Устройство защиты от перенапряжений: Устройства защиты от перенапряжения

Устройства защиты от перенапряжения

Перенапряжение, амплитуда которого может в 20 раз превысить номинальное напряжение, как правило, возникает в результате атмосферных разрядов, коммутационных процессов в распределительных электрических сетях и коммутационных процессов силовых элементов и устройств в технологических цепях.

Без устройства защиты повышенное напряжение достигает электрооборудование. Импульс тока протекает через оборудование и выводит его из строя.

Устройства защиты от перенапряжений ограничивают импульсные перенапряжения и отводят импульсы тока в землю. Они также ограничивают перенапряжения до значений, совместимых с характеристиками подсоединенных устройств или оборудования.

Устойчивость к перенапряжениям является составной частью электромагнитной совместимости, т.е. способности электрооборудования нормально работать при наличии электромагнитных помех. Вот почему защита от перенапряжения является актуальной задачей.

Устройства защиты от перенапряжения (УЗИП) обладают очень большим сопротивлением при номинальном напряжении и, следовательно, не проводят электрический ток.

Устройство защиты от перенапряжений содержит, как минимум, один нелинейный компонент:
– при нормальной работе устройства защиты от перенапряжения действуют как разомкнутая цепь.
– при возникновении перенапряжения устройство ведет себя, как замкнутая цепь.

Основными параметрами устройства защиты от перенапряжений являются его способность замыкать большие токи на землю (т.е. рассеивать значительное количество энергии) и ограничивать напряжение на минимально возможном уровне.

Требования к внутренней защите с использованием концепции зон молниезащиты приводятся в стандарте IEC 1312-1. В международной норме IEC 61643-1 приводится классификация ограничителей перенапряжения (I – B, II – C и III – D).

УЗИП класса I (B) – тип 1

предназначены для защиты от перенапряжений категории III согласно стан- дарту ГОСТ P.51 992-2002, в котором установлено максимальное перенапряжение 4 кВ за счет координации изоляции для сетей 230/400 В. Эти УЗИП служат для выравнивания потенциалов при прямом попадании молнии. Они устанавливаются в месте ввода электроэнергии в главном распределительном щите.

УЗИП класса II (C) – тип 2 предназначены для защиты от перенапряжений категории II, для которой установлено максимальное перенапряжение 2,5 кВ за счет координации изоляции для сетей 230/400 В. Эти УЗИП служат для отвода энергии импульсов перенапряжения в распределительной электросети объекта. Они устанавливаются в основном во второстепенных распределительных щитах. Их также можно устанавливать в главном распределительном щите вместе с УЗИП класса I, однако, в этом случае между ограничителями следует установить импульсный разделительный дроссель.

УЗИП класса III (D) – тип 3 предназначены для защиты от перенапряжений категории I, для которой установлено максимальное перенапряжение 1,5 кВ за счет координации изоляции для сетей 230/400 В. Эти УЗИП служат для отвода энергии импульсов перенапряжения в конце цепи с розетками или в распределительных щитках электрооборудования.

Устройства защиты от импульсных перенапряжений

Принцип действия УЗИП

Устройства УЗИП защищают электрические сети и электрооборудование от повышенного напряжения, вызванного прямым или удаленным разрядом молнии. Непрямой разряд молнии выводит из строя работу не только пораженного объекта, но и соседних объектов, если они объединены между собой кабельными коммуникациями, водопроводными трубами и др.Распространенным видом импульсного перенапряжения являются индуктированные перенапряжения, связанные с распространением помех через электромагнитное поле.

Импульсные перенапряжения могут возникать и по другим причинам, например, когда электросеть не выдерживает работы мощного электрического оборудования.Поэтому для бесперебойной работы обязательно требуется защита от импульсных перенапряжений.

Принцип действия всех УЗИП заключается в ограничении переходных перенапряжений и отводе импульсов тока. Устройство содержит по крайне мере один нелинейный элемент – варистор, диод и др.

УЗИП защищает участок сети определенной длины, обусловленной параметрами волны воздействующего перенапряжения, а также типом кабельной линии.

Типы и область применения УЗИП

Чтобы правильно выбрать и купить устройство защиты от импульсных перенапряжений, нужно знать, в какой сфере оно будет применяться.

Существует три типа УЗИП – коммутирующие, ограничивающие и комбинированные. К коммутирующим относятся искровые разрядники, газоразрядные трубки, тиристоры. В качестве нелинейных устройств в УЗИП ограничивающего типа используются варисторы и диоды. Комбинированные представляют синтез элементов двух предыдущих типов – они могут и коммутировать, и ограничивать напряжение.

Существуют устройства защиты от импульсных перенапряжений для бесперебойной работы систем электроснабжения. Это  мощные УЗИП классов I, I+II, класса II, класса II для систем постоянного тока, класса III и УЗИП в защитной оболочке.

УЗИП I класса предназначены для защиты от прямых ударов молнии в сеть или в те места, где объекты находятся на небольшом расстоянии от молниеотвода. Устанавливаются на вводе питания в объект (ГРЩ, ВРУ).

УЗИП класса II предназначены для защиты токораспределительной сети объекта от коммутаторных помех или используются в качестве второй ступени защиты при ударе молнии. Устанавливаются в распределительных щитах.

Устройства защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП) класса II для систем постоянного тока применяются для защиты полюсов в системах постоянного тока. Они представляют собой двухполюсное УЗИП класса II комбинированного типа. 

УЗИП класса III предназначены для защиты потребителей от остаточных перенапряжений после срабатывания УЗИП первой и второй ступени защиты, от наводок во внутренней информационно-распределительной сети объекта.

Для информационных систем есть следующие виды устройств защиты от импульсных перенапряжений, цена которых отличается от первого вида.

 

Это УЗИП комбинированного типа для защиты оборудования слаботочных цепей, предназначенные для сохранения систем передачи данных, управления, контроля и измерения, а также передачи информации с помощью различных видов интерфейсов. Также мы предлагаем универсальные УЗИП для промышленного Ethernet.

В зависимости от типа защиты от импульсных перенапряжений различается и цена оборудования.

Не знаете какой УЗИП выбрать?
Воспользуйтесь алгоритмом выбора УЗИП 

Устройства защиты от перенапряжений

Обычно в любых электрических сетях напряжение находится в пределах, определяемых техническими нормативами, но иногда оно отклоняется от допустимых значений. Предельно допустимое напряжение находится в пределах ±10 % от номинального значения напряжения, т. е. для однофазной сети в диапазоне 198—242 В, а для трехфазной — 342—418 В. Отклонения от указанных значений называются перенапряжениями.

Перенапряжения имеют различную природу и в зависимости от этого отличаются длительностью и величиной. Длительные перенапряжения (свыше 0,01 с) обычно возникают из-за неисправности понижающего трансформатора на подстанции или обрыва нулевого провода в питающей сети.

Такие перенапряжения имеют сравнительно небольшие значения (от 230 В до величины междуфазного напряжения — 380 В), но действуют длительное время и представляют вполне реальную угрозу и для человека, и для оборудования. Длительное повышение напряжения может произойти и в случае неравномерного распределения нагрузок по фазам во внешней сети. Тогда возникает перекос фаз, при котором на самой загруженной фазе напряжение становится ниже, а на незагруженной — выше номинального. Кратковременные всплески напряжения могут произойти и в результате переключений в энергосети или во время включения мощных реактивных нагрузок.

Для надежной защиты домашней электропроводки от перенапряжений рекомендуется создание многоуровневой (по крайней мере, трехступенчатой) системы защиты из УЗИП разных классов. УЗИП класса В (тип 1) рассчитано на номинальный разрядный ток 30— 60 кА, УЗИП класса С (тип 2) — на ток 20—40 кА. УЗИП класса D (тип 3) на ток 5—10 кА. При создании многоступенчатой системы защиты от перенапряжений следует обеспечить соответствие мощности каждой ступени, т. е. максимальный ток, протекающий через них, не должен превышать их номинальных характеристик. Но в первую очередь необходимо создать эффективную систему заземления.

Мощные импульсные перенапряжения (с токами до 100 кА) могут возникать при воздействии грозовых разрядов. При этом напряжение может достигать десятков киловольт. Такие импульсы длятся в течение максимум сотни микросекунд, и защитные автоматы не успевают на них среагировать, так как самые современные типы автоматов имеют время срабатывания единицы миллисекунд, что может стать причиной пробоя и повреждения изоляции между фазой и нейтралью или между фазой и землей. Как правило, это не приводит к короткому замыканию и не нарушает работу сети, но в месте повреждения изоляции возникает небольшой ток утечки.

И если он проходит между фазой и нейтралью, то не фиксируется УЗО и автоматами защиты, но зато приводит к повышенному нагреву изоляции и ускорению процесса ее старения. С течением времени сопротивление изоляции на этом участке уменьшается, а ток утечки возрастает.

Последствия воздействия этих негативных факторов на электронное оборудование и электропроводку могут быть фатальными, поэтому домашняя сеть требует комплексной защиты от перенапряжений с использованием различных типов устройств (УЗИП, ОП, PH и т. д.).

Возможность использования различных УЗИП для выполнения конкретных защитных функций определяется по техническим характеристикам, отраженным в маркировке прибора.

Уровень напряжения защиты U является важнейшим параметром, характеризующим УЗИП. Он определяет значение остаточного напряжения, появляющегося на выводах УЗИП вследствие прохождения разрядного тока. Для УЗИП 1-го класса U_p не должен превышать 4 кВ, для устройств 2-го класса — 2,5 кВ, для 3-го класса УЗИП устанавливается U_p не более 1,5 кВ — тот уровень микросекундных импульсных перенапряжений, который должна выдерживать бытовая техника.

Максимальный разрядный ток I_max — величина импульса тока, которую должно выдержать УЗИП однократно, сохранив при этом работоспособность.

Номинальный разрядный ток 1_n — величина импульса тока, которую УЗИП должно выдержать многократно при условии его остывания до комнатной температуры в промежутке между импульсами.

Максимальное длительное рабочее напряжение U_c — действующее значение напряжения переменного или постоянного тока, которое длительно подается на выводы УЗИП. Оно равно номинальному напряжению с учетом возможного завышения напряжения при различных нештатных режимах работы сети. Номинальный ток нагрузки I_i( — максимальный длительный переменный (действующее значение) или постоянный ток, который может подаваться к нагрузке, защищаемой УЗИП. Данный параметр важен для УЗИП, подключаемых в сеть последовательно с защищаемым оборудованием. Так как большинство УЗИП подключаются параллельно цепи, то данный параметр у них не указывается.

При необходимости дополнительной защиты конкретных приборов используются устройства, выполненные в виде вставок и удлинителей, — сетевые фильтры. В их конструкцию включены варисторы, подавляющие импульсные скачки напряжения.

Варисторы — это полупроводниковые резисторы, в работе которых используется эффект уменьшения сопротивления полупроводникового материала при увеличении приложенного напряжения, за счет чего они являются наиболее эффективным (и дешевым) средством защиты от импульсных напряжений любого вида. Варистор включается параллельно защищаемому оборудованию и при нормальной эксплуатации находится под действием рабочего напряжения защищаемого устройства. В рабочем режиме ток через варистор пренебрежимо мал, и он в этих условиях представляет собой изолятор. При возникновении импульса напряжения сопротивление варистора резко уменьшается до долей ома. В этом случае через него кратковременно может протекать ток, достигающий нескольких тысяч ампер. После гашения импульса напряжения он вновь приобретает очень большое сопротивление.

