УЗИП: особенности выбора и применения
Даже кратковременные импульсные броски напряжения, в несколько раз превышающие номинальное, могут нанести непоправимый ущерб дорогостоящей электротехнике и электронике, а то и стать причиной пожара. Перенапряжение в сетях может возникать из-за грозы, аварий или переходных процессов. Например, импульсные перенапряжения могут стать следствием попадания молнии в систему молниезащиты или линию электропередач, переключения мощных индуктивных потребителей, таких как электродвигатели и трансформаторы, коротких замыканий.
Стандартный разрядник B или C (возможно, B + C) состоит из двух компонентов:
- Основа ограничителя
- Сменная вставка с защитным элементом
Основа
Основание защитного устройства установлено на DIN-рейке TS35. Оно имеет два хомута. Подключите провод фазы ( L ) или нейтральный ( N ) на котором может появиться слишком большой электрический потенциал. С другой стороны подсоедините защитный провод PE, который подключен к защитной линии распределительного устройства.
Защитный проводник должен иметь минимальное поперечное сечение 4 мм2, но не повредит взять ещё больше. В конце концов есть вероятность, что будет течь очень высокий ток.
Есть 3 контакта под терминалом PE. По стандарту в комплект входит вилка, которая вставлена в нужное место и позволяет соединять провода. Благодаря этим зажимам есть возможность удаленного уведомления в случае повреждения вставки или ее перегорания. Этот сигнал может быть подключен, например, к входу блока управления сигнализацией (смотрите схему). В этом случае панель управления будет проинформирована о повреждении вставки размыканием электрической цепи между красным и зеленым проводами.
Вставка
Вставка содержит все наиболее важные элементы, благодаря которым защитник правильно функционирует:
- Класс B (тип I) — основным элементом является просто искровой промежуток.
- Класс C (тип II) — здесь деталь варистор является основным элементом.
Основные технические характеристики, по которым оценивается работа ОПН
Защита от импульсов перенапряжения осуществляется различных сетей, высокого напряжения 6 -10 кВт до понижающей трансформаторной подстанции, с низкой стороны 380/220В. Любите играть в азартные игры? Играйте в Чемпион казино.Это самое новое и интересное казино в Рунете.Именно в чемпион казино онлайн вас ждут все возможные бонусные предложения и все возможные акции.Ну и конечно реальные и очень серьезные выигрыши.Которые выводят просто моментально по вашему запросу.Играйте и выигрывайте
Основные параметры УЗИП
| Un | Номинальное напряжение работы | Определяет напряжение сети к которой УЗИП подключается |
| Uc | Напряжение длительно допустимое | Максимальное, при котором устройство работает длительное время без повреждений |
| Up | Уровень напряжения защиты | Уровень на котором УЗИП отсекает импульс перенапряжения |
| Ta | Время срабатывания | Время в течении которого УЗИП срабатывает при воздействии импульса |
| In | Номинальный ток разряда | Рассчитанный ток при разряде через УЗИП |
| I max | Максимально допустимый ток разряда | Ток выше которого узип может быть разрушен |
Основные параметры ОПН для всех моделей общие, они могут существенно отличатся по величине:
- Максимальное рабочее напряжение, при величине которого ОПН не срабатывает, работая длительное время;
- Номинальное напряжение, при котором ОПН до срабатывания может продержаться до 10 минут;
- Устойчивость к токам короткого замыкания, при которых не пробивается защитная оболочка ОПН;
- Величина пропускания тока, эквивалентна в пределах класса защиты прибора;
- Расчетный ток коммутации импульса перенапряжения, при котором ОПН коммутирует фазу на контур заземления;
- Номинальный разрядный ток, величина зависит от класса прибора;
- Токи проводимости зависят от приложенного номинального напряжения, исходя из вольт-амперных характеристик варистора, они имеют очень маленькие величины.
