Разрядники высоковольтные типов рвп-6 и рвп-10. разрядники высоковольтные

Содержание

Чтение схем: разрядники и предохранители

Разрядники, как и предохранители, защищают электрооборудования от повреждений, которые могут возникнуть в результате короткого замыкания. Разрядники защищают изоляционное покрытие электроустановок от разрушения перенапряжениями, в одних случаях внешними, например, грозовыми, а в другом – внутренними, возникающими внутри самой установки (коммутационные перенапряжения). Основная же задача предохранителей заключается в отключении места, в котором возникло КЗ (короткое замыкание).

Предохранители. Ниже на рисунке проиллюстрированы обозначения предохранителей. № 1 – данное обозначение можно применять в любом случае. Бывают схемы, в которых предохранители обозначены через №№ 2-3 – инерционно-плавкие предохранители; №№ 4-5 -тугоплавкие предохранители; № 6 – быстродействующие предохранители.

Обычно, быстродействующие предохранители используются в выпрямительных установках для защиты полупроводниковых выпрямителей. В устройствах связи, по причине того, что линии длинные, а сечения проводников очень мало, значение тока КЗ очень ограничено. По этой причине в таких установках не применяются обычные предохранители, их заменяют термическими предохранительными катушками – № 7. Термические катушки используются также в устройствах сигнализации.

В современных установках, предохранители совмещают либо с выключателями, либо с разъемами.

Разрядники. Общее обозначение двухэлектродного искрового промежутка проиллюстрировано на рисунке под №8. Общее обозначение разрядников (не учитывая его тип) приведен под номером 11. Для указания типа применяются обозначения: № 9 – шаровой разрядник; № 10 – роговой; № 12 – трубчатый разрядник; № 13 – вентильный разрядник (данный указатель отменен, но его можно встретить на некоторых старых схемах); № 14 – вентильный разрядник; № 16 вакуумный разрядник, № 17 двухэлектродный ионный разрядник с газовым наполнителем. Газовое наполнение на схемах обозначается жирной точкой внутри изображения баллона.

Для предотвращения массового пробоя изоляции и поражения человека электричеством при нарушении изоляционного покрытия между обмотками высшего и низшего напряжения трансформатора, применяются пробивные предохранители № 15. Этот тип предохранителей подключают между нейтралью обмоток низшего напряжения и землей – если обмотка соединена в звезду. Если треугольник – то между одним из фазных проводов и землей.

Разрядники 6 КВ, 10 КВ, 35кВ, 110 кВ, 220 кВ

Основные характеристики разрядников 6-220 кВ приведены в таблицах 2 и 3.

Таблица 2 – Технические характеристики разрядников 6 кВ, 10 кВ

Параметр Единица измерения РВО-6 Н РВО-10 Н
Класс напряжения сети кВ 6 10
Наибольшее допустимое напряжение кВ 7,5 12,7
Пробивное напряжение при частоте 50 Гц в сухом состоянии и под дождём:
не менее кВ 16 26
не более кВ 19 30,5
Импульсное пробивное напряжение при предразрядном времени от 2 до 20 мкс, не более кВ 32 48
Остающееся напряжение при волне 8 мкс, не более:
с амплитудой тока 3000А кВ 25 43
с амплитудой тока 5000А кВ 27 45
Ток утечки, не более мкА 6 6
Токовая пропускная способность:
20 импульсов тока волной 16/40 мкс кА 5,0 5,0
20 импульсов тока прямоугольной волной длительностью 2000 мкс А 75 75
Длина пути утечки внешней изоляции, не менее см 18 26
Допустимое натяжение проводов, не менее Н 300 300
Высота, не более мм 294 411
Масса, не более кг 3,1 4,2

