Для чего предназначены внутренние устройства молниезащиты: 3.1. Комплекс средств молниезащиты / КонсультантПлюс

Содержание

Проект 08 | temir-80

  Вы можете связаться с нами и получить консультацию по проектированию молниезащиты и цен …….

  Для защиты здании, сооружений, коммуникаций и людей от опас­ного воздействия ударов молнии выполняют устройства молниезащиты. Защита от прямых ударов молнии осуществляется молниеотвода­ми, воспринимающими удар молнии и отводящими его в землю Для защиты от вторичных воздействий молнии выполняют соединение всех металлических конструкций и корпусов оборудования и аппа­ратов, находящихся в защищаемом здании, и присоединение их к за­заземляющему устройству электроустановок или к железобетонному фундаменту здания, а также ряд других мероприятий.

  Молниезащита зданий и сооружений выполняется в соответствии с требованиями «Инструкции по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций», утвержденной Ми­нэнерго России 30.06.2003 г. и, ведомственными нормативными документами и утвержденного ра­бочего проекта.

  Необходимость устройства молниезащиты определяется в зависимости от опасности ударов молнии для самого объекта и его окру­жения с учетом среднегодовой продолжительности гроз.

 Значение среднегодовой продолжительности гроз на территории России при­водятся на картах, представленных в ПУЭ. или по региональным кар­там интенсивности грозовой деятельности.

  Комплекс средств молниезащиты зданий или сооружений вклю­чает в себя устройства защиты от прямых ударов молнии (внешняя молниезащитная система (МЗС)) и устройства зашиты от вторичных воздействий молнии (внутренняя МЗС). Внутренние устрой­ства молниезащиты предназначены для огра­ничения вторичных воздействий молнии — электромагнитных воз­действий тока молнии, а также заноса высоких потенциалов.

  В частных случаях молниезащита может содержать только внешние или только внутренние устройства. В общем случае часть токов молнии внешней системы протекает по элементам внутренней молниезащиты. Токи молнии, попадающие в молниеприемники, отводятся в заземлитель через систему токоотводов (спусков) и растекаются в земле.

Выбор типа и размещение элементов устройств молниезащиты производят при проектировании.  Выбор и размещение производят так, чтобы иметь возможность максимально использовать проводя­щие элементы защищаемого объекта при максимальной эффектив­ности молниезащиты.

  Внешняя молнезащитная система, в общем случае, состоит из молниеприемников, токоотводов и заземлителей.

  Молниеприемник могут быть выполнены из произвольной ком­бинации стержней; проводов (тросов) натянутых над сооружением; проводников выполненных в виде сеток. Такие молниеприемники называются искусственными. Если функции молниеприемника вы­полняют конструктивные элементы защищаемого объекта, то они на­зываются естественными молниеприемниками.

  Молниеприемники могут быть изолированы от сооружения (от­дельно стоящие молниеприемники, стержневые или тросовые, а так­же соседние сооружения, выполняющие функции естественных мол­ниеотводов), или могут быть установлены на защищаемом сооружении­ и даже быть его частью.

Способы защиты дома от импульсного перенапряжения

Природа импульсных перенапряжений и их влияние на технику

Многим с детства знакома суета с отключением от сети бытовых электроприборов при первых признаках надвигающейся грозы. Сегодня электрооборудование городских сетей стало более совершенным, из-за чего многие пренебрегают элементарными устройствами защиты. В то же время проблема не исчезла совсем, бытовая техника, особенно в частных домах, все еще находится в зоне риска.

Характер возникновения импульсных перенапряжений (ИП) может быть природным и техногенным. В первом случае ИП возникают из-за попадания молнии в воздушные ЛЭП, причем расстояние между точкой попадания и подверженными риску потребителями может составлять до нескольких километров. Возможен также удар в радиомачты и молниеотводы, подключенные к основному заземляющему контуру, в этом случае в бытовой сети появляется наведенное перенапряжение.

1 — удаленный удар молнии в ЛЭП; 2 — потребители; 3 — контур заземления; 4 — близкий удар молнии в ЛЭП; 5 — прямой удар молнии в громоотвод

Техногенные ИП непредсказуемы, они возникают в результате коммутационных перегрузок на трансформаторных и распределительных подстанциях. При несимметричном повышении мощности (только на одной фазе) возможен резкий скачок напряжения, предусмотреть такое почти невозможно.

Импульсные напряжения очень коротки по времени (менее 0,006 с), они появляются в сети систематически и чаще всего проходят незаметно для наблюдателя. Бытовая техника рассчитана выдерживать перенапряжения до 1000 В, такие появляются наиболее часто. При более высоком напряжении гарантирован выход из строя блоков питания, возможен также пробой изоляции в проводке дома, что приводит к множественным коротким замыканиям и пожару.

Для чего предназначены внутренние устройства молниезащиты и как они работают при разрядах

Принцип действия данных приборов может быть основан на возникновении искрового разряда между двумя проводниками при прохождении тока высокого напряжения. Также имеются устройства, которые собраны на основе нелинейных резисторов. Оба варианты защищают оборудование от перенапряжения путем перенаправления тока в цепь заземления.

Стихийное возникновение молнии происходит внезапно, создавая огромные разрушения.

Защитить дом от него позволяет внешняя молниезащита, состоящая из молниеприемника, распложенного над крышей, а также молниеотвода и контура заземления.

Предотвратить опасные последствия грозового разряда предназначены внутренние устройства молниезащиты, представляющие собой комплекс технических устройств и приборов на основе модулей УЗИП с подключением их к системе заземления.

Они надежно работают не только при непосредственном ударе молнии по дому, но и гасят разряды, попадающие в:

  1. питающую ЛЭП;
  2. близлежащие деревья и строения;
  3. почву, расположенную рядом со зданием.

Работа внутренней молниезащиты происходит за счет подключения проникшего высоковольтного импульса на специально подобранный разрядник или электронный элемент — варистор.

Он включается на разность двух потенциалов и для обычного напряжения обладает очень большим сопротивлением, когда токи через него ограничиваются, не превышают нескольких миллиампер.

При попадании на схему варистора аварийный импульс открывает полупроводниковый переход, замыкая его накоротко. Через него начинает стекать опасный потенциал на защитное заземление.

Устройство ограничителя импульсных напряжений необходимо для предохранения сети с показателем 380/220 В. Это классическое напряжение для работы электросетей. Резкие перепады напряжения могут образовываться из-за ударов молний. Из-за грозы также образуется контактная разность в почве.

Как выглядит устройство

Также напряжение может меняться из-за всплеска в электросети. Они образуются при подключении или выключении различных приборов в одну сеть. Резкие скачки могут образовываться при присоединении мощных электрических приборов или каких-нибудь систем.

Принцип действия прибора: изнутри ОИН-1 оснащен варистором. По принципу работы они похожи на разрядники, которые применялись раньше.

УЗИП в щитке

В таком случае устройство будет устанавливаться параллельно предохраняемой электроцепи.

Если же по каким-то причинам величина напряжения в сети станет больше разрешенной, прибор просто замкнет проводку, таким образом предупредив угрозу от включенных за ним бытовых приборов.

Чтобы понять, исправен прибор или нет, необходимо обратить внимание на цвет индикатора. Если он зеленый, то модуль будет в исправном состоянии, а если красный, то его необходимо поменять

УЗИП устраняет перенапряжения:

  • Несимметричный (синфазный) режим: фаза — земля и нейтраль — земля.
  • Симметричный (дифференциальный) режим: фаза — фаза или фаза — нейтраль.