Характеристики узип разных производителей
| Epcos A81…500 | Epcos | Epcos | Hakel HG20 | Hakel HG80 | |
| Рекомендации производителя | В сетях схемы подключенияN—PE УЗИП 1 и 3 класса | В сетяхN-PE УЗИП 1и 2 класса | Сети N-PE на вводе кабеля в здание, для УЗИП 2класса | Сети N-PE на ЛЭП при вводе в здание УЗИП 1 класса | |
| Пробивное напряжение | 500 В | 800В | 500В | 500В | 500В |
| Импульсное пробивное напряжение за 50 мс, менее кВт | 1.5 | 1,3 | 1.5 | 1.5 | |
| Максимально импульсный ток I imp | 2.3кА | 2,3 кА | 12кА | 20кА | 80кА |
| In | 10кА | 10кА | 40кА | 20кА | 60кА |
| I max | 20кА | 20кА | 40кА | 60Ка | 120кА |
Особенности распространенных видов реле напряжения
Благодаря реле напряжения во время перепадов энергии прибор не сгорит, не расплавится плата, не выйдет из строя электродвигатель. Стоимость приборов немалая, но они окупаются. Лучше предотвратить аварийные ситуации, чем покупать новую технику.
На рынке существует несколько видов несколько реле контроля разных производителей. Они обладают одинаковым принципом работы, хотя конструкция и набор дополнительных функций могут отличаться.
В современных устройствах установлена цифровая индикация. Она позволяет следить за уровнем напряжения в трех фазах. Также присутствуют дополнительные настройки. С их помощью регулируют работу прибора и обеспечивают простоту и удобство использования.
Кто подключает и где брать разрешение?
Перед подключением составляется договор с электросетевой организацией и хозяином участка. Подключаться следует специально предназначенным для этого оборудованием — это зажимы HEGEL 733 до 35 кв.мм
Все работы внутри участка по проводке электрических кабелей осуществляются самим владельцем участка. После этого нужно будет составить схему расположения электрических сообщений, если сетевая организация одобрит проведенные работы, то в 30-дневный срок они по закону обязаны произвести подключение, с выдачей документов.
Заявление и разрешение на подключение к городской электросети:
Какая стоимость подключения?
Стоимость подключения зависит от региона, в каждой области свои тарифы, но она в среднем не превышает 550 рублей за подключение к линии в 15 кВт. Это зависит от расстояния до близлежащих электросетей.
Эффективная защита от скачков напряжения на двух элементах
Защита от скачков напряжения изначально создавалось для безопасности человека, сохранения его жизни и здоровья от удара током. Такой прибор, как устройство защитного отключения (УЗО), применяется еще в качестве защитника от возможного снижения тока в сетевой проводке.
Но, главное то, что УЗО может уберечь вас от появления в цепи высокого напряжения, сохраняя при этом свое предназначение! Как выполнить модернизацию УЗО и сделать его более эффективным мы расскажем в этом материале ниже.
Что представляет собой варистор и принцип его работы
Вид варистора
Чтобы усовершенствовать устройство защитного отключения, для этого вам потребуется всего пара электронных компонентов. Резистор постоянного сопротивления с номиналом 10 кОм и мощностью рассеивания 5W и варистор, применяющейся в защитных трактах электронных приборов.
Относительно постоянного резистора все ясно, он выполняет функцию по снижению тока в электрическом тракте, посредством его рассеивания как тепловую энергию. У варистора задача стоит сложнее: в случае увеличении штатного напряжения в сети, происходит моментальное уменьшение внутреннего сопротивление варистора.
То-есть, в данный момент он уже работает как обычный проводник с мизерным сопротивлением, а не как резистор. Когда действующее напряжение примет стандартные значения, он возвращает свое изначальное сопротивление.
Сборка схемы защиты от скачков напряжения
Предположим, что устройство защитного отключения уже смонтировано у вас в электро-щитке и выполняет работу по защите определенной линии, а возможно и нескольких линий одновременно. Задача у нас заключается в том, чтобы объединить резистор с варистором по схеме последовательного подключения. Затем свободные концы проводников цепи нужно подключить один к фазе, идущей с выходной клеммы прибора защиты, а другой конец к «нулю» на входной клемме прибора. Нужно все сделать так, как показано на схеме.
Схемы защиты от перенапряжения
Принцип работы этой схемы такой: в то время, когда напряжение находится в пределах 275v, ток через цепь резисторов не проходит. Вернее будет сказать, что ток есть, но его значение довольно несущественное, и находится в пределах 1 мА. В случае неожиданного броска напряжения в цепи и превысит 275v, тогда варистор перейдет в открытое состояние и через эту цепочку начнет проходить ток со значением примерно 30 мА.