Выбор УЗИП производится в соответствии с принятой системой защиты. При этом обязательно учитываются технические характеристики устройств, которые должны быть приведены в каталоге и нанесены на лицевой части корпуса прибора.

При установке УЗИП необходимо, чтобы расстояние между соседними ступенями защиты было не менее 10 м по кабелю электропитания. Выполнение этого требования очень важно для правильной последовательности срабатывания защитных устройств. Первая ступень защиты класса В монтируется за пределами дома во входном щите.

УЗ-6/220, УЗ-18/380 предназначены для защиты сети от кратковременных (до 12 кВ) и длительных перенапряжений, вызванных коммутационными, индуктивными и грозовыми процессами. Устройства относятся к УЗИП 2-го и 3-го классов и выполнены на варисторах. Для надежной защиты от длительных перенапряжений, вызванных авариями в сети, прибор нужно подключать после УЗО и заземлять. Только при таком подключении создается ток утечки и обеспечивается срабатывание УЗО.

Устройство защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП) предназначено для предотвращения возможных повреждений бытовой техники от мощных импульсных перенапряжений, вызванных авариями в питающей сети или грозовыми разрядами. Устройства такого типа могут называться ограничителями перенапряжений (ОП). Они, как правило, изготовлены на базе разрядников или варисторов и часто имеют индикаторные устройства, сигнализирующие о выходе их из строя. Обычно УЗИП на базе варисторов изготавливаются с креплением на DIN-рейку. Сгоревший варистор можно заменить простым извлечением модуля из корпуса УЗИП и установкой нового.

В зависимости от защищаемой зоны ограничители перенапряжений подразделяются на классы или типы. Приборы класса В (тип 1) защищают объекты от атмосферных и коммутационных перенапряжений, прошедших через разрядники класса А внешних сетей. Они устанавливаются на вводном устройстве дома и ограничивают величину перенапряжений до 4,0 кВ, защищая вводные счетчики и электрическое оборудование распределительного щита.

Ограничители класса С (тип 2) защищают электрооборудование от перенапряжений, прошедших через ограничители класса В, и ограничивают величину перенапряжения до 2,5 кВ. Они устанавливаются в распределительных щитках внутри дома или квартиры и осуществляют защиту автоматических и дифференциальных выключателей, внутренней проводки, контакторов, выключателей, розеток и др. Ограничители класса D (тип 3) являются защитой от перенапряжений, прошедших через приборы класса С, и ограничивают их величину до 13 кВ. Такие ограничители устанавливаются в распределительные коробки, розетки и могут встраиваться в само оборудование. Ограничители этого класса осуществляют защиту электрического оборудования с электронными приборами, а также переносных электрических устройств.

Ограничитель перенапряжений серии 0П-101 на основе варистора предназначен для защиты электрооборудования от импульсных перенапряжений, вызванных ударами молнии или коммутационными перенапряжениями. При возникновении скачка перенапряжения варисторы прибора переходят в проводящее состояние, ток возрастает на несколько порядков, достигая сотен и тысяч ампер и ограничивая при этом дальнейшее нарастание напряжения на выводах. После прохождения волны перенапряжения ограничитель возвращается в непроводящее состояние. Время срабатывания прибора составляет около 25 нс.

Ограничители перенапряжений серии 0П-101 бывают однофазными или трехфазными. Трехфазные устройства класса В устанавливаются на трехфазном вводе. Однофазные (класса D) используются для защиты отдельных потребителей или групп.

В распределительном щите внутри дома устанавливаются варисторные УЗИП класса С или D (тип 2 и 3). Недостатком УЗИП на базе варисторов является то, что после срабатывания оно нуждается в охлаждении, чтобы снова прийти в рабочее состояние. Это ухудшает защиту при многократных разрядах. Безусловно, использование УЗИП снижает вероятность выхода из строя оборудования или поражения людей, но лучше всего во время грозы отключать наиболее важные приборы.

Устройство защиты многофункциональное (УЗМ) предназначено для защиты оборудования (в доме, квартире или офисе и пр.) от разрушающего воздействия мощных импульсных скачков напряжения, а также для отключения оборудования при выходе сетевого напряжения за допустимые пределы (170—270 В) в однофазных сетях. Включение напряжения происходит автоматически при восстановлении его до нормального по истечении задержки повторного включения. Устройство представляет собой реле контроля напряжения с мощным электромагнитным реле на выходе, дополненное защитой на варисторах.

Реле напряжения (PH) — это прибор, сочетающий в себе электронное устройство контроля напряжения и электромагнитный расцепитель, собранные в одном корпусе. Реле напряжения серии PH — весьма эффективное устройство для защиты оборудования при возникновении длительных перенапряжений. Оно предназначено для отключения бытовой и промышленной однофазной нагрузки 220 В, 50 ГЦ при недопустимых колебаниях напряжения в сети с последующим автоматическим включением после восстановления ее параметров. Реле может быть изготовлено на базе микропроцессора или простого компаратора и оснащено устройством регулировки верхнего и нижнего порога срабатывания.

Реле напряжения могут быть как однофазными, так и трехфазными. Трехфазные реле напряжения используются на трехфазном вводе для защиты трехфазного оборудования. Они, как правит, отключают сеть не напрямую, а через электромагнитный контактор. При отсутствии трехфазных потребителей лучше всего будет поставить на каждую фазу по однофазному реле напряжения.

В зависимости от способа подключения реле напряжения могут быть выполнены в виде переносного устройства типа «вилка—розетка» или для установки в распределительном шкафу на DIN-рейку. Обычно такие реле имеют широкий диапазон регулировок и могут работать в нескольких независимых режимах: как реле напряжения, как реле минимального напряжения, как реле максимального напряжения или как реле времени с задержкой на включение.

Реле напряжения работают в диапазоне 100—400 В и делятся на устройства, имеющие свою контактную группу и управляющие нагрузкой самостоятельно, а также реле, которые управляют нагрузкой через более мощные контакторы.

Некоторые типы реле напряжения могут использоваться для самостоятельного отключения электрической сети при возникновении аварийного напряжения. Они обладают большей коммутационной способностью и управляют сетью с нагрузкой до 13 кВт, что вполне достаточно для квартиры или частного дома. Приборы устанавливаются на вводе после электросчетчика и УЗО на DIN-рейку.

Реле напряжения не имеет встроенной защиты от высоких токов, поэтому его нужно устанавливать после автоматического выключателя. При этом номинальный ток реле должен быть на 20—30 % выше номинального тока автомата. Реле напряжения также не защищают от высокого напряжения остаточных токов грозовых разрядов.

Датчик превышения напряжения ДПН 260 предназначен для ограничения максимально допустимого напряжения на нагрузке. Он работает совместно с УЗО или дифференциальным автоматом с током утечки 30—300 мА Напряжение срабатывания ДПН 260 устанавливается в пределах 255—260 В, время срабатывания — 0,01 с. Он выполнен в стандартном модуле на базе обычного варистора и предназначен для установки на DlN-рейку 35 мм. Следует отметить, что датчик создает ток утечки и вызывает срабатывание УЗО, которое не может включиться самостоятельно, что является его основным недостатком.

Контактор — это коммутационный аппарат дистанционного действия, коммутирующий нагрузки переменного или постоянного тока, который предназначен для частых включений и отключений. Они могут управлять осветительными, обогревательными и другими устройствами в силовых цепях постоянного и переменного тока с напряжением до 380 В и частотой 50 Гц.

Контакторы не обладают защитными функциями, но эффективно работают совместно с реле напряжения, обеспечивая своевременное отключение сети. Достоинством этих устройств является надежная контактная группа, способная выдержать большое число включений и отключений при значительной мощности управляемой нагрузки.

Контакторы могут использоваться, например, для управления режимом работы системы обогрева полов, когда мощность нагревательных кабелей превышает допустимую мощность терморегулятора.

Контактор, управляемый выключателем, импульсным реле, таймером или другим датчиком, позволяет включить (выключить) необходимую нагрузку, с которой электронные реле, рассчитанные на сравнительно небольшие токи, самостоятельно справиться не могут. Контакторы являются незаменимым элементом многофункциональной системы типа «Умный дам».

Контакторы могут быть как однофазными, так и трехфазными. Основными параметрами, по которым осуществляют выбор контакторов, являются следующие:

• Номинальное рабочее напряжение сети
• Номинальный рабочий ток
• Напряжение катушки управления
• Каличество/вид дополнительных контактов

Смотрите также:

Устройства защиты от скачков напряжения

	Защита от дугового пробоя и опасного искрения (дуги) в электропроводке Защита однофазных потребителей от скачков, длительных перенапряжений и  провалов напряжения, возникающих в результате аварий на линии (обрыв нуля, перехлёстывание проводов и пр. ) Варисторная защита электрооборудования  от высоковольтных импульсных скачков сетевого напряжения (коммутационные помехи, удалённые грозовые разряды и пр.) Номинальный/максимальный ток коммутации 63А/80А при напряжении 250В Функция дистанционного управления (контактор) Сохраняет работоспособность в широком диапазоне напряжения питания – 0…440В Климатическое исполнение УХЛ4 (-250C…+550C) или УХЛ2 (-400C…+550C) Подробнее
	Номинальный ток нагрузки 63А/250В (14кВт) Максимальный ток нагрузки 80А/250В (18кВт)- 5мин Двухпороговая защита от перенапряжения (задержка срабатывания): >270В/0,2с и >300В/20мс Двухпороговая защита от снижения напряжения (задержка срабатывания): <155В/10с и <130В/100мс Сохраняет работоспособность в широком диапазоне напряжения питания – 0. ..440В Подключение нагрузки при переходе сетевого напряжения через ноль Ширина корпуса – 18мм Подробнее
	Максимальный ток коммутации 63А/250В (14кВт) Сохраняет работоспособность в диапазоне напряжений 20…440В Синхронное управление реле – замыкание контактов реле осуществляется при переходе сетевого напряжения через ноль Защита однофазных потребителей от скачков, длительных перенапряжений и  провалов напряжения, возникающих в результате аварий на линии (обрыв нуля, перехлёстывание проводов и пр.) Варисторная защита электрооборудования  от высоковольтных импульсных скачков сетевого напряжения (коммутационные помехи, удалённые грозовые разряды и пр.) Номинальный/максимальный ток коммутации 63А/80А при напряжении 250В Функция дистанционного управления (контактор) Задержка повторного включения 10сек . .. 360сек (выбирается пользователем) Климатическое исполнение УХЛ4 (-250C…+550C) Подробнее
	Номинальный ток коммутации 63А (Максимальный ток коммутации 80А в течение 30 минут) Регулируемые пороги защиты от перенапряжения и снижения напряжения, >240…290В и <100…190В Фиксированный порог защиты от перенапряжения >300В/20мс Фиксированный порог защиты от снижения напряжения <85В/100мс Ограничение потребляемой мощности >0,5…14,5кВт Сохраняет работоспособность в диапазоне напряжений от 30В до 440В Энергонезависимая память событий (число отключений, минимальное и максимальное значение напряжения) Измерение параметров сети (напряжение, ток, мощность) Подключение нагрузки при переходе сетевого напряжения через ноль Ширина корпуса – 18мм Подробнее
	УЗМ-51М и УЗМ-50М: Максимальный ток коммутации 63А/250В (14кВт) УЗМ-16: Максимальный ток коммутации 16А Синхронное управление реле – замыкание контактов реле осуществляется при переходе сетевого напряжения через ноль Защита однофазных потребителей от скачков, длительных перенапряжений и  провалов напряжения, возникающих в результате аварий на линии (обрыв нуля, перехлёстывание проводов и пр. ) Варисторная защита электрооборудования  от высоковольтных импульсных скачков сетевого напряжения (коммутационные помехи, удалённые грозовые разряды и пр.) Номинальный/максимальный ток коммутации 63А/80А при напряжении 250В Функция дистанционного управления (контактор) Задержка повторного включения 10с или 6мин (выбирается пользователем) Климатическое исполнение УХЛ4 (-250C…+550C) или УХЛ2 (-400C…+550C) Подробнее
	Наличие  функции дистанционного управления (3-х фазный статический контактор) Контроль обрыва фаз и контроль чередования фаз Максимальный ток коммутации 63А по каждой из фаз (14,5кВтх3) Контроль частоты сети 45-55Гц Двухпороговая защита от перенапряжения/(задержка срабатывания):  >265В/0,2с,  >300В/20мс Двухпороговая защита от снижения напряжения/(задержка срабатывания):  <170В/10с,  <130В/100мс Встроенная варисторная защита от импульсных возмущений в сети Переключаемая задержка повторного включения от 2с до 8мин Функция дистанционного управления (контактор) Время срабатывания при скачках напряжения – менее 30мс

