Защита сети от перенапряжения

Виды скачков напряжения в сети электроснабжения

Трудно выбрать правильную систему защиты от перепадов напряжения, не зная их природу и характер. При этом все они имеют природный или техногенный характер:

1. Зачастую напряжение в сети становится стабильно низким. Причина – перегрузка устаревшей линии электропередачи (ЛЭП), например, в результате массового подключения электронагревателей или кондиционеров в соответствующий сезон.
2. В этих же условиях напряжение может оказаться завышенным длительное время при недостаточной нагрузке.
3. Возможна ситуация, когда при стабильном общем уровне питания в линии электроснабжения появляются импульсы и скачки высокого напряжения. Причиной бывает работа сварочного аппарата, мощного электроинструмента, технологического оборудования или некачественного контакта в ЛЭП.
4. Довольно неприятной неожиданностью является обрыв нулевого провода в сети 380 В питающей подстанции. В результате различной нагрузки по трем фазам возникает перекос напряжения, то есть на Вашей линии оно окажется слишком низким или завышенным.
5. Удар молнии в ЛЭП вызывает огромный скачок перенапряжения, что приводит к выходу из строя и бытовой техники, и внутренней проводки зданий, что приводит к пожару.

Как защищают бытовую технику пробки и автоматы

Долгое время в наших домах и квартирах универсальным средством обороны от перечисленных выше неприятностей оставались плавкие предохранители под названием пробки. На смену им пришли современные автоматические выключатели (автоматы), и бесшабашный народ перестал ставить «жучки», восстанавливая сгоревшие пробки. Сегодня во многих квартирах автоматические выключатели остаются практически единственным средством защиты от проблем в домашней электросети.

Во время работы автоматический выключатель срабатывает, когда протекающий через него ток превышает значение, указанное на его корпусе. Это позволяет защитить электропроводку от перегрева, короткого замыкания и возгорания в случае перегрузки. При этом перенапряжение успевает вывести из строя электронику, а при коротком скачке автомат даже не сработает.

Таким образом, мощный импульс, вызванный ударом молнии, проходит через автоматический выключатель и может пробить проводку с перечисленными последствиями.

Иными словами, от повышенного напряжения и его скачков или перепадов автомат не спасает.

Альтернативный вариант — реле контроля напряжения в сети

Бюджетной альтернативой стабилизатору является реле контроля напряжения, которое выполняет оговоренную нами функцию отключения электропитания при выходе напряжения в сети за допустимые пределы. В зависимости от исполнения, устройство срабатывает при перенапряжении, либо контролирует и его нижний уровень.

Существуют модификации реле, которые восстанавливают питание автоматически при его возвращении к допустимым пределам, или это нужно делать вручную. Наиболее совершенные устройства предоставляют возможность установки уровней напряжения, при которых наступает отключение потребителей и времени задержки при возвращении питания. Например, холодильник нельзя включать в сеть повторно в течение пяти минут, чтобы не повредить компрессор. Именно такое значение можно задать на реле.

При этом реле не обеспечивает стабильное напряжение, не компенсирует импульсные скачки и не защищает от грозового перенапряжения. Иными словами, такой способ защиты подходит в ситуации, когда напряжение в сети нормальное, но возможны его редкие и значительные отклонения, в том числе, в результате аварии в сети электроснабжения.

Существуют варианты исполнения для защиты отдельных потребителей в виде удлинителя или моноблока с вилкой и розеткой. Эти устройства рассчитаны на ток нагрузки 6-16А. Аналогичные приборы в модульном исполнении монтируются на электрощите.

Реле модульного типа может иметь на выходе переключающую группу контактов, нормально разомкнутые контакты, а также две отдельные группы нормально разомкнутых или нормально замкнутых контактов. Это позволяет реализовать разные варианты управления питанием потребителей.

Электромонтаж реле напряжения модульного типа можно выполнить по вышеприведенной иллюстрации. В любом случае устройство подключается после входного автомата. Нулевой провод подсоединяется к клемме N, а провода фазы — к нормально разомкнутым контактам реле.

Для защиты более дорогого устройства его номинальный рабочий ток выбирается на ступень выше, чем значение, указанное на корпусе входного автомата. Например, если перед реле установлен автомат на 40А, выбирают прибор с номинальным значением 50А.

Если устройство с необходимым значением рабочего тока отсутствует, либо стоит слишком дорого, его можно заменить реле напряжения с минимальным параметром нагрузки. При этом к его выходу подключается контактор необходимой мощности или пускатель, который подает напряжение на потребители.

