23.03.2020      393      Комментарии к записи УЗИП и предохранители — проблема защиты и схемы подключения. отключены
 

УЗИП и предохранители — проблема защиты и схемы подключения.



узипыУЗИП — это относительно новое устройство, которое в последнее время начали массово устанавливать как в электрощитках частных загородных домов, так и в щитовых крупных предприятий.

Основное его предназначение – защита от импульсных перенапряжений при грозе (но не только). Более подробно о разновидностях, отличиях УЗИП по классам можете прочитать в отдельной статье.что такое УЗИП защита от импульсных перенапряжений

Для тех, кто уже более-менее знаком с этой темой не секрет, что само УЗИП необходимо также защищать. Причем делать это все рекомендуют не автоматическими выключателями, а только плавкими вставками (предохранителями).почему узип нужно защищать предохранителями а не автоматическими выключателями

И вот тут-то и возникает основная дилемма, о которой многие и не задумываются. Во-первых, как правильно подобрать и рассчитать эту вставку. И во-вторых, а действительно ли она защитит и не приведет ли к еще худшим последствиям?

Давайте разбираться.

Схемы подключения УЗИП

Вот две упрощенные схемы подключения УЗИП, которые приводятся во многих нормативных документах.

На первой, аппарат защиты ставится последовательно перед самим УЗИП. Он главным образом нужен для работы в аварийном режиме, когда на УЗИП происходит короткое замыкание.

Данный аппарат срабатывает на это, своевременно отсекая поврежденный участок цепи. Электроснабжение объекта не прерывается. Более подробно про все схемы подключения читайте по ссылке ниже.схемы подключения УЗИП

При этом везде говорится, что ни в коем случае нельзя последовательно с УЗИП ставить автоматический выключатель, а нужно использовать только предохранители. Почему так?подключение узип в щитовой дома

Автомат в своей конструкции имеет соленоид (катушку), через которую проходит ток, создающий магнитное поле для срабатывания механизма и разрыва цепи. Но индуктивность катушки, помноженная на производную от тока молнии — это дополнительное напряжение, которое возникнет на самой катушке.

Представьте себе, что у вас мизерная катушка, имеющая индуктивность в 1мкГн/м. При огромной крутизне тока молнии, на этой самой катушке может появиться напряжение до 100кВ!почему нельзя ставить перед узип автомат а нужно предохранители

Кроме того, по правилам не рекомендуется, чтобы от точки подключения УЗИП до места заземления было больше 0,5м. Лишнее расстояние здесь также критично. А катушка это опять же дополнительные витки.

И это еще не учитывая воздействие импульсного тока на элементы выключателя.

Хорошо, если ставить непосредственно перед УЗИП нельзя, давайте разместим автоматический выключатель соответствующей величины параллельно. УЗИП мы “врезаем” в цепь напряжения напрямую, а защиту обеспечиваем в «голове».принципиальная схема подключения узип

Однако и здесь возникает проблема. При повреждении УЗИП вводной выключатель обесточит полностью весь объект, что опять же недопустимо на ответственных нагрузках.

Поэтому все как один и рекомендуют схему с предохранителями.

Предохранитель или выключатель?

Плавкая вставка имеет мизерную индуктивность. На ней не наблюдается никакого падения напряжения, а значит поврежденный УЗИП в случае чего отключится как положено.

Вроде бы все правильно, в чем же здесь подвох? Представим, что при попадании молнии и импульсном перенапряжении дугогасительная камера УЗИП не справилась с сопровождающим током и устройство просто сгорело, создав короткое замыкание.сгоревший узип причина пробоя

Естественно, в этот момент должна сработать плавкая вставка. О каких величинах токовых нагрузок здесь идет речь?

При выборе такого предохранителя говорится, что он должен беспрепятственно пропустить через себя импульсный ток молнии и сопровождающий его ток, до момента его гашения в УЗИП. И только потом происходит сработка, если УЗИП развалилось и не справилось со своей задачей.

Вот один из графиков номинальных токов плавкой вставки и импульсного тока молнии в кА. На нем показана величина сгорания и взрыва предохранителя при тех или иных значениях.график срабатывания предохранителей от тока КЗ в кА

Что нам предлагают производители? Они говорят, самостоятельно рассчитайте ток, который пройдет через ваш УЗИП и подберите соответствующий предохранитель, чтобы он при этом сгорел.

Если в ваших условиях максимальный ток 10кА, то вам можно взять предохранитель номиналом 100А. При таком токе (10кА) или меньше, он спокойно пропустит эту величину, чтобы УЗИП воспринял весь удар на себя.

Если же УЗИП не сработает и замкнет, то плавкая вставка при этом сгорит. И вот тут-то и появляется основная проблема. За какое время она сгорит?

Защита от молний и быстродействие

Оказывается, этот вопрос обделен вниманием практически во всех руководствах и учебниках.

