УЗИП для частного дома

Вероятно, каждый читатель этой статьи обратил внимание на то, что большинство электрических приборов, работающих от бытовой сети, рассчитаны на напряжение 220 В/50 Гц. Отсюда вывод – именно такие параметры обеспечивает нам поставщик электроэнергии. К сожалению, это не совсем так. Мы можем предположить, что водопроводная вода совершенно чистая, однако опыт подсказывает, что в ней присутствуют примеси, ухудшающие вкус. Такие же «примеси», в виде дополнительных частот и импульсов, поступают к потребителю электроэнергии. Это и есть помехи в электросети.

Классификация помех

Все сетевые отклонения можно классифицировать по двум признакам: происхождению шумов и виду электромагнитной аномалии.

Причиной возникновения сетевых искажений являются:

  • природные явления (гроза, ионизация воздуха сияниями и т.п.);
  • техногенные влияния (аварии на линиях, коммутация мощных устройств и т. д.);
  • электромагнитные волны природного и техногенного происхождения.

Перечисленные причины могут вызвать серию импульсных помех или волны гармонических искажений, наложенные поверх синусоидального тока.

Наличие импульсных токов в сети очень вредно сказывается на работе современных бытовых приборов, часто насыщенных электроникой. Если не применять приборы защиты, электронные устройства могут выйти из строя, не говоря уже о качестве их работы. Разумеется, чувствительное оборудование разработчики защищают внедрёнными схемами подавления помех, но нередко требуются дополнительные внешние приборы, например, бесперебойные источники питания, сетевые фильтры (рис. 1) и другие.

Рис. 1. Защитные импульсные фильтры

При радиочастотных помехах большинство бытовых приборов могут нормально работать. Но к ним чувствительны радиоприёмники, телевизоры и некоторые медицинские приборы. Впрочем, современная цифровая радиоэлектроника довольно хорошо защищена от таких искажений.

Понимание причин искажений в электрической сети помогает решать проблемы защиты оборудования, осознанно подходить к выбору оптимальных схем подавления шумов.

Источники помех

Искажать синусоиду переменного тока способны как природные явления, так и различные техногенное оборудование. В результате их действия происходят:

  • кратковременные провалы напряжения;
  • отклонения от номинальных частотных параметров;
  • изменения гармоники электричества;
  • колебания амплитуды тока;
  • ВЧ шумы;
  • импульсные всплески;
  • синфазные помехи.

Остановимся вкратце на основных источниках, вызывающих перечисленные отклонения.

Провалы напряжения.

Данное явление является следствием работы коммутационных устройств в энергосистемах. Это случается при возникновении КЗ на линиях, в результате запусков мощных электромоторов и в других случаях, связанных с изменениями мощности нагрузки. Наличие таких кратковременных помех является неизбежностью при срабатывании защитной автоматики, и они не могут быть устранены поставщиком электроэнергии.

Изменения частотных характеристик.

Отклонение от заданной частоты происходит в результате значительного изменения тока нагрузки. В случае если уровень потребляемой энергии превосходит мощность генерируемых установок, происходит замедление вращения генератора, что ведёт к падению частоты. При заниженной нагрузке возрастает частота генерации.

Автоматика регулирует распределение мощностей, вплоть до отключения нагрузок, однако частотные помехи в сети всё-таки присутствуют.

Гармоники.

Источником данного вида искажений является наличие в сетях оборудования с нелинейной вольтамперной характеристикой:

  • преобразовательные и выпрямительные подстанции;
  • дуговые печи;
  • трансформаторы;
  • сварочные аппараты;
  • телевизоры;
  • циклоконвертеры и многие другие.

Причиной гармонических искажений могут быть электродвигатели, особенно если они установлены в конце длинной линии.

Отклонение напряжения

Изменения стабильности потенциала происходит в результате периодических скачков потребляемого максимального тока. Источником изменения нагрузок являются устройства, регулирующие напряжение, например, трансформаторы с РПН.