Электромонтаж реле напряжения в паре с контактором приведен на схеме. В данном примере собственно реле напряжения подключается также после входного автомата, счетчика и УЗО. Провод фазы с выходного контакта реле подключается к клемме управляющей обмотки контактора, а к ее второй клемме подсоединяется нулевой провод (выступающая часть корпуса). На выходные клеммы контактора (дальняя часть корпуса) сверху подаются фаза питания и ноль, а снизу подключаются провода фазы и нуля потребителей.

При наличии нормального уровня напряжения в сети реле контроля замыкает выходные контакты и подает питание на обмотку контактора. Он, в свою очередь, замыкает выходные контакты и подает питание потребителям. При отсутствии напряжения в сети или выходе его за допустимые пределы цепи последовательно разрываются и питание нагрузки отключается.

В ряде случаев удобно использовать несколько реле напряжения для разных типов потребителей. При этом для наиболее дорогих электронных потребителей, как, например, компьютеры, можно задать с помощью соответствующего реле допустимый диапазон входного питания в пределах 200-230В.

Бытовым электроприборам с электродвигателями, как, например, холодильник или стиральная машина, можно установить диапазон напряжения 185-235В. Потребители типа утюга, обогревателя или водонагревателя могут питаться напряжением 175-245В. Внутренние таймеры реле можно настроить на разное время задержки возобновления питания.

От чего защищает ИПБ

Основная задача источника бесперебойного питания (ИПБ) – обеспечение потребителей электроэнергией при отсутствии напряжения в сети. Наиболее часто этот прибор используют для питания компьютеров. Хотя ИПБ обеспечивает напряжение 220 вольт непродолжительное время, имеется возможность сохранить информацию и выключить компьютер. Актуально применение источника бесперебойного питания при использовании малогабаритной электростанции для беспрерывной подачи энергии в момент ее запуска.

Очевидно, что применение ИПБ функционально, если в сети электроснабжения дома установлено реле напряжения. При использовании аккумулятора достаточной емкости к источнику бесперебойного питания может быть подключен газовый котел. Аккумулятора на 60 АЧ хватит для обеспечения напряжением котла мощностью 160Вт примерно в течение суток.

ИПБ с двойным преобразованием работает при изменении напряжения на входе в широких пределах, однако стоит очень дорого.

Вероятно, в большинстве случаев, в бытовых целях практичнее использовать одновременно недорогой источник бесперебойного питания и стабилизатор или реле напряжения.

Чем поможет сетевой фильтр

Чаще всего бытовые сетевые фильтры выполнены в виде удлинителя. Таким образом, к нему может быть подключено сразу несколько единиц бытовой техники. Фильтры отличаются количеством розеток и длиной кабеля. Обычно устройство снабжается собственным выключателем с индикацией подачи питания. Фильтр может иметь индивидуальные выключатели питания для каждой розетки.

Ряд моделей имеют защиту от короткого замыкания и перегрузки. Общий ток нагрузки устройств такого рода не превышает 6-16А. Собственно фильтр таких устройств состоит из нескольких конденсаторов и катушек индуктивности. Таким образом, обеспечивается защита электроники от маломощных и коротких импульсов помех. Последние могут создаваться, в том числе, бытовой техникой, подключенной в домашней сети.

Заметим, что блоки питания большинства современных электронных приборов уже имеют аналогичные схемы в своем составе. Иными словами, подобные сетевые фильтры можно рассматривать как удлинители с дополнительной фильтрацией и сервисными возможностями.

Как защитить квартиру от превышения напряжения

От скачков напряжения перегорают лампочки, выходит из строя бытовая техника и даже может произойти аварийная ситуация в квартирной электропроводке. Повышенное напряжение наблюдается при перекосе фаз и других проблемах на линии. Давайте разбираться, как можно защитить электрооборудование квартиры от превышения напряжения.

Причины

Итак, по каким причинам происходит превышение напряжения в сети?

1. Перекос фаз.

2. Импульсные перенапряжения или т.н. скачки напряжения.

3. Колебания, вызванные разницей нагрузки в разное время суток или время года.

Стоит отметить что в ГОСТ 29322-2014 сказано: «напряжение питания не должно отличаться от номинального напряжения системы больше чем на ±10%» что для 220В лежит в пределах 198-242В.

Перекос фаз

Происходит в результате полного отгорания нулевого проводника на вводе в дом, квартиру или от ТП, или сильного ухудшения его контакта. При этом все однофазные потребители, которыми в большинстве случаев являются квартиры, оказываются соединёнными последовательно на Uлинейное.