Таблица 3 – Технические характеристики разрядников 35кВ, 110 кВ, 220 кВ

Параметр Единица измерения РВС-35 РВС-35 Т1 РВС-110М РВС-110М Т1 РВС-220М РВС-220М Т1
Класс напряжения сети кВ 35 110 220
Наибольшее допустимое напряжение кВ 40,5
Пробивное напряжение при частоте 50 Гц в сухом состоянии и под дождём:
не менее кВ 78 200 400
не более кВ 98 250 500
Импульсное пробивное напряжение при предразрядном времени от 2 до 20 мкс, не более кВ 125 285 530
Остающееся напряжение при волне 8 мкс, не более:
с амплитудой тока 3000А кВ 125 315 630
с амплитудой тока 5000А кВ 130 335 670
Ток утечки, не более мкА 143 367 734
Токовая пропускная способность:
20 импульсов тока волной 16/40 мкс кА 10,0 10,0 10,0
20 импульсов тока прямоугольной волной длительностью 2000 мкс А 150 150 150
Длина пути утечки внешней изоляции, не менее см 115 345 690
Допустимое натяжение проводов, не менее Н 300 500 500
Высота, не более мм 1280 3100 4620
Масса, не более кг 73 175 497

Вы производите ОПН?

Нет, мы не производим ОПН.

В мире на рынке устройств молниезащиты поставляются два типа устройств: ОПН и разрядники нашего производства. Просто искровые промежутки в расчет не берем. В РФ также продолжают выпускать трубчатые и вентильные разрядники, хотя, по общему мнению, они уже отжили свое, для линий 35 кВ и выше – точно. Есть новые разработки, например в Китае, это различные конструкции-комбинации ОПН, “рогов” и даже трубчатых разрядников. Но все они находятся на этапе исследования и серийно не поставляются.

Устройств на базе ОПН много, каждый производитель старается привнести что-то свое, но база одна – это варисторы. А варисторы требуют бережного отношения, обладают определенной пропускной способностью.

Вентильные разрядники.

Широкое распространение получили отечественные низковольтные вентильные разрядники РВН-0,5 (Р—разрядник, В — вентильный, Н — низковольтный, 0,5 — наибольшее допустимое напряжение в киловольтах) (рис. и в последнее время разрядники ГЗа-0,66/2,5 (рис. 9) производства ПНР (0,66 — наибольшее допустимое напряжение в киловольтах, 2,5 — номинальный разрядный ток в килоамперах).
Указанные разрядники состоят из одного искрового промежутка и вентильного диска и являются приборами защиты многократного действия. Они предназначены для защиты устройств СЦБ и связи, включенных в силовые цепи напряжением 380/220 В переменного тока. Электрические характеристики этих разрядников согласованы с импульсной электрической прочностью изоляции существующих силовых трансформаторов, через которые осуществляется электроснабжение устройств СЦБ и связи. Эти разрядники надежно прерывают сопровождающий ток при максимальном рабочем напряжении силовой цепи 380/220 В. Их устанавливают и эксплуатируют по Инструкции .
Рис. 8. Вентильный разрядник РВН-0,5: 1 — «фарфоровый корпус; 2 — линейный зажни; 3 — резиновая прокладка: 4 — спиральная пружина; 5 — электрод искрового промежутка; 6 — миканитовая прокладка; 7 — фарфоровый цилиндр; 8 — вентильный диск; 9— диафрагма; 10 — зажим для заземления
Рис. 9. Вентильный разрядник ГЗа-0,66/2,5:
1— фарфоровый корпус; 2 — вентильный диск; 3 — искровой промежуток; 4 — линейный зажим; 5 —  зажим для заземления

Силовые цепи напряжением до 250 В переменного тока защищают вентиль ными разрядниками РВНШ-250 (Р — разрядник, В—вентильный, Н—низко вольтный, Ш — штепсельный, 250 — наибольшее допустимое напряжение в вольтах) (рис. 10). Их используют также для защиты линейных цепей сигнализации и связи с более низким рабочим напряжением (40 В) или постоянно находящихся под напряжением из-за электромагнитного влияния линий электропередачи или контактных сетей электрифицированных железных дорог переменного тока. Кроме того, этими разрядниками защищают ЛСС на участках дорог, электрифицированных на постоянном токе с большим удельным сопротивлением грунта, особенно в горных районах, где наблюдается гальваническое влияние тяговых токов. Основные параметры этих разрядников приведены ниже.
Рис. 10. Вентильный разрядник РВНШ-260:
1 — искровой промежуток; 2 — вентильный диск; 3 — крышка

РВН-0,5

ГЗа-0,66/2,5.

