОПН) – способны поддерживать значительное сопротивление при подъеме напряжения и плавно снижать его по мере возрастания величины напряжения. В ходе этого процесса электрический импульс сглаживается. После кратковременного подъема напряжения импульсный ограничитель возвращается в состояние нормального функционирования.

Комбинированные УЗИП

Комбинированные устройства оснащаются регулирующими элементами, способными как замыкать и размыкать электрические цепи, так и сглаживать характеристики электротока. Такие устройства могут осуществлять обе функции по отдельности или одновременно в зависимости от того, какие характеристики свойственны напряжению в текущий момент

Классы УЗИП

УЗИП подразделяются на 3 класса в зависимости от той степени, в какой устройства могут осуществлять защитные функции.

УЗИП 1 класса

УЗИП 1 класса (другое обозначение – класс УЗИП «B» по международному стандарту) предназначаются для защиты от последствий, вызванных непосредственным проявлением грозового разряда – ударом молнии.

Приборами такого класса оборудуются устройства на вводе электросетей в здание – в ВРУ (вводно-распределительном устройстве) или ГРЩ (главном распределительном щите). УЗИП 1 класса рекомендуется устанавливать для защиты систем электроосвещения зданий с воздушными вводами и молниеотводами, которыми чаще всего оборудуются частные жилые дома.

А также для защиты зданий, стоящих обособленно на открытой местности, или имеющих поблизости высокие деревья, то есть подверженные высокой опасности грозового воздействия.

УЗИП 2 класса

УЗИП 2 класса (класс «С») – используются для защиты сетей от последствий скачков напряжения, вызванных атмосферными или коммутационными процессами, которые могут оставаться после прохождения электротока через защитные устройства 1 класса. Должны включаться в электрические схемы в распределительных щитах, которые устанавливаются по зданию.

УЗИП 3 класса

УЗИП 3 класса (класс «D») – применяются в качестве непосредственной защиты различных электроприборов и электронной аппаратуры от скачков напряжения и помех высокой частоты, которые прошли через устройства 2 класса. Могут быть вмонтированы в розетки, разветвительные коробки, сетевые фильтры в местах подключения аппаратуры.

Наличие УЗИП трех классов позволяет выстроить защиту сети дома от перепадов напряжения различного происхождения и силы, состоящую из трех ступеней.

Обращайтесь к специалистам Амнис

Мы — единственные, кто при проектировании внутренней защиты от перенапряжений в высотных зданий Делового центра «Москва Сити» отказались от подбора УЗИП по рекомендациям производителей и использовали собственную компьютерную программу расчета напряженности полей внутри здания.

Мы — партнёры и дистрибьюторы DEHN + SOHNE

• DEHN — это узкая специализация.
• DEHN — это одна из нескольких в Европе лабораторий с возможностью воспроизводства разрядов импульсного тока с характеристиками тока молнии.
• DEHN — это силовые УЗИП на электрических вводах, собранные исключительно на искровых промежутках с уникальной технологией Radax Flow.

Источник: https://www.amnis.ru/razryadnik_uzip/

Разрядники для защиты от молний

Удар молнии в линию электропередач, в соседнее здание или дерево принесет часть тока молнии по электрическим проводам и может вызвать наведенное электричество в электросети дома. Перенапряжения, вызванные разрядом, могут спровоцировать пожар, легко выводят из строя практически любые электроприборы. Ситуации, когда после грозы у нескольких домов на одной улице перестают работать электросчетчики, бытовая техника, системы водоподготовки, видеонаблюдения и так далее встречаются очень часто.

Именно в таких ситуациях призван работать УЗИП. Он снижает уровень перенапряжений, и сразу отправляет часть тока в заземлитель дома. Тем самым защищает электроприборы от повреждения. Второй важной функцией аппарата является защита от возгорания дома изнутри. В некоторых случаях уровень принесенных перенапряжений молнии настолько высок, что в отсутствии УЗИП изоляция электропроводки в доме может не выдержать и спровоцировать возгорание дома. Так же большой проблемой являются скрытые повреждения электросети.

Например, поврежденный атмосферным электричеством автоматический выключатель в щитке, внешне не отличается от исправного, а пострадавшая скрытая электропроводка не может быть обнаружена визуально. Это мина замедленного действия. Может показаться, что удар молнии прошел без последствий, но при аварийной ситуации в электрической сети дома автоматические выключатели не сработают, а поврежденная изоляция проводов не выдержит.

Выявить скрытые повреждения можно только силами сертифицированной электролаборатории, а устранение испорченной электропроводки потребует немало хлопот и финансовых затрат.

Что такое УЗИП?

• УЗИП(устройство защиты от импульсных перенапряжений) – аппарат/прибор, предназначенный для защиты от скачков напряжения, вызванных воздействием молнии и авариями в электрической сети.

  Данное устройство является частью внутренней молниезащиты и дополняет внешнюю (молниеприемные стержни на крыше, провода на стенах или водосточных трубах, контур заземления громоотвода).

Сразу оговоримся, для легкого понимания, в этой статье приведены упрощенные данные о технических характеристиках и особенностях применения УЗИП. Разобраться со всей гаммой деталей касающихся данных аппаратов и их классов, можно в нашей статье «УЗИП — Классы и типы».

Для удобства применения УЗИП делятся на различные типы и классы, обусловленные назначением защищаемой линии (силовые — 220/380В или слаботочные — ТВ, интернет и пр.), максимальным рабочим током молнии и обеспечиваемым уровнем защиты. Например, силовой УЗИП I класса должен выдерживать ток с силой до 100кА и предназначен только для защиты от возгорания электропроводки дома. Защиту потребителей электроэнергии такие аппараты не гарантируют.