Тогда напряжение между ними распределяется по закону Ома, где в качестве сопротивления R выступает приведенное сопротивления подключенной в квартирах нагрузки. Если сказать простым языком, то там, где подключено мало приборов и они маломощные напряжение будет высоким, а где подключены мощные обогреватели – низким.

Кстати, при отгорании нуля на вводе характерно такое явление как «две фазы в розетках».

Импульсные перенапряжения

Часто возникают в результате включения отключения мощных электроприборов или их группы. К этой же причине относятся и сварочные работы, чаще всего такое случается в частном секторе, когда какой-нибудь домашний мастер в очередной раз решает «подварить» ворота или забор.

Также скачки в питающей сети могут возникать из-за плохого контакта на воздушной линии электропередач (ВЛЭП),

Из-за погодных условий, таких как ветер, метель, ливень, гроза также может «прыгать» напряжение. Это происходит из-за их воздействия на ВЛЭП.

Сезонные или суточные колебания

В разное время суток происходят колебания напряжения из-за того, что изменяется нагрузка, например, вечером, когда люди приходят с работы они включают электроплиты, обогреватели и другие электроприборы, ток возрастает и в результате происходят просадки напряжения, а ночью, когда все спят и нагрузка уменьшается – напряжение может наоборот быть повышенным.

Летом также может повышаться напряжение, потому что отключаются электрокотлы и прочая техника. Хотя в городах летом наблюдаются просадки напряжения в связи с тем, что повсеместно начинают работать кондиционеры.

Если сказать простым языком, то колебания напряжения обусловлены тем, что на подстанции есть возможность регулировки напряжения либо с помощью переключения проводов к отводам обмоток, либо с помощью специальных систем. Так для того, чтобы обеспечить какой-то усредненный уровень напряжения под определенной нагрузкой и устанавливается определенное его значение. В результате, когда нагрузка большая – оно может проседать, а когда нагрузка маленькая – наоборот, повышаться.

Последствия

В результате длительных повышенных напряжений на нагревательных приборах выделяется большая мощность, что сокращает срок службы. При значительных превышения могут выходить из строя полупроводниковые и другие электронные компоненты бытовой техники – диоды, транзисторы и конденсаторы входных фильтров.

Последствия импульсных перенапряжений в сущности такие же, но амплитуда импульсов в этом случае может достигать нескольких киловольт.

Вероятны разные развития событий:

• Перегорание предохранителей электроприборов;

• Выход из строя компонентов схемы;

• Срабатывание автоматических выключателей;

• В самых негативных случаях возможны и возгорания.

Способы защиты

Чтобы обезопасить квартиру от превышения напряжения используют либо стабилизаторы, которые нормализируют напряжения до нормального уровня, либо отключают питание при критических параметрах сети.

В связи с этим можно выделить два вида приборов:

• Регулирующие (стабилизаторы или ручные ЛАТРы);

• Коммутирующие (РКН, РН, УЗМ и пр.).

Рассмотрим их особенности по отдельности.

Реле напряжения

Под названием «реле напряжения» на современном рынке представлено множество устройств, начиная от «безымянного» Китая, заканчивая популярными и общепризнанными моделями, так можно выделить следующие:

Принцип действия:

• Есть встроенное реле для отключения цепи;

• Следит за напряжением в сети;

• Вы можете установить верхний и нижний предел допустимых напряжений питания;

• Когда напряжение в электросети станет больше или меньше установленных пределов – реле отключится и защищаемая цепь обесточится. Это может быть, как отдельный электроприбор, так и вся квартира;

• Не спасает от импульсных перенапряжений;

• Защищает только от повышенного или пониженного напряжения.

В зависимости от модели, устройство может работать как реле:

• Максимального;

• Минимального;

• Максимального и минимального напряжения.

Такой функционал позволяет обеспечить защиту только от повышенного или пониженного напряжения, что уменьшит число отказов или отключений электроустановки. В некоторых случаях пониженные значения питающей сети являются допустимыми для работы, а в некоторых наоборот (например, электродвигателя не «любят» пониженного напряжения – сильно снижается момент и растёт ток).

По исполнению бывают:

• Для установки на DIN-рейку в электрощит;

• Для подключения в розетку (розеточные реле).

По числу фаз – однофазные и трёхфазные. При сборе трёхфазного щита также можно использовать три однофазных реле напряжения.