РВНШ-250

Наибольшее действующее допустимое напряжение, В

500

600

250

Напряжение пробоя, В, на частоте 50 Гц:
не менее

2500

1000

700

не более

3000

2200

900

Импульсное напряжение пробоя, кВ, при волне длительностью 8/20 мкс и амплитуде 1000 А не более

4500

2800

2000

Номинальный разрядный ток, А, при волне длительностью 8/20 мкс

1000

2500′

1000

Остающееся напряжение при номинальном токе, В

2500

2800

1400

Ток утечки, мкА, при выпрямленном напряжении 500 В

6

6

Масса разрядника, кг

2

0,22

0,13

Габаритные размеры, мм

126X172

55X103

Вентильные разрядники.

Вентильный разрядник состоит из набора многократно повторяющихся искровых промежутков и нелинейных сопротивлений.

Резисторы состоят из набора вилитовых дисков. Вилит – это запеченная смесь карбида кальция с жидким стеклом. По сравнению с трубчатыми и газовыми разрядниками, вентильные разрядники имеют более высокое напряжение пробоя.

Предлагаем ознакомиться Правда или миф: разбираем популярные способы укрепить иммунитет

Рис 4. Вентильный разрядник.

В отличие от устройства вентильного разрядника, в устройство магнитовентильного разрядника входит набор кольцевых магнитов.

Принцип работы магнитовентильного разрядника немного другой. При пробое фазным напряжением образуются дуга. Под воздействием магнитного поля магнитов дуга начинает вращаться, тем самым дуга гасится.

Особенность эксплуатации и конструкция облегченного вентильного разрядника

Защитный аппарат относится к категории оборудования опорно-подвесного исполнения. Корпус разрядника РВО-10 У1 представляет собой герметичную фарфоровую оболочку, исключающую негативное воздействие окружающей среды на элементы во внутренней части устройства на протяжении всего срока эксплуатации. Разрядник предназначен для применения в условиях:

  • с температурой внешней среды от -45 до +40° C;
  • неограниченными значениями влажности воздуха;
  • на высоте, не превышающей 1000 м над уровнем моря.

Последовательное соединение в конструкции искровых промежутков и рабочего резистора с нелинейными значениями вольтамперной характеристики способствует резкому уменьшению сопротивления при возникновении импульсных перенапряжений, представляющих опасность для имеющейся в системе изоляции.

Разрядники рво эксплуатируются при любых системах заземления нейтрали. Принцип работы вентильного разрядника основан на протекании через аппарат импульсного тока с высокими значениями. Одновременно в электрической сети сохраняется стабильное напряжение, обеспечивающее безопасную работу приборов и оборудования.

Марка разрядника : РВО-10Н

Напряжение: 10 кВ

Масса: 4кг

Разрядники РВО-10 Н1 вентильные облегченные предназначены для защиты от атмосферных перенапряжений изоляции электрооборудования переменного тока частотой 50 и 60 Гц. Изготавливаются для сетей с любой системой заземления нейтрали. Разрядники РВО-10 Н1 вентильные облегченные соответствуют ТУ16-521.232-77 и группе IV по ГОСТ 16357-83. Условное обозначение разрядника РВО-10 Н1 Р — разрядник В — вентильный О — облегченный 10 — класс напряжения в кВ Н — повышенной надежности 1 — категория размещения

