Принципы выполнения защиты от перенапряжений - REMONT-ELECTRO | Заметки из жизни главного энергетика

Импульсные перенапряжения могут возникнуть в результате воздействия внешних и внутренних источников помех. Внешним источником помех является разряд молнии. Внутренние источники помех – коммутации, короткие замыкания, замыкания между системами разного напряжения.

Воздействия молнии на объект принято разделять на две группы:

первичные – прямой удар молнии (ПУМ);
вторичные – занесенные в объект через протяженные металлические коммуникации.

Опасность этих воздействий молнии для зданий и следовательно для электрооборудования определяется параметрами разряда молнии и технологическими и конструктивными характеристиками объекта (огнестойкость, вводимые коммуникации, их расположение и т.п.).

С помощью УЗИП можно создано весьма эффективную защиту от импульсных перенапряжений. Одним из основных условий является наличие контура заземления, а для производственных объектов и системы выравнивания потенциалов. Несмотря на то, что длительность грозового импульса весьма не велика, он несет огромную энергию. Разряд молнии может достигать порядка 100кА, при этом есть вероятность возникновении опасного шагового напряжения при отсутствии выравнивания напряжения.

Трехступенчатая защита электрооборудования.

Взаимосвязь между классами защитных устройств и категориями стойкости изоляции оборудования к импульсным перенапряжениям

Трехступенчатая защита позволяет плавно снизить разрядный импульс до безопасного значения, при помощи быстродействующих разрядников, путем отвода части энергии в землю. При этом стоит иметь ввиду, что расстояние между соседними ступенями защиты должно быть не менее 10м. Выполнение данного условия очень важно для правильного срабатывания защитных устройств. Для развязки можно также установить индуктивность, которая будет препятствовать нарастанию напряжения. Подключение УЗПН должно быть выполнено до устройства защитного отключения, иначе будут ложные срабатывания. Длина проводника соединяющего УЗИП с шиной PE должна быть минимальной, а его сечение не менее 25мм2.

Области применения УЗИП в соответствии с классификационным напряжением:

Класс I или B – первая ступень защиты от прямых или косвенных грозовых разрядов в ЛЭП на вводе в объект. Разрядники класса В устанавливают на вводе в здание во вводно-распределительном устройстве (ВРУ) или в главном распределительном щите (ГРЩ).
Класс II или C — вторая ступень защиты внутренних распределительных цепей объекта от грозовых разрядов и коммутационных перенапряжений. Разрядники класса С устанавливают в распределительные щиты.
Класс III или D — третья ступень защиты электрооборудования объекта от остаточных грозовых и коммутационных перенапряжений. Разрядники класса D устанавливают в непосредственной близости электропотребителей (электроприборов).

Основные принципы применения УЗИП рассмотрены в ГОСТ Р 50571.26-2002 (МЭК 60364-5-534-97).

Установка УЗИП в сети TN-C-S.

Ниже представлена схема установки УЗИП типа ОПС (ИЕК). Как видим, каждый ОПС подключается между фазой и заземлителем или нулем и заземлителем. В нормальном режиме УЗИП имеет очень большое сопротивление и ток через него не проходит. При появлнии опасного ипульса, сопротивление защитного устройства резко падает и тем самым импус уходит в землю.