Устройство защиты от перенапряжений УЗПН-10-ЛК

Устройство УЗПН-10-ЛК предназначено для защиты ВЛ переменного тока напряжением 10 кВ от грозовых атмосферных перенапряжений. Монтируется на промежуточных и анкерных опорах с полимерными подвесными изоляторами типа ЛК. Устройство представляет собой линейный ограничитель перенапряжения с внешним искровым промежутком. Оно обеспечивает снижение числа грозовых отключений воздушных линий и предотвращают пережоги изолированных проводов ВЛЗ дугой сопровождающего грозовой импульс тока промышленной частоты.

Схема монтажа УЗПН-6-ЛК, УЗПН-10-лк на промежуточных или анкерных опорах ВЛЗ (ВЛ) 6, 10 кВ с полимерными подвесными изоляторами типа: ЛК 70/10-И-3 гс, ЛК 70/10-И-4 ГС.

В комплект поставки УЗПН входят: А) для поддерживающей подвески только элементы №№ 2, 5, 6, 7. Б) для натяжной подвески только элементы №№ 2, 6, 7, 8.

Поддерживающая подвеска

1 – серьга СРС-7-16, 2 – узел крепления ОПН на оконцевателе изолятора, 3 – изолятор, 4 – поддерживающий зажим*, 5 – ОПН, 6 – электрод № 1, 7 – электрод № 2.

Натяжная подвеска

1 – серьга СРС-7-16, 2 – узел крепления ОПН на оконцевателе изолятора, 3 – изолятор, 4 – звено промежуточное трехлапчатое ПРТ-7-1, 5 – натяжной зажим**, 6 – ОПН, 7 – электрод № 1, 8 – электрод № 2.

*- рекомендуется ПГ-30/12-12 СИП-К

**- рекомендуется НБ 60/5,6-16 К

 

Устройство состоит из:

• ограничителя перенапряжений нелинейного (ОПН) специальной конструкции;
• искрового промежутка (ИП) между фазным проводом и ОПН.

Наименование параметра	УЗПН-10
Класс напряжения сети, кВ	10
Наибольшее длительно допустимое рабочее напряжение, (UНДР), кВ	12,7
Остающееся напряжение (кВ) при грозовых импульсах тока 8/20 мкс с амплитудой:
2500 А	31,2
5000 А	33,6
10000 А	37,6
20000 А	–
Способность к рассеиванию энергии расчетного прямоугольного импульса 2000 мкс, кДж не менее	20,6
Длина искрового промежутка, L, мм	60
Пятидесятипроцентное разрядное напряжение грозового импульса искрового промежутка, кВ, не более	92

Устройства защиты от импульсных перенапряжений

Одним из факторов, приводящих к повреждениям электрооборудования, являются атмосферные перенапряжения, связанные с ударами молний. Действия атмосферного электричества разделяются на:

• прямые удары молний электрооборудование;
• удары молний рядом с электрооборудованием, воздействующие на него при помощи мощного электромагнитного импульса;
• удары молний вдали от потребителей, электромагнитная волна от которых воспринимается полупроводниковыми устройствами телемеханики и связи и создает помехи для их работы.

Воздействия атмосферных перенапряжений характерны небольшой длительностью импульса – порядка десятков миллисекунд. Но на это время напряжение в сети многократно повышается. Это приводит к пробоям изоляции и повреждениям как линий связи, так и питающихся от них потребителей.

Для защиты от перенапряжений, создаваемых грозовыми разрядами, используют устройства, ограничивающие амплитудное значение напряжения до уровня, безопасного для изоляции электрооборудования.

Искровые и вентильные разрядники, ОПН

Первыми устройствами, примененными для ограничения величин перенапряжений в сети, были искровые разрядники. Действие их основано на пробое воздушного промежутка фиксированной длины при определенном напряжении.

Разрядник подключается между защищаемыми фазами и контуром молниезащиты. Для каждой из фаз устанавливается персональный элемент. Он может выполняться открытым и состоять из расположенных торцами напротив друг друга металлических прутков. А может состоять из электродов, заключенных в изолирующую оболочку.

В момент возникновения грозового перенапряжения искровой промежуток разрядника пробивается, и мощность импульса уходит в землю через контур молниезащиты. За счет этого уровень напряжения ограничивается. По окончании импульса дуга гаснет, и разрядник снова готов к работе. В нормальном режиме он не потребляет тока и не оказывает влияния на режим работы электроустановки.

Вторым устройством, защищающим изоляцию от перенапряжений, были вентильные разрядники. Они состоят из двух элементов, соединенных последовательно: многократного искрового промежутка и гасящего резистора. При перенапряжении искровые промежутки пробиваются, через них и резистор протекает ток. В результате снижается напряжение в сети. Как только возмущающее воздействие снимается, дуга в искровых промежутках гаснет, и разрядник приходит в исходное положение.

Вентильные разрядники

Вентильные разрядники герметичны и работают бесшумно, в отличие от искровых, выделяющих в атмосферу продукты горения дуги.

Вентильные и искровые разрядники применяются только в электроустановках высокого напряжения.

Предыдущие защитные устройства заменяются ограничителями перенапряжений (ОПН).

Внутри ОПН находится варистор: резистор с нелинейной зависимостью сопротивления от приложенного к нему напряжения. При превышении порогового значения напряжения ток через варистор резко возрастает, предотвращая дальнейшее его повышение. При прекращении грозового или коммутационного импульса ОПН переходит в исходное состояние.

Ограничители перенапряжений

По сравнению с предыдущими устройствами ОПН надежнее и меньших габаритов. Их характеристики подбираются более точно, что позволило выработать гибкую стратегию их эффективного применения.

Внешний вид УЗИП

Модульные ОПН для сетей низкого напряжения получили название устройства защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП).

Технические характеристики УЗИП

К ним относятся:

Форма волны импульсного перенапряжения стандартизирована для случаев:

• прямое попадание молнии – 10/350 мкс;
• воздействие непрямого действия молнии – 8/20 мкс.

Форма импульса 8/20 мксФорма импульса 10/350 мкс

По назначению УЗИП по стандарту МЭК разделяются на типы 1-3, по ГОСТ Р 51992-2002 они разделяются на классы испытаний (I – III). Соответствие и назначение этих характеристик указано в таблице.

Типы по IEC 61643	Классы по ГОСТ Р 51992-2002	Назначение	Место установки
1	I	Для ограничения перенапряжений от прямых ударов молний	На вводе в здание, в главном распределительном щите
2	II	Для ограничения перенапряжений от далеких ударов молний и коммутационных перенапряжений	На вводах, где не существует опасности прямых ударов
1+2	I+II	Объединяются характеристики типов УЗИП 1 и 2	Как для типов 1 или 2
3	III	Для защиты чувствительных потребителей. Имеют самый низкий уровень защитного напряжения	Для непосредственной установки у потребителей

По конструктивному исполнению УЗИП выпускаются с разным числом полюсов: от одного до четырех.

Выбор УЗИП

Для начала нужно определить степень воздействия молний или коммутационных перенапряжений на защищаемый объект. Для этого используются данные об интенсивности грозовых разрядов в месте установки, учитывается наличие устройств молниезащиты, линий электропередачи и их протяженность. Если ввод в дом выполнен кабельной линией, то она более защищена от прямых ударов молний, чем воздушная.

Электроустановка здания разделяется на зоны, защищаемые УЗИП соответствующих классов. Задача такого разделения: ступенчато снизить уровень перенапряжения так, чтобы более мощные устройства гасили основную волну перенапряжения, а по мере ее продвижения по распределительной сети устройства низшего класса дополнительно снижали ее воздействие, обеспечивая минимум в точке подключения потребителей.

Одновременно с этим безопасность электрооборудования обеспечивается выбором класса изоляции, соответствующего зоне защиты.

Распределение УЗИП по зонам защиты

На вводе в здание устанавливаются УЗИП типов 1 или 1+2. Они выдерживают импульс от прямого удара молнии, снижая его до величины, допустимой для электрооборудования с классом изоляции IV (до 6 кВ). Точка установки УЗИП – во вводном щитке, ВРУ (вводном распределительном устройстве) или ГРЩ (главном распределительном щитке).

Класс изоляции электрооборудования, расположенного в этих распределительных устройствах после УЗИП, должен быть не хуже III (до 4 кВ).

Следующий рубеж защиты – распределительные щитки, подключенные к ВРУ или ГРЩ в глубине здания. На их входе устанавливаются УЗИП типа II, снижающие уровень перенапряжения до величины, приемлемой для электрооборудования с классом изоляции II (2. 5 кВ). Так защищаются потребители, включающиеся непосредственно в розетки питания и устройства освещения.

При необходимости защиты электрооборудования, наиболее чувствительного к помехам (компьютерная техника, устройства связи), применяются УЗИП типа 3, устанавливающиеся в непосредственной близости от защищаемого объекта.

Требования к подключению УЗИП

При трехфазном питании и системе заземления TN-C к УЗИП подключаются все три фазы напряжения. В случае с системами TN-C-S или TN-S – к трем фазам добавляется нулевой рабочий проводник. Вывод «РЕ» соединяется с главной заземляющей шиной ВРУ или шиной РЕ распределительного щитка. Главная заземляющая шина соединяется с контуром заземления здания.

Пример подключения УЗИП

УЗИП защищается либо автоматическим выключателем ввода в здание (или вводным выключателем щитка), или персонально установленными предохранителями.