График, иллюстрирующий кратковременное перенапряжение показан на рисунке 2 (Фрагмент А – изображает импульсный всплеск).

Рис. 2. Перенапряжение в сети

ВЧ помехи.

Создаются влиянием устройств работающих, в высокочастотном диапазоне. ВЧ помехи, вызванные действием приборов, генерирующих сигналы с высоким диапазоном частот, распространяются эфирно или через линии сети.

Импульсы напряжения.

Распространённые источники: коммутационные приборы в сетях и грозовые явления.

Несимметрия трехфазной системы.

Причиной таких помех часто являются мощные однофазные нагрузки как бытовые, так и промышленные. Они вызывают сдвиги углов между фазами и амплитудные несоответствия. Путём отключения питания мощных токопотребляющих устройств можно устранить проблему.

Способы защиты

К сожалению, мы не можем управлять качеством электросети, но защитить бытовую технику вполне реально. В зависимости от того к каким искажениям чувствителен конкретный электрический прибор, выбирают соответствующий способ защиты. Снизить уровни помех помогают различные внешние устройства, встроенные электрические схемы, а также экранирование элементов конструкций и заземления.

Пример подавления помех показан на рисунке 3.

Рис. 3. График, иллюстрирующий фильтрацию тока

Эффективными являются следующие внешние устройства:

  • стабилизаторы напряжения;
  • ИПБ;
  • преобразователи частоты;
  • регулируемые трансформаторы;
  • сетевые фильтры и фильтрующие каскады (принципиальная схема простого фильтра изображена на рисунке 4).

Схема сетевого фильтра

Особую трудность вызывает подавление высокочастотных импульсных искажений в диапазоне нескольких десятков МГц. Часто для этих целей используют защиту, применяемую непосредственно к источнику помехи.

Использование стабилизаторов напряжений оправдано в случаях наличия регулярных провалов напряжений в домашней сети. При стабильно заниженном или завышенном токе лучше пользоваться трансформатором.

Высоким уровнем защиты компьютеров и другой чувствительной электроники обладают бесперебойники. На рисунке 5 показано фото источника бесперебойного питания для защиты компьютера.

Рисунок 5. ИБП

В этих устройствах реализовано несколько защитных функций, но главная из них – снабжение питанием приборов в течение нескольких минут, с последующим корректным их отключением. С целью достижения максимального уровня защиты логично отдать предпочтение бесперебойному блоку питания.

Как защититься от ИПН в частном доме

Рассмотрим условия, при которых защита от ИПН в частном доме будет максимально эффективной.

Первое. Устройства защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП) исправно функционируют только при наличии качественного заземления в доме.

Второе. При воздушном вводе в дом, владелец обязан устанавливать устройство защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП).

Третье. УЗИП, устанавливаемое при воздушном вводе, должно быть класса 1 или 1+2 и иметь соответствующую маркировку: Т1 или Т1+Т2. Это означает, что устройство протестировано токами, формой 10/350 мкс, имитирующими прямой удар молнии. Оно устанавливается в щите учета на опоре, перед электросчетчиком.

Сергей Савельев

Если вы хотите защитить домашнюю электросеть только от пробоя изоляции и пожара (базовая защита), одного такого устройства, как правило, будет достаточно.

Четвертое.

Сергей Савельев

Дом с воздушным вводом, и вы хотите кроме базовой защиты обеспечить защиту электронных потребителей (холодильник, стиральная машина, радиоаппаратура и т. п.). Тогда, кроме УЗИП Т1 или Т1+Т2 в щите учета, в распределительном щите в доме устанавливается УЗИП 2 класса, с маркировкой Т2. Такие устройства тестируются формой тока 8/20 мкс и предназначены для защиты от коммутационных помех или как вторая ступень защиты при ударе молнии.

Пятое. Дом с воздушным вводом, и кроме базовой защиты и защиты электронных потребителей, нужно обезопасить особо чувствительное или ценное электронное оборудование (компьютер с важными данными, Hi-End аппаратуру и т. п.). В этом случае, кроме УЗИП в щите учета и в распределительном щите, непосредственно рядом с защищаемым оборудованием устанавливаются УЗИП 3 класса.