Технические характеристики разрядника РВО-10 Н1

Наименование параметра РВО-10 Н1
Класс напряжения сети, кВ действующее 10
Номинальное напряжение, кВ действующее 12,7
Пробивное напряжение при частоте 50 Гц в сухом состоянии и под дождем, кВ действующее: — не менее — не более 26 30,5
Импульсное пробивное напряжение при предразрядном времени от 2 до 20 мкс, кВ — не более 48
Остающееся напряжение при волне импульсного тока 8/20 мкс, кВ, не более — с амплитудой тока 3000А — с амплитудой тока 5000А 43 45
Выпрямленное испытательное напряжение при измерении тока утечки, кВ 10
Ток утечки, мкА 6
Токовая пропускная способность: — 20 импульсов тока волной 16/40 мкс, кА — 20 импульсов тока прямоугольной волной длительностью 2000 мкс, А 5,0 75
Длина пути утечки внешней изоляции, см, — не менее 26
Допустимое тяжение проводов, Н, — не менее 300
Высота, (Н), мм, — не более 411
Масса, кг — не более 4,0

Гарантийный срок эксплуатации разрядника РВО-10 Н1 составляет: 11,5 лет хранения и эксплуатации (из них 10 лет эксплуатации под напряжением)

Длинно-искровые разрядники.

Длинно-искровые разрядники были изобретены в середине 90-х годов 20-го столетия в России (г. Санкт-Петербург). На напряжение 6–10 кВ разработаны несколько разновидностей таких разрядников: петлевой РДИ10-П, модульный РДИ10-М, в виде изоляционной трубки РДИ10-ИТ, в виде изолятора-разрядника ИРДИ10. В настоящее время ведется разработка РДИ на класс напряжения 35 кВ и выше. Для всех РДИ характерна простота конструкции и невысокая стоимость.

Принцип действия РДИ основан на свойстве скользящего разряда перекрывать при грозовых перенапряжениях такие расстояния, при которых рабочее напряжение сети не способно поддерживать силовую дугу тока промышленной частоты. В результате после окончания грозового импульса РДИ приходит в исходное состояние.

Рис. 7.26. РДИ в виде петли (РДИ10-П) на опоре: конструктивный эскиз и фотография испытаний макета ВЛ с изолированным проводом; 1 – металлическая петля, покрытая изоляцией;2 – узел крепления; 3–металлический оголовник опоры;4 – металлическая трубка;5 – провод линии;6 – канал разряда;7 – изолятор;8 – столб опоры

Рассмотрим принцип работы РДИ на примере петлевого разрядника РДИ10-П. На рис. 7.26 показан разрядник РДИ10-П, установленный на опоре ВЛ10 кВ. Металлический стержень, покрытый слоем изоляции, согнут в виде петли 1и укреплен при помощи зажима 2к штырю изолятора 7. В средней части петли 1 поверх изоляции установлена металлическая трубка 4.

Разрядник устанавливается таким образом, чтобы между этой трубкой и проводом 5 оставался воздушный промежутокS .

Петля 1имеет такой же потенциал, что и опора 8.

Вследствие относительно большой емкости между металлической трубкой 4и металлической жилой петли 1все перенапряжение, приложенное между проводом 5 и опорой 8, оказывается приложенным между проводом 5и трубкой 4. При достаточно большой величине перенапряжения искровой промежутокS пробивается, и перенапряжение прикладывается между трубкой 4и металлической жилой петли 1 к ее изоляции. Под действием приложенного перенапряжения с трубки 4вдоль поверхности изоляции петли 1развивается скользящий разряд 6по одному или по обоим плечам петли 1до тех пор, пока он не замкнется на узле крепления 2,гальванически связанным с опорой 8.

Рис. 7.27. Конструкция изоляционной трубки для РДИ10-П: 1 –металлорукав;2 –слой из полупроводящего полиэтилена толщиной 1,0 мм;3 –изоляция из полиэтилена высокого давления толщиной 2,5 мм;4 – слой из светостабилизированного полиэтилена толщиной 1 мм

Благодаря большой длине перекрытия по поверхности петли l

, общая длина перекрытияL =l +S оказывается весьма велика, и импульсное перекрытие не переходит в силовую дугу промышленной частоты.