Схема подключения УЗИП в однофазной и трехфазной сети системы TN-S. В системе заземления TN-C применяется трехполюсное УЗИП. В нем нет контакта для подключения нулевого проводника.

Схема подключения УЗИП в однофазной и трехфазной сети системы TN-S. В системе заземления TN-C применяется трехполюсное УЗИП. В нем нет контакта для подключения нулевого проводника

В разрядниках при воздействии грозового разряда в результате перенапряжения пробивает воздушный зазор в перемычке, соединяющей фазы с заземляющим контуром, и импульс высокого напряжения уходит в землю. В вентильных разрядниках гашение высоковольтного импульса в цепи с искровым промежутком происходит на резисторе.

УЗИП на основе газонаполненных разрядников рекомендуется к применению в зданиях с внешней системой молниезащиты или снабжаемых электроэнергией по воздушным линиям.

В варисторных устройствах варистор подключается параллельно с защищаемым оборудованием. При отсутствии импульсных напряжений, ток, проходящий через варистор очень мал (близок к нулю), но как только возникает перенапряжение, сопротивление варистора резко падает, и он пропускает его, рассеивая поглощенную энергию. Это приводит к снижению напряжения до номинала, и варистор возвращается в непроводящий режим.

УЗИП имеет встроенную тепловую защиту, которая обеспечивает защиту от выгорания в конце срока службы. Но со временем, после нескольких срабатываний, варисторное устройство защиты от перенапряжений становится проводящим. Индикатор информирует о завершении срока службы. Некоторые УЗИП предусматривают дистанционную индикацию.

Есть ли необходимость в УЗИП, оценка рисков

Полный перечень требований к организации защиты от ИП изложен в МЭК 61643–21, определить обязательность установки можно по стандарту МЭК 62305–2, согласно которому устанавливается конкретная оценка степени риска удара молнии и вызванных им последствий.

В целом при электроснабжении от воздушных ЛЭП установка УЗИП I класса почти всегда предпочтительна, если только не был выполнен комплекс мероприятий по снижению влияния гроз на режим электроснабжения: повторное заземление опор, PEN-проводника и металлических несущих элементов, устройство громоотвода с отдельным контуром заземления, установка систем уравнивания потенциалов.

Более простой способ оценить риск — сопоставить стоимость незащищенной бытовой техники и устройств защиты. Даже в многоэтажных домах, где перенапряжения имеют весьма низкие значения при характеристике 8/20, риск пробоя изоляции или выхода из строя приборов достаточно велик.

Установка устройств в ГРЩ

Большинство УЗИП имеют модульное исполнение и могут быть установлены на DIN-рейку 35 мм. Единственное требование — щит для установки УЗИП должен иметь металлический корпус с обязательным подключением к защитному проводнику.

При выборе УЗИП, помимо основных рабочих характеристик, следует учитывать также номинальный рабочий ток в режиме байпаса, он должен соответствовать нагрузке в вашей электросети. Другой параметр — максимальное напряжение ограничения, оно не должно быть ниже самого высокого значения в рамках суточных колебаний.

УЗИП подключаются последовательно к питающей однофазной или трехфазной сети, соответственно через двухполюсный и четырехполюсный автоматический выключатель. Его установка необходима на случай спаивания электродов разрядника или пробоя варистора, что вызывает постоянное короткое замыкание. На верхние клеммы УЗИП подключают фазы и защитный проводник, на нижние — нулевой.

Пример подключения УЗИП: 1 — ввод; 2 — автоматический выключатель; 3 — УЗИП; 4 — шина заземления; 5 — контур заземления; 6 — счетчик электроэнергии; 7 — дифференциальный автомат; 8 — к автоматам потребителей

При установке нескольких защитных устройств с разными классами защиты требуется их согласование с помощью специальных дросселей, подключенных последовательно с УЗИП. Защитные устройства встраиваются в цепь по возрастанию класса. Без согласования более чувствительные УЗИП будут принимать основную нагрузку на себя и раньше выйдут из строя.

Как устроен и как работает УЗИП

УЗИП, в зависимости от класса защиты, может иметь полупроводниковое устройство на варисторах, либо иметь контактный разрядник. В нормальном режиме УЗИП работает в режиме байпаса, ток внутри него протекает через проводящий шунт. Шунт соединен с защитным заземлением через варистор или двумя электродами со строго нормируемым зазором.

При скачке напряжения, даже очень непродолжительном, ток проходит через эти элементы и растекается по заземлению или компенсируется резким падением сопротивления в петле фаза-ноль (короткое замыкание). После стабилизации напряжения разрядник теряет пропускную способность, и устройство снова работает в нормальном режиме.

Таким образом, УЗИП на некоторое время замыкает цепь, чтобы переизбыток напряжения мог преобразоваться в тепловую энергию. Через устройство при этом проходят значительные токи — от десятков до сотни килоампер.

В чем различие между классами защиты

В зависимости от причин возникновения ИП, различают две характеристики волны повышенного напряжения: 8/20 и 10/350 микросекунд. Первая цифра — это время, за которое ИП набирает максимальное значение, вторая — время спада до номинальных значений. Как видно, второй тип перенапряжений более опасный.

Устройства I класса предназначены для защиты от ИП с характеристикой 10/350 мкс, наиболее часто возникающих при разряде молнии в ЛЭП ближе 1500 м к потребителю. Устройства способны кратковременно пропустить через себя ток от 25 до 100 кА, практически все приборы I класса основаны на разрядниках.

УЗИП II класса ориентированы на компенсацию ИП с характеристикой 8/20 мкс, пиковые значения тока в них колеблются от 10 до 40 кА.

Класс защиты III предназначен для компенсации перенапряжений со значениями тока менее 10 кА при характеристике ИП 8/20 мкс. Устройства класса защиты II и III основаны на полупроводниковых элементах.

Может показаться, что достаточно установки только устройств класса I, как наиболее мощных, но это не так. Проблема в том, что чем выше нижний порог пропускного тока, тем менее чувствителен УЗИП. Другими словами: при коротких и относительно низких значениях ИП мощный УЗИП может не сработать, а более чувствительный не справится с токами такой величины.

Устройства с классом защиты III рассчитаны на устранение самых низких ИП — всего в несколько тысяч вольт. Они полностью аналогичны по характеристикам устройствам защиты, устанавливаемым производителями в блоках питания бытовой техники. При дублирующей установке они первыми принимают на себя нагрузку и предотвращают срабатывание УЗИП в приборах, ресурс которых ограничен 20–30 циклами.

Категории УЗИП

По месту установки устройства импульсной защиты от повышенного напряжения делят на 3 класса: I (B), II (C), III (D).

Класс I (B)

Защита предохраняет от проникающих через молниезащиту высоковольтных разрядов при ударах молнии в дом или питающую линию электропередачи. Ее устанавливают на вводном электрическом щите здания.

Работа УЗИП при разряде молнии в молниеприемник

При ударе высоковольтного импульса в молниеприемник он проходит по молниеотводу к контуру заземления, разветвляясь на два потока в месте подключения РЕ шины:

  1. примерно 50% тока уходит на потенциал земли;
  2. столько же идет на питающую линию, разделяясь на два дополнительных маршрута (при пробое УЗИП) через PEN проводник и фазный провод — 25/25%.

Сила молнии редко превышает 100 кА, поэтому рабочий ток УЗИП на 25 кА считается достаточным.

Работа УЗИП при разряде молнии в ВЛ

На питающей ВЛ и трансформаторной подстанции уже стоят собственные разрядники. Они срабатывают при высоковольтном ударе и срезают часть импульса перенапряжения. На УЗИП вводного щита дома поступит уже пониженная мощность молнии и через него тоже пойдет ток импульса, но только срезанный.

Как и в предыдущем случае, уменьшенный импульс молнии разойдется на контур земли и PEN проводник.

Если ВЛ находится в плохом техническом состоянии, то ее разрядники не сработают, а весь ток молнии поступит на ввод дома и пройдет через УЗИП. В этой ситуации защита здания, рассчитанная напряжение на 6 кВ, не выдержит повышенный потенциал разряда и сгорит.

Чтобы исключить подобную ситуацию необходимо:

  • иметь четкое представление о техническом состоянии питающей ВЛ и ее защите;
  • при плохом качестве линии добиться от электроснабжающей организации установки надежных разрядников на ближайшей к дому опоре, которые будут выполнять защитную функцию.

Класс II (C)

Осуществляется защита схемы токораспределения системы электропроводки здания при возникновении коммутационных помех. Дополнительное назначение — вторая ступень защиты от ударов молнии.

Монтируется в распределительном щите дома.

Класс III (D)

Выполняется дополнительная защита подключенных потребителей от оставшихся импульсов напряжения с фильтрацией помех высокой частоты.

Устанавливают около потребителей электроэнергии.

Как выбрать УЗИП для частного дома

Последовательность действий домашнего мастера-электрика для правильного подбора устройств защиты от импульсного перенапряжения представлена картинкой.

Заостряем внимание на том, что установка УЗИП в доме бессмысленна и запрещена правилами при отсутствии:

  1. надежного заземляющего устройства дома:
  2. разрядников на питающей ВЛ и ТП.

Ко второму случаю следует отнести и плохое техническое состояние воздушной ЛЭП. Следует знать, что сейчас идет интенсивная замена открытых проводов ВЛ изолированными СИП (самонесущие изолированные провода). Такие линии называют ВЛИ.

Когда реконструкция ВЛИ выполнена на всем ее протяжении, а не на отдельных участках, прямой удар молнии в фазный провод практически нереален. Работает слой изоляции. Энергетики на подобных линиях усиленно следят за качеством разрядников, поддерживают их в рабочем состоянии.

Выбор схемы включения УЗИП для дома зависит от:

  • системы заземления здания TN-C-S либо TT;
  • местных условий жилища;
  • способов подключения к ВЛ;
  • наличия внешней молниезащиты.

Но, это материал очередной статьи, которая готовится к публикации. Подписывайтесь на рассылку, чтобы своевременно получить уведомление о ее выходе.

Для закрепления материала рекомендуем к просмотру видеоролик владельца Staaaarsky «Демонстрация работы УЗИП».

Более полную информацию предоставляет вебинар компании ABB «Устройства защиты от импульсных перенапряжений».

Возможно, у вас появились вопросы или желание прокомментировать статью. Воспользуйтесь подготовленной формой.

Сейчас самое благоприятное время поделиться прочитанным материалом с друзьями в соц сетях с помощью специальных кнопок.

Полезные товары

  • Бесконтактный индикатор проводки с фонариком
  • Термометр для бариста
  • Инструмент для вскрытия корпуса планшета

СО 153-34.21.122-2003 => Таблица 2.4. Параметры первого импульса тока молнии. Таблица 2.5. Параметры последующего импульса тока молнии. Таблица…

Таблица 2.4

 

Параметры первого импульса тока молнии

 

 

Параметр тока

Уровень защиты

I

II

III, IV

Максимум тока I, кА

200

150

100

Длительность фронта T1, мкс

10

10

10

Время полуспада Т2, мкс

350

350

350

Заряд в импульсе Qсум*, Кл

100

75

50

Удельная энергия в импульсе W/R**, МДж/Ом

10

5,6

2,5

________________

* Поскольку значительная часть общего заряда Qсум приходится на первый импульс, полагается, что общий заряд всех коротких импульсов равен приведенной величине.

** Поскольку значительная часть общей удельной энергии W/R приходится на первый импульс, полагается, что общий заряд всех коротких импульсов равен приведенной величине.

 

Таблица 2.5

 

Параметры последующего импульса тока молнии

 

 

Параметр тока

Уровень защиты

I

II

III, IV

Максимум тока I, кА

50

37,5

25

Длительность фронта T1, мкс

0,25

0,25

0,25

Время полуспада Т2, мкс

100

100

100

Средняя крутизна а, кА/мкс

200

150

100

 


Таблица 2.
6

 

Параметры длительного тока молнии в промежутке между импульсами

 

 

Параметр тока

Уровень защиты

I

II

III, IV

Заряд Qдл*, Кл

200

150

100

Длительность Т, с

0,5

0,5

0,5

______________

* Qдл — заряд, обусловленный длительным протеканием тока в период между двумя импульсами тока молнии.

 

Средний ток приблизительно равен Qдл/Т.

Форма импульсов тока определяется следующим выражением:

i(t) = [I(t/t1)10 × exp (-t/t2)] / h × [1 + (t/t1)10], (2.2)

где I — максимум тока;

h — коэффициент, корректирующий значение максимума тока;

t — время;

t1 — постоянная времени для фронта;

t2 — постоянная времени для спада.

Значения параметров, входящих в формулу (2.2), описывающую изменение тока молнии во времени, приведены в табл. 2.7.

 

Таблица 2.7

 

Значения параметров для расчета формы импульса тока молнии

 

 

 

Параметр

Первый импульс

Последующий импульс

Уровень защиты

Уровень защиты

I

II

III, IV

I

II

III, IV

I, кА

200

150

100

50

37,5

25

h

0,93

0,93

0,93

0,993

0,993

0,993

t1, мкс

19,0

19,0

19,0

0,454

0,454

0,454

t2, мкс

485

485

485

143

143

143

 

Длительный импульс может быть принят прямоугольным со средним током I и длительностью Т, соответствующими данным табл. 2.6.

 

3. ЗАЩИТА ОТ ПРЯМЫХ УДАРОВ МОЛНИИ

 

3.1. Комплекс средств молниезащиты

 

Комплекс средств молниезащиты зданий или сооружений включает в себя устройства защиты от прямых ударов молнии (внешняя молниезащитная система — МЗС) и устройства защиты от вторичных воздействий молнии (внутренняя МЗС). В частных случаях молниезащита может содержать только внешние или только внутренние устройства. В общем случае часть токов молнии протекает по элементам внутренней молниезащиты.

Внешняя МЗС может быть изолирована от сооружения (отдельно стоящие молниеотводы — стержневые или тросовые, а также соседние сооружения, выполняющие функции естественных молниеотводов) или может быть установлена на защищаемом сооружении и даже быть его частью.

Внутренние устройства молниезащиты предназначены для ограничения электромагнитных воздействий тока молнии и предотвращения искрений внутри защищаемого объекта.

Токи молнии, попадающие в молниеприемники, отводятся в заземлитель через систему токоотводов (спусков) и растекаются в земле.

 

3.2. Внешняя молниезащитная система

 

Внешняя МЗС в общем случае состоит из молниеприемников, токоотводов и заземлителей. В случае специального изготовления их материал и сечения должны удовлетворять требованиям табл. 3.1.

 

Таблица 3.1

 

Материал и минимальные сечения элементов внешней МЗС

 

 

 

Уровень защиты

Материал

Сечение, мм2

молниеприемника

токоотвода

заземлителя

I-IV

Сталь

50

50

80

I-IV

Алюминий

70

25

Не применяется

I-IV

Медь

35

16

50

 

Примечание. Указанные значения могут быть увеличены в зависимости от повышенной коррозии или механических воздействий.

 

Системы молниезащиты | DEHN International

Скачки — заниженный риск

Функция системы молниезащиты — защищать конструкции от пожара или механического разрушения и предотвращать ранения или даже гибель людей в зданиях. Общая система молниезащиты состоит из внешней молниезащиты (молниезащита / заземление) и внутренней молниезащиты (защита от перенапряжения).

Функции внешней системы молниезащиты

  • Перехват прямых ударов молнии через молниеприемник
  • Безопасный разряд молнии на землю через токоотвод
  • Распределение тока молнии в земле через систему заземления

Функции внутренняя система молниезащиты

  • Предотвращение опасного искрения в конструкции путем установления уравнивания потенциалов или сохранения безопасного расстояния между компонентами LPS и другими электропроводящими элементами

Уравнивание потенциалов молнии

Уравнивание потенциалов молнии уменьшает разность потенциалов, вызванную токами молнии. Это достигается соединением между собой всех изолированных проводящих частей установки с помощью проводов или устройств защиты от перенапряжения.

Элементы молниезащиты

Согласно стандарту EN / IEC 62305 система молниезащиты состоит из следующих элементов:

  • Система молниеприемника
  • Токоотвод
  • Система заземления
  • Разделительные расстояния
  • Уравнивание потенциалов молнии

Классы LPS

Классы LPS I, II, III и IV определены как набор строительных правил, основанных на соответствующем уровне молниезащиты (LPL).Каждый набор содержит правила построения, зависящие от уровня (например, радиус катящейся сферы, размер ячейки) и не зависящие от уровня (например, поперечные сечения, материалы).

Чтобы обеспечить постоянную доступность сложных систем данных и информационных технологий даже в случае прямого удара молнии, требуются дополнительные меры для защиты электронных устройств и систем от скачков напряжения.

Руководство по обеспечению защиты от перенапряжения на коммерческих, институциональных и промышленных объектах

Раздел 5.2,3

Мэтью Т. Гленнон, P.E.
AVP, Hartford Steam Boiler Electric Loss Control

Введение

Повреждение от электрических переходных процессов или скачков напряжения является одним из ведущие причины выхода из строя электрооборудования. Электрический переходный процесс представляет собой кратковременный высокоэнергетический импульс, который передается обычным системы электроснабжения всякий раз, когда происходит резкое изменение электрического схема.Они могут происходить из различных источников, как внутренних, так и вне объекта.

Не только молния

Самый очевидный источник — молния, но скачки напряжения могут также происходят из-за нормального переключения электросети или непреднамеренного заземления электрических проводов (например, когда воздушная линия электропередачи падает до земля). Скачки могут возникать даже внутри здания или объекта из-за такие вещи, как факсы, копировальные аппараты, кондиционеры, лифты, двигатели / насосы, или дуговой сваркой, и это лишь некоторые из них.В каждом случае нормальная электрическая цепь внезапно подвергается воздействию большой дозы энергии, которая может отрицательно повлиять на оборудование, на которое подается питание.

Ниже приведены инструкции по защите от импульсных перенапряжений о том, как защитить электрические оборудование от разрушительного воздействия высокоэнергетических скачков. Защита от перенапряжения правильно подобранный и установленный, очень успешно предотвращает обнаружено повреждение оборудования, особенно чувствительного электронного оборудования в большинстве оборудования сегодня.

Заземление является основным

Устройство защиты от перенапряжения (SPD), также известное как переходное ограничитель скачков напряжения (TVSS), предназначен для отвода сильноточных скачков для заземления и обхода вашего оборудования, тем самым ограничивая напряжение, которое впечатлен на оборудование. По этой причине очень важно, чтобы ваш объекты имеют хорошую систему заземления с низким сопротивлением, с единым заземлением. ориентир, к которому подключаются заземления всех систем здания.Без надлежащей системы заземления невозможно защититься от скачки. Проконсультируйтесь с лицензированным электриком, чтобы убедиться, что ваша электрическая система распределения заземлена в соответствии с Национальным электрическим Код (NFPA 70).

Зоны защиты

Лучшее средство защиты вашего электрооборудования от сильные скачки напряжения в сети — это стратегическая установка УЗИП повсюду. ваш объект.Учитывая, что скачки могут происходить как от внутренних и внешних источников необходимо установить УЗИП для обеспечения максимальной защиты независимо от местонахождения источника. По этой причине создана «Зона защиты». подход обычно используется. Достигнут первый уровень защиты путем установки УЗИП на оборудование главного служебного входа (т. е. там, где Электроэнергия поступает в объект). Это обеспечит защиту от сильных скачков энергии, поступающих извне, таких как молния или переходные процессы в энергосистеме.

Однако SPD, установленный на служебном входе, не будет защитить от внутренних скачков напряжения. Кроме того, не все энергия от внешних скачков рассеивается на землю через служебный вход устройство. По этой причине SPD должны быть установлены на всех дистрибутивах. панели внутри объекта, которые обеспечивают питание критически важного оборудования. Сходным образом, третья зона защиты будет достигнута за счет локальной установки УЗИП для каждого защищаемого оборудования, такого как компьютеры или компьютер контролируемые устройства.Каждая зона защиты добавляет к общей защите объекта, поскольку каждый из них помогает еще больше снизить напряжение, подвергающееся воздействию защищенное оборудование.

Согласование УЗИП

Служебный вход СПД обеспечивает первую линию защиты от электрических переходных процессов для объекта за счет отвода высокой энергии, снаружи скачки на землю. Это также снижает уровень энергии скачка вход в объект на уровень, который может обрабатываться нижестоящими устройствами ближе к нагрузке.Следовательно, требуется правильная координация УЗИП. во избежание повреждения УЗИП, установленных на распределительных щитах или локально в уязвимое оборудование. Если координация не достигается, избыток энергии от распространяющиеся скачки могут вызвать повреждение SPD Зоны 2 и Зоны 3 и разрушить оборудование, которое вы пытаетесь защитить.

Рейтинги SPD

При выборе SPD для данного приложения существует несколько соображения, которые необходимо сделать:

  • Применение — Убедитесь, что УЗИП предназначен для данной зоны защиты, для которой он будет использоваться.Например, СПД на служебный вход должен быть спроектирован так, чтобы выдерживать большие скачки, которые в результате удара молнии или переключения электросети.
  • Напряжение и конфигурация системы — УЗИП предназначены для конкретные уровни напряжения и конфигурации цепей. Например, ваш оборудование служебного входа может быть запитано трехфазным питанием 480/277 V в четырехпроводном соединении звезда, но локальный компьютер установлен для однофазное питание 120 В.
  • Сквозное напряжение — это напряжение, при котором УЗИП позволит подвергнуть защищаемое оборудование воздействию. Однако потенциал повреждение оборудования зависит от того, как долго оборудование подвергается воздействию к этому сквозному напряжению в зависимости от конструкции оборудования. В Другими словами, оборудование обычно рассчитано на высокое напряжение. на очень короткий период времени и более низкие скачки напряжения на более длительные промежуток времени.Федеральные стандарты обработки информации (FIPS) публикация «Руководство по электроэнергии для автоматической обработки данных». Установки »(FIPS Pub. DU294) предоставляет подробную информацию об отношениях между напряжением ограничения, напряжением системы и продолжительностью всплеска.

    В качестве примера, переходный процесс на линии 480 В, который длится 20 микросекунд. может повышаться почти до 3400 В без повреждения оборудования, предназначенного для этого руководство. Но скачок напряжения около 2300 В может сохраняться в течение 100 микросекунд. без ущерба.Вообще говоря, чем ниже напряжение зажима, тем лучше защита.

    Импульсный ток — УЗИП рассчитаны на безопасное отклонение заданного количества импульсных перенапряжений. ток без сбоев. Этот рейтинг колеблется от нескольких тысяч ампер. до 400 кА и более. Однако средний ток удар молнии составляет всего около 20 кА, с максимальным измеренным значением токи чуть более 200 кА. Молния, поражающая линию электропередачи будет двигаться в обоих направлениях, поэтому только половина тока идет в ваш объект. По пути часть тока может рассеиваться на землю. через коммунальное оборудование.

    Следовательно, потенциальный ток на служебном входе от среднего удар молнии где-то около 10 кА. Кроме того, некоторые области страны более подвержены ударам молнии, чем другие. Все из этих факторов необходимо учитывать при принятии решения, какой размер SPD подходит для вашего приложения.

    Однако важно учитывать, что SPD номиналом 20 кА может быть достаточным для защиты от среднего удара молнии и большинства генерируемые внутренними импульсами один раз, но УЗИП с номиналом 100 кА будет уметь справляться с дополнительными скачками напряжения без замены разрядника или предохранители.

    Стандарты

    — Все SPD должны быть протестированы в соответствии с ANSI / IEEE C62.41. и быть внесенными в список UL 1449 (2-е издание) в целях безопасности.

Защита линии передачи данных

Электрические переходные процессы не ограничиваются распределением электроэнергии система. Они могут войти в объект через телефонную / факсимильную линию, кабельную или спутниковую связь. системы и локальные сети (LAN). Поэтому для достижения максимальная защита от перенапряжения, УЗИП должны быть установлены на всех системы, восприимчивые к электрическим переходным процессам.

Установка

Для максимальной защиты УЗИП следует устанавливать как можно ближе к защищаемому оборудованию, насколько это возможно. Длина кабеля должна быть как можно короче и прямо, чтобы минимизировать резистивный путь цепь на землю. Надежное соединение с заземляющим проводом системы необходим для правильной работы SPD. Сетевые фильтры должны иметь индикаторы, показывающие, заземлена ли цепь и работает должным образом, а блоки установлены так, чтобы эти индикаторы можно было легко проверить.

Все служебные входные и распределительные щиты УЗИП должны быть установлен лицензированным электриком, знакомым с оборудованием и его использование. Кроме того, Hartford Steam Boiler настоятельно рекомендует профессиональный инженер, имеющий опыт работы с технологией подавления перенапряжения. сохранены для разработки схемы защиты вашего объекта, чтобы обеспечить все УЗИП правильно подобраны по размеру и скоординированы.

Стоимость

В зависимости от приложения и рейтингов, SPD для обслуживания входное оборудование колеблется от 150 до 6500 долларов.Линия передачи данных и розетка переменного тока защита колеблется от 20 до 150 долларов.

Мэтью Гленнон работает в Hartford Steam Котельная инспекция и страховая компания как AVP электрических потерь Контроль. Зарегистрированный профессиональный инженер в Нью-Джерси с более чем 14 лет опыта в электроэнергетике и строительстве, г. Гленнон с отличием окончила Манхэттенский колледж в Нью-Йорке. где он получил степень бакалавра инженерных наук в области электротехники. Кроме того, он имеет степень магистра инженерных наук в области электроэнергетики. инжиниринг из Политехнического института Ренсселера (RPI) в Трое, штат Нью-Йорк, и степень магистра финансов в Университете Рутгерса в Нью-Джерси. Он сертифицирован AEE как профессионал по качеству электроэнергии и NLSI как Lightning Безопасность Professional. Г-н Гленнон является членом IEEE, NFPA и National Общество профессиональных инженеров (NSPE), а также корреспондент Национальная академия судебных инженеров (NAFE) и филиал Международная ассоциация электрических испытаний (NETA).

Как использовать устройства защиты от электростатических разрядов / защиты от перенапряжения: ограничители перенапряжения | Примечание по применению

Как работают ОПН

Газонаполненные ограничители перенапряжения работают по принципу дугового разряда. В электрическом отношении они действуют как переключатели, зависящие от напряжения. Как только напряжение, приложенное к разряднику, превышает напряжение искрового пробоя, в герметичной разрядной камере за наносекунды образуется дуга. Дуга образует короткое замыкание, по которому течет весь ток, мгновенно устраняя перенапряжение.Когда разряд рассеивается, разрядник гаснет, и внутреннее сопротивление немедленно возвращается к значениям в несколько 100 МОм.
Таким образом, ОПН практически полностью удовлетворяют всем требованиям, предъявляемым к элементу защиты.
Они надежно ограничивают перенапряжение до допустимых уровней, а — при нормальных условиях эксплуатации — их высокое сопротивление изоляции и малая емкость означают, что они практически не влияют на защищаемую систему.



Пример приложения: Telecom Applications

Приложения для телекоммуникаций
Газонаполненные разрядники для защиты от перенапряжений — классические компоненты для защиты телекоммуникационных установок.Для защиты IT и телекоммуникационных систем с их чувствительными электронными цепями используются ограничители перенапряжения в точках подключения к телекоммуникационным линиям. Кроме того, эти компоненты защиты незаменимы для защиты базовых станций в мобильных телефонных системах и обширных сетях кабельного телевидения (CATV) с их ретрансляторами и распределительными системами, а также для чувствительного оборудования и систем в других секторах:

Рисунок 1 Основные места использования ОПН в системах связи

CATV
В отличие от варисторов, ОПН имеет небольшую емкость (0.Минимум 2 пФ) и не влияют на высокочастотные сигналы. Поэтому они подходят для защиты от перенапряжения для кабельного телевидения и высокоскоростных линий связи. Ниже показаны примеры схем защиты с двухэлектродным разрядником и трехэлектродным разрядником.

Рисунок 2 Пример схемы защиты с ограничителем перенапряжения (2 электрода) для коаксиального кабеля CATV

Рисунок 3 Пример схемы защиты с разрядником (3 электрода) для высокоскоростной линии связи

Пример приложения: Устройство защиты от перенапряжения (SPD) для источников питания

Устройства защиты от импульсных перенапряжений (SPD) для источников питания, которые защищают устройства от грозовых перенапряжений и других высоких переходных процессов, используют ОПН в дополнение к варисторам. Ниже приведены примеры подключений к однофазной сети переменного тока и трехфазной сети переменного тока. Вставные SPD часто используются для распределительных щитов и силовых щитов, а внутри устройств используются варисторы и ограничители перенапряжения.

Рисунок 4 SPD для источника питания (однофазный переменный ток)

Рисунок 5 SPD для источника питания (трехфазный переменный ток)

Пример приложения: Схема защиты для систем генерации солнечных кондиционеров

Стабилизатор мощности в солнечной энергетической системе — это применение защиты от перенапряжения для источника постоянного тока.Постоянный ток, генерируемый солнечными панелями, подается на стабилизатор мощности, повышается в преобразователе постоянного тока в постоянный, преобразуется в электричество переменного тока с помощью инвертора, а затем подается в электрическую сеть. Чтобы защитить схему стабилизатора мощности от индуктивного грозового перенапряжения и других сильных переходных процессов, схема защиты по напряжению, использующая комбинацию варисторов и разрядников, подключена к входной части стабилизатора мощности.

Рисунок 6 Применение защиты от перенапряжения для солнечной системы выработки электроэнергии

Пример приложения: Защита интерфейсов Ethernet от перенапряжения

TDK предлагает ограничители перенапряжения EPCOS с 2 и 3 электродами, специально разработанные для защиты интерфейсов передачи данных.Эти компоненты имеют небольшие корпуса для поверхностного монтажа, выдерживают высокие токи, имеют высокое сопротивление изоляции и низкую емкость.
Типичными приложениями являются интерфейсы Ethernet в маршрутизаторах и коммутаторах, патч-панелях, модемах, ПК и ноутбуках, телевизионных приставках, IP-TV, CCTV, WLAN-AP.

Рисунок 7 Защита интерфейсов Ethernet от перенапряжения

■ Ограничители перенапряжения Арт. Списки

Устройства защиты от перенапряжения Tampa FL | Мастер молний

Питание переменного тока. Из-за размера проводников переходные процессы высокого напряжения и силы тока могут попасть на ваш объект в сети переменного тока. Поэтому важно использовать надежное устройство TVSS на входе в сеть переменного тока. Это защищает ваш объект от переходных процессов, доставляемых из внешнего мира.

Однако исследования энергетической компании показали, что большинство переходных процессов, наблюдаемых вашим оборудованием, происходят не за пределами вашего объекта, а, скорее, генерируются внутри вашего собственного объекта двигателями и другими нагрузками.

Следовательно, на распределительных панелях должны быть установлены дополнительные ограничители перенапряжения, чтобы ограничить «совместное использование» внутренних генерируемых переходных процессов. Когда переходный процесс, возникающий в одной цепи, возвращается на ее вспомогательную распределительную панель, устройство TVSS ограничивает его, прежде чем он может быть перераспределен на другие цепи внутри панели, включая цепи, питающие ваше чувствительное оборудование. Такой подход к последовательной установке нескольких устройств TVSS называется «поэтапной защитой».

Телефон и данные. Переходные процессы в телефонных линиях и линиях передачи данных могут иметь высокое напряжение, но обычно имеют относительно низкую силу тока, причем ток в конечном итоге ограничивается размером провода. Однако телефонные аппараты и устройства для передачи данных, как правило, очень чувствительны к повреждению или прерываниям, вызванным переходными процессами. Поэтому высокоскоростные устройства TVSS с жестким зажимом должны использоваться на входах в ваши телефонные службы и службы передачи данных.

Линия передачи РФ. Так как линии передачи РЧ подключены к антеннам, которые часто являются самой высокой структурой в данной области, они способны передавать на ваш объект переходные процессы высокого напряжения и большой силы тока.Поскольку мощность постоянного тока может подаваться по линии передачи для питания оборудования рядом с антенной, устройства TVSS для этого приложения, возможно, должны быть спроектированы так, чтобы позволить мощности постоянного тока проходить без ослабления. Обычные устройства, использующие внутреннюю ВЧ-связь и газовые трубки, проложенные под прямым углом к ​​основному тракту, ведущему к оборудованию, больше не способны защитить современное оборудование. Для обеспечения максимальной защиты необходимо использовать современные устройства, устройства, в которых путь с низким импедансом ведет к земле, а путь с более высоким сопротивлением ведет к необходимости использования оборудования.

При планировании компоновки системы важно избегать прокладки незащищенных проводов рядом и параллельно защищенным проводам, где переходные процессы могут передаваться от незащищенных проводов к защищенным проводам после ограничителя перенапряжения, что делает его неэффективным.

Lightning Master поможет вам с компоновкой вашей системы для устранения таких проблем. Длинные проводники и изгибы проводов между устройством TVSS и нагрузкой, которую оно защищает, могут существенно повлиять на характеристики ограничителя перенапряжения.При 3 кА, импульсе 8 х 20 микросекунд (стандартный импульс IEEE) каждый фут длины проводника может привести к увеличению напряжения ограничения от 150 до 200 вольт. Следовательно, в случае ограничителя перенапряжения, подключенного к нагрузке с трехфутовым проводником, только индуктивное реактивное сопротивление проводника может увеличить напряжение ограничения ограничителя перенапряжения на 900 — 1200 вольт (три фута в каждом направлении между ограничителем перенапряжения и нагрузка). Кроме того, время прохождения по более длинным проводникам может замедлить время срабатывания ограничителя перенапряжения.Lightning Master поможет вам выбрать правильное расположение и прокладку проводов для ваших установок TVSS.

Как выбрать защиту от перенапряжения для вашего дома

Вы можете этого не осознавать, но ваша стереосистема, домашний компьютер, телевизор, видеомагнитофон, микроволновая печь — все, что имеет внутренние электронные схемы — подвергаются атакам каждый день. Атаки тихие, но разрушительные.

Виновник — СИЛОВЫЕ УПРАВЛЕНИЯ . Скачки напряжения — это чрезвычайно короткие всплески электроэнергии, которые сжигают электрические цепи внутри приборов и электроники. Подробнее о скачках напряжения и источниках их возникновения см. В статье Факты о скачках напряжения .

Скачки напряжения могут не только разрушить бытовую технику и электронику, но и разрушить электрические розетки, выключатели света, лампочки, компоненты кондиционера и устройства открывания гаражных ворот. Как защитить себя?

Устройства защиты от перенапряжения могут предотвратить повреждения от большинства скачков напряжения.

Существует два типа сетевых устройств защиты от перенапряжения:

  1. Устройство защиты от перенапряжения на служебном входе, которое устанавливается на вводной электрической сети или рядом с ней
  2. Устройство защиты от перенапряжения в месте использования, которое используется на защищаемом приборе и включает в себя такие устройства защиты от перенапряжения, которые подключаются к розетке.

Для типичного дома многие эксперты рекомендуют минимальную сеть защиты от перенапряжения, состоящую из:

  1. Устройство защиты от перенапряжения на служебном входе , защищающее входящую линию электропередачи, входящую телефонную линию, кабельное телевидение и кабель спутниковой антенны. Это можно сделать с помощью одного устройства защиты от перенапряжения, которое способно защитить все типы входящих линий (электрические, телефонные, кабельное телевидение и спутниковая тарелка) или отдельных устройств защиты от перенапряжения на каждой входящей линии.Защита входящей электрической линии может быть расположена на главном электрическом щите или электросчетчике.
  2. Устройства защиты от перенапряжения в местах использования с ограничивающим напряжением 330 В для всей дорогой электроники и приборов, таких как телевизоры, видеомагнитофоны, стереосистемы и компьютеры; все имеют электронные схемы, чувствительные к скачкам напряжения. Восприимчивые устройства можно идентифицировать, потому что во многих случаях они имеют электронные кнопки, электронные часы или цифровые дисплеи. Если к прибору подключены другие провода (например, телефонные линии, кабель кабельного телевидения, антенный кабель или кабель спутниковой тарелки), эти провода или кабели должны проходить через устройство защиты от перенапряжения в точке использования, а также обеспечивать защиту на все строки.

Для домашнего офиса или особых медицинских нужд также может быть уместна дополнительная и отличная защита от других типов перебоев в подаче электроэнергии.

Не существует устройства или системы защиты от перенапряжения, которые могут защитить от всех скачков напряжения . Прямой удар молнии в электрическую систему дома может оказаться слишком сильным для устройства защиты от перенапряжения. Использование «двухступенчатой» системы защиты от перенапряжения должно защитить от большинства скачков напряжения.

Почему лучше иметь двухуровневую систему защиты от перенапряжения?

Комбинируя устройство защиты от перенапряжения на служебном входе с устройствами защиты от перенапряжения в точке использования, установленными на всей чувствительной электронике, создается лучшая система защиты.

  1. Использование устройства защиты от перенапряжения на служебном входе обеспечивает защиту всей электрической системы. Они защищают такие вещи, как двигатели, освещение, розетки, выключатели света и все другие «проводные» предметы в доме, которые не подключаются к электрической розетке и не могут быть подключены к устройствам защиты от перенапряжения. устройство.
  2. Если скачок напряжения вызван ударом молнии или колебанием мощности в линиях электроснабжения, устройство защиты от перенапряжения на входе в сервисный центр может снизить скачок напряжения до более низкого уровня, прежде чем он попадет в устройство защиты от перенапряжения в точке использования.
  3. Это помогает предотвратить повреждение устройств защиты от перенапряжения в месте использования из-за слишком сильных скачков, с которыми они не могут справиться. Это также помогает снизить уровень скачков напряжения на защищаемом приборе. поскольку уровень энергии скачка напряжения снижается на обоих служебных входах устройство и снова в месте использования устройства.
  4. Устройства защиты от перенапряжения на служебном входе не исключают необходимости устройства защиты от перенапряжения в местах использования, потому что:
    1. Скачки напряжения не могут возникать на входящих линиях электроснабжения. Например, молния может поразить внешний осветительный прибор, создав скачок напряжения в цепи, питающей свет. Если есть розетки в той же цепи, что и внешний светильник, любая электроника, подключенная к этим розеткам, будет лучше защищена, если используется устройство защиты от перенапряжения в точке использования.
    2. Устройства защиты от перенапряжения в месте использования помогают защитить бытовую технику от скачков напряжения, возникающих в доме.
    3. Высококачественные устройства защиты от перенапряжения в местах использования обладают способностью снижать скачки напряжения до более низкого уровня, чем типичные устройства защиты от перенапряжения на входе в сервисный центр.

Примеры устройств защиты от перенапряжения на входе в сервисный центр

Существуют устройства защиты от перенапряжения на служебном входе, которые устанавливаются в или на вашей главной электрической панели или в основании электросчетчика.Показано несколько примеров ниже. Требуется только одно устройство защиты от перенапряжения на служебном входе, если оно защищает все входящие линии, включая электрические, телефонные и кабельные линии. В качестве альтернативы на каждую входящую линию можно установить отдельные устройства.


Защита от перенапряжения на служебном входе на главной электрической панели (без защиты телефона или кабельного телевидения)


Защита от перенапряжения на служебном входе на счетчике электроэнергии (без защиты телефона или кабельного телевидения)


Защита служебного входа от перенапряжения на главной электрической панели (со снятой лицевой крышкой).(Это устройство защищает линии электроснабжения, телефонной связи и кабельного телевидения.)

Устройства защиты от перенапряжения в местах использования — an альтернатива защитным приспособлениям для всего дома

Существует также несколько типов устройств защиты от перенапряжения на месте использования:

Устройства защиты от перенапряжения в месте использования (съемного типа): Возможно, вы уже знакомы с устройствами защиты от перенапряжения съемного типа. Они выглядят как полоски вилки, на одном устройстве есть несколько мест для подключения. Обычная вилка, если это специально не указано, не обеспечивает защиты от перенапряжения.Будьте осторожны при покупке таких предметов, чтобы убедиться, что вы получаете необходимую защиту от перенапряжения.


Плагин (точка использования) сетевой фильтр

Электрические розетки для защиты от перенапряжения: Специальные электрические розетки содержат защиту от перенапряжения в тех местах, где у вас нет места или вам не нужен сетевой фильтр, например, в микроволновой печи на столешнице.


Электрическая розетка со встроенной защитой от перенапряжения

Терминология защиты от перенапряжения

Устройство защиты от перенапряжения и соответствующие устройства защиты, представленные на рынке, могут сбить с толку домовладельца.Понимание терминологии может помочь.

Устройства защиты от перенапряжения

имеют несколько названий: устройства защиты от перенапряжений, ограничители перенапряжения, ограничители перенапряжения (TVSS) или вторичные ограничители перенапряжения. Но по сути они выполняют ту же функцию защиты от скачков напряжения. Другие общие термины, которые вы можете услышать при покупке устройств защиты от перенапряжения, перечислены ниже.

Устройство защиты от перенапряжений: Для продуктов, которые можно найти в доме, это общий термин, который может относиться к TVSS или вторичным разрядникам для защиты от перенапряжений.Эти устройства предназначены для защиты оборудования, расположенного ниже по потоку, от скачков напряжения за счет уменьшения количества пропускаемого через них напряжения.

Многие электроэнергетические компании также используют вторичные ограничители перенапряжения и устройства, называемые грозозащитными разрядниками, по всей своей электросети, чтобы защитить свое оборудование от повреждения молнией. Устройства, которые они используют, более долговечны, но не могут снизить скачок напряжения до более низких уровней напряжения, чем это могут сделать домашние продукты.

Однако меры защиты от перенапряжения, применяемые коммунальной компанией, могут помочь домовладельцу за счет снижения уровня энергии скачка напряжения до того, как он дойдет до дома.

Вторичный разрядник для защиты от перенапряжений: Эти устройства предназначены для использования внутри или снаружи дома. В случае тестирования они проходят испытания в соответствии со стандартом C62.11 Института инженеров по электротехнике и радиоэлектронике (IEEE), Металлооксидные ограничители перенапряжения для цепей переменного тока, с импульсным перенапряжением 10 000 В и 5 000 А. IEEE C62.11 не является тестом и не назначает напряжение ограничения для вторичных ограничителей перенапряжения. Это затрудняет сравнение возможностей одного продукта с другим.

Эти устройства включают в себя устанавливаемые на счетчике устройства защиты от перенапряжения и съемные устройства защиты от перенапряжения, которые защелкиваются в электрической панели.

Ограничитель скачков напряжения: TVSS обычно предназначены для установки внутри дома. В случае тестирования они проходят испытания в соответствии со стандартом UL 1449 UL 1449 при скачке напряжения 6000 В и 500 А. UL 1449 назначает напряжение ограничения для TVSS, которое можно использовать для сравнения от одного продукта к другому.К этим устройствам относятся устройства защиты от перенапряжения в местах использования и устройства защиты от перенапряжения на служебном входе, установленные на электрической панели.

Ограничивающее напряжение: TVSS должны иметь заданное фиксирующее напряжение. Напряжение ограничения — это напряжение, при котором устройство защиты от перенапряжения начинает работать, перенаправляя скачок напряжения на землю. Чем ниже ограничивающее напряжение устройства защиты от перенапряжения, тем ниже оно снижает импульсное напряжение питания.

UL 1449, 2-е издание: Это стандарт испытаний, разработанный UL совместно с промышленностью для сертификации продуктов и обеспечения надлежащей маркировки продуктов TVSS.С помощью этого теста определяется напряжение зажима.

IEEE C62.11: В этом стандарте, разработанном Институтом инженеров по электротехнике и электронике, есть рекомендации по тестированию вторичных ограничителей перенапряжения. [IEEE C62.11: Стандарт для металлооксидных ограничителей перенапряжения для цепей переменного тока (> 1 кВ)]

Сквозное напряжение: Это остаточное импульсное напряжение, которое проходит через устройство защиты от перенапряжения после того, как устройство защиты «зафиксировалось» в ответ на скачок напряжения.

Ограничивающее напряжение не определяет уровень сквозного напряжения для всех скачков напряжения. Например, если устройство защиты от перенапряжения в месте использования имеет ограничивающее напряжение 330 вольт, это означает, что устройство пропускает не более 330 вольт, если скачок напряжения точно соответствует размеру, форме и продолжительности В соответствии со стандартом испытаний, UL 1449.

, требуется скачок напряжения 6000 В.

Если то же устройство (с номинальным напряжением 330 В) подвергается скачку напряжения с более высоким уровнем энергии (напряжение, сила тока или продолжительность), сквозное напряжение, скорее всего, будет выше 330 вольт.