Оба исполнения одинаково хороши – розеточным реле можно обезопасить отдельное устройство, например, установив прибор для защиты холодильника, или группу устройств, например, компьютер подключенный через удлинитель.

Рассмотрим некоторые популярные модели для монтажа на DIN-рейку:

РН-106 или РН-104 – модели отличаются только номинальным током – 63 и 40 А соответственно. Диапазон регулирования срабатывания по Umin (минимальное напряжение) от 160 до 210 В, а по Umах от 230 до 280В. Также настраивается время, через которое произойдет автоматическое повторное включение (также называют АПВ или задержка включения) – от 5 до 900 с. У прибора удобные и интуитивно понятные органы регулировки.

Схема подключения довольно стандартна для аналогичных приборов.

РН-111М и РН-113М – это реле напряжения от того же производителя, но более позволяет применять его в большем диапазоне задач, ограничивать только максимальное или минимальное напряжение, или оба порога срабатывания. Главное 111 и 113-й модели – номинальный ток 16 и 32А соответственно, а также РН-113М занимает на 1 модель в щите больше чем 111М. Остальные характеристики у него, как и остальных устройств этого типа подобны.

Обратите внимание, что у устройства цепь питания отделена от исполнительной цепи, а на выходе стоит реле с нормально-замкнутым контактом, что также позволяет реализовать большее число схем защитной автоматики.

На примере РН-113М схема подключения может быть выполнена в двух вариантах, в зависимости от выполняемой функции (ограничение верхнего, нижнего или обоих уровней напряжения). Для РН-111М – аналогично.

Учтите, что реле напряжения должно быть установлено в цепи защищенной автоматическим выключателем (на схеме QF), поскольку функции защиты от перегрузки в подавляющем большинстве моделей нет.

Для увеличения мощности, которую коммутирует реле – используйте контактный пускатель, подключив его катушку вместо нагрузки, а саму нагрузку к силовым контактам КМ.

Смотрите также: Схемы подключения реле напряжения в однофазной и трехфазной сети

УЗИП и ОИН

Устройство защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП) используется для защиты не от повышенного напряжения, а от высоковольтных скачков (импульсов). Представляют собой устройства, которые при возникновении импульсного перенапряжения величиной в несколько киловольт сбрасывают энергию импульса на землю.

Пример такого устройства является ОИН – ограничитель импульсных перенапряжений. Внутри которого установлен варистор.

Как уже было сказано, устройство подключается между фазным и защитным проводником. В случае использования системы TN-C (без заземления) – допускается установка между фазой и нулем после автомата.

Главным недостатком перечисленных устройств является то, что они условно одноразовые. Если энергия высоковольтного импульса была больше той, что может рассеять варистор в ОИН, то он выйдет из строя.

Но учтите, что установка таких приборов как УЗИП должна быть проведена только после консультации с опытным электриком. Поскольку сам по себе прибор может представлять опасность, если установлен, например, до автоматического выключателя, тогда ток КЗ, в случае пробоя УЗИП будет очень высоким, а отключить цепь сможет только ближайший автоматический выключатель, и будет очень плохо, если последний окажется аж в КТП. Также нельзя забывать и о том, что УЗИП может сработать и по причине естественного старения.

УЗМ

Хочется сказать отдельное слово о таких устройствах как УЗМ-50Ц и его аналогах производства ЭКМ «МЕАНДР», это комбинированное устройство, оно обеспечивает и функции реле напряжения, и защиты от высоковольтных импульсов, и вольт-амперметра. При этом производитель рекомендует использовать его совместно с полноценным УЗИП. Это обусловлено малой мощностью варистора. Технические характеристики приведены ниже:

На корпусе прибора кроме органов управления (двух кнопок) расположен трёхразрядный индикатор, на котором выводятся параметры при настройке, состояние и текущее напряжение, ток или потребляемая мощность.

Схема подключения достаточно простая, она приведена ниже.

Стабилизатор

И наконец для обеспечения стабильного напряжения в бытовой сети, а также защиты от скачков напряжения применяются стабилизаторы напряжения. Они бывают:

• релейные;

• электронные;

• электромеханические;

• феррорезонансные;

• инверторные.

Самый дешевый вариант – релейные, а самый дорогой – инверторные. Стоит отметить что феррорезонансные приборы в настоящее время используются редко. Они использовались во времена СССР для питания телевизоров. Одним из популярных производителей является отечественная «РЕСАНТА», пример продукции которой вы видите ниже.