Оцените качество статьи:

Способы защиты от перенапряжений в квартирах и частных домах

Перенапряжения – это нарушения в нормальном режиме работы электросети, связанные с увеличением напряженности электрического поля до значений, опасных для элементов электроустановок и проводящих линий. В момент перенапряжения на номинальное сетевое напряжение накладывается мгновенный импульс или дополнительная волна напряжения. Такие явления могут стать причиной повреждения изоляции и вызвать пожар, могут создать серьезную угрозу для работоспособности оборудования, а порой и для жизни и здоровья людей. Перенапряжения имеют разную природу. Однако современное защитное оборудование позволяет нейтрализовать последствия всех видов нарушений в работе сети.

Причины перенапряжений

В зависимости от источника возникновения, можно выделить четыре типа перенапряжений: атмосферные, коммутационные, переходные перенапряжения промышленной частоты и перенапряжения, вызванные электростатическим разрядом. Все они нарушают работу электросети и представляют опасность для оборудования на стороне потребителя.

Атмосферные перенапряжения связаны с грозовыми явлениями. Во время грозы в атмосфере происходит до 30-100 разрядов в секунду, при этом ежегодно земля испытывает около 3 миллиардов ударов молнии. Согласно данным комитета по молниезащите МЭК, порядка 50% разрядов молнии имеют силу свыше 33 кА, а 5% — свыше 85 кА. Вероятность поражения молнией зависит от климатической зоны, в которой расположен объект, а также от конкретного ландшафта. В частности, с повышенным вниманием надо относиться к молниезащите отдельно стоящих на равнине домов. Еще большую опасность создают расположенные поблизости от дома высокие деревья или сооружения (мачты, трубы). Также к зонам повышенных рисков относят горы, влажные участки возле водоемов, железистые почвы.

Прямой удар молнии опасен для человека и может стать причиной пожара. Нередко молния напрямую поражает трансформаторы, счетчики электроэнергии и бытовые электроприборы. Она служит причиной возникновения перенапряжений во всех проводящих элементах. Ток молнии вызывает тепловой эффект и расплавление изоляции в точках воздействия. Электродинамический эффект, возникающий при циркуляции токов молнии в параллельных проводниках, приводит к разрывам или сплющиванию проводов. Молния может вызывать даже эффект взрыва и ударной волны. Канал молнии, при прохождении по нему сильного импульсного тока, действует как антенна, вызывая перенапряжения в радиусе нескольких километров. Также во время грозы повышается потенциал земли из-за циркуляции тока молнии в грунте. Это объясняет непрямые разряды молнии из-за образующегося шагового напряжения и связанные с этим повреждения оборудования.

Таким образом, последствия грозовых явлений не менее опасны, чем прямой удар молнии. Именно поэтому важно обеспечивать не только первичную защиту зданий (молниеотводы), но и продумывать вторичную защиту внутреннего оборудования, в частности питающих и телекоммуникационных сетей. Это касается не только частных домов, но и городских квартир, которые защищены от прямого удара молниеотводами, устанавливаемыми на крыше здания, однако могут подвергаться импульсным скачкам напряжения, распространяющимся по сети.

Коммутационные перенапряжения возникают непосредственно в электрических сетях, поэтому их иногда называют «внутренними». Они представляют собой волны перенапряжения высокой частоты — от нескольких десятков до нескольких сотен кГц. Коммутационные перенапряжения могут быть обусловлены резкими перепадами нагрузки на линиях электропередачи (к примеру, из-за отключения понижающих трансформаторов подстанции), феррорезонансными явлениями и другими аварийными режимами работы распределительных сетей.

Причины коммутационных перенапряжений также могут быть связаны и с функционированием оборудования на стороне потребителя. К примеру, с отключением устройств защиты (плавких предохранителей, выключателей), отключением или включением аппаратуры управления (реле, контакторов), пуском или остановом мощных двигателей. По большому счету источниками коммутационных перенапряжений могут быть любые устройства, имеющие в своем составе катушку, конденсатор или трансформатор на входе питания, в том числе телевизоры, принтеры, компьютеры, электропечи, фильтры и т.д.

В отличие от атмосферных, коммутационные перенапряжения развиваются не так быстро и могут не иметь столь мощного разрушающего воздействия. Однако нередко они носят повторяющийся характер и тем самым вызывают преждевременное старение оборудования.

Переходные перенапряжения промышленной частоты характеризуются тем, что имеют такую же частоту, как и сеть (50, 60 или 400 Гц). Они возникают из-за повреждения изоляции между фазой и корпусом или фазой и землей (в сетях с заземленной нейтралью), а также из-за разрыва нейтрального проводника; при этом однофазные устройства получают напряжение 400 В. Другая причина переходных перенапряжений связана с пробоем проводника, например, при падении кабеля высокого напряжения на низковольтную линию. Третья причина — образование дуги при срабатывании защитного искрового разрядника высокого или среднего напряжения, вызывающее повышение потенциала земли.

Перенапряжения из-за электростатического разряда опасны главным образом для высокочувствительных электронных устройств. Они могут возникать в сухой среде, где накапливается сильное электростатическое поле. К примеру, человек, идущий по ковру в изолирующей обуви, становится электрически заряженным до напряжения нескольких киловольт. Когда он прикасается к проводящей конструкции, возникает электрический разряд в несколько ампер с очень коротким временем нарастания (несколько наносекунд).

Способы защиты от перенапряжений

Устройства первичной защиты от перенапряжения необходимы для предотвращения прямых ударов молнии — они улавливают и отводят ее ток на землю. Такие устройства располагают выше уровня всех остальных конструкций, причем их высота зависит от размера защищаемой зоны. Как правило, для защиты жилых объектов используется стержневые молниеотводы, снабженные проводниками-токоотводами. Проектировать систему первичной молниезащиты на конкретном объекте должны специалисты в этой области.

Устройства вторичной защиты позволяют обеспечить нормальную работу оборудования и сетей внутри здания в условиях атмосферных и коммутационных перенапряжений. Их можно разделить на две большие группы — устройства последовательной и параллельной защиты. К первой группе относятся:

Трансформаторы, устраняющие определенные гармоники за счет соответствующего соединения первичной и вторичной обмоток; такая защита не очень эффективна.

Фильтры, служащие для ограничения коммутационных перенапряжений в четко заданном диапазоне частот. Такие устройства не подходят для ограничения атмосферных перенапряжений.

Ограничители перенапряжений, состоящие из воздушных катушек индуктивности, ограничивающих перенапряжения, и разрядников, отводящих токи. Наиболее подходят для защиты чувствительного электронного оборудования, но защищают только от перенапряжений. Представляют собой громоздкие и дорогостоящие устройства.

Сетевой фильтр – надежное устройство для защиты компьютеров, ноутбуков и электронной техники от перепадов напряжения – одной из причин выхода их из рабочего состояния и утери персональных данных. Обеспечивает эффективное электропитание и подавляет импульсные и высокочастотные помехи в электрической сети.

Сетевой фильтр PM6U-RS APC by Schneider Electric

Стабилизаторы напряжения служат для нормализации сетей переменного тока и устраняют проблему колебания напряжения. В частности, анализируют входное напряжение, а затем, переключая обмотки своего трансформатора, поддерживают необходимый диапазон напряжения на выходе.

Стабилизатор напряжения LS1500-RS APC by Schneider Electric

Источники бесперебойного питания служат для поддержки работы оборудования в автономном режиме за счет энергии батарей в случаях несанкционированного ее отключения.

Источник бесперебойного питания BR1500G-RS APC by Schneider Electric

Куда более популярны устройства параллельной защиты, которые могут использоваться в установках любой мощности. Важно знать, что номинальное напряжение такого устройства должно соответствовать сетевому напряжению на вводах установки. В режиме «ожидания» (при отсутствии перенапряжений) ток утечки не должен протекать через устройство защиты, но при возникновении перенапряжения, превышающего допустимое значение, устройство должно моментально отводить вызванный перенапряжением ток на землю. Важной характеристикой такого оборудования является его быстродействие.

В жилых домах для защиты от перенапряжений чаще всего применяется модульное оборудование, устанавливаемое в распределительных щитах. В частности, это устройства защиты от импульсных перенапряжений — УЗИП и дифференциальные выключатели нагрузки с защитой от превышения напряжения — УЗО. Также существуют сменные ограничители перенапряжений и ограничители перенапряжений для защиты силовых розеток, обеспечивающие вторичную защиту подключенного оборудования. Некоторые ограничители встраиваются непосредственно в устройства, потребляющие электроэнергию, однако они не могут защитить от больших перенапряжений. Для защиты телефонных и коммутационных сетей от перенапряжений используются слаботочные разрядники, которые также устанавливаются в распределительных щитах или встраиваются в устройства, потребляющие электроэнергию.

Оборудование Schneider Electric для защиты от перенапряжений

Наиболее эффективными средствами для обеспечения защиты от перенапряжений в квартирах и частных домах служат модульные аппараты, устанавливаемые в распределительные щиты. Также с целью частичной защиты могут использоваться сетевые фильтры.

Дифференциальные выключатели нагрузки (УЗО) предназначены в первую очередь для защиты людей от поражения электрическим током и предотвращения возгораний. Однако в линейке модульного оборудования Easy9, разработанного компанией Schneider Electric, также есть УЗО, совмещающие защиту от утечки тока и от превышения напряжения. Если в сети возникнет переходное напряжение промышленной частоты, к примеру, из-за обрыва нейтрального провода в подъезде многоквартирного дома, питание будет отключено. Такое устройство позволит защитить и проводку, и оборудование, и человеческую жизнь.

Устройства защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП) помогают предотвратить последствия от непрямых ударов молний и аварийных скачков напряжения, губительных для дорогостоящей электроники; они компенсируют сильные броски напряжения, с которыми УЗО справиться не в состоянии. Как правило, электроника может выдержать перенапряжения до 1300-1500 В, в том время, как скачки напряжения при ударе молнии могут достигать 10 000 В. Задача УЗИП — сгладить импульсные перенапряжения до приемлемого уровня в 1000-1300 В.

Наиболее распространенный вариант УЗИП — это сетевые фильтры (удлинители с кнопкой), однако УЗИП в модульном исполнении (к примеру, Easy9 от Schneider Electric) обеспечивает значительно более надежную и качественную защиту от перенапряжений. К тому же, размещение аппарата в распределительном щитке на входе в квартиру позволяет защитить не только компьютер, но и кухонные приборы, климатическое оборудование, охранную сигнализацию, мультимедийные системы, поставленные на зарядку смартфоны и т.д. К сожалению, пока модульными аппаратами УЗИП оснащено не более 1 % российских домохозяйств.

Смотреть видеосюжет об основных преимуществах автоматов Easy9, Домовой и Acti 9

При выборе устройств защиты от импульсных перенапряжений важно учитывать наличие молниеотвода, организацию системы заземления, информацию о токах короткого замыкания (КЗ). К примеру, если на здании или в 50 метрах от него установлен молниеотвод, можно использовать УЗИП класса I, в остальных случаях — класса II. Поскольку УЗИП не рассчитан на длительное пребывание под действием высокого напряжения, его следует защищать от КЗ с помощью автоматического выключателя.