Петля разрядника согнута из стального прутка диаметром 8 мм, на который надета изоляционная трубка специальной конструкции (рис.7.27).

РДИ предназначены для защиты линий электропередачи как с неизолированными, так и с изолированными проводами. В последнем случае на изолированный провод устанавливается прокусывающий зажим, а искровой воздушный промежуток образуется между металлической трубкой и прокусывающим зажимом.

Следует отметить, что РДИ не только исключают дуговые замыкания и отключения линии, возникающие вследствие грозовых перенапряжений, но и предотвращают пережог изолированных проводов. В то же время области применения РДИ полностью пока еще не определены.

Рис. 7.28. Пример вольт-амперной характеристики нелинейного резистора ОПН: 1 –участок с сопротивлением 109 Ом;2 – рабочий участок с нелинейной характеристикой;3 – участок больших значений токов;4 – участок предельных значений токов

Трубчатые разрядники

Разрез трубчатого разрядника показан на рисунке ниже:

Для разгрузки изоляционного материала разрядника от электрического поля при нормальной работе электроустановки он отделяется от линии воздушным зазором S2. Второй электрод разрядника заземляется. При появлении перенапряжений происходит пробой промежутка S1 и S2 и импульсный ток уходит в землю. После прохода импульсного тока течет сопровождающий ток промышленной частоты. Между электродами 2 и 3 в промежутке S1 дуга загорается в узком канале обоймы 1 из газогенерирующего материала – фибры или винипласта. Внутри трубки происходит повышение давления. Газы могут отводиться через отверстие в кольцевом электроде 3.

При прохождении тока через нуль происходит гашение дуги под воздействием газов, выходящих из разрядника на промежуток S1.

Для улучшения условий гашения электрической дуги в заземленном электроде разрядника 4 имеется буферный объем 5, где энергия накапливается в виде потенциальной энергии сжатого газа. При проходе тока через нуль создается дутье из буферного объема, что способствует гашению электрической дуги.

Механическая прочность трубки определяет величину отключаемого тока промышленной частоты (для упрочненной стеклотканью на эпоксидной смоле винипластовой трубки 20 кА, для фибробакелитовой трубки – 10 кА).

Минимальный ток определяет гасящая способность трубки. Чем меньше диаметр выхлопного канала, чем больше его длина, тем меньше нижний предел отключаемого тока. В случае протекания большого тока в трубке возникает большое давление. В случае недостаточной механической прочности наступает разрушение разрядника. Поэтому решающую роль для трубчатого разрядника играет его механическая прочность. В качестве материала для разрядников применялась фибра до появления винипласта. В бумажно-бакелитовой среде размещалась фибровая трубка. Она увеличивала механическую прочность. Однако на открытом воздухе бакелит работает плохо, что требует тщательной окраски бакелитовой трубки специальным лаком, защищающим трубки от воздействия атмосферных явлений.

Маркировка разрядника расшифровывается следующим образом – в числителе указывается номинальное напряжение, а в знаменателе отключаемые токи. Например, разрядник РТ

расшифровывается как разрядник трубчатый фибровый напряжением 35 кВ, а его отключаемые токи лежат в пределах 800 – 5000 А.

Наглядно защитное действие разрядника демонстрируется на рисунке ниже:

В момент пересечения вольт-секундной характеристики разрядника 2 с кривой 4 наступает пробой промежутка и через него протекает импульсный ток I, который создает падение напряжения на IR3 на сопротивлении заземления R3.

К более совершенным можно отнести разрядники РТВ (разрядник трубчатый винипластовый). Винипласт обладает высокой механической прочностью, имеет высокую газогенерирующую способность и хорошо работает без всяких покрытий на открытом воздухе. Наибольший отключаемый ток для этого разрядника доведен до 20 кА.