На данном этапе, устройство защиты среагирует на это и определит такое положение как утечку тока и в этот же момент разъединит цепь. Отключение происходит, как правило, меньше чем за 20 мс. Следовательно, вашим бытовым приборам не будет причинен ущерб, то есть, они не выйдут из строя в следствие критического перенапряжения.
Чтобы схема защиты получилась надежной и с долгим сроком службы, для этого варистор с резистором нужно спаять, а сверху одеть термоусадочную трубку.
Заключение
Важно знать: работы по усовершенствованию защиты от скачков напряжения необходимо выполнять при обесточенной домашней электросети! Собирать саму схему устройства удобнее всего на каком нибудь столе, а затем уже в щитке приборов останется только ее подключить. Как защитить дом или квартиру от высокого напряжения
Как защитить дом или квартиру от высокого напряжения
Как установить реле напряжения самому
Предыдущая запись Микроконтроллеры STM32 — STM32G0 первый микроконтроллер общего назначения
Следующая запись Radeon VII характеристики нового графического ускорителя
Классы защиты
По воздействию перегрузки могут быть двух типов волны повышенных напряжений: 8/20 или 10/350 микросекунды. Первое значение – время возрастания тока перегрузки, а второе означает время его затухания до нормальных значений тока в цепи. Второй тип значительно опаснее по степени воздействия.
Устройства 1 класса защиты предохраняют цепь от перегрузок 10/350 мкс. Такие нагрузки возникают при попадании молнии в линию электропередач на расстоянии менее 1,5 км от потребителя, ток перегрузки может составлять 25-100 кА. Большинство УЗИП 1 класса защиты собраны на разрядниках.
Возникает вопрос – зачем нужны УЗИП 2 и 3 класса? Поставил 1 класс, и решил проблему. Дело в минимальном токе срабатывания устройства. Для 1 класса он составляет 25 килоампер, и такое устройство может не сработать при меньшей силе тока и не защитить цепь. С другой стороны, устройства 2 и 3 класса при сильной перегрузке выходят из строя.
Ввод 1
У заказчика есть 4 ввода на два здания, все они имеют отличия, буду обращать внимание читателей по ходу статьи. Первый ввод
В электрощитовой увидел такую картину:
Первый ввод. В электрощитовой увидел такую картину:
1 – электрощитовая
Вверху слева – щиток с вводным рубильником, трехполюсный автомат D80.
Подробнее внутренности щитка:
1 – внутренности электрощита
Вверху – Трехфазный счетчик Энергомера, цифровой вольтметр Digitop ВМ-3, переключатель улица-генератор.
Вот поближе первый ряд, он будет очень важен для нас, поскольку там будут происходить все подключения:
1 – Выходы счетчика на переключатель
На рубильнике, вверху слева – провода (белый, голубой, коричневый), в разрыв которых нужно будет включить нашу схему реле защиты. Вот это место, ещё ближе:
1 – Переключатель счетчик-генератор
Гибкие провода справа на рубильнике – от генератора, который установлен на крыше здания.
Не смотря на то, что электрощит этот собирала солидная фирма, сразу видно грубую ошибку – обратите внимание на автоматы 25 Ампер:
1 – Грубая ошибка в выборе защитных автоматов
И если в правой части фото провод сечением 2,5 мм² понять и простить можно, то шесть проводков 1,5 мм² ни в какие ворота уже не лезет. Тут бы понизить номинал до 13 или 10А, но надо разбираться с нагрузкой, да и не за этим я пришёл на этот объект. Кому интересно – подробно рассматриваю эту проблему в статье про выбор автоматов в квартирный щиток. Там же – много ссылок на релевантные статьи.
Ладно, приступаем к сборке нашей схемы, которую я вынес в отдельный щиток:
Процесс сборки электрощита 1
Провод для монтажа использовал ПВ1, одножильный, сечением 4 мм². А точнее – распущенный на жилы ВВГ4х4. Подключал в разрыв через клеммное соединение под винт, сфотографировать не получилось, ниже ещё примеры будут.
