УЗИП — защита от импульсных перенапряжений для приватного дома.
С самого начала вся молниезащита и защита от перенапряжений, появляющихся при грозе, ориентировалась на подобные величины, как киловольты и даже десятки и сотни киловольт.
Оборудование подобного класса защищается высоковольтными газоразрядными приборами РВО, РВС, РДИП, РМК и т.п.
УЗИП – данное устройство, которое оберегает оборудование и эл.приборы в сети 220-380В от импульсных перенапряжений.
При этом не нужно путать импульсное перенапряжение, просто с очень высоким, которое появляется при ситуациях на случай аварий – обрыве ноля или попадании фазы на нулевой проводник.
Импульсное продолжается не больше 1 миллисекунды.
Никакое реле контроля напряжения по прошествии этого времени отработать не успевает.
Кроме аббревиатуры УЗИП можно повстречать и иные популярные названия. К примеру, ОПС – ограничитель перенапряжения сети или ОИН – ограничитель импульсных стрессов.
Не обращая внимания на различные названия, практичное назначение у всех данных устройств одинаковая. Они должны исполнять две основные задачи:
-
оберегать оборудование от последствий удара молнии
Причем не обязательно от прямого попадания, но и от появляющихся “наводок” и импульсных разрядов при грозе.
От них поломаться могут не только работающие приборы, но и “спящие”.
Другими словами те, которые просто воткнуты в розетку – TV, холодильники, зарядки.
-
оберегать от перенапряжений при коммутациях
Как поймите, говорить об актуальности монтажа УЗИП в подобном варианте необходимо не исключительно для приватных домов, но и для квартир в высотках. Эта коммутация будет сопровождаться непродолжительным импульсом, который спалит вам электронные элементы телевизора, стиралки или компьютера.
От только от этого ни Устройство защитного отключения, ни диффавтоматы, ни реле контроля напряжения не смогут помочь.
А вот УЗИП по настоящему спасет дорогие приборы. Порой такие импульсы не приводят к капитальной неполадке, зато сопровождаются “зависанием” системы, потерей памяти и т.п. А это снова лишние траты на ремонт, наладку и обслуживание.
Если взять все бытовые электрические приборы и разбить их на категории электрической стойкости к импульсам напряжения, то выйдет следующая табличка:
Вот основные технические свойства, на которые необходимо обращать свое внимание при подборе УЗИП. Они в большинстве случаев прописаны на корпусе устройства.
-
номинальное и максимальное напряжение сети
Это напряжение, при котором устройство будет хорошо работать не срабатывая. При его превышении УЗИП становится энергичным.
-
номинальный и самый большой разрядный ток
Это ток, который УЗИП может пропустить через себя пару раз без последствий и риска выхода их строя.
-
уровень защитного напряжения или классификационное напряжение
Максимальное U на клеммах устройства, когда варистор начинает открываться при протечке через него конкретного тока.
-
класс устройства
Все УЗИП делятся на три класса или три типа. Эти классы подсказывают в каких местах необходимо устанавливать, то или иное устройство.
Данный тип рассчитывается на пиковое значение тока с фронтом 10/350мс.
Что это значит? Это означает, что рост тока до предельного показателя происходит в течение 10мс. Дальше его значение падает на 50% через 350мс.
Такое встречается собственно при прямом ударе молнии. Это очень небольшое время влияния, на которое другие защитные аппараты очень часто не успевают отреагировать. А при достаточном импульсном токе, просто ломаются, совсем не защищая подключенное оборудование.
А вот УЗИП при самых больших величинах этого показателя гарантированно убережет цепь хотя бы 1 раз.
Вид 1 применяется при наличии системы молниезащиты – молниеотвод, сетка из металла на здании.
Кстати, устройства класса 1 подобающей конструкции, при воздушном вводе проводом СИП и наличии отличного контура заземления, можно не прилагая больших усилий установить конкретно на опоре через специализированные прокалывающие зажимы и арматуру.
Они рассчитаны на пиковое значение тока с фронтом 8/20мс. Другими словами, максимум тока достигается за 8мс, а падает он частично за 20мс.
Автоматы, Устройство защитного отключения, реле снова же пропускают такой импульс, не успевая отреагировать своевременно.
УЗИП 2 класса должны монтироваться в вводных распредустройствах многоквартирных зданий жилого фонда или в уличных ВРУ приватных загородных домов и домов.
При воздушном вводе в здание данное условие прямо регламентируется правилами ПУЭ.
Выходит, что УЗИП Т-2 должны применяться почти всегда.
3-ий класс часто встраивают в сетевые фильтры и удлинители.
Эта защита необходима очень чувствительному электронному оборудованию. К примеру, очень дорогим медицинским приборам, компьютерам и т.п.
3-ий класс используют лишь как защиту к Т-2, и он имеет довольно невысокую разрядную способность.