Работа трубчатого разрядника сопровождается выбросом газов и сильным звуковым эффектом. У разрядника РТВ-110 зона выброса представлена в виде конуса с высотой 2,2 м и диаметром 3,5. При установке разрядников нужно предусмотреть, чтобы в зону выброса не попали элементы электроустановки, находящиеся под высоким потенциалом.

От вольт-секундной характеристики в значительной степени зависит защитная характеристика промежутка между электродами. В трубчатом разряднике данный промежуток образовывается стержневыми электродами, которые имеют довольно крутую вольт-секундную характеристику из-за довольно большой неоднородности электрического поля. В электрических аппаратах и электрооборудовании электрическое поле стремятся сделать равномерным, так как в этом случае удается более полно использовать особенности изоляционных материалов и уменьшить габариты и массу электрооборудования. Вольт-секундная характеристика получается пологой при равномерном поле, и практически мало зависимой от времени. Поэтому трубчатые разрядники не подходят для защиты подстанционного электрооборудования из-за крутой вольт-секундной характеристики. Обычно с их помощью производят защиту только линейной изоляции. Необходимо рассчитать возможный минимальный и максимальный ток короткого замыкания и на основании этих расчетов произвести выбор соответствующего разрядника. Номинальное напряжение сети должно соответствовать номинальному напряжению разрядника. Размеры внешнего S2 и внутреннего S1 промежутков выбираются из специальных таблиц.

Применение

В электрических сетях часто возникают импульсные всплески напряжения, вызванные коммутациями электроаппаратов, атмосферными разрядами или иными причинами. Несмотря на кратковременность такого перенапряжения, его может быть достаточно для пробоя изоляции или p-n переходов полупроводниковых приборов и, как следствие, короткого замыкания, приводящего к разрушительным последствиям. Для того, чтобы устранить вероятность короткого замыкания, можно применять более надёжную изоляцию и высоковольтные полупроводниковые приборы, но это приводит к значительному увеличению стоимости оборудования. В связи с этим в электрических сетях целесообразно применять разрядники.

Нормы приемо-сдаточных испытаний трубчатых разрядников

Нормы приемо-сдаточных испытаний.

В соответствии с требованиями ПУЭ объем приемо-сдаточных испытаний трубчатых разрядников определяет выполнение следующих работ.

  1. Проверка состояния поверхности разрядника.
  2. Измерение внешнего искрового промежутка.
  3. Проверка расположения зон выхлопа.

Проверка состояния поверхности разрядника.

Производится путем осмотра перед установкой разрядников на опору. Наружная поверхность их не должна иметь трещин и отслоений, ожогов электрической дугой.

Изменение внешнего искрового промежутка.

Производится на опоре установки разрядников. Искровой промежуток не должен отличаться от заданного. Минимально допустимые значения внешних искровых промежутков трубчатых разрядников представлены в табл. 1.

Таблица 1. Минимально допустимые значения внешних искровых промежутков

Напряжение, кВ Режим нейтрали Искровой промежуток, мм
3 Изолированная
6 10
10 15
35 100
110 Заземленная 400

Проверка расположения зон выхлопа.

Производится после установки разрядников. Зоны выхлопа не должны пересекаться и охватывать элементы конструкций и проводов, имеющих потенциал, отличающийся от потенциала открытого конца разрядника.

Зона выхлопа имеет форму конуса (см. рис. 1) высотой и диаметром в основании определяемыми номинальным напряжением защищаемой ВЛ (ориентировочные размеры зон выхлопа см. табл. 2.).

Рис. 1. Зоны выхлопа трубчатых разрядников

Таблица 2. Ориентировочные размеры зон выхлопа трубчатых разрядников

Номинальное напряжение разрядника, кВ А, м В, м
6 1,8 0,75
10 2,0 0,85
15 2,3 0,9
20 2,5 1,0
35 3,0 1,5

Разрядник, его назначение, принцип действия

Разрядники представляют собой защитные аппараты. Они предназначены для защиты изоляции электрооборудования от перенапряжений. Разрядник состоит из двух электродов и дугогасительного устройства.

