Устройства защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП)

УЗИП

Перенапряжения возникают в электрических сетях как следствие тех или иных аварийных режимов. Они могут иметь продолжительный характер по причинам, несущим долговременный характер (низкое качество сети, перекос фаз, и так далее). Так же имеют место кратковременные импульсные перенапряжения. Они происходят вследствие резких включений или выключений нагрузки, либо вследствие резких переключений между нагрузками различного характера. Такие перенапряжения называют коммутационными. Наибольшую разрушительную силу имеют перенапряжения, вызванные грозовыми разрядами. Они могут возникать вследствие прямого попадания молнии в линии электропередач, а также при ударе молнии вблизи электрического кабеля, когда в нем наводятся токи по принципу электромагнитной индукции.

Ввиду большой опасности и огромного риска для дорогостоящего оборудования, подключенного к линии электропередачи, защита от перенапряжений приобретает огромное значение, очень тщательно выполняются связанные с ней меры, разрабатываются и изготавливаются в большом ассортименте устройства защиты от перенапряжений. Для защиты от перенапряжений, имеющих кратковременный импульсный характер, используется оборудование, называемое УЗИП (ОПН, разрядники, грозоразрядники). Они различаются по назначению – защита для силовых сетей, фотогальванических установок, телекоммуникационных сетей. Устройства защиты от перенапряжений для силовых сетей длятся на три типа в зависимости от уровня защиты. Первый тип – это начальная, самая грубая защита, выполняется на искровых разрядниках. Второй тип – средняя защита на варисторах. Третий – финишная защита, на диодах. Существуют комбинированные УЗИПы, выполненные, как правило, на варисторах.

Невзирая на огромную разрушительную силу, которую несет прямой удар молнии, намного больший экономический урон в современном мире представляют ее вторичные поражающие факторы, заключающиеся в возникновении перенапряжений в электрических цепях и электромагнитных импульсах. Молниезащита зданий включает в себя как меры по защите от первичных, так и от вторичных поражающих факторов (внешняя и внутренняя молниезащита).

Внутренняя молниезащита предполагает выполнение ряда мероприятий. К таковым относят экранирование, которое служит для уменьшения электромагнитных помех. Ее функции могут выполнять металлические конструкции и конструктивные элементы защищаемых объектов, которые соединяются с системой молниезащиты и заземления дома. Очень важным мероприятием внутренней молниезащиты зданий является выравнивание потенциалов – электрическое соединение всех металлических частей и коммуникаций объекта, в нормальном состоянии не находящимся под напряжением. Это соединение осуществляется на главной шине выравнивания потенциалов, соединенной с системой заземления дома.

Наиболее важным и значимым элементом внутренней молниезащиты зданий является применение устройств защиты от перенапряжений (грозоразрядников). Эти устройства устанавливаются в распределительный щиток, подключаются к фазам и заземлению дома. Разрядники предназначены для защиты от перенапряжений в линиях электропередач, вызванных грозовыми разрядами и коммутационными процессами в сетях. Перенапряжения, возникающие при попадании молнии непосредственно в линию электропередач, либо вблизи от нее, а так же после срабатывания внешней молниезащиты зданий, имеют наибольшие амплитуды и наиболее опасны. В свою очередь, коммутационные перенапряжения происходят намного чаще, и они также способны вывести из строя дорогостоящее оборудование. Разрядники подразделяются на три типа. Разрядники типа 1 (класс В) являются самой грубой защитой, служат для защиты от грозовых перенапряжений, отводят в систему заземления дома наибольшее количество энергии, ставятся первыми в главный распределительный щит. Разрядники типа 2 (класс С) служат для защиты от коммутационных перенапряжений, инсталлируются после разрядника типа 1, могут устанавливаться в этажный щиток. Разрядники типа 3 (класс D) – это самая тонкая, финишная защита, ставятся последними. Внутренняя молниезащита зданий может осуществляется комбинированными ограничителями перенапряжений, включающими в себя сразу несколько типов. В зависимости от количества фаз и типов сети, разрядники могут иметь различное количество полюсов. Так в сетях, где нейтральный и заземляющий проводники разделены, разрядник соединяется с заземлением дома при помощи дополнительного NPE-полюса.