Наличие УЗИП в электроустановке низкого напряжения обеспечивает полную защиту системы электроснабжения квартиры или частного дома и гарантирует сохранность всех видов дорогостоящей бытовой техники и электроники. При этом защитное оборудование линейки Easy9 характеризует доступная цена.

Ограничители перенапряжений Acti 9 предназначены в первую очередь для промышленных и административных зданий. Однако и в этой серии есть оборудование, которое при необходимости можно применять в жилых помещениях для надежной защиты от атмосферных перенапряжений. Это ограничители перенапряжения типа 2 со встроенным разъединителем — iQuick-PF, iQuick-PRD и модульные ограничители перенапряжений типа 2 — iPF & iPRD. В оборудовании Acti 9 предусмотрена сертифицированная координация срабатывания с автоматическими выключателями, кроме того, аппараты очень легко монтировать на объекте, а их состояние можно отслеживать удаленно с помощью системы мониторинга. Для телекоммуникационных сетей могут использоваться устройства защиты iPRC и iPRI.

Помимо этого в продуктовом портфеле Schneider Electric есть бытовые устройства защиты от всплесков напряжения APC SurgeArrest Performance. Сетевые фильтры этой серии предназначены для обеспечения минимально необходимой защиты компьютеров, бытовых электронных приборов и телефонных линий от импульсных помех.

При выборе решений для защиты от перенапряжений, важно учитывать несколько факторов. Во-первых, стоимость защищаемого оборудования и последствия его выхода из строя. Во-вторых, риски возникновения перенапряжений, которые напрямую связаны с состоянием сети и грозовой активностью в конкретной местности. Продумывая защиту электрооборудования, важно не забывать и о телекоммуникационных сетях (телефонные сети, пожарные и охранные сигнализации, системы «умный дом» и т. д.), которые также могут пострадать от перенапряжений.

Что такое СПД | Институт защиты от перенапряжения NEMA

Устройство защиты от перенапряжения (SPD) – это защитное устройство для ограничения переходных напряжений путем отклонения или ограничения импульсного тока и способное повторять эти функции, как указано. УЗИП ранее были известны как ограничители перенапряжения переходных процессов (TVSS) или вторичные разрядники перенапряжения (SSA). Вторичный ограничитель перенапряжения – это устаревший термин (часто используемый коммунальными службами) и чаще всего используется для устройства, которое не было сертифицировано по ANSI / UL 1449.В 2009 году, после принятия стандарта ANSI / UL 1449 (3-е издание), термин «ограничитель скачков напряжения» был заменен на «Устройство защиты от скачков напряжения».

Защита от перенапряжения – это экономичное решение для предотвращения простоев, повышения надежности системы и данных, а также устранения повреждения оборудования из-за переходных процессов и скачков напряжения как для силовых, так и для сигнальных линий. Подходит для любого объекта или нагрузки (1000 вольт и ниже). Типичные применения SPD в промышленных, коммерческих и жилых помещениях включают:

• Распределение энергии, шкафы управления, программируемые логические контроллеры, электронные контроллеры двигателей, мониторинг оборудования, цепи освещения, измерения, медицинское оборудование, критические нагрузки, резервное питание, ИБП, HVAC оборудование
• Коммуникационные цепи, телефонные или факсимильные линии, каналы кабельного телевидения, системы безопасности, цепи сигнализации, развлекательный центр или стереооборудование, кухня или бытовая техника

Согласно Национальному электротехническому кодексу® (NEC) и ANSI / UL 1449, УЗИП имеют следующие обозначения:

• Тип 1: Постоянно подключенные, предназначены для установки между вторичной обмоткой служебного трансформатора и стороной линии устройства максимального тока служебного выключателя (служебное оборудование).Их основная цель – защитить уровни изоляции электрической системы от внешних скачков напряжения, вызванных молнией или переключением батареи конденсаторов электросети.
• A Тип 2: Постоянно подключенный, предназначен для установки на стороне нагрузки устройства перегрузки по току сервисного отключения (сервисное оборудование), включая расположение фирменных панелей. Их основная цель – защитить чувствительную электронику и нагрузки на базе микропроцессоров от остаточной энергии молнии, скачков напряжения, генерируемых двигателем, и других внутренних событий.
• Тип 3: УЗИП в точке использования, установленный на минимальной длине проводника 10 метров (30 футов) от электрической сервисной панели до точки использования. Примеры включают в себя SPD с подключаемым шнуром, с прямым подключением и с розеткой

Для получения дополнительной информации о типах SPD (включая тип 4, тип 5 и комплектующие) см. Документ под названием «Рекомендации по применению типа SPD» на странице справочных материалов.

Устройства защиты от перенапряжения – автоматические выключатели, предохранители и защита от союзной электроники и автоматики

(3. 94 “± 0,039”) Д x (0,925 “± 0,030”) Вт (7)

0,8 дюйма (ширина) x 2,95 дюйма (высота) x 2,35 дюйма (глубина) (3)

1,2 дюйма x 1,4 дюйма x 3,6 дюйма (2)

1,5 дюйма x 2,5 дюйма x 4,5 дюйма (1)

2 “В x 3” Ш x 1,5 “Г, 5 см В x 7,6 см Ш x 3,8 см Г (1)

2 дюйма x 2 дюйма x 1,5 дюйма (8)

2,1 дюйма x 3,1 дюйма x 6,3 дюйма (2)

2,17 дюйма x 3,15 дюйма x 6,3 дюйма (1)

2,2 “В x 5,91” Ш x 4.72 “D (1)

2,37 дюйма x 1,84 дюйма x 1,61 дюйма (2)

2,4 дюйма x 1 дюйм (ширина) x 2,05 дюйма (высота) (2)

2,44 дюйма x 0,59 дюйма x 2,64 дюйма (2)

2,44 дюйма x 2,64 дюйма x 0,90 ± 0,04 (2)

2,525 дюйма x 4,9 дюйма x 4,2 дюйма (2)

2,6 дюйма x 0,9 дюйма x 1,2 дюйма (1)

2,8 “Д x 3,55” В x 2,6 “Ш, 70,8 мм Д x 90,5 мм В x 68 мм Ш (6)

2,8 дюйма x 4,6 дюйма x 2,2 дюйма (1)

2.81 дюйм (длина) x 4,06 дюйма (высота) x 4,75 дюйма (ширина) (1)

2,9 дюйма x 5,6 дюйма x 2 дюйма (1)

3,12 дюйма x 3,12 дюйма x 3,50 дюйма (2)

3,2 дюйма x 1,6 дюйма x 0,8 дюйма (3)

3,28 дюйма x 0,74 дюйма x 1,14 дюйма (7)

3,6 дюйма x 1,4 дюйма x 1,2 дюйма (1)

4,06 дюйма x 1,93 дюйма x 3,06 дюйма (2)

4,21 дюйма x 2,56 дюйма x 0,99 дюйма (3)

5,4 дюйма x 1,6 дюйма x 1,7 дюйма (1)

7. 62 мм Д x 2,54 мм Ш x 2,032 мм В (1)

11,096 дюйма (Ш) x 10,486 дюйма (В) x 17 дюймов (Г) (1)

17,7 мм Ш x 91,1 мм В x 77,5 мм Г (17)

18 мм Ш x 90 мм В x 67 мм Г (2)

19 мм Ш x 44 мм В x 69 мм Г (1)

24 x 49,9 мм (1)

24 мм Д x 47 мм В (1)

25 мм Д x 25 мм Ш x 67 мм В (1)

25 мм Д x 25 мм Ш x 72 мм В (1)

25.4 мм Д x 25,4 мм Ш x 68 мм В (1)

25,4 мм Д x 25,4 мм Ш x 93 мм В (1)

25,4 мм Д x 93 мм В x 25,4 мм Ш (1)

28 мм В x 28 мм Ш x 79 мм Г (2)

33 мм Д x 33 мм Ш x 120 мм В (1)

36 мм Ш x 76 мм В x 15 мм Г (2)

36 мм Ш x 90 мм В x 67 мм Г (3)

38 мм Д x 26,1 мм Ш x 60 мм В (1)

38 мм Д x 26,1 мм Ш x 65 мм В (1)

Диаметр корпуса 40 мм.(1)

45 мм В x 17,7 мм Ш x 52 мм Г (1)

45 мм Д x 17,7 мм Ш x 52 мм В (18)

45 мм Д x 17,7 мм x 52 мм В (1)

45 мм x 17,7 мм x 52 мм (3)

47 мм Ш x 103 мм В x 28 мм Г (1)

47 мм Ш x 104 мм В x 28 мм Г (1)

49 x 57 мм (1)

52,4 мм x 17,7 мм x 54,5 мм (1)

52,4 мм Д x 17,7 мм Ш x 54,5 мм В (1)

52. 5 мм В x 17,7 мм Ш x 55,5 мм Г (1)

61 х 50 х 40 мм (3)

62 х 19 х 40 мм (2)

79,6 мм (В) x 2 мм (Ш) x 54,6 мм (Г) (1)

79,6 мм Д x 6,2 мм Ш x 54,6 мм В (1)

89,8 мм x 17,7 мм x 52 мм (2)

89,8 мм Д x 17,7 мм Ш x 52 мм В (5)

90 мм В x 17,6 мм Ш x 65,5 мм Г (1)

90 мм В x 18 мм Ш x 67 мм Г (3)

90 мм В x 35.5 мм Ш x 65,5 мм Г (1)

90 мм В x 36 мм Ш x 67 мм Г (4)

90 мм В x 160 мм Ш (1)

90 мм Д x 17,7 мм Ш x 65,5 мм В (2)

92 мм Д x 6,2 мм Ш x 66,45 мм В (1)

93 мм Д x 112 мм Ш x 79 мм В (5)

94 мм Д x 25,4 мм Ш x 25,4 мм В (2)

96,8 мм x 17,7 мм x 65,5 мм (1)

96,8 мм В x 70,8 мм Ш x 65,5 мм Г (1)

97 мм В x 17.7 мм Ш x 52 мм Г (1)

97 мм (В) x 35,6 мм (Ш) x 65,5 мм (Г) (1)

98,5 мм (Д) x 25,3 мм (Ш) x 70 мм (В) (1)

98,5 мм (Д) x 37,25 мм (Ш) x 70 мм (В) (1)

98,5 мм (Д) x 49,2 мм (Ш) x 70 мм (В) (1)

100 мм В x 35,6 мм Ш x 57,9 мм Г, 3,94 дюйма В x 1,4 дюйма Ш x 2,28 дюйма (7)

100,0 мм x 35,6 мм x 57,9 мм, 3,94 дюйма x 1,4 дюйма x 2,28 дюйма (3)

100 мм В x 71,1 мм Ш x 57,9 мм Г, 3,94 дюйма В x 2. 8 дюймов Ш x 2,28 дюйма (3)

100,0 мм x 71,1 мм x 57,9 мм, 3,94 дюйма x 2,8 дюйма x 2,28 дюйма (3)

101,6 мм (В) x 152,4 мм (Ш) x 81,3 мм (Г) (1)

102 мм Д x 25,4 мм Ш x 25,4 мм В (1)

103 мм Д x 25 мм Ш x 63 мм В (1)

110 х 28 х 75 мм (1)

152,4 мм Ш x 101,6 мм В x 101,6 мм Г (3)

160 мм Д x 120 мм Ш x 90 мм В (3)

Услуги по тестированию и сертификации устройств защиты от импульсных перенапряжений

Наш проверенный опыт в области науки и техники безопасности позволяет нам обслуживать всю отрасль устройств защиты от перенапряжения (SPD), от простых SPD для легких коммерческих и жилых приложений до сложных SPD, которые отслеживают и записывают количество скачков напряжения и указывает состояние SPD.Наш обширный и гибкий портфель услуг охватывает исследования и разработки, доступ к мировому рынку, установку и конечное использование.