Релейные, электронные и электромеханические стабилизаторы построены на базе автотрансформатора, отличается лишь способ переключения отводов от его обмоток. Переключение может осуществляться с помощью:

• реле;

• сервопривода и подвижной щетки (электромеханические);

• симисторов (электронные)

Подробнее мы рассматривали их принцип работы и виды в статье — Сетевые стабилизаторы напряжения 220В

Если кратко, то стабилизатор сетевого напряжения – это устройство, которое поддерживает одинаковое значение выходного напряжения при изменении входного, в установленных конструкцией пределах. Регулировка происходит плавно (сервоприводные приборы) и с заданным шагом (релейные или электронные).

По мощности эти приборы бывают как маломощные – на 500 Вт, для питания отдельных приборов, так и способные защитить всю квартиру – мощностью больше 10 кВт. По количеству фаз – однофазные и трёхфазные. На фото ниже вы можете наблюдать трёхфазную модель «РЕСАНТА АСН-15000/3-ЭМ», мощностью в 15 кВт.

Заключение

Посетители часто спрашивают «что лучше стабилизатор или реле напряжения?». На этот вопрос нельзя дать однозначный ответ, поскольку это разные приборы. Но если вы установите реле напряжения перед стабилизатором, то обезопасите не только электросеть вашего дома, но и сам дорогостоящий стабилизатор. В то время как для защиты отдельных электроприборов можно использовать как стабилизаторы, так и розеточные реле напряжения, так и эти устройства в паре.

Алексей Бартош

Почему электричеством нельзя пользоваться в грозу — или все-таки можно?

Существует сотни причин не выключать технику. Многие так и делают с надеждой, что молния попадает в ЛЭП раз на 20 лет, и на этот раз пронесет. Но, зачем играть в лотерею, если можно защититься и спокойно пользоваться электричеством. Давайте разберемся, чего именно стоит опасаться во время грозы.

Миф о том, что электротехника — грозовой магнит

Как Вы уже поняли, электроприборы не притягивают молнии. Этот миф очень похож на то, что якобы нельзя в грозовую погоду пользоваться мобильными телефонами — это не правда. Такое утверждение появилось после того, как в 2006 году в «Британском медицинском журнале» bmj.com была опубликована статья о том, что мобильный телефон усугубляет последствия удара молнии. Но, в тексте нет ни слова о том, что мобильники притягивают грозу.

Интересно: в статье говорилось о металлических телефонах. Были зафиксированы случаи, когда после удара молнии металлический корпус телефона раскалялся и наносил серьезные ожоги. Но, статья вышла в 2006 году, а сейчас корпусы смартфонов делают преимущественно из пластика, как у Samsung и стекла, как у iPhone. Информация из статьи уже утратила актуальность.

После выхода статьи, газеты начали массово печатать заголовки типа «Мобильные телефоны опасны во время грозы». Везде говорилось, что жертвы во время удара говорили по телефону или то, что он у них был при себе. Тема вызвала резонанс и начала еще больше раскручиваться. Так появился на свет этот популярный миф. Но, могут ли в действительности электроприборы притягивать грозовые разряды?

Как электроприборы влияют на грозу

На самом деле, выключенная или включенная бытовая электротехника никак не влияет на грозу. Это связано со спецификой возникновения данного природного явления. В облаках скапливается статический заряд с силой в полмиллиона ампер и напряжением в миллионы вольт. Чтобы разрядить такую энергию необходимо нейтральное поле, способное пропустить ток сверхвысокой мощности.

Поглотить такую энергию может только земля. Природный барьер между плюсовой тучей и минусовой землей — воздух, который сам по себе диэлектрик. И как только скопившийся заряд набирает достаточно мощности, чтобы пробить эту природную изоляцию — появляется молния. Чаще всего электрический разряд идет по дождевым каплям — пути наименьшего сопротивления, а на земле нацеливается в высокие объекты: железные трубы, мокрые деревья, молниеотводы и т.д. Мизерное электромагнитное поле смартфона и или другой техники никак не может повлиять на заряд такой мощности.

Техника не притягивает грозовые разряды, но она может пострадать от них. Чтобы этого не случилось, ее нужно защитить.

Как защитить технику от грозовой погоды?

Вопреки популярному заблуждению молнии никогда не бьют в сами провода высоковольтных линий. Они попадают в мокрые от дождя столбы и по ним проходят в землю. Но, проходящий разряд сверхвысокой мощности создает сильное электромагнитное поле. Из-за него в ЛЭП возникает импульс высокой мощности.

Чем опасен импульсный разряд?