Если воспользоваться стандартными кривыми времятоковых характеристик, то можно выяснить, что при больших токах КЗ предохранители сгорают очень быстро – от 0,01сек до 1 миллисекунды. А это время значительно меньше, чем полная вспышка тока молнии.время токовые характеристики сгорания плавкой вставки предохранителей

Полная вспышка тока молнии может содержать в себе несколько импульсов (до 6шт!). При этом общая их длительность по времени близка к 0,1сек. Что в итоге мы имеем?график многокомпонентной молнии и время распространения

А имеем следующую ситуацию. Допустим, попала многокомпонентная молния в ЛЭП или рядом, УЗИП не спасло и замкнуло.

Через 0,01сек сгорела вставка, а еще через 0,02сек прибежали оставшиеся 5 импульсов в несколько кА и ваш щиток и все оборудование превратилось в “угольки”.сгоревший счетчик после грозового импулса повышенного напряжения

Защиты то уже никакой нет.

Именно исходя из этого и приходится идти на некоторый компромисс. А именно, возвращаться к схеме №2 с защитным автоматом в общей цепи.что означают надписи на автоматических выключателях

Если у вас оборудование не 1-й категории, а простой жилой дом, то вполне реально отказаться от предохранителей и поставить выключатель соответствующего номинала.

Да, при грозе вы останетесь без света, зато спасете все дорогостоящие приборы и технику.

Молниеотвод – один или несколько?

Кроме защиты от непосредственного попадания молнии в ЛЭП, УЗИПы спасают от наводок и импульсов в низковольтных цепях, когда молния ударила рядом с объектом или в молниеотвод.защита от молнии молниеотводы

Однако в первую очередь для снижения таких негативных последствий от грозы нужно все же делать упор на традиционные методы (молниеотводы и качественно выполненное заземление).модульно штыревое заземления для частного дома как сделать своими руками

Нельзя полагаться только на УЗИП, не имея хорошего молниеотвода и контура заземления. Устанавливать их нужно в случаях, когда другие средства оказываются, либо не дееспособны и через чур дорогими, либо попросту физически отсутствует возможность для их монтажа.

Что нам дает традиционная молниезащита? Молниеотводы перехватывая молнию, не устраняют полностью воздействие эл.магнитного поля.

При этом забудьте здесь про правило – “чем выше, тем лучше.” Излишне высокий молниеотвод, только увеличивает число проблем.высокий молниеотвод хорошо это или плохо

Ваша задача – обеспечить достаточный уровень защиты при минимально возможной высоте.

Как известно, радиус притяжения молнии равняется трем высотам молниеотвода. При снижении его габарита вы автоматически уменьшите радиус стягивания молний.

Все это говорит о том, что на крупных объектах нужно отказываться от одиночных молниеотводов и переходить к мультиэлектродным. Именно это и не любят как проектировщики, так и исполнители.

Для них гораздо проще (но не надежнее), просчитать что-то одно, чем распыляться на несколько элементов системы.

Экранирование кабеля и контур заземления

Какие еще не совсем очевидные факторы, помогают снизить наводки и последствия воздействия молнии? К примеру, экранирование коммуникаций.как экранирование кабеля снижает наводки от молнии

То есть, элементарное применение металлорукава или защита кабеля стальной трубой, раз в 10 уменьшают эл.магнитные воздействия.как проложить кабельный ввод в земле в частный дом

Одной из ошибок при защите своего оборудования от последствий грозы является манипуляции с заземлением. Кто-то наивно полагает, что многократно снизив сопротивление заземления на своем объекте, он тем самым добьется 100% защиты (иногда даже без УЗИП).

Якобы, улучшив сопротивление в разы от нормы, при попадании молнии в молниеотвод весь заряд моментально уйдет в землю, а оборудованию ничего не достанется.

Такие люди делают супер-пупер заземляющий контур, вбухивают в это дело кучу бабла, а желаемого эффекта так и не получают.как выбрать и рассчитать сечение ГЗШ главной заземляющей шины

Запомните раз и навсегда – для эл.цепей 380/220в опасен практически любой ток молнии в заземлителе.

Допустим, вы добились сопротивления в 1 Ом и при очередной грозе ударила самая слабая молния. Кривая распределения молний, которую рисуют все нормативные документы, начинается, как правило с 3кА.кривые распределения тока молнии

Ориентируясь на эти данные, при такой грозе мы будем иметь у себя на объекте потенциал равный 3кВ. При этом электрическая прочность сети 220В составляет около 2,5кВ.

Вот и получается, что вы никакими обстоятельствами и затратами не сможете убрать наводки до безопасного уровня. Без УЗИП все равно не обойтись.

Поэтому просто делайте контур согласно действующих норм и не тратьте лишние деньги.

id=»zem_rp_first»>

Статьи по теме



Источник