Вот что в итоге получилось:
1 – Окончательный вид трехфазного реле контроля напряжения
Напечатал на обратной стороне крышки инструкцию по эксплуатации и настройке для пользователей. Текст приведу ниже.
Описание популярных моделей
Схемы подключения и настройки большинства моделей, предлагаемых отечественными производителями, имеют много общего, отличаться могут только деталями.
Приборы под маркой Зубр
Защитные устройства этой серии включаются схему энергоснабжения двумя способами:
- упрощенное внутреннее подключение;
- совместно с УЗО и защитным автоматом.
В первом случае нагрузка подсоединяется непосредственно к выходу прибора, а во втором цепь контроля замыкается через УЗО и АВ. Такое включение Зубра позволяет защитить линию не только от перепадов напряжения, но и от утечек по току.
Приборы имеют различные варианты исполнений, отличающиеся номинальными токами (25-63 Ампера). Верхний порог срабатывания – от 220 до 280 с шагом 1 Вольт, а его нижнее значение – от 120 до 210-ти Вольт. Время повторного включения в линию варьируется от 3-х до 600 сек. Шаг регулировки – 3 секунды.
Серия РН
РН-111
Модель РН-113 включается после электросчетчика и допускает ручное выставление значений нижнего и верхнего порогов срабатывания, индицируемых на встроенном в лицевую панель дисплее. Прибор способен автоматически подключать питающую сеть при восстановлении ее параметров после сильных скачков напряжения.
Для нормальной работы устройств этой серии необходим запас по мощности не менее 20%.
Помимо предельных значений на индикаторе высвечиваются параметры сети при отключении потребителя, а также время, оставшееся до включения. Номинальный ток составляет 32 Ампера; при желании он может быть увеличен за счет установки магнитного пускателя.
Серия УЗМ
Реле напряжения УЗМ-51М
Прибор УЗМ-51М, устанавливаемый сразу после электросчетчика, рассчитан на номинальный ток до 63-х Ампер и занимает сразу 2 модуля на DIN-рейке. Его стандартная ширина – 35 мм. Максимально выставляемая уставка по верхнему пределу напряжения составляет 290 Вольт. Нижний порог срабатывания по перенапряжению равен 100 Вольтам.
Время повторного включения, задаваемое пользователем вручную, может принимать два фиксированных значения – 10 секунд и 6 минут. Приборы серии УЗМ допускается устанавливать в сетях с любой системой заземления: TN-C, TN-S или TN-C-S.
Приборы от фирмы «DigiTOP»
РКН серии V-protektor используются только для защиты от перепадов напряжения. Они рассчитаны на номинальные токи от 16 до 63 Ампер. Верхний порог срабатывания задается в границах от 210 до 270-ти, а нижний – от 120 до 200 Вольт. Время автоматического восстановления включенного состояния – от 5 до 600 сек. Трехфазный прибор V-protektor 38 рассчитан на максимальный ток не более 10 Ампер.
Устройства марки АВВ
Реле напряжения АВВ
Популярные на рынке реле ABB серии CM позволяют регулировать порог срабатывания в широком диапазоне значений (от 24-х до 240 Вольт – в однофазных и от 320 до 430 Вольт в трехфазных цепях). Время восстановления у большинства моделей составляет от 1 до 30 секунд.
Варианты схем
Нельзя сказать, что существует одна конкретная схема. Каждый случай имеет свои особенности, поэтому подключение УЗО может производиться по-разному. Во-первых, устройство применяется в сетях однофазного и трёхфазного напряжения (это уже две разные схемы). Во-вторых, можно установить УЗО на вход и защитить таким образом от токовых утечек всю квартиру. А можно производить монтаж устройств для каждой отдельной линии, тем самым защищая только определённый участок электрической сети.
Пример подключения УЗО в однофазной сети на видео:
Так как схема для подключения УЗО имеет несколько вариантов, очень важно, чтобы вы могли их читать. Сейчас в паспортах многих электробытовых приборов и техники указано, как и через какой тип УЗО необходимо выполнять их подключение к электрической сети. Рассмотрим, как правильно подключить УЗО, на нескольких общих примерах
Рассмотрим, как правильно подключить УЗО, на нескольких общих примерах.