Электронный импульс двигается по проводнику, заходит в домашнюю сеть и через розетку попадает в электроприборы. Из-за этого выгорает вся электроника с микросхемами. Импульсный разряд сжигает полупроводниковые элементы (резисторы, тиристоры и т.д.). Как правило, электроника после такого уже не пригодна к ремонту.

Для нагревательных электроприборов сверхмощный электрический импульс не опасен, так как он длится меньше секунды и за это время не успевает нагреть металл до опасных температур.

Электрический импульс от грозы может прийти в дом не только по ЛЭП, но и по телефонному или интернет-кабелю. В таком случае выгорят все приборы с проводниковым подключением к интернету.

Пожар из-за такого разряда, вряд ли возникнет, но вреда от этого немало. За долю секунды сверхток успевает сжечь электронные платы. Чтобы был очаг возгорания, на плату нужно нарочно налить бензина. Такой случай может быть лишь раз на тысячу. Тем не менее электронная техника стоит недешево и требует защиты.

Как защититься от грозового импульса?

Для защиты нужно купить устройство защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП) или, как его еще называют, разрядник. Чтобы заряд полностью рассеялся, он должен пройти через несколько степеней заземленной защиты:

1. УЗИП на столбе высоковольтных линий — проводит ток свыше 100 кА;
2. Класс 1 (В) — проводит от 50 кА до 100 кА, устанавливается на предприятиях, административных зданиях;
3. Класс 2 (С) — снимает от 15 кА до 50 кА;
4. Класс 3 (D) — проводит от 8 кА до 45 кА.

В квартирах часто ставят класс D, а в частных домах С и D один за другим — для большей эффективности. Невозможно предвидеть в какой именно столб ЛЭП попадет молния. Например, если это случится неподалеку, с большой вероятностью класс D не защитит сеть.

Класс B ставят на вводе в многоэтажки, куда заводят провода с сечением 25 мм2 и больше. Более тонкая жила не может пропустить столь мощный импульс, и ставить на нее разрядник высокого класса нет смысла.

Бытовой УЗИП состоит из химического полупроводникового состава, пропускающего сверхвысокие токи. С одной стороны к нему подключен провод, а с другой — земля. Как только по проводнику протекает импульс сверхвысокой мощности, химический состав пропускает его через себя в землю.

Чтобы понять, что грозозащита сработала, многие производители делают состав таким, что меняет цвет при разряде. Это не значит, что разрядник одноразовый. Некоторые бренды заявляют о том, что их модели рассчитаны на 2-3, а то и больше срабатываний.

Если разрядник недорогой, лучше его заменить после первого срабатывания и не надеяться на второй раз. Тем более стоимость бюджетных аналогов начинается от 350 грн.

Куда ставить защиту?

Часто поставить один разрядник на электросеть — мало. Это не единственный путь сверхвысокого импульсного разряда в вашу сеть. Есть еще компьютерный и телефонный кабель, их тоже нужно защитить.

Интернет-кабель

Часто интернет-кабель провайдера выводится на столбы ЛЭП. И если вдруг молния ударит в этот столб возникнет сразу два импульса, которые одновременно потекут в дом по электросети и медножильному сетевому кабелю.

Если, у Вас был установлен УЗИП на вводе и он снял один из токовых импульсов, то второй сожжет всю электронику на своем пути. Сгорит роутер и все компьютеры подключенные к интернету по кабелю, даже если они в этот момент были выключены. Поэтому, на интернет-кабель нужен специальный грозоразрядник.

В многоэтажках нет необходимости его ставить, так как провайдеры сами защищают собственную технику. Каждый интернет-узел на этаже уже оборудован средствами грозозащиты. Но, из каждого правила бывают исключения, поэтому уточните у провайдера, стоит ли Вам ставить дополнительную защиту.

Грозы нужно опасаться, если интернет проведен медной витой парой, оптический кабель — ток не проводит.

Телефонный кабель

Аналогичная ситуация с телефонными линиями. Они независимы от электросетевых магистралей и пропускают сверхвысокие импульсы по собственному кабелю. Если не будет защиты и случится разряд, сгорят все телефонные аппараты. В частном доме последствия не такие и страшные — сгорит один или два телефона. Но, например, в офисе выгорят все телефонные аппараты и факсы. А это убытков на тысячи гривен. Дешевле поставить разрядник стоимостью несколько сотен.