Они обычно изготавливаются в виде сетевых фильтров или переходников, подключаемых к розетке.

Шестое. Требуемое количество полюсов УЗИП, устанавливаемых в щитах, определяется следующим образом: число полюсов должно быть на единицу меньше, чем число жил в питающем кабеле.

Седьмое. УЗИП, устанавливаемые в щитах, подключаются через отдельный аппарат защиты от сверхтоков.

Сергей Савельев

Дело в том, что большинство УЗИП выполнены на базе варисторов, и, как любые другие элементы электрических цепей, могут повреждаться при работе в режимах, не предусмотренных техническими характеристиками. Это сопровождается протеканием через УЗИП сверхтока и если его своевременно не отключить, то может возникнуть пожар. Большинство производителей рекомендует для защиты УЗИП использовать модульные автоматические выключатели, однако многолетняя практика показала, что для этих целей лучше подходят более эффективные и надежные предохранители.

Предохранители устанавливаются в модульные держатели-разъединители. Для удобства контроля исправности предохранителей следует выбирать модели с индикатором (бойком) срабатывания, который выдвигается из корпуса при перегорании плавкого элемента.

Параметры предохранителя зависят от типа и характеристик УЗИП. Пример рекомендации производителя по выбору защиты УЗИП приведен в таблице. Номинал аппарата защиты УЗИП не должен превышать номинал вводного аппарата защиты.

Восьмое. Даже правильно выбранное УЗИП будет бесполезно, если не выполнить основные правила монтажа (правило полуметра).

Соблюдение рекомендаций специалистов по организации защиты своего дома от ИПН – спокойствие и безопасность домочадцев.

Подписывайтесь на наш Telegram канал Эксклюзивные посты каждую неделю

Какие бывают

Критериев выбора подобного оборудования несколько, однако, основным принято считать соответствие выбранного агрегата имеющимся ГОСТам, а именно №51992-2011, который имеет ссылку на международный документ «МЭК 61643-1-2005». В нем описываются основные виды УЗИП. На что обратить внимание при покупке УЗИП, и какие критерии выбора следует учитывать при приобретении охранительного оборудования? Предлагаем ознакомиться с информацией, изложенной в таблице.

Тип Рекомендации по использованию Области применения
I класс Монтаж производится в ГРЩ или ВРУ на вводе в здание. Рекомендовано к использованию при обустройстве ВРУ промышленных и административных зданий, а также многоквартирных и жилых домов. Также имеет обозначение «В». Используется в качестве защиты от попадания молнии в систему, коммутационных и атмосферных перенапряжений. Как для отдельно стоящих, так и для подключаемых к воздушным линиям зданий устанавливается отдельное устройство. Также, по мнению не только покупателей, но и специалистов, такой тип оборудования требуется для зданий с установленным молниеотводом и сооружений с высоким риском косвенных и прямых грозовых воздействий. Номинальный показатель разрядного тока – 30-60 кА. Номинальная форма волны – 10/350 мкс.
II класс Монтаж осуществляется в распределительных щитках офисов и квартир. Основной функцией является защита от остаточных импульсов, которые не были нейтрализованы прибором первого класса. Также имеет обозначение «С». Используется для защиты сооружений от остатков коммуникационных и атмосферных перенапряжений, которые прошли сквозь устройства первого типа. Номинальный показатель разрядного тока – 20-40 кА. Номинальная форма волны – 8/20 мкс.
III класс Применяется для ограды «чувствительных» к перепадам оборудованию (ноутбуки, холодильники, телевизоры). Зачастую применяется в комплексе с медицинским оборудованием и ИТ. Имеет обозначение «D». Используется для защиты системы от остатков перенапряжений коммутационного и атмосферного типа, которые прошли через устройство второго типа. Место установки – розетки, разветвительные коробки и электрическое оборудование. Примером могут служить системы управления освещением и персональные компьютеры. Номинальный показатель разрядного тока – 5-10 кА. Номинальная форма волны – 8/20 мкс.