Один из электродов закрепляют на защищаемой цепи, второй электрод заземляют. Пространство между этими двумя электродами называется искровым промежутком. При определенном значении напряжения между электродами искровой промежуток пробивается и снимает перенапряжение с защищаемого участка цепи.

После пробоя импульсом искровой промежуток становится достаточно ионизированным, чтобы фазные напряжения нормального режима могли пробиться, в связи с этим возникает короткое замыкание. Задача дугогасительного устройства — в наиболее короткие сроки устранить это до того, как сработают устройства защиты.

Принцип действия разрядников. В конструкции разрядников предусмотрен воздушный зазор в перемычке, который соединяет фазы линии электропередач и заземляющий контур. При номинальной величине напряжения цепь в перемычке разорвана. В случае грозового разряда в результате перенапряжения в ЛЭП происходит пробой воздушного зазора, происходит замыкание цепи между фазой и землей и импульс высокого напряжения напрямую уходит в землю.

Классы УЗИП

УЗИП подразделяются на 3 класса в зависимости от той степени, в какой устройства могут осуществлять защитные функции.

УЗИП 1 класса

УЗИП 1 класса (другое обозначение – класс УЗИП «B» по международному стандарту) предназначаются для защиты от последствий, вызванных непосредственным проявлением грозового разряда – ударом молнии. Приборами такого класса оборудуются устройства на вводе электросетей в здание – в ВРУ (вводно-распределительном устройстве) или ГРЩ (главном распределительном щите). УЗИП 1 класса рекомендуется устанавливать для защиты систем электроосвещения зданий с воздушными вводами и молниеотводами, которыми чаще всего оборудуются частные жилые дома. А также для защиты зданий, стоящих обособленно на открытой местности, или имеющих поблизости высокие деревья, то есть подверженные высокой опасности грозового воздействия.

УЗИП 2 класса

УЗИП 2 класса (класс «С») – используются для защиты сетей от последствий скачков напряжения, вызванных атмосферными или коммутационными процессами, которые могут оставаться после прохождения электротока через защитные устройства 1 класса. Должны включаться в электрические схемы в распределительных щитах, которые устанавливаются по зданию.

УЗИП 3 класса

УЗИП 3 класса (класс «D») – применяются в качестве непосредственной защиты различных электроприборов и электронной аппаратуры от скачков напряжения и помех высокой частоты, которые прошли через устройства 2 класса. Могут быть вмонтированы в розетки, разветвительные коробки, сетевые фильтры в местах подключения аппаратуры.

Наличие УЗИП трех классов позволяет выстроить защиту сети дома от перепадов напряжения различного происхождения и силы, состоящую из трех ступеней.

Типы устройств

Все устройства, обеспечивающие защиту от импульсных перенапряжений, подразделяются на два типа, которые отличаются по конструкции и принципу действия. Рассмотрим, как работает УЗИП разных видов.

Вентильные и искровые разрядники. Принцип действия разрядников основан на использовании эффекта искровых промежутков. В конструкции разрядников предусмотрен воздушный зазор в перемычке, соединяющей фазы линии электропередач с заземляющим контуром. При номинальной величине напряжения цепь в перемычке разорвана. В случае воздействия грозового разряда в результате перенапряжения в ЛЭП происходит пробой воздушного зазора, цепь между фазой и землей замыкается, импульс высокого напряжения уходит напрямую в землю. Конструкция вентильного разрядника в цепи с искровым промежутком предусматривает резистор, на котором происходит гашение высоковольтного импульса. Разрядники в большинстве случаев находят применение в сетях высокого напряжения.

