Как защитить дом от импульсных перенапряжений

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.

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

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!

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».

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.

Можно ли выполнить подключение УЗО без заземления?

Использование такого защитного устройства имеет смысл практически всегда, даже тогда, когда схема подключения является простой двухпроводной с нулем и фазой. Чтобы более наглядно понять особенности функционирования такого устройства, выяснить все детали и самые интересные специфические моменты, нужно разобраться в этом вопросе максимально подробно. На основе этого можно делать самые адекватные выводы.

По большому счету можно рассматривать УЗО в качестве своеобразного «калькулятора». Его схема подключения, если не используется заземление, является весьма простой. Через изделие проходят фазовый, а также нулевой провод. Та нагрузка, которая поступает на них, отслеживается максимально тщательно, после чего производится сравнение.

Если вдруг проводка повреждается либо же в электрической сети потребителя начинает появляться утечка, то ток начинает уходить через поврежденную изоляцию. Величина данного тока, как правило, является очень маленькой. Это могут быть, например, десятки и сотни миллиампер. Однако, несмотря на несущественные параметры, ее может быть достаточно для нанесения существенного ущерба человеческому здоровью.

Устройство защитного отключения используется для выравнивания тока, который проходит через фазовый, а также нулевой провода. Если вдруг происходит отклонения величин тока, то в автоматическом порядке происходит размыкание контактов, из-за чего прерывается подача электричества к участку сети, который был поврежден. Теперь можно перейти от теории непосредственно к практике, то есть к понятной для всех бытовой ситуации.

Например, в доме в ванной комнате стоит стиральная машина. Электрическая проводка является двухпроводного типа, то есть с фазой и нулем, а заземления нет. Пока что не установлено и УЗО. Может в стиральной машинке повредиться фазный провод и изоляция. После этого провод может начать касаться металлического корпуса прибора, из-за чего он окажется под определенным напряжением.

Если человек дотронется до корпуса, он станет проводником. Поэтому через него начнет протекать электрический ток. Этот процесс будет продолжаться до тех пор, пока человек не отпустит металлический корпус. Но до этого времени его наверняка потрясет и поколотит из-за воздействия со стороны тока. Наверняка человек будет надеяться и на защиту, которая сможет отключить поврежденный участок, но если нет УЗО, то и защиты нет. Поэтому стоит надеяться исключительно на собственную силу воли. В обратном случае человек просто может потерять сознание и упасть.

Если будет установлено УЗО, то в случае касания металлического корпуса, оказавшегося под напряжением, устройство мгновенно ощутит утечку тока и включится. Поэтому поврежденный участок практически сразу отключится.

Это получается из-за того, что в случае возникновения первых признаков «перекоса» тока на проводах, как фазном, так и нулевом, начинает работать автоматика. Она сразу оставляет стиральную машинку просто обесточенной. Вряд ли человек успеет даже ощутить легкую щекотку по телу. В таком случае человек наверняка больше озадачится характерному щелчку реле, находящегося в прихожей.

При это время, на протяжении которого человек будет ощущать ток, является настолько ничтожным, что у него вряд ли будет возможность и вовсе почувствовать воздействие электрического тока. В настоящее время без проблем можно найти в сети специальное видео, на котором представлено испытание современного УЗО. Там человек берется намерено за оголенный провод, подключенный непосредственно к устройству защитного отключения. После касания к проводу, происходит практически мгновенное включение УЗО. Из-за этого человек даже не ощутил никакого дискомфорта и неприятных ощущений.

Вряд ли кто-то не заметит ту пользу, которую приносит использование УЗО. В двухпроводной системе энергетического снабжения такие устройства должны использоваться в обязательном порядке в наиболее опасных участках электрической сети. В обратном случае возникают некоторые неприятные риски.

Как подключить УЗО без заземления?

УЗО работает довольно просто, то есть принципы наверняка понятны практически каждому

И каждый должен осознать важность использование такого оборудования, если не хочется столкнуться с ударами тока. Необходимо обязательно устанавливать устройство вне зависимости от того фактора, используется ли в доме заземление или нет

Помимо всего этого при использовании двухпроводной системы питания монтаж устройства защитного отключения тем более является обязательным фактором. Ни в коем случае не надо прислушиваться к советам разных людей, что в этой сети устройство не сможет нормально функционировать или же просто будет срабатывать постоянно.

Перед началом проведения работ по подключению УЗО без предварительного заземления нужно запомнить один немаловажный момент.

Особенностью подобных устройств защитного типа можно назвать отсутствие специальной защиты от перегрузок. По этой причине в обязательном порядке требуется качественная комбинация их с традиционными «автоматами». Схема подключения в таком случае может быть самой разнообразной.