В многоквартирных домах оператор должен защищать собственное оборудование от грозы, но в украинских реалиях это не всегда так. Например, в линиях Укртелекома — это лотерея, защита стоит через раз. Не редкость случаи, когда из-за отсутствия грозозащиты в этого оператора, выгорала бытовая техника.

Антенный кабель

Так называемые «польские антенны» постепенно уходят в прошлое. Тем не менее ими до сих пор пользуются в украинских селах. Приемники сигнала размещают на 10-метровых мачтах, чаще всего металлических, а коаксиальный кабель от них заводят в здание.

Такие антенны — лучшая мишень для молний. После попадания, токовой импульс протекает в дом и «убивает» телевизор. Как и другая техника, после этого он уже не подлежит ремонту. Чтобы не покупать новый «ящик» после каждой грозы, лучше поставить грозоразрядник на антенный кабель.

Как защитить сеть с электрогенератором?

Предположим, что у Вас стоит генератор, на случай перебоев с электроснабжением или по другой причине. Когда пропадает свет, резервный источник включается автоматически через систему АВР. Куда в таком случае поставить разрядник?

Если генератор небольшой на 3-5 кВт и стоит в помещении, например, где-нибудь в сарае, можно просто установить грозоразрядник на магистральную линию перед АВР. Вероятность, что молния попадет в резервный источник и создаст импульс — мизерная, скорее она ударит в сам сарай и спровоцирует пожар. Поэтому защищать резервную линию, в данном случае — нет смысла.

Другая ситуация, если генератор установлен на улице. Если нет громоотвода, молния может попасть в него, чем вероятно выведет из строя. Но, это не все убытки, ведь по резервному кабелю протечет сверхвысокий ток и выведет из строя систему АВР.

Если во время удара сеть питалась с резервного источника, то грозовой разряд попадет в нее и уничтожит электронику включенную в розетки.

Чтобы этого не произошло, лучше поставить дополнительный разрядник между электрогенератором и АВР. Так Вы защитите автоматику. Самый дешевый УЗИП стоит 350 грн, а цена АВР начинается от 2000 грн, поэтому есть смысл ее защищать. (источник — интернет магазин электротехники Аксиом-Плюс)

Ставить один грозоразрядник после АВР — неправильно, потому что ее «убьет» разряд из городской сети. Если поставить грозозащиту перед АВР на основной линии, то вся электроника выйдет из строя через резервную линию. Поэтому в данной ситуации наиболее адекватный вариант поставить два грозоразрядника перед АВР — на резерв и городскую сеть.

Как защитить дом от грозы?

Попадание молний в здания сопровождается пожарами. Последнее нашумевшее происшествие случилось 22 августа 2017 года, когда удар пришелся на здание апелляционного суда Харьковской области. Возгорание началось с крыши, затем огонь дошел до второго и первого этажа. Общая площадь пожара составила 1500 кв.м. И это далеко не единственный такой случай. Из-за грозы часто случаются пожары и в частных домохозяйствах.

Вероятность попадания зависит от многих факторов: высоты расположения, размещению поблизости более высоких зданий и т.д. Если дом стоит на холме, вероятность выше, чем если бы он стоял где-то внизу. Также, если рядом расположены более высокие здания, вероятно что молния попадет именно в них.

Но, даже если здание стоит в низине, вероятность попадания все равно остается. Это может быть вызвано стечением обстоятельств. Например, в то время, как пошел дождь, грозовое облако сформировалось как раз над Вашим домом. Удар придется на крышу или ближайшее высокое дерево. Чтобы не случилось пожара, поставьте громоотвод.

Это длинная мачта с заземлением, установленная на самой высокой точке здания. Через нее электричество отводится в землю, где закопанный металлический куб — такая конструкция лучше проводит сверхвысокие токи. Заземление громоотвода должно быть независимым и никак не соприкасаться с заземлением сети. Лучше их развести на максимально возможную дистанцию.

Если заземление громоотвода и электросети соприкоснется, то импульсный разряд попадет в дом через розетки. Грозовому току все равно, по чему течь — фазе, нейтрали или заземлению.

При планировании громоотвода, отведите наружные сетевые провода подальше от контура его заземления, иначе удар молнии спровоцирует импульс в близлежащих проводниках.

Разновидности УЗИП

Эти аппараты могут иметь один или два ввода. Включение как одновводных, как и двухвводных устройств всегда производится параллельно цепи, защиту которой они обеспечивают. В соответствии с типом нелинейного элемента УЗИП подразделяются на:

• Коммутирующие.
• Ограничивающие (ограничитель сетевого напряжения).
• Комбинированные.