Ограничители перенапряжения (ОПН). Данные устройства пришли на смену устаревшим и громоздким разрядникам. Для того чтобы понять, как работает ограничитель, надо вспомнить свойства нелинейных резисторов, принцип работы ОПН построен на использовании их вольтамперных характеристик. В качестве нелинейных резисторов в УЗИП используется варистор. Для людей не искушенных в тонкостях электротехники, немного информации, из чего состоит и как он работает. В качестве основного материала для изготовления варисторов служит оксид цинка. В смеси с окислами других металлов создается сборка, состоящая из p-n переходов, обладающая вольтамперными характеристиками. Когда величина напряжения в сети соответствует номинальным параметрам, ток в цепи варистора близок к нулю. В момент возникновения перенапряжения на p-n переходах происходит резкое возрастание тока, что приводит к снижению напряжения до номинальной величины. После нормализации параметров сети варистор возвращается в непроводящий режим и влияние на работу устройства не оказывает.

Компактные размеры ОПН и обширный диапазон разновидностей данных приборов позволили значительно расширить область применения этих устройств, появилась возможность использования УЗИП, как средства защиты от перенапряжений для частного дома или квартиры. Однако ограничители импульсных напряжений, собранные на варисторах, несмотря на все свои преимущества по сравнению с разрядниками, имеют один существенный недостаток – ограничение ресурса работы. Вследствие встроенной в них тепловой защиты, прибор после срабатывания остается некоторое время неработоспособным, по этой причине на корпусе УЗИП предусмотрено быстросъемное устройство, позволяющее произвести быструю замену модуля.

Более подробно о том, что такое УЗИП и какое у него назначение, вы можете узнать из видео:

https://youtube.com/watch?v=Xp-bwkpuQBA

Как выбрать УЗИП?

Первое, что нужно сделать при выборе УЗИП это определить систему заземления, которая используется в здании.

Система заземления бывает трех типов:

  • TN-S с одной фазой;
  • TN-S с тремя фазами;
  • TN-C или TN-C-S с тремя фазами.

Не менее важно обратить на выдерживаемую температуру при приобретении устройства. Большинство УЗИП рассчитано на работу при температуре до -25

Если в вашем регионе очень холодный климат, и зимы бывают суровыми, тогда электрощит не должен находиться на улице, иначе устройство выйдет из строя.

При выборе УЗИП также необходимо учесть следующие факторы:

  • Значимость защищаемого оборудования;
  • Риск воздействия на объект: местность (город или пригород, равнинная открытая местность), зона с особым риском (деревья, горы, водоем), зона особых воздействий (молниеотвод на расстоянии от здания менее 50 метров, который представляет опасность).

В связи с положением, при котором возникла необходимость установки УЗИП, выбирается подходящий класс (I, II, III).

Также важно учитывать выдерживаемое устройством напряжение. Для устройств I-го класса этот показатель не превышает 4 кВ

Устройство II класса выдерживает уровень напряжения до 2,5 кВ, а устройство III класса до 1,5 кВ.

Еще одним важным параметром при выборе УЗИП является максимальное длительное рабочее напряжение — действующее значение переменного или постоянного тока, которое длительно подаётся на УЗИП. Этот параметр должен быть равен номинальному напряжению в сети. Подробно можно ознакомиться с информацией в стандарте МЭК 61643 — 1, приложение 1.

При подключении УЗИП для защиты оборудования важно учитывать его номинальный постоянный или переменный ток, который может поддаваться нагрузке

Выводы

Искровые разрядники находят свое применение как недорогие надежные устройства, способные выдерживать большие нагрузки. В телекоммуникационных приложениях использование варисторов ограничено из-за высокой емкости. В то же время, целесообразность их использования во многом упирается в экономику. Вентильный разрядник — дорогое устройство, требующее замены через каждые 20 срабатываний. Разница в стоимости между твердотельным и вентильным разрядниками полностью перекрывается более высокими затратами на эксплуатацию, так что твердотельный разрядник предпочтительнее.