Какой фирмы лучше купить

Стоит отметить, что рынок переполнен уже готовыми щитками, которые могут включать в себя одновременно несколько описанных выше модулей защиты от импульсных перенапряжений. Классы применяются разные, в зависимости от компании (торговой марки), рынка сбыта и целевой аудитории. Крепление агрегата производится на стене (в щитке), а подключение осуществляется непосредственно к имеющейся проводке.

На окончательной стоимости отразится не только надежность конструкции, но и наценка за «бренд». Бюджетные модели относятся к категории наиболее распространенных ошибок при выборе подобного оборудования. Не стоит экономить за собственной безопасности. Лучше отдать предпочтение проверенным фирмам и брендовым моделям, которые успели получить многочисленные положительные отзывы от покупателей. Чем лучше зарекомендовал себя на рынке производитель, тем выше будет и стоимость продукта.

Рейтинг производителей выглядит следующим образом:

  1. ABB.
  2. Hakel.
  3. OBO Bettermann.
  4. Schneider Electric.
  5. Phoenix Contact.
  6. Citel.
  7. Dehn.

Следует отметить, что у большинства производителей в ассортименте имеется несколько модулей УЗИП, рассчитанных на низковольтную аппаратуру. Примером производства оборудования всех классов является Schneider Electric и ABB.

Не стоит забывать и о многочисленных подделках, которые переполняют современные рынки. Помимо описания, в интернет-магазине следует проверить наличие сертификата качества и правильно заполненного паспорта на изделие. Изготовителем качественных модулей на китайском рынке занимается исключительно TYCOTIU.

Рейтинг качественных моделей I класса

ABB OVR T1-3N 25-255 TS

Модель с превосходными характеристиками, однако, заказать онлайн ее не получится. Столь дорогостоящее оборудование делается исключительно под заказ. Установка осуществляется в доме или на предприятии. Размер изделия (конструктивный) – восемь модулей. Для монтажа понадобится много свободного пространства в самом щитке. ТТ – конфигурация устройства. Обозначение гашения остаточного тока – 50 кА. Для изготовления корпуса используется высокопрочный материал, который не боится механических воздействий. Высокая температура ему также не страшна.

Средняя цена – 66 000 руб.

ABB OVR T1-3N 25-255 TS Достоинства:

  • высококачественная элементная база;
  • прочный материал внешнего слоя;
  • большой гарантийный срок;
  • сборка;
  • эффективность;
  • надежность.

Недостатки:

  • высокая стоимость.

OBO — Bettermann «MCD 50-В» 3+1

Конструкция относится к категории комбинированных, оснащена четырьмя полюсами. Применяется в сетях ТТ и TN-s. В комплекте имеется все необходимое для быстрой установки. Никаких вспомогательных элементов не потребуется. Понадобится лишь свободное место в распределительном щитке. Для изготовления корпуса используется прочный материал, который не расплавится в процессе выделяемого оборудованием тепла. Показатель токоотвода – 125 кА на каждый из имеющихся полюсов. Сколько стоит агрегат? Порядка 88 тыс. руб.

OBO — Bettermann «MCD 50-В» 3+1 Достоинства:

  • полное соответствие имеющимся стандартам;
  • высокий эксплуатационный срок;
  • многозадачность;
  • качественная сборка;
  • высокая эффективность.

Недостатки:

  • цена.

DEHNsecure DSE M-2P 60

Конструкция двухполюсная. Используется как на производстве, так и в жилых домах. Схема подключения – 1+1. Показатель пропускной способности достаточно высокий – 25 кА. Конструкция предусматривает возможность энергетической координации с приборами второго класса. Подобный аспект позволил добиться бесперебойности в работе при наступлении любой внештатной ситуации. Допустимый показатель напряжения составляет 60 В. Для упрощения использования агрегата производителем предусмотрена удаленная сигнализация.