Принято различать пару основных вариантов. Существует возможность установки одного общего защитного устройства на целый дом, что в свою очередь позволить обезопасить даже прикроватные светильники. Однако устройства, которые в состоянии пропускать через себя около шестидесяти ампер обычно стоят намного дороже в отличие от своих менее мощных аналогов. Также в случае срабатывания реле будет не очень просто обнаружить причину. Придется произвести проверку каждого электрического прибора.

Если электричество одновременно пропадет сразу в целом доме, то это наверняка повлечет за собой большое количество разнообразных неудобств, например, пропажа несохраненных документов на компьютере, проблемы с климатической техникой, стиральными машинками, водонагревательными баками и так далее.

Если все-таки было принято решение установки одного устройства на всех, схема подключения без заземления будет особенной.

Еще одним вариантом является монтаж отдельного устройства, которое будет не таким мощным. Его можно установить на каждую линию, которая является потенциально опасной, например, на кухню, в подвал, в гараж, в ванную комнату и т.д. В этом случае в щитке нужно будет подготовить большее количество свободного места. Также не стоит забывать о том, что стоимость трех-четырех устройств наверняка окажется более высокой, чем одного более мощного устройства. Но при этом можно в значительной степени повысить уровень надежности энергосистемы. Также заметно упрощается поиск причины возникновения проблем. Он обычно занимает немного времени, так как осмотреть надо не более пары розеток.

Нужно по возможности подходить к подбору мощности максимально рассудительно. Нужно выбирать немного более мощное устройство, чем автомат, используемый вместе с ним. Это обусловлено тем, что автоматический выключатель обычно срабатывает не совсем сразу. Существует и возможность поломки из-за превышений номинального тока.

Защита от молний в частном доме

Перенапряжение — это фактор, который может возникать не только по сети переменного напряжения. Высоковольтные помехи довольно часто генерируются и телевизионных сетях, в частности, на антенных приемниках. Ведь они находятся ближе всего к заряженным облакам, которым необходимо разрядиться по пути наименьшего сопротивления. Такое обычно встречается в тех домах, на которых либо нет громоотвода, либо он есть, но антенна прикреплена к нему. Когда молния попадает в молниеотвод, то высоковольтный импульс обязательно наводится в канале передачи. Из-за чего выгорает селектор ТВ-приемника или приставки, к которой она была подключена.

Здесь также необходимо использовать УЗИП, только они представляют собой антенный переходник с отводом для заземления. По сути, это варисторный блок, который отводит наведенный импульс в контур заземления, не давая ему проникнуть далее в линию.

В зависимости от вида принимаемого сигнала различают два разных типа УЗИП:

  • для аналогового ТВ;
  • для спутникового или цифрового ТВ.

Соответственно, на первом будет написано Radio / TV, на втором SAT.

Правила и особенности установки

Установку устройств защиты от перенапряжения регламентируют Правила устройства электроустановок (ПУЭ), являющиеся основным нормативным документом в вопросах безопасного обслуживания электрических установок. Согласно требованиям ПУЭ, устройства защиты от перенапряжения подлежат обязательной установке на объектах с предусмотренной системой молниезащиты, а также в домах, электроснабжение которых осуществляется по проводам воздушных линий, в регионах, с годовой продолжительностью грозовых периодов, превышающих 25 часов.

Необходимость подключения УЗИП на объектах в районах, где грозы не являются частым явлением, носит рекомендательный характер, однако, учитывая, к каким разрушительным последствиям может привести прямой удар молнии, целесообразно выполнить все необходимые мероприятия для защиты от данного вида стихии даже для негрозоопасной местности.

Защита от импульсных напряжений промышленных и административных зданий, многоквартирных домов входит в сферу деятельности электромонтажных организаций. Установка и подключение УЗИП в частном доме или в квартире ложится на плечи хозяина жилья, поэтому каждому домовладельцу необходимо, хотя бы в общих чертах, знать основные правила обустройства защиты от импульсных перенапряжений, а также как установить и как подключить необходимое для этого оборудование.

Монтаж УЗИП необходимо выполнить соблюдая требования технических нормативов, которые предусматривают 3 уровня защиты. В качестве первого уровня защиты находят применение вентильные разрядники, которые относятся к категории УЗИП 1 класса. Они обеспечивают защиту от непосредственных грозовых воздействий на линии электропередач и устанавливаются в ВРУ (вводных распределительных устройствах). Дополнительная защита от удара молний и коммутационных процессов в понижающих трансформаторных подстанциях обеспечивается защитными аппаратами 2 класса, которые устанавливаются и подключаются в распределительных щитах дома или квартиры. Для защиты электроники и электротехники, чувствительной даже к незначительным импульсным перенапряжениям служат УЗИП 3 класса, подключение которых производится в щитке питания потребителей в непосредственной близости от них.

Как установить оборудование для того, чтобы обеспечить трехступенчатую защиту от импульсных перенапряжений, показано на схеме:

Более доступное объяснение:

Принцип работы

Как работает УЗИП? Очень просто. При кратковременном превышении напряжения от заданного значения, происходит резкое падение сопротивления варистора, встроенного в корпус.

Вот наглядная схема принципа работы такого прибора. Через автомат 220В подключена однофазная нагрузка. В этой же цепочке присутствует УЗИП.

Один его контакт сидит на фазе, другой на заземлении. Подключение в цепь параллельное!

При этом всегда обращайте внимание на длину проводников, которыми подключено УЗИП. Они играют существенную роль

Так на кабеле длиной всего 1 метр, от молнии может генерироваться перенапряжение в 1000В.

Для эффективной защиты приходится уменьшать расстояние по кабелю. Поэтому общая длина всей цепочки, через которую подключается УЗИП (провод на фазу + провод до заземления) не должна превышать 50см!

А сечение самого кабеля для типа-2 должно быть от 4мм2 и выше, для класса 1 от 16мм2 и выше. Более подробно о всех нюансах подключения и ошибках при выборе правильной схемы читайте в отдельной статье.

Но вернемся к принципу работы. При нормальном однофазном напряжении в пределах 220В, встроенный варистор имеет большое сопротивление. Соответственно ток через него не течет.

Если же происходит кратковременный импульс, во много раз превышающий пороговое напряжение, варистор резко меняет внутреннее сопротивление, вплоть до нулевых значений.

Вследствие чего фаза через него спокойно устремляется на заземляющий контур. И все перенапряжение, грубо говоря, сливается в землю.

Как только импульс проходит, варистор автоматически возвращается в нормальное (закрытое) состояние.

При достаточно длительном воздействии импульса создается искусственное короткое замыкание, на которое срабатывает автомат, отключая всю цепочку.

Все будет зависеть от величины импульса, его продолжительности, грозового разряда и силы тока.

Остаточное напряжение, которое все равно в некоторой степени доходит до эл.приборов в этот кратковременный промежуток времени, получается сглаженным до безопасной величины и не оказывает негативных последствий.

Есть модели УЗИП моноблочные, а есть картриджные, со съемным варисторным блоком.

При его выходе из строя вам не придется менять целиком все устройство, достаточно будет заменить один элемент. Это все равно что поменять сгоревший предохранитель.

Как узнать, что УЗИП вышло из строя? По цветному индикатору на передней панели.

Он должен поменять свою раскраску с зеленого на красный.

Не путайте, индикатор выпадает и сигнализирует не просто о срабатывании, а о выходе из строя элемента!

В чём необходимость монтажа УЗО?

Рассмотрим этот вопрос на простом примере. Предположим, в ванной комнате стоит стиральная машина. Электрическая квартирная проводка выполнена только нулевым и фазным проводами, защитного заземления нет, и УЗО не смонтировано.

Представляем ситуацию дальше. Внутри машинки повредился изоляционный слой, в результате чего фаза стала соприкасаться с металлическим корпусом. Появился какой-то потенциал, то есть корпус стиральной машинки теперь под напряжением. Если к ней подойдёт человек и прикоснётся, то будет играть роль проводника, по которому потечёт электрический ток. Действие тока продолжится до тех пор, пока человек не отдёрнет руку от стиральной машинки, потому что повреждённый участок никаким устройством не отключится. К сожалению, под воздействием тока мышцы человека парализуются, и самому отдёрнуть руку не всегда получится.

Здесь есть два варианта – либо человек теряет сознание и подает, либо кто-то посторонний оказывает ему помощь путём отключения вводного автомата на помещение.

Если бы в рассмотренном примере в распределительном щитке стояло УЗО, оно отреагировало бы на появление тока утечки, отключилось и обезопасило человеческую жизнь. Именно по этой причине в квартире, оснащённой большим количеством мощной бытовой техники, просто необходима установка УЗО.

Выбор УЗО

Дифференциальный автомат выбирается с мощностью на одну ступень выше, чем у подключенного с ним в одну линию автоматического выключателя. Последний рассчитан на работу с перегрузкой в течение нескольких секунд или минут. УЗО одинаковой с ним мощности на подобные нагрузки не рассчитано и может выйти из строя. Маломощные аппараты применяются при токе не более 10 А, а мощные — выше 40 А.

При напряжении в квартире 220 В выбирается двухполюсный аппарат, если 380 В — четырехполюсный.

Важной характеристикой УЗО является ток утечки. От его величины зависит, применять аппарат как противопожарный или для защиты от поражения током

Устройства имеют разные скорости срабатывания. Если нужен быстродействующий аппарат, выбирается селективный. Здесь есть 2 класса — S и G, где у последнего самая высокая скорость.

Строение автомата может быть электромеханическим или электронным. Для первого не требуется дополнительное питание.

По маркировке можно различить тип тока утечки: АС — переменный, А — любой.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделитесь с друзьями:
Электрошок
Добавить комментарий

Нажимая на кнопку "Отправить комментарий", я даю согласие на обработку персональных данных и принимаю политику конфиденциальности.

Adblock
detector