Обзор

УЗИП

предназначены для защиты от скачков и скачков напряжения, в том числе вызванных прямо или косвенно молнией. УЗИП используются как в виде законченных устройств, так и в качестве компонентов в электрическом оборудовании, установленном в системах питания переменного (AC) и постоянного (DC) тока.

Использование SPD часто определяется конечным пользователем или предписывается кодексом или местными требованиями.Например, Национальная ассоциация противопожарной защиты (NFPA) 780 и UL 96A, стандарт требований к установке систем молниезащиты, требуют использования защиты от перенапряжения как неотъемлемой части системы молниезащиты. Кроме того, Национальный электротехнический кодекс® (NEC®), NFPA 70, требует установки устройств защиты от перенапряжения (статья 285):

• В тех случаях, когда средства отключения определены для обеспечения нагрузки аварийной системы в лифтах, лифтах, эскалаторах, движущихся дорожках, подъемниках платформ и лестничных подъемниках
• Для систем данных критических операций оборудования информационных технологий
• Для промышленного оборудования со схемами защитной блокировки
• В или на контроллерах пожарных насосов
• В или на всех щитах и ​​щитах аварийных систем
• На всех уровнях распределительного напряжения в энергосистемах критических операций (COPS)

Использование SPD увеличилось в связи с распространением более сложной электроники, светодиодного освещения, фотоэлектрических устройств и устройств с микропроцессорным управлением, которые более подвержены повреждениям из-за скачков напряжения, вызванных молнией и коммутационными помехами.Потребности в защите от перенапряжения в здании будут варьироваться в зависимости от способности защищаемого оборудования выдерживать перенапряжения, желаемого уровня защиты, географии или местоположения оборудования, а также критичности его функций.

Услуги

Благодаря комбинированному тестированию устройств защиты от импульсных перенапряжений мы можем одновременно предоставлять решения для доступа к мировому рынку с маркировкой UL в Северной Америке, а также другие сертификаты и схемы для рынков по всему миру.Один процесс сертификации позволяет получить прибыль за счет более быстрого вывода на рынок. Этот оптимизированный и ускоренный процесс помогает сэкономить время и деньги благодаря хорошо зарекомендовавшей себя глобальной программе сертификации.

UL оценивает SPD на соответствие и безопасность следующим стандартам, но не ограничиваясь:

• США: UL 1449, Стандарт для устройств защиты от перенапряжения (SPD), издание 5, выпущенный 8 января 2021 г.
• Канада: CSA C22.2 NO. 269, серия стандартов SPD
• Мексика: NOM-003-SCFI (NMX-J-515-ANCE)
• Другие мировые рынки: IEC / EN 61643-11, -311, -321, -331, IEC 61643-31, IEC 61051

Области экспертизы

Мы предоставляем услуги по исследованию, тестированию и сертификации следующих типов УЗИП, но не ограничиваясь ими:

• Постоянно подключенные – УЗИП типов 1, 2 и 3
• Шнур подключен – УЗИП типа 3
• Шнур для наружного использования (RV) подключен – УЗИП типа 3
• Прямое подключение – УЗИП типа 3
• Тип розетки – УЗИП типа 3
• Открытый тип – УЗИП типов 1, 2 и 3
• УЗИП в литом корпусе – УЗИП типов 1 и 2
• УЗИП, сертифицированных для использования в указанном оборудовании – УЗИП типов 1 и 2
• Автоматические выключатели / УЗИП – УЗИП типов 1 и 2
• Фотогальваника (PV) – сборка компонентов 1, 2 и 4 типов и компонентные SPD 5 типа
• УЗИП постоянного тока – компоненты в сборе типа 1, 2, 3 и 4 и компонентные УЗИП типа 5
• Модульные компоненты SPD – сборка компонентов 1, 2, 3 и 4 типов и компонент 5 типа
• УЗИП дискретных компонентов – компонентный узел типа 4 и компонент типа 5, включает:
  • УЗИП металлооксидные варисторы (MOV)
  • Трубки газоразрядные (ГДЦ)
  • Кремниевые лавинные диоды (SAD) / лавинные диоды (ABD)
  • Гибридные устройства, состоящие из MOV, GDT, SAD и / или других компонентов

Возможности тестирования импульсных перенапряжений в Северной Америке и на Тайване

Мы инвестировали в оборудование для импульсных испытаний, чтобы упростить их и предложить гибкие варианты тестирования, которые могут сократить время вывода на рынок.В состав оборудования входит генератор импульсного тока, расположенный как в Северной Америке, так и на Тайване. Оборудование может подвергаться импульсным испытаниям в соответствии с мировыми стандартами устройств защиты от импульсных перенапряжений для устройств защиты от перенапряжения, рассчитанных на применение переменного, постоянного тока и фотоэлектрических (PV) приложений.

Как выбрать защиту от перенапряжения для вашего дома

Вы можете этого не осознавать, но ваша стереосистема, домашний компьютер, телевизор, видеомагнитофон, микроволновая печь – все, что имеет внутренние электронные схемы – подвергаются атакам каждый день. Атаки тихие, но разрушительные.

Виновник – ЭНЕРГОСИПЛИН . Скачки напряжения – это чрезвычайно короткие всплески электроэнергии, которые сжигают электрические цепи внутри приборов и электроники. Подробнее о скачках напряжения и источниках их возникновения см. В статье Факты о скачках напряжения .

Скачки напряжения могут не только разрушить бытовую технику и электронику, но и разрушить электрические розетки, выключатели света, лампочки, компоненты кондиционера и устройства открывания гаражных ворот.Как защитить себя?

Устройства защиты от перенапряжения могут предотвратить повреждения от большинства скачков напряжения.

Существует два типа сетевых устройств защиты от перенапряжения:

1. Устройство защиты от перенапряжения на служебном входе, которое устанавливается на вводной электрической сети или рядом с ней
2. Устройство защиты от перенапряжения в месте использования, которое используется на защищаемом приборе и включает в себя такие устройства защиты от перенапряжения, которые подключаются к розетке.

Для типичного дома многие эксперты рекомендуют минимальную сеть защиты от перенапряжения, состоящую из:

1. Устройство защиты от перенапряжения на служебном входе , защищающее входящую линию электропередачи, входящую телефонную линию, кабельное телевидение и кабель спутниковой антенны.Это можно сделать с помощью одного устройства защиты от перенапряжения, которое способно защитить все типы входящих линий (электрические, телефонные, кабельное телевидение и кабель спутниковой антенны) или отдельных устройств защиты от перенапряжения на каждой входящей линии. Защита входящей электрической линии может быть расположена на главном электрическом щите или электросчетчике.
2. Устройства защиты от перенапряжения в местах использования с ограничивающим напряжением 330 В для всей дорогой электроники и приборов, таких как телевизоры, видеомагнитофоны, стереосистемы и компьютеры; все имеют электронные схемы, чувствительные к скачкам напряжения.Восприимчивые устройства можно идентифицировать, потому что во многих случаях они имеют электронные кнопки, электронные часы или цифровые дисплеи. Если к прибору подключены другие провода (например, телефонные линии, кабель кабельного телевидения, антенный кабель или кабель спутниковой тарелки), эти провода или кабели должны проходить через устройство защиты от перенапряжения в точке использования, а также обеспечивать защиту на все строки.

Для домашнего офиса или особых медицинских нужд также может быть уместна дополнительная и иная защита от других типов перебоев в подаче электроэнергии.

Не существует устройства или системы защиты от перенапряжения, которые могут защитить от всех скачков напряжения . Прямой удар молнии в электрическую систему дома может оказаться слишком сильным для защиты от перенапряжения. Использование «двухступенчатой» системы защиты от перенапряжения должно защитить от большинства скачков напряжения.

Почему лучше иметь двухуровневую систему защиты от перенапряжения?

Комбинируя устройство защиты от перенапряжения на служебном входе с устройствами защиты от перенапряжения в точке использования, установленными на всей чувствительной электронике, создается лучшая система защиты.

1. Использование устройства защиты от перенапряжения на служебном входе обеспечивает защиту всей электрической системы. Они защищают такие вещи, как двигатели, освещение, розетки, выключатели света и все другие «проводные» предметы в доме, которые не подключаются к электрической розетке и не могут быть подключены к устройствам защиты от перенапряжения. устройство.
2. Если скачок напряжения возникает в результате удара молнии или колебания мощности в линиях электроснабжения, устройство защиты от перенапряжения на входе в сервисный центр может снизить скачок напряжения до более низкого уровня, прежде чем он попадет в устройство защиты от перенапряжения в точке использования.
3. Это помогает предотвратить повреждение устройств защиты от перенапряжения в месте использования из-за слишком сильных скачков, с которыми они не могут справиться. Это также помогает снизить уровень скачков напряжения на защищаемом приборе. поскольку уровень энергии скачка напряжения снижается на обоих служебных входах устройство и снова в месте использования устройства.
4. Устройства защиты от перенапряжения на служебном входе не исключают необходимости устройства защиты от перенапряжения в местах использования, потому что:
   1. Скачок напряжения может не возникать на входящих линиях электроснабжения.Например, молния может поразить внешний осветительный прибор, создав скачок напряжения в цепи, питающей свет. Если есть розетки в той же цепи, что и внешний светильник, любая электроника, подключенная к этим розеткам, будет лучше защищена, если используется устройство защиты от перенапряжения в точке использования.
   2. Устройства защиты от перенапряжения в месте использования помогают защитить бытовую технику от скачков напряжения, возникающих в доме.
   3. Высококачественные устройства защиты от перенапряжения в местах использования обладают способностью снижать скачки напряжения до более низкого уровня, чем типичные устройства защиты от перенапряжения на входе в сервисный центр.

Примеры устройств защиты от перенапряжения на входе в сервисный центр

Существуют устройства защиты от перенапряжения на служебном входе, которые устанавливаются в или на вашей главной электрической панели или в основании электросчетчика. Показано несколько примеров ниже. Требуется только одно устройство защиты от перенапряжения на служебном входе, если оно защищает все входящие линии, включая электрические, телефонные линии и линии кабельного телевидения. В качестве альтернативы на каждую входящую линию можно установить отдельные устройства.

Защита от перенапряжения на служебном входе на главной электрической панели (без защиты телефона или кабельного телевидения)

Защита от перенапряжения на служебном входе на электросчетчике (без защиты телефона или кабельного телевидения)

Защита от перенапряжения на служебном входе на главной электрической панели (со снятой лицевой крышкой).(Это устройство защищает линии электроснабжения, телефонной связи и кабельного телевидения.)