Нужно обратить внимание, что для оснащения селективности защиты, нельзя ставить УЗИП различных классов параллельно друг за другом в одном месте. Иначе самый большой ток молнии с самого начала пойдёт абсолютно не через то устройство и просто сожгет его.
Чтобы этого не случилось, между УЗИП различного класса должен быть развязывающий компонент – индуктивность. Роль этой индуктивности делает обыкновенный провод или кабель.
Предлагаемое расстояние между различными УЗИП – не менее 10 метров.
Как работает УЗИП? Довольно легко. При краткосрочном превышении напряжения от заданного значения, происходит падение сопротивления варистора, встроенного в корпус.
Вот наглядная схема рабочего принципа этого прибора. Через автомат 220В подключена однофазная нагрузка. В данной же цепочке есть УЗИП.
Один его контакт сидит на фазе, другой на заземлении. Подключение в цепь параллельное!
При этом всегда внимательно посмотрите на длину проводников, которыми подключено УЗИП. Они играют очень важную роль.
Для эффектной защиты приходится сокращать расстояние по кабелю. По этому вся длина всей цепочки, через какую подсоединяется УЗИП (кабель на фазу + кабель до заземления) не должна быть больше 50см!
А сечение самого кабеля для типа-2 должно быть от 4мм2 и выше, для класса 1 от 16мм2 и выше. Более детально о всех нюансах подсоединения и ошибках при подборе правильной схемы читайте в другой статье.
Но вернемся к рабочему принципу. При нормальном однофазном напряжении в границах 220В, встроенный варистор имеет серьезное сопротивление. Исходя из этого ток через него не течет.
Если же происходит недолгий импульс, в несколько раз превышающий пороговое напряжение, варистор резко меняет внутреннее сопротивление, аж до нулевых значений.
Благодаря чему фаза через него спокойно устремляется на контур заземления. И все перенапряжение, говоря иначе, сливается в землю.
Как только импульс проходит, варистор автоматично идет назад в обычное (закрытое) состояние.
При довольно долгом влиянии импульса создается искусственное короткое замыкание, на которое срабатывает автомат, отключая всю цепочку.
Все зависит от величины импульса, его длительности, грозового разряда и силы тока.
Остаточное напряжение, которое все равно в определенной степени доходит до эл.приборов в этот недолгий временной промежуток, выходит сглаженным до неопасной величины и не оказывает плохих последствий.
Присутствуют модели УЗИП моноблочные, а есть картриджные, со снимающимся варисторным блоком.
При его выходе из строя вам не нужно менять полностью все устройство, будет достаточно заменить один компонент. Это все равно что заменить сгоревший предохранитель.
Как выяснить, что УЗИП поломалось? По цветному индикатору на лицевой панели.
Он должен заменить собственную раскраску с зеленого на красный.
Необходимым требованием установки УЗИП считается наличие аппарата защиты перед ним – автомата или предохранителя.
В любом автоматическом выключателе есть катушка, обладающая индуктивностью. А вы эту самую катушку, которая состоит из большинства витков, устанавливаете постепенно в цепь с УЗИП. Не забывайте, что мы раньше утверждали про самые большие расстояния проводников для подсоединения устройства?
Так вот, выставив перед УЗИП автомат, у вас сложиться ситуация, когда ток молнии, кроме самого ОПС, вынужден будет пройти через всю катушку, организуя на ней дополнительное напряжение. Порой эта величина может дойти до 100кВ!
По этому и ставят перед УЗИП предохранители с плавкой вставкой, длина которой всего несколько сантиметров.
Кстати, присутствуют модели УЗИП, в которых плавкая вставка встроена в корпус устройства.
Только не нужно путать назначение этих всех предохранителей или автоматов. Они не требуются для защиты самого ОПС. Их обязанность — отсоединить после срабатывания повреждённый компонент цепи.
УЗИП сделав собственную важную задачу, остается практически “закороченным”, и подать напряжение на все другое оборудование с короткозамкнутым элементом в середине цепи вы не сумеете.
При этом у этой защиты, когда она стоит конкретно перед самим аппаратом, а не на главном вводе, есть один серьёзный недостаток. А дело все в том, что большинство молний многокомпонентные и их разряд вызывает не один импульс, а несколько.
Причем импульсы эти могут достигать устройства одномоментно. Только представьте подобную картину – пришла первая волна самой большой величины и заставила не просто сработать УЗИП, но и вывела из работы сменный модуль (выпал красный указатель) с аппаратом защиты до него.
И здесь же за первым импульсом накатывает второй (всего через 60-80мс), а защиты то уже нет! По этому порой лучше защиту в виде автоматов или предохранителей разместить на главном вводе. Она после первого срабатывания будет гасить всю сеть 220В.
УЗИП очень часто ломаются (срабатывают без возможности восстановления показателей варистора) по двум причинам: