Почему необходимо применять УЗИП?
Внешняя и внутренняя молниезащита, последствия прямых и непрямых ударов молнии на электропроводку и электрооборудование. Грозоразрядники и молниеразрядники.
Оснащение объекта УЗИП иногда более важно, чем установка системы внешней молниезащиты.
Под молниезащитой (грозозащитой) понимается защита зданий, сооружений, оборудования и коммуникаций как от прямого удара молнии, так и от вторичных её проявлений.
Защиту от прямого удара молнии в здание или сооружение называют внешней молниезащитой. При разработке системы внешней молниезащиты за исходное принято положение, что никакая конструкция не способна предотвратить развитие молнии. Поэтому главная задача комплекса мероприятий по организации системы внешней молниезащиты - это перехват молнии и отведение тока молнии в землю.
Необходимость выполнения внешней молниезащиты и её категория определена в "Инструкции по устройству молниезащиты зданий и сооружений" (РД34.21.122-87). Одновременно с этим документом действует "Инструкция по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций" (СО 153-34.21.122-2003), которая имеет несколько иной подход к нормированию надёжности внешней молниезащиты, хотя принципиальные технические решения остаются теми же.
Под внутренней молниезащитой понимают защиту оборудования и коммуникаций от вторичных проявлений молнии, связанных с индуктивными наводками, а также заносом части тока молнии в здание по электрическим линиям и через систему заземления. Воздействия импульсных перенапряжений на оборудование случаются значительно чаще, чем прямые удары в объект. Это связано с тем, что наведенный импульс перенапряжения представляет опасность для электрических установок в радиусе до 1,5-2 км от эпицентра удара молнии.
Рассмотрим возможные риски и последствия непрямых ударов молнии на электроустановку здания, вокруг которого растут высокие деревья. Вероятность прямого удара молнии в здание в этом случае очень мала т.к. здание невысокое, и деревья выполняют роль молниеприемников. При ударе молнии в дерево ток молнии уходит в "контур заземления дерева", роль которого выполняет корневая система дерева. Часть этого тока через систему заземления здания попадает на главную заземляющую шину (ГЗШ). При этом перенапряжение между проводом PE (PEN) и, например, фазными проводами может достигать нескольких киловольт. Если электроустановка объекта не оборудована системой внутренней молниезащиты и отсутствует УЗИП (устройство защиты от импульсных перенапряжений) это перенапряжение способно вывести из строя блоки питания различных устройств или вызвать пробой изоляции кабеля внутренней проводки.
Подобные последствия будут также наблюдаться, если электромагнитное поле, возникающее при разряде молнии, наведёт импульс перенапряжения на проложенных по открытой местности проводах воздушной линии электроснабжения.
Отсюда можно сделать вывод, что оснащение объекта УЗИП не менее, а может быть и более важно, чем установка системы внешней молниезащиты.
Если рассматриваемый объект находится на открытой местности, и особенно рядом с водоёмом, то установка как внешней, так и внутренней молниезащиты необходима для обеспечения безопасности жизнедеятельности человека, непрерывности технологических процессов, бесеперебойной работы электрических и электронных установок. Сегодня страховые компании начали учитывать наличие систем внешней и внутренней молниезащиты при определении стоимости премии при заключении договора страхования здания и имущества, находящегося в нём.
Устройства защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП)
Для чего нужны УЗИП
Устройства защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП) служат для защиты электрооборудования от импульсных и коммутационных перенапряжений. Основные источники импульсных перенапряжений - грозовые разряды (молнии) и коммутация больших нагрузок. Перенапряжения, вызываемые ими, имеют ярко выраженный импульсный характер. По форме волны импульса их подразделяют на импульсы: с длительностью фронта импульса 10мкс и длительностью периода полуспада 350 мкс (сокращенное обозначение 10/350мкс); с длительностью фронта импульса 8мкс и длительностью периода полуспада 20мкс (сокращенное обозначение 8/20мкс); с длительностью фронта импульса 1,2мкс и длительностью периода полуспада 50 мкс (сокращенное обозначение 1,2/50мкс). Импульс с формой волны 10/350мкс соответствует импульсу тока при прямом ударе молнии (ПУМ) в систему молниезащиты здания или в воздушную линию электропередач в месте удара молнии и на небольшом удалении от него (десятки метров) и может достигать амплитуды в десятки и сотни килоампер.
Импульс с формой волны 8/20мкс соответствует импульсу тока наведенному в металлических конструкциях объекта или в линии электропередач при межоблачных разрядах или при прямом ударе молнии в объекты находящиеся на большом удалении от защищаемого объекта и соединенных с ним какими-либо коммуникациями и может достигать амплитуды в десятки и сотни килоампер. Импульс с формой волны 1,2/50мкс соответствует остаточным перенапряжениям и может достигать амплитуды в десятки килоампер (см. рис. 6) УЗИП строятся на основе нелинейных элементов (варисторы, разрядники различных типов, тиристоры и т. д.), способных резко снижать свое высокое полное сопротивление при возникновении перенапряжения в месте их включения в сеть. Тем самым УЗИП понижает уровень перенапряжения в данном месте до безопасного значения и не пропускает импульс перенапряжения к защищаемому потребителю. Нелинейный элемент УЗИП включается параллельно перед защищаемым потребителем по ходу энергии.
УЗИП могут включаться между фазами, между фазой и землей, между фазой и нейтралью, между землей и нейтралью и в любой комбинации этих вариантов. Так как до недавнего времени не было нелинейных приборов, могущих одинаково хорошо поглощать энергию импульсов различных видов перенапряжений, УЗИП разделили на классы в соответствии с таблицей:
Класс устройства |
Назначение устройства |
I (В) |
Предназначены для защиты от прямых ударов молнии в систему молниезащиты здания (объекта) или воздушную линию электропередач (ЛЭП). Устанавливаются на вводе в здание во вводно-распределительном устройстве (ВРУ) или главном распределительном щите (ГРЩ). Нормируются импульсным током Iimp с формой волны 10/350 мкс. |
II (С) |
Предназначены для защиты токораспределительной сети объекта от коммутационных помех или как вторая ступень защиты при ударе молнии. Устанавливаются в распределительные щиты. Нормируются импульсным током с формой волны 8/20 мкс. |
III (D) |
Предназначены для защиты потребителей от остаточных бросков напряжений, защиты от дифференциальных (несимметричных) перенапряжений (например, между фазой и нулевым рабочим проводником в системе TN-S), фильтрации высокочастотных помех. Устанавливаются непосредственно возле потребителя. Могут иметь самую разнообразную конструкцию (в виде розеток, сетевых вилок, отдельных модулей для установки на DIN-рейку |
Варианты установки УЗИП
![]() |
Основные характеристики УЗИП
1. Номинальный разрядный токIn: Пиковое значение тока, протекающего через УЗИП, с формой волны 8/20, которое УЗИП может выдержать многократно и не выйти из строя.
2. Импульсный ток Iimp: Определяется пиковым значением тока Ipeak и зарядом Q. Применяют при классификации УЗИП для испытаний класса I волной 10/350мк.
3. Максимальный разрядный ток Imax для испытаний класса II: Пиковое значение тока, протекающего через УЗИП, имеющего форму волны 8/20, которое УЗИП может пропустить один раз и не выйти из строя.
4. Максимальное длительное рабочее напряжение Uc: Максимальное напряжение действующего значения переменного или постоянного тока, которое длительно подается на выводы УЗИП. Оно равно номинальному напряжению.
5. Собственная потребляемая мощность Рс: Мощность, потребляемая УЗИП при подаче максимального длительного рабочего напряжения (Uc) при сбалансированных напряжениях и фазных углах в отсутствие нагрузки.
УЗИП подсоединен согласно инструкциям изготовителя.
6. Сопровождающий ток. (lf) (Параметр для УЗИП на базе разрядников) Это ток, который протекает через разрядник после окончания импульса перенапряжения и поддерживается самим источником тока, т.е. электроэнергетической системой. Фактически значение этого тока стремится к расчетному току короткого замыкания (в точке установки разрядника для данной конкретной электроустановки). Поэтому для установки в цепи «L-N; L-PE» нельзя применять газонаполненные (и другие) разрядники со значением lf равным 100-400 А. В результате длительного воздействия сопровождающего тока они будут повреждены и могут вызвать пожар! Для установки в данную цепь необходимо применять разрядники со значением lf, превышающим расчетный ток короткого замыкания, т.е. желательно величиной от 2 - 3-х кА и выше!
7. Номинальный ток нагрузки IL: Номинальный переменный (действующее значение) или постоянный ток, который может подаваться к нагрузке, защищаемой УЗИП.
8. Уровень защиты.(U)Это максимальное значение падения напряжения на УЗИП при протекании через него импульсного тока разряда. Параметр характеризует способность устройства ограничивать появляющиеся на его клеммах перенапряжения. Обычно определяется при протекании номинального импульсного разрядного тока (In).
9. Время срабатывания. Для оксидно-цинковых варисторов его значение обычно не превышает 25 нc. Для разрядников разной конструкции время срабатывания может находиться в пределах от 100 наносекунд до нескольких микросекунд.
Выбор УЗИП



Термины и определения
ООО "Artterm-M" является официальным представителем компании "EZETEK" Словения. Компания "EZETEK" является одним из ведущих Европейских производителей устройств защиты от импульсных перенапряжений и помех (УЗИП). В компании "EZETEK" ярко сочетается западноевропейская надёжность с восточноевропейскими ценами. На протяжении 2-го десятилетия продукция "EZETEK" доказывает, что является высококачественной и эффективной защитой от импульсных перенапряжений. Мы осознаем, что рост глобального рынка заставляет нас иметь конкурентные преимущества перед другими производителями аналогичной продукции.
Главное преимущество "EZETEK", компания самостоятельно осуществляет полный цикл производства металлооксидных варисторов применяемых в УЗИП "EZETEK".
Вся продукция подвергается строгому 3- х ступенчатому выходному контролю качества. Собственная высоковольтная лаборатория оснащена специальными генераторами, имитирующими импульсы токов молнии и импульсы токов обусловленных коммутационными перенапряжениями и грозовыми разрядами. Параметры этих токов (временные параметры и амплитуды) регламентированы международными стандартами МЭК 61000, МЭК 61024, МЭК 61312, и другими, а также российскими стандартами и нормативными документами ГОСТ Р 51317, ГОСТ Р 51992-2002, СО-153-34.21.122-2003 и другими.
Генераторы испытательной лаборатории имеют следующие амплитудные и временные характеристики:
- - генератор напряжения 10/700 мкс с амплитудой до 10кВ;
- - генератор тока 4/10 мкс с амплитудой до 100А;
- - генератор тока 8/20 мкс с амплитудой до 200кА;
- - генератор тока 10/350 мкс с амплитудой до 100А;
- - генератор тока 10/1000кс с амплитудой до 1 кА;
- - генератор тока 10/2000мкс с амплитудой до 1 кА;
- - генератор комбинированной волны 1,2/50мкс, 8/20мкс с амплитудами соответственно 8кВ и 4кА.
Оборудование позволяет производить испытание продукции с учетом реальных условий его эксплуатации, а также разрабатывать новые изделия для безопасности вашего оборудования.
Эффективность, безопасность и точность характеристик наших изделий подтверждена в соответствии с требованиями стандарта ISO 9001. В 2006 году получен сертификат российской системы сертификации ГОСТ Р.
Широкая номенклатура изделий позволит подобрать УЗИП с характеристиками нужными именно Вам, а двухлетняя гарантия поможет разделить нашу уверенность в качестве продукции.
ООО "АртТерм-M" освоил производство деталей крепежа молниезащиты собственного изготовления для молниезащиты, описание которых приведено на следующей странице.