Что такое однофазная сеть?
При однофазной электрической сети потребители запитаны по двум проводникам – фаза и рабочий ноль. Номинальное напряжение в таких сетях – 220 В.
Однофазная сеть может быть двухпроводного и трёхпроводного исполнения. В первом случае используется два проводника – фазный и нулевой, на схемах они обозначаются английскими буквами «L» и «N».
Второй вариант помимо фазы и ноля предусматривает ещё наличие проводника защитного заземления (его обозначение «РЕ»). Основная функция этого заземляющего провода – дополнительно защитить людей от поражения электрическим током. За счёт его подсоединения к корпусам электроприборов, в случае замыкания фазы на корпус произойдёт отключение электропитания. Это спасёт и жизнь человека, и саму технику от перегорания.
А теперь поговорим о том, какой может быть схема подключения УЗО в однофазной сети.
Подключение на входе (в однофазной сети)
В этом случае монтаж УЗО производится в щитке после вводного двухполюсного автомата. Вслед за устройством защитного отключения располагаются отходящие автоматические выключатели. Такая схема включения УЗО обеспечивает одновременную защиту от токовых утечек всем отходящим потребителям.
Недостаток схемы в сложности поиска места повреждения. Например, произошло замыкание фазы на металлический корпус какого-то бытового прибора, включенного в данный момент в розетку.
Происходит срабатывание УЗО, в квартире исчезает напряжение. Если в это время в розетки были включены несколько приборов, то сразу определить повреждённый будет проблематично.
Такая схема имеет и положительные стороны. За счёт того, что используется только одно устройство защитного отключения, монтаж распределительного щитка обойдётся дёшево, да и сам он будет небольших размеров.
Имейте в виду, что широкое распространение получила ещё одна разновидность такой схемы, в ней между вводным автоматом и УЗО принято устанавливать счётчик электрической энергии.
Подключение на входе и на отходящих линиях (в однофазной сети)
При таком варианте схемы установка УЗО производится после вводного автоматического выключателя и ещё на каждую отходящую линию.
О том, что такое селективность поговорим чуть ниже.
Например, произошла утечка тока на одной из отходящих линий. Должно сработать устройство, которое защищает именно эту группу.
Если по каким-то причинам УЗО не отработало, то через определённое время (это называется выдержкой времени) отключится общее УЗО на входе, оно как бы подстраховывает отходящее.
Несомненный плюс такой схемы в том, что в момент повреждения будет отключаться только аварийная линия, а во всей остальной квартире подача напряжения не прекратится.
Недостатки подобной схемы в больших габаритах распределительного щитка и в дороговизне (УЗО – вещь не дешёвая, а при таком варианте их понадобится несколько).
На видео сравнение нескольких схем подключения:
https://youtube.com/watch?v=EQs-iqz-kAE
Можно немного сэкономить и опустить в этой схеме однофазное УЗО на входе, то есть выполнить монтаж только групповых устройств на отходящих линиях. Многие электрики вообще считают вводное УЗО лишней тратой денег, потому что каждая линия уже имеет свою защиту. Но как мы говорили выше, оно является своеобразной подстраховкой, на случай если выйдет из строя групповое устройство. Поэтому здесь всё зависит от ваших финансовых возможностей. Есть деньги – монтируйте схему с УЗО на входе. Если так накладно, установите только отходящие устройства, это тоже будет замечательно. Многие люди совсем не ставят УЗО, предпочитая экономить средства на собственной безопасности.
Технические характеристики
Ни одно описание устройств не обходится без информации о технических характеристиках. ОИН-1 имеет такие характеристики:
- Длительно выдерживает напряжение до 275В, при стандартной частоте в 50 Гц.
- Устанавливается на дин-рейку.
- Ширина 17,5мм, что совпадает с размерами однополюсного автомата.
- Во время работы потребляет ток 0,7 мА, при 275В.
- Соответствует ГОСТам и прошёл сертификацию, поэтому может выдерживать импульсы до 10 кВ, с Iкз=5000А.
- Есть версия ОИН-1С, оборудованная световым индикатором наличия напряжения в сети.