Коммутирующие защитные аппараты

Для коммутирующих устройств, находящихся в обычном рабочем режиме, характерно высокое сопротивление. Когда происходит резкое увеличение напряжения в электрической сети, сопротивление прибора мгновенно падает до минимального значения. Основой коммутирующих аппаратов защиты сети являются разрядники.

Ограничители сетевого перенапряжения (ОПН)

Ограничитель импульсных перенапряжений также характеризуется высоким сопротивлением, плавно снижающимся по ходу возрастания напряжения и повышения силы электротока. Постепенное снижение сопротивления – это отличительная черта ограничивающих УЗИП. Ограничитель сетевого перенапряжения (ОПН) имеет в своей конструкции варистор (так называется резистор, величина сопротивления которого находится в нелинейной зависимости от воздействующего на него напряжения). Когда параметр напряжения становится больше порогового значения, происходит резкое увеличение силы тока, проходящего через варистор. После сглаживания электрического импульса, вызванного коммутационной перегрузкой или ударом молнии, ограничитель сетевого напряжения (ОПН) возвращается в обычное состояние.

Комбинированные УЗИП

Устройства комбинированного типа сочетают в себе возможности коммутационных и ограничивающих аппаратов. Они могут как коммутировать разность потенциалов, так и ограничивать ее возрастание. При необходимости комбинированные приборы могут выполнять одновременно обе этих задачи.

Классы устройств защиты от ИП

Существует 3 класса аппаратов защиты линии от перенапряжения:

Устройства I класса устанавливаются в распределительном щите или вводном шкафу и позволяют обеспечить защиту сети от импульсного перенапряжения, когда электрический разряд во время грозы попадает в ЛЭП или молниезащиту.

Приборы II класса обеспечивают дополнительную защиту электрической линии от повреждений в результате удара молнии. Устанавливают их и в том случае, когда необходимо защитить сеть от импульсных скачков напряжения, вызванных коммутацией. Их монтируют после устройств I класса.

Рассказ про УЗИП от специалистов компании ABB на видео:

Аппараты класса I+II обеспечивают защиту отдельных жилых домов. Монтаж этих приборов производится неподалеку от электрического оборудования. Они играют роль последнего барьера, сглаживающего остаточное перенапряжение, которое, как правило, имеет незначительную величину. Устройства этого класса выпускаются в виде специализированных электророзеток или вилок.

Одновременная установка устройств I, II и III класса гарантирует трехступенчатую защиту электрической линии от импульсных скачков напряжения.

Как подключить УЗИП в частном доме?

Защитные устройства могут включаться в бытовые электрические сети (с одной фазой и рабочим напряжением 220В) и в токоведущие линии промышленных объектов (три фазы, 380В). Исходя из этого, полная схема подключения УЗИП предусматривает воздействие соответствующего показателя напряжения.

Если роль заземления и нулевого проводника играет общий кабель, то в такой схеме устанавливается простейшее одноблоковое УЗИП. Подключается он следующим образом: фазная жила, подключенная ко входу защитного устройства – выходной кабель, соединенный с общим защитным проводником – защищаемые электроприборы и оборудование.

В соответствии с требованиями современной электротехнической документации нулевой и заземляющий проводники объединяться не должны. Исходя из этого, в новых домах для защиты цепи от скачков напряжения применяется двухмодульный аппарат, имеющий три отдельных клеммы: фаза, нейтраль и заземление.

В таком случае включение устройства в схему производится по другому принципу: фаза и нулевой кабель идут на соответствующие клеммы УЗИП, а затем шлейфом на подсоединенное к линии оборудование. Заземляющий проводник также подключается к своей клемме защитного прибора.

В каждом из описанных случаев чрезмерный ток, возникающий при перенапряжении, уходит в землю по кабелю заземления или общему защитному проводу, не оказывая воздействия на линию и подсоединенное к ней оборудование.

Ответы на вопросы про УЗИП на видео:

В этой статье мы рассказали о том, что же такое УЗИП, каких типов бывают эти устройства и как они классифицируются, а также разобрались с тем, как производится их подключение к защищаемой цепи. Напоследок нужно сказать, что использование этого прибора, в отличие от УЗО, в линии электропитания частного дома обязательным не является. Включение его в сеть в каждом отдельно взятом случае требует учета индивидуальной заземляющей схемы, а также размещения ГЗШ и вводного автомата. Поэтому перед покупкой и установкой УЗИП настоятельно рекомендуем воспользоваться консультацией опытного электрика.