Устройства защиты от перенапряжения в местах использования – an альтернатива защитным приспособлениям для всего дома

Существует также несколько типов устройств защиты от перенапряжения на месте использования:

Устройства защиты от перенапряжения в месте использования (съемного типа): Возможно, вы уже знакомы с устройствами защиты от перенапряжения съемного типа. Они выглядят как полоски вилки, на одном устройстве есть несколько мест для подключения. Обычная вилка, если это специально не указано, не обеспечивает защиты от перенапряжения.Будьте осторожны при покупке таких предметов, чтобы убедиться, что вы получаете необходимую защиту от перенапряжения.

Plug-in (Место использования) Устройство защиты от перенапряжения

Электрические розетки для защиты от перенапряжения: Специальные электрические розетки содержат защиту от перенапряжения в тех местах, где у вас нет места или вам не нужен сетевой фильтр, например, в микроволновой печи на столешнице.

Электрическая розетка со встроенной защитой от перенапряжения

Терминология защиты от перенапряжения

Устройство защиты от перенапряжения и связанные с ним устройства защиты, представленные на рынке, могут сбить с толку домовладельца.Понимание терминологии может помочь.

Устройства защиты от перенапряжения

имеют несколько названий: устройства защиты от перенапряжения, ограничители перенапряжения, ограничители перенапряжения при переходных процессах (TVSS) или вторичные ограничители перенапряжения. Но по сути они выполняют ту же функцию защиты от скачков напряжения. Другие общие термины, которые вы можете услышать при покупке устройств защиты от перенапряжения, перечислены ниже.

Устройство защиты от перенапряжений: Для продуктов, которые можно найти в доме, это общий термин, который может относиться к TVSS или вторичным разрядникам для защиты от перенапряжений.Эти устройства предназначены для защиты оборудования, расположенного ниже по потоку, от скачков напряжения за счет уменьшения количества пропускаемого через них напряжения.

Многие электроэнергетические компании также используют вторичные ограничители перенапряжения и устройства, называемые грозозащитными ограничителями, по всей своей электросети, чтобы защитить свое оборудование от повреждения молнией. Устройства, которые они используют, более долговечны, но не могут снизить скачок напряжения до более низких уровней напряжения, чем это могут сделать домашние продукты.

Однако меры защиты от перенапряжения, применяемые коммунальной компанией, могут помочь домовладельцу за счет снижения уровня энергии скачка напряжения до того, как он дойдет до дома.

Вторичный разрядник для защиты от перенапряжений: Эти устройства предназначены для использования внутри или снаружи дома. В случае тестирования они проходят испытания в соответствии со стандартом C62.11 Института инженеров по электротехнике и радиоэлектронике (IEEE), Металлооксидные ограничители перенапряжения для цепей переменного тока, с импульсным перенапряжением 10 000 В и 5 000 А. IEEE C62.11 не является тестом и не назначает фиксирующее напряжение для вторичных ограничителей перенапряжения. Это затрудняет сравнение возможностей одного продукта с другим.

Эти устройства включают в себя устанавливаемые на счетчике устройства защиты от перенапряжения и съемные устройства защиты от перенапряжения, которые защелкиваются в электрической панели.

Ограничитель скачков напряжения: TVSS обычно предназначены для установки внутри дома. В случае тестирования они проходят испытания в соответствии со стандартом UL 1449 UL 1449 при скачке напряжения 6000 В и 500 А. UL 1449 назначает напряжение ограничения для TVSS, которое можно использовать для сравнения от одного продукта к другому.Эти устройства включают устройства защиты от перенапряжения в местах использования и устройства защиты от перенапряжения на служебном входе, установленные на электрической панели.

Ограничивающее напряжение: TVSS должны иметь заданное фиксирующее напряжение. Напряжение ограничения – это напряжение, при котором устройство защиты от перенапряжения начинает работать, перенаправляя скачок напряжения на землю. Чем ниже ограничивающее напряжение устройства защиты от перенапряжения, тем ниже оно снижает импульсное напряжение питания.

UL 1449, 2-е издание: Это стандарт испытаний, разработанный UL совместно с промышленностью для сертификации продуктов и обеспечения надлежащей маркировки продуктов TVSS.С помощью этого теста определяется напряжение зажима.

IEEE C62.11: В этом стандарте, разработанном Институтом инженеров по электротехнике и электронике, есть рекомендации по тестированию вторичных ограничителей перенапряжения. [IEEE C62.11: Стандарт для металлооксидных ограничителей перенапряжения для цепей переменного тока (> 1 кВ)]

Сквозное напряжение: Это остаточное перенапряжение, которое проходит через устройство защиты от перенапряжения после того, как устройство защиты «сжимается» в ответ на скачок напряжения.

Ограничивающее напряжение не определяет уровень сквозного напряжения для всех скачков напряжения. Например, если устройство защиты от перенапряжения в месте использования имеет ограничивающее напряжение 330 вольт, это означает, что устройство пропускает не более 330 вольт, если скачок напряжения точно соответствует размеру, форме и продолжительности В соответствии со стандартом испытаний, UL 1449.

, требуется скачок напряжения 6000 В.

Если то же устройство (с номинальным напряжением 330 В) подвергается скачку напряжения с более высоким уровнем энергии (напряжение, сила тока или продолжительность), сквозное напряжение, скорее всего, будет выше 330 вольт.

Металлооксидные варисторы (MOV): MOV являются распространенной технологией (не единственным типом) и лежат в основе способности устройств защиты от перенапряжения (TVSS) защищать от скачков напряжения. Как правило, чем они больше и чем больше их, тем лучше защита и более прочное и долговечное устройство защиты от перенапряжения.

MOV перенаправляют электрический ток в случае скачка напряжения. Как работает MOV, легче понять, если вы подумаете о нем как о водопроводном кране.В нормальных условиях, без скачков напряжения, MOV представляет собой «закрытый клапан», позволяющий току течь в электрической цепи, а не через MOV.

Если происходит скачок напряжения, MOV ограничивает напряжение, перенаправляя электрический ток (открывая клапан) из электрической цепи в систему заземления, пока импульсное напряжение не упадет ниже напряжения ограничения защитного устройства. Когда скачок напряжения закончился, MOV возвращается в положение «закрытого клапана».

Во время скачка напряжения вся избыточная энергия скачка отводится MOV, заставляя его нагреваться.Температура диска MOV может варьироваться от комнатной до нескольких сотен градусов после перенаправления скачка напряжения.

Чем выше напряжение скачка напряжения и чем дольше он длится, тем больше энергии необходимо отвести и тем горячее становится MOV. MOV являются жертвоприношениями, то есть они отводят конечное количество скачков напряжения до тех пор, пока они в конечном итоге не будут уничтожены. Они могут достичь конца срока службы только после одного большого всплеска или в течение нескольких лет после нескольких меньших всплесков.

Тепловой предохранитель: Поскольку MOV нагреваются при перенапряжении, существует вероятность возгорания устройства защиты от перенапряжения или материала, окружающего устройство защиты от перенапряжения. Второе издание UL 1449 проверяет пожарную безопасность устройств защиты от перенапряжения TVSS, требуя серьезных испытаний на перенапряжение, вызывающих отказ MOV.

Устройство защиты от перенапряжения проходит, если оно не создает опасности возгорания или поражения электрическим током. Обычно это достигается за счет использования теплового предохранителя.Согласно предыдущей версии UL 1449 условия перенапряжения могли привести к перегреву и возгоранию устройства защиты от перенапряжения. Тепловой предохранитель снижает этот риск.

Защита L-N, L-G и N-G: Электрическая система в вашем доме обычно представляет собой трехпроводную систему. Провода – это земля, линия (горячая) и нейтраль. Скачок напряжения может возникнуть на любом из этих проводов. Защита от перенапряжения должна защищать от скачков напряжения, проходящих через любой из этих проводов. Когда устройство защиты от перенапряжения указывает следующее, вы знаете, что все провода защищены: линия к нейтрали (L-N), линия к земле (L-G) и нейтраль к земле (N-G).Вторичные ОПН, установленные на служебном входе, имеют только защиту от линии к нейтрали (L-N), поскольку в местах их установки нет заземляющего провода.

State Farm® считает, что информация, содержащаяся в этой статье, является надежной и точной. Однако мы не можем гарантировать работоспособность всех элементов, продемонстрированных или описанных во всех ситуациях. Всегда консультируйтесь с опытным подрядчиком или другим экспертом, чтобы определить, как лучше всего применить эти идеи или продукты в вашем доме.

Спасибо нашим друзьям из State Farm Insurance за разрешение перепечатать эту статью.

Вернуться к списку электротехнических изделий

ESFI: Устройства защиты от перенапряжения – защита вашей электроники Защита вашего дома

Национальный электротехнический кодекс 2020 года требует наличия устройств защиты от перенапряжения в новых или отремонтированных домах. Узнайте, как эти устройства защищают ваш дом и вашу электронику.

Что такое скачок?

Скачок напряжения – это кратковременное перенапряжение, которое может повредить электрические устройства и является частой причиной отказа электрического оборудования.Скачки могут повредить и сократить срок службы:

• Системы отопления и кондиционирования
• Стирально-сушильные машины
• Водонагреватели
• Диапазоны и холодильники
• Освещение
• Развлекательные системы

По данным Национальной ассоциации производителей электрооборудования, в среднем в доме имеется оборудование на сумму 15 000 долларов, которое может быть повреждено скачком напряжения.

Распространенные причины скачков напряжения:
Подсчитано, что 80% скачков напряжения вызваны внутренними источниками

Внутренние источники:

• Включение / выключение крупной бытовой техники
• Неисправная проводка или слабые соединения
• Перегрузка цепей, короткое замыкание или замыкание на землю
• Восстановление мощности

Внешние источники:

• Молния
• Повреждение линий электропередачи
• Коммутация энергосистемы

НОВЫЕ Требования Национального электротехнического кодекса 2020 г.
Все новые и отремонтированные дома должны быть защищены зарегистрированными и одобренными устройствами защиты от перенапряжения типа 1 или 2.

Тип 1:
Постоянно подключенное устройство защиты от перенапряжения. Защищает от внешних и внутренних скачков напряжения. Может быть установлен внутри или снаружи дома.

Тип 2:
Постоянно подключенное устройство защиты от перенапряжения, установленное в коробке выключателя или рядом с ним. Снова защищает от внутренних или внешних скачков напряжения.

Тип 3:
Дополнительная защита. Устройство защиты от перенапряжения в месте использования. Должен использоваться вместе с УЗИП Типа 1 или Типа 2, чтобы соответствовать требованиям Кодекса 2020.

Используйте SPD типа 1, 2 и 3 для наилучшего уровня защиты.

Что такое рейтинги СПД? как правильно выбрать устройство защиты от перенапряжения

Выбор подходящих устройств защиты от перенапряжения (SPD) может показаться сложной задачей для всех типов, представленных сегодня на рынке. Рейтинг перенапряжения или рейтинг kA SPD – один из самых неправильно понимаемых рейтингов. Клиенты обычно просят SPD для защиты своей панели на 200 А, и есть тенденция думать, что чем больше панель, тем больше должен быть номинал устройства в кА для защиты, но это распространенное заблуждение.