- Клеммники позволяют подключать токопроводящие жилы от 4 до 16 мм.
Особенности настройки РКН
Реле напряжения имеют три основные настройки:
- Установка порогового срабатывания по максимальному значению – Umax.
- Установка минимального значения, при котором происходит срабатывание устройства – Umin.
- Установка времени задержки коммутации после нормализации параметров электрической сети.
При установке пороговых значений необходимо соблюдать «золотую середину». Если пороги заданы слишком широко, то потребители могут не получить эффективную защиту. Пороги, заданные слишком жестко, становятся причиной слишком частого срабатывания РКН. Частые включения и выключения негативно влияют на эксплуатационный период как самого реле контроля напряжения, так и подключаемых нагрузок.
Управление настройками реле контроля напряжения может быть электромеханическим или цифровым. В первом случае пороговые значения устанавливаются переменным резистором, расположенным на передней панели, во втором – кнопками с отображением значений на LED-экране.
Некоторые РКН не имеют возможности настройки пороговых значений. Обычно нижний предел равен 170 В, а верхний – 265 В. Пороги определяются в заводских условиях, и изменить их самостоятельно невозможно. Эти приборы стоят дешевле. Но перед покупкой необходимо удостовериться, что такой допустимый диапазон соответствует эксплуатационным условиям.
Общие рекомендации по установке реле контроля напряжения
РКН являются достаточно дорогими устройствами, поэтому при их монтаже необходимо соблюдать несколько условий, среди них:
- Установка перед РКН автоматического выключателя стандартного исполнения, токовая нагрузка которого ниже максимальной токовой нагрузки реле напряжения на 20 %. Эта мера обеспечивает защиту прибора от короткого замыкания.
- Использование в комплексе с реле дополнительных защитных устройств – УЗО и стабилизаторов.
- При стационарной установке – обеспечение доступа для осмотра, обслуживания и параметрирования прибора.
Схемы подключения однофазных реле контроля напряжения
В зависимости от производителя РКН могут иметь разные варианты подключения. Перед тем как подключить реле контроля напряжения необходимо ознакомиться со схемой, указанной в инструкции или на его корпусе.
Однофазные реле обычно подключают в электросеть напрямую, то есть через их контакты протекает рабочий ток электросети. РКН монтируют в разрыве между электрическим счетчиком и группой потребителей. Для защиты от сверхтоков перед ним устанавливают дифавтомат. До прибора учета устанавливают вводный автомат, поэтому проведение монтажных работ при выключенном вводном АВ совершенно безопасно.
Этапы работ:
- Обесточить электросеть с помощью вводного автоматического выключателя. Для контроля отсутствия напряжения используют индикаторную отвертку.
- Установить РКН на DIN-рейку, защелкнуть фиксатор, проверить надежность удерживания прибора.
- Зачистить концы разрыва проводов, идущих от счетчика к нагрузкам.
- Закрепить провода, идущие от прибора учета, на штатных местах в верхней части РКН. Это – «фаза» и «ноль».
- Провод «фаза», идущий к потребителям, закрепляется на штатное место внизу прибора.
- Включить вводный автоматический выключатель и убедиться с помощью индикаторной отвертки, что напряжение поступает на вход реле.
- Включить РКН и выставить пороговые значения и время задержки включения.
Схема подключения трехфазных РКН в электрическую цепь
Трехфазные реле контроля напряжения могут подключаться двумя способами:
- Напрямую. В этом случае потребители в нештатных ситуациях отключаются контактами самого реле.
- Опосредовано. Такая схема подключения предусматривает прохождение рабочего тока через контакты не реле, а управляемого им магнитного пускателя. После магнитного пускателя устанавливаются одно- и трехполюсные автоматы, с помощью которых нагрузки разделяют на группы. Опосредованная схема подключения применяется в случаях обслуживания высокомощных нагрузок.
Проверка работоспособности реле контроля напряжения
Простых домашних способов проверки РКН на исправность не существует. Для того чтобы проверить реле контроля напряжения на работоспособность, в лабораторных условиях создают схему с имитацией нагрузки способом регулирования подаваемого напряжения. Прибор должен срабатывать на установленных пороговых значениях.