Возможно совмещение нескольких классов в одном устройстве. Например, для частного дома рекомендуется УЗИП I+II+III класса. Такой прибор не только рассчитан на высокий ток молнии, но и защищает от выхода из строя потребители. Внешне устройства защиты от импульсных перенапряжений похожи на автоматические выключатели и чаще всего устанавливаются непосредственно в электрическом щитке дома.

В случае, когда места в существующем электрощите не хватает, рядом с ним устанавливается отдельный — предназначенный только для установки УЗИП.

Монтаж УЗИП: Как подключить к электросети дома

Главное условие, при котором установка защитных устройств будет иметь смысл – устройство заземления дома. От типа системы заземления будут зависеть схемы интеграции УЗИП в сеть. Второе обязательное условие – установка автомата выключения, который будет отключать УЗИП после его срабатывания, для осуществления бесперебойного электроснабжения сети.

Системы заземления классифицируются и обозначаются: TN-S, TN-C, TNC-S, IT, TT – по международному классификатору. В разных системах используются различные сочетания коммутирования с нейтральным проводником источника (N – нейтраль), землей (Т – terra или земля), видами изоляции (I – изоляция).

При этом зануляющие проводники маркируются по стандарту следующим образом: N – нулевой проводник рабочий, PE – нулевой проводник, выполняющий защитную функцию, PEN – проводник, совмещающий обе функции. Разные заземляющие системы применяются при устройстве электроснабжения объектов с разным функциональным назначением – многоквартирных домов, промышленных предприятий, медицинских учреждений и т.д.

Некоторые системы, типа TN-C, сохранились только в составе систем электроснабжения старого жилого фонда и уличного освещения и при новом строительстве не применяются. Это связано с существенными недостатками – опасностью потери работоспособности при разрыве или сгорании зануляющего проводника.

Для защиты индивидуальных жилых домов, которые подключаются к магистральным сетям с помощью воздушных линий, положительно зарекомендовала себя заземляющая система ТТ. Схема системы ТТ характеризуется следующими решениями: глухим заземлением нейтрального проводника от источника питания, 4-мя проводами подачи 3-фазного напряжения, при этом 4-й провод – N – играет роль зануляющего. Заземлитель подключается со стороны потребителей и соединяется с защитными проводниками PE, которые связаны с корпусами электроприборов.

1. УЗИП 1 класса монтируется на вводе в дом в составе ВРУ (вводно-распределительного устройства) или ГРЩ (главного распределительного щита);
2. УЗИП 2 класса – в РЩ (распределительных щитах) разнесенных по зданию;
3. УЗИП 3 класса – непосредственно в местах подключения электроприборов и оборудования.

При этом важно выполнять правило – между УЗИП разного класса следует выдерживать расстояние, которое не должно быть более 10 м по длине проводки.

Дополнить громоотвод для дачного дома — защитить от заноса атмосферного электричества по телевизионным, телефонным, интернет проводам призваны слаботочные разрядники. Они так же делятся на классы, как и силовые. Для частного дома рекомендуется установка аппарата как минимум на кабель, спускающийся от антенны, установленной на кровле.

Устройства защиты от импульсных перенапряжений многоразовые и рассчитаны на несколько импульсов молнии. К сожалению, производители этих приборов не сообщают в перечне характеристик количество выдерживаемых перенапряжений, но опыт эксплуатации говорит в пользу большой долговечности такого оборудования. Для того что бы контролировать собственную работоспособность, УЗИПы имеют специальный сигнализатор, который при неисправности меняет свой цвет с зеленого на красный.

Сколько стоит купить УЗИП в Москве?

Стоимость УЗИП для дома сильно варьируется и может составлять от 5 до 50 тысяч рублей за силовой трехфазный прибор в зависимости от класса и производителя. Спешим предостеречь от излишней экономии при выборе устройства.

Обилие недорогих предложений низкого качества, за частую китайского производства, может подвигнуть к выбору бюджетного, но вместе с тем не выполняющего свою функцию в решающий момент устройства. Да и экономия 5-15 тысяч рублей может обернуться ремонтом и покупкой нового оборудования на сотни тысяч. Подбор УЗИП – непростая задача, которую лучше доверить специалистам.

УЗИП – обязательная составляющая современной молниезащиты, которая всегда учитывается инженерами компании Амнис при разработке любого громоотвода

Источник: https://crast.ru/instrumenty/razrjadniki-dlja-zashhity-ot-molnij

Как защищают подстанции от ударов молнии

Любой ресурс, электроэнергия, в том числе, нуждается в транспортировке и перераспределении. В отличие от нефти или угля, электричество передается посредством линий электропередач (ЛЭП), которые в большинстве своем представляют собой воздушные линии (ВЛ). Эти каналы, по причине экономической целесообразности, предполагают транзит энергии огромной мощности.

Для приведения характеристик электроэнергии в соответствие с параметрами электросетей конечных потребителей, а также для ее распределения применяют трансформаторные подстанции.

Знание вопроса молниезащиты трансформаторных подстанций поможет не только предотвратить финансовый ущерб от атмосферного электричества, но и сохранит жизнь людям.

Опасность разряда молнии

Превышение рабочего напряжения (перенапряжение) в результате удара молнии может происходить двумя путями. Перенапряжение прямого удара (ПУМ) возникает при непосредственном попадании молнии в подстанцию. Индуцированное же происходит в результате удара в землю вблизи от объекта.

Источник: https://rutd-ksk.com/razryadniki-dlya-zaschity-ot-molniy/