Когда скачок напряжения попадает в панель, ему не важен и не известен размер панели. Итак, как узнать, следует ли использовать SPD 50 кА, 100 кА или 200 кА? На самом деле, наибольший скачок напряжения, который может проникнуть в проводку здания, составляет 10 кА, как описано в стандарте IEEE C62.41. Так зачем вам SPD на 200 кА? Проще говоря – на долголетие.

Итак, можно подумать: если 200кА – это хорошо, то 600кА должно быть втрое лучше, не так ли? Не обязательно. В какой-то момент рейтинг снижает свою доходность, только добавляя дополнительных затрат и не принося существенной выгоды.Поскольку в большинстве SPD на рынке в качестве основного ограничивающего устройства используется металлооксидный варистор (MOV), мы можем изучить, как / почему достигаются более высокие значения kA. Если MOV рассчитан на 10 кА и обнаруживает скачок напряжения 10 кА, он будет использовать 100% своей мощности. Это можно рассматривать как бензобак, где скачок напряжения немного ухудшит MOV (он больше не заполнен на 100%). Теперь, если SPD имеет два параллельных преобразователя 10 кА, он будет рассчитан на 20 кА.

Теоретически MOV будут равномерно разделить импульс 10 кА, поэтому каждый будет потреблять 5 кА.В этом случае каждый MOV использовал только 50% своей емкости, что значительно меньше ухудшает MOV (оставляя больше в баке для будущих скачков).

При выборе SPD для данного приложения необходимо учитывать несколько соображений:

Приложение:

Убедитесь, что УЗИП спроектирован для зоны защиты, в которой он будет использоваться. Например, SPD на служебном входе должен быть спроектирован так, чтобы выдерживать большие скачки напряжения, возникающие в результате молнии или переключения сети.

Напряжение системы и конфигурация

УЗИП

разработаны для определенных уровней напряжения и конфигураций цепей. Например, ваше оборудование служебного входа может получать трехфазное питание 480/277 В при четырехпроводном соединении звездой, но локальный компьютер установлен на однофазное питание 120 В.

Напряжение сквозное

Это напряжение, при котором УЗИП допускает воздействие на защищаемое оборудование. Однако возможное повреждение оборудования зависит от того, как долго оборудование подвергается воздействию этого сквозного напряжения, в зависимости от конструкции оборудования.Другими словами, оборудование обычно рассчитано на то, чтобы выдерживать высокое напряжение в течение очень короткого периода времени и более низкие скачки напряжения в течение более длительного периода времени.

Публикация Федеральных стандартов обработки информации (FIPS) «Руководство по электроэнергии для установок автоматической обработки данных» (FIPS Pub. DU294) содержит подробную информацию о взаимосвязи между напряжением ограничения, напряжением системы и продолжительностью всплеска.

В качестве примера, переходный процесс на линии 480 В, который длится 20 микросекунд, может вырасти почти до 3400 В без повреждения оборудования, разработанного в соответствии с этой директивой.Но скачок напряжения около 2300 В может сохраняться в течение 100 микросекунд, не вызывая повреждений. Вообще говоря, чем ниже напряжение зажима, тем лучше защита.

Импульсный ток

УЗИП

рассчитаны на безопасное отведение заданной величины импульсного тока без сбоев. Этот рейтинг колеблется от нескольких тысяч ампер до 400 кА или более. Однако средний ток удара молнии составляет всего около 20 кА, а самые высокие измеренные токи составляют чуть более 200 кА.Молния, ударяющая в линию электропередачи, будет распространяться в обоих направлениях, поэтому только половина силы тока идет к вашему объекту. По пути часть тока может рассеиваться на землю через коммунальное оборудование.

Следовательно, потенциальный ток на служебном входе от среднего удара молнии составляет где-то около 10 кА. Кроме того, одни районы страны более подвержены ударам молний, ​​чем другие. Все эти факторы необходимо учитывать при принятии решения о том, какой размер SPD подходит для вашего приложения.

Однако важно учитывать, что SPD номиналом 20 кА может быть достаточно для однократной защиты от среднего удара молнии и большинства внутренних скачков, но SPD на 100 кА сможет справиться с дополнительными скачками без необходимости замените разрядник или предохранители.

Стандарты

Все SPD должны быть протестированы в соответствии с ANSI / IEEE C62.41 и внесены в список UL 1449 (2-е издание) в целях безопасности.

УСТРОЙСТВА ЗАЩИТЫ ОТ НАПРЯЖЕНИЯ

В связи с распространением электроэнергии в современном мире, электроэнергетические системы подвергаются воздействию многих критических условий, таких как перенапряжения и скачки напряжения из-за ударов молнии или условий резкого переключения.Основное беспокойство вызывает состояние перенапряжения, которое может вызвать серьезное повреждение оборудования системы. Следовательно, необходимо установить устройство, гарантирующее защиту от повышенного или пониженного напряжения.

Устройство защиты от перенапряжения – это защитное устройство, которое подключается для защиты системы от перенапряжения. Он является компонентом системы электрической защиты и используется для защиты оборудования в системах передачи и распределения электроэнергии. Эти устройства, как правило, защищают электрооборудование от скачков напряжения.

Устройство защиты от перенапряжения:

Устройства защиты от перенапряжения

– это устройства, которые используются для защиты системы от скачков напряжения. Это общий термин, который используется для обозначения любого защитного устройства, используемого для защиты от перенапряжения. УЗИП предназначен для ограничения переходных перенапряжений и отвода волн тока на землю, чтобы ограничить амплитуду этого перенапряжения до значения, не опасного для электрических установок и распределительных устройств.

Термин устройство защиты от перенапряжения (SPD) используется для описания электрических устройств, обычно устанавливаемых в распределительных щитах, системах управления технологическими процессами, системах связи и других промышленных системах, работающих в тяжелых условиях, для защиты от скачков и скачков напряжения, в том числе вызванных молнией. .

Устройства защиты от перенапряжения относятся к следующим категориям:

• Ограничители перенапряжения
• Сетевые фильтры

Принцип:

Согласно Национальному электротехническому кодексу (NEC) разрядник для защиты от перенапряжений определяется как: “Защитное устройство для ограничения перенапряжения путем разряда или обхода импульсного тока, а также предотвращает протекание тока, сохраняя при этом способность повторять эти функции. «.

Ограничители перенапряжения VS Устройства защиты от перенапряжения:

Устройства защиты от перенапряжений и ОПН используются для одной и той же работы, т. Е. Для защиты оборудования от скачков напряжения. Однако многие люди не понимают своих приложений. Эта проблема возникает особенно на промышленных объектах, водоочистных сооружениях и некоторых других важных областях.

Ограничители перенапряжения:

Ограничители перенапряжения обычно устанавливаются на подстанциях для защиты оборудования путем устранения воздействия молнии и коммутационных перенапряжений.

Сетевые фильтры:

Основная задача системы защиты от перенапряжения – защита электронных устройств от «скачков напряжения». Устройство защиты от перенапряжения пытается ограничить напряжение, подаваемое на электрическое устройство, путем блокировки или замыкания тока, чтобы снизить напряжение до безопасного порога.

Как работает сетевой фильтр?

Устройство защиты от перенапряжения позволяет электрическому току течь от розетки к ряду электрических и электронных устройств, подключенных к удлинителю.Если напряжение в розетке повышается или превышает допустимый уровень, устройство защиты от перенапряжения направляет лишнее электричество в заземляющий провод.

В большинстве устройств защиты от перенапряжения M etal O xide V aristor (MOV) используются для отвода дополнительного напряжения.

Типы устройств защиты от перенапряжения:

Согласно стандартам устройства защиты от импульсных перенапряжений подразделяются на три различных типа:

• УЗИП высокого напряжения
  
• SPD среднего напряжения
  
• УЗИП низкого напряжения

УЗИП низкого напряжения не ограничивают напряжение, как УЗИП высокого и среднего напряжения.Устройства защиты от импульсных перенапряжений делятся на три класса:

Тип 1: Этот тип SPD используется в промышленных зданиях для защиты уровней изоляции от внешних скачков напряжения, вызванных молнией. Их можно установить между вторичной обмоткой сетевого трансформатора и стороной линии основного устройства защиты от перегрузки по току, а также стороной нагрузки основного вспомогательного оборудования. Он защищает систему от прямых ударов молнии.

Тип 2: Низковольтные УЗИП второго типа обычно устанавливаются на стороне нагрузки устройства защиты от перегрузки по току основного сервисного оборудования.Эти устройства защиты от перенапряжения также могут быть установлены на входе обслуживания, но должны быть установлены на стороне нагрузки основного устройства защиты от перегрузки по току. Эти типы УЗИП предотвращают распространение перенапряжения на установки и защищают систему от повреждений.

Тип 3: УЗИП этих типов обычно устанавливаются после главного выключателя и используются в качестве дополнения к типу 2.

Электрические скачки: как они возникают?

Самая повторяющаяся причина скачков напряжения – молния.Во время грозы он может ударить где-нибудь рядом с источником питания и повлиять на проходящее через него напряжение. Когда удар молнии поражает электрическую систему, он повреждает устройства, подключенные к системе, что приводит к потере эффективности.

Электрические устройства работают в определенном диапазоне напряжений. Когда эти устройства получают напряжение выше указанного напряжения, необходимого для их работы, они повреждаются. Однако электрические системы, защищенные разрядником для защиты от перенапряжений, не повреждаются, поскольку разрядник гарантирует безопасность электрической системы, передавая чрезмерное напряжение на землю.

Ограничитель перенапряжения не поглощает все проходящее через него высокое напряжение, но отводит его на землю, чтобы минимизировать влияние напряжения. Он работает с металлооксидным варистором (MOV). MOV – это в основном полупроводник, который чрезвычайно чувствителен к напряжению. MOV действует как изолятор при нормальном напряжении. При высоком напряжении он работает как проводник, а также как переключатель, который остается разомкнутым при нормальном напряжении переменного тока и замыкается при прохождении высокого напряжения.

Как работает ограничитель перенапряжения?

Ограничитель перенапряжения подключается параллельно оборудованию, которое необходимо защитить.Эти разрядники ограничивают перенапряжения, возникающие в оборудовании. Энергия, связанная с перенапряжением, передается на землю разрядником, в конечном итоге защищая оборудование.

Сильно нелинейная характеристика разрядника позволяет ему ограничивать напряжение на его клеммах почти постоянным значением в широком диапазоне токов разрядника. Напряжение на защищаемом оборудовании почти такое же, как и на ОПН.

Ограничитель перенапряжения обычно содержит клемму заземления, а также клемму высокого напряжения.Когда происходит скачок напряжения, разрядник направляет ток высокого напряжения непосредственно на изоляцию или землю, чтобы предотвратить повреждение системы.

Чтобы исключить нарушение изоляции, разрядник должен быть установлен правильно, чтобы изоляция оборудования не подвергалась перенапряжениям. Важно правильно подобрать параметры ОПН, чтобы избежать проблем в системе.

Значение ограничителей перенапряжения:

Ограничитель перенапряжения защищает оборудование от скачков или переходных напряжений в системах электроснабжения, возникающих в результате молнии или импульсного перенапряжения.Он не только передает дополнительное напряжение на заземляющий провод, но также позволяет нормальному напряжению продолжать свой путь.

.