Металлооксидные варисторы (MOV): MOV являются распространенной технологией (не единственным типом) и лежат в основе способности устройств защиты от перенапряжения (TVSS) защищать от скачков напряжения. Как правило, чем они больше и чем больше их, тем лучше защита и более прочное и долговечное устройство защиты от перенапряжения.

MOV перенаправляют электрический ток в случае скачка напряжения. Как работает MOV, легче понять, если вы подумаете о нем как о водопроводном кране.В нормальных условиях, без скачков напряжения, MOV представляет собой «закрытый клапан», позволяющий току течь в электрической цепи, а не через MOV.

Если происходит скачок напряжения, MOV ограничивает напряжение, перенаправляя электрический ток (открывая клапан) из электрической цепи в систему заземления, пока импульсное напряжение не упадет ниже напряжения ограничения защитного устройства. Когда скачок напряжения закончился, MOV возвращается в положение «закрытый клапан».

Во время скачка напряжения вся избыточная энергия скачка отводится MOV, заставляя его нагреваться.Температура диска MOV может варьироваться от комнатной до нескольких сотен градусов после перенаправления скачка напряжения.

Чем выше напряжение скачка напряжения и чем дольше он длится, тем больше энергии необходимо отвести и тем горячее становится MOV. MOV являются жертвоприношениями, то есть они будут отводить конечное количество скачков напряжения до тех пор, пока они в конечном итоге не будут уничтожены. Они могут достичь конца срока службы только после одного большого всплеска или в течение нескольких лет после нескольких меньших всплесков.

Защита с помощью теплового предохранителя: Поскольку MOV нагреваются при перенапряжении, существует вероятность возгорания устройства защиты от перенапряжения или материала, окружающего устройство защиты от перенапряжения. Второе издание UL 1449 проверяет пожарную безопасность устройств защиты от перенапряжения TVSS, требуя серьезных испытаний перенапряжения, вызывающих отказ MOV.

Устройство защиты от перенапряжения проходит, если оно не создает опасности возгорания или поражения электрическим током. Обычно это достигается за счет использования теплового предохранителя.Согласно предыдущей версии UL 1449 условия перенапряжения могли привести к перегреву и возгоранию устройства защиты от перенапряжения. Тепловой предохранитель снижает этот риск.

Защита L-N, L-G и N-G: Электрическая система в вашем доме обычно представляет собой трехпроводную систему. Провода — это земля, линия (горячая) и нейтраль. Скачок напряжения может возникнуть на любом из этих проводов. Защита от перенапряжения должна защищать от скачков напряжения, проходящих через любой из этих проводов. Когда устройство защиты от перенапряжения указывает следующее, вы знаете, что все провода защищены: линия на нейтраль (L-N), линия на землю (L-G) и нейтраль на землю (N-G).Вторичные ОПН, установленные на служебном входе, имеют только защиту от линии к нейтрали (L-N), поскольку в местах их установки нет заземляющего провода.

State Farm® считает, что информация, содержащаяся в этой статье, является надежной и точной. Однако мы не можем гарантировать работоспособность всех элементов, продемонстрированных или описанных во всех ситуациях. Всегда консультируйтесь с опытным подрядчиком или другим экспертом, чтобы определить, как лучше всего применить эти идеи или продукты в вашем доме.

Спасибо нашим друзьям из State Farm Insurance за разрешение перепечатать эту статью.

Вернуться к списку электротехнических изделий

Комплексная система молниезащиты — Техническая информация

Функция системы молниезащиты — защищать конструкции от пожара или механического разрушения, а людей в зданиях — от травм или даже смерти. Система молниезащиты состоит из внешней и внутренней системы молниезащиты.(Рисунок 4.1)

Функции внешней молниезащиты:
  • ⇒ Для перехвата прямых ударов молнии через молниеприемник
  • ⇒ Для безопасного отвода тока молнии к земле через токоотвод
  • ⇒ Для распределения тока молнии в земле через систему заземления
Функция внутренней системы молниезащиты:
  • ⇒ Для предотвращения опасного искрения внутри конструкции. Это достигается за счет установления уравнивания потенциалов или поддержания разделительного расстояния между компонентами системы молниезащиты и другими электропроводящими элементами внутри конструкции.

Уравнивание потенциалов молнии уменьшает разность потенциалов, вызванную токами молнии. Это достигается путем прямого соединения всех изолированных проводящих частей установки с помощью проводов или устройств защиты от перенапряжения (SPD). (Рисунок 4.2)

Четыре класса LPS I, II, III и IV определены с использованием набора строительных правил, включая требования к размерам, которые основаны на соответствующем уровне молниезащиты. Каждый набор включает требования, зависящие от класса (например, радиус катящейся сферы, размер ячейки) и не зависящие от класса (например, поперечные сечения, материалы).

Чтобы обеспечить постоянную доступность сложных информационных систем даже в случае прямого удара молнии, необходимы дополнительные меры, дополняющие меры молниезащиты, для защиты электронных систем от скачков напряжения. Эти комплексные меры описаны в главе 7 (концепция зоны молниезащиты).

% PDF-1.4 % 310 0 объект > эндобдж xref 310 113 0000000016 00000 н. 0000003813 00000 н. 0000003948 00000 н. 0000003984 00000 н. 0000004573 00000 н. 0000004776 00000 н. 0000004916 00000 н. 0000005055 00000 н. 0000005194 00000 н. 0000005331 00000 п. 0000005468 00000 н. 0000005607 00000 н. 0000005744 00000 н. 0000005883 00000 н. 0000006020 00000 н. 0000006157 00000 н. 0000006294 00000 н. 0000006431 00000 н. 0000006568 00000 н. 0000006705 00000 н. 0000006842 00000 н. 0000006979 00000 п. 0000007116 00000 н. 0000007253 00000 н. 0000007390 00000 н. 0000007527 00000 н. 0000007664 00000 н. 0000007801 00000 п. 0000007938 00000 п. 0000008238 00000 п. 0000008265 00000 н. 0000009621 00000 н. 0000011395 00000 п. 0000011713 00000 п. 0000012024 00000 п. 0000012302 00000 п. 0000012392 00000 п. 0000013756 00000 п. 0000015502 00000 п. 0000015868 00000 п. 0000017228 00000 п. 0000017368 00000 п. 0000018558 00000 п. 0000019744 00000 п. 0000019919 00000 п. 0000021107 00000 п. 0000022809 00000 п. 0000023277 00000 п. 0000023389 00000 п. 0000023503 00000 п. 0000024515 00000 п. 0000025541 00000 п. 0000026929 00000 н. 0000028815 00000 п. 0000041051 00000 п. 0000041277 00000 п. 0000042632 00000 п. 0000044329 00000 п. 0000044736 00000 п. 0000045925 00000 п. 0000047108 00000 п. 0000048319 00000 п. 0000049273 00000 п. 0000049901 00000 н. 0000050526 00000 п. 0000051158 00000 п. 0000051320 00000 н. 0000051628 00000 п. 0000051886 00000 п. 0000052910 00000 п. 0000063505 00000 п. 0000073948 00000 н. 0000074386 00000 п. 0000084593 00000 п. 0000084663 00000 п. 0000084743 00000 п. 0000087150 00000 п. 0000087427 00000 н. 0000087597 00000 п. 0000097723 00000 п. 0000116281 00000 п. 0000118783 00000 н. 0000145122 00000 н. 0000149131 00000 п. 0000153820 00000 н. 0000156415 00000 н. 0000163656 00000 н. 0000172961 00000 н. 0000177800 00000 н.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.