Обзор модели показал, что ее корпус изготовлен из прочных материалов, которым не страшны механические и природные воздействия. Работает оборудование при температуре -40°С — +80°С. Класс защиты – IP-20. Это позволяет производить монтаж на большинстве фабрик и производственных цехах. Конструкция прошла все необходимые испытания, и имеет соответствующий сертификат качества. Необходимо отметить и стойкость к сильным вибрациям, которые могут возникнуть в процессе использования оборудования.

Стоит отметить, что неоспоримым достоинством модели является небольшой размер и ее вес. Это позволяет осуществить монтаж в кратчайшие сроки и при наличии небольшого количества свободного пространства.

Уникальной считается система съема используемых модулей, которая позволяет быстро и без каких-либо помех зафиксировать или снять элемент. Для более комфортной эксплуатации была предусмотрена установка световой индикации, которая позволяет отслеживать состояние устройства. Где купить агрегат? Непосредственно у производителя. По цене конструкция более чем доступная – 45 000 руб.

DEHNsecure DSE M-2P 60 Достоинства:

  • устойчивость к сильным вибрациям;
  • наличие световой индикации;
  • простота замены модулей при ремонте;
  • возможность работать с установками второго класса;
  • пропускная способность – 25 кА;
  • в основе конструкции лежит использование искровых промежутков.

Недостатки:

  • не выявлены.

ДКС NX-1012

Недорогие конструкции, используемые на небольших производственных линиях или в бытовых условиях. Для изготовления используются только качественные материалы, которые являются гарантией безотказности и продолжительности работы используемого оборудования. Отличительной особенностью новинки является то, что изделие производится исключительно под заказ. Благодаря этому не стоит переживать по поводу качества предлагаемого товара. Обозначение номинального сброса импульсного тока составляет 50 кА. Таким образом, модель относится к конструкциям первого класса.

Перед тем, как выбрать эту модель, следует отметить, что она имеет компактный размер, поэтому в щитке понадобится минимум свободного пространства для ее установки.

Приблизительная стоимость – 9 000 руб.

ДКС NX-1012 Достоинства:

  • производится исключительно под заказ;
  • превосходная сборка;
  • возможность установки в доме;
  • эффективность;
  • приемлемая стоимость.

Недостатки:

  • отметка «до 50 кА».

Schneider Electric PRD1 Master C1 ОПН-3

Прекрасное предложение от одного из лучших мировых производителей. Такое приспособление гарантированно защитит не только производственное помещение, но и жилой дом. Среди многочисленных достоинств, следует отметить возможность работы устройства с системой заземления типа TN-C. Обозначение рабочего давления (номинального) – 230 В. Такое приспособление прекрасно справится с молниями. Для изготовления внешнего слоя устройства используется РВТ. Состав контактов сигнального типа 1 SD. Благодаря конструктивным особенностям, прибор легко фиксировать и снимать. К тому же риск того, что он отсоединится случайно – минимальный. Специалисты рекомендуют устанавливать в частных домах именно такой тип защитного оборудования. Совет от «знатоков» обойдется новому владельцу в 70-75 тыс. руб.

Schneider Electric PRD1 Master C1 ОПН-3 Достоинства:

  • долговечность;
  • практичность;
  • надежность;
  • эффективность;
  • высокое качество сборки.

Недостатки:

  • высокая стоимость;
  • невозможность самостоятельного устранения неполадок.

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

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.

Ток разряда, проникающий кратковременным импульсом по подготовленной цепи, имеет очень большую величину. Он наводит в близкорасположенной проводке здания и токопроводящих частях перенапряжения, способные сжечь изоляцию, повредить бытовые приборы.

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.

Если с ударом по ЛЭП обычно вопросов не возникает, то в последних двух случаях перенапряжение способно импульсом проникнуть в домашнюю проводку по контуру земли, трубам водопровода, канализации, другим металлическим магистралям, как показано на самой первой картинке

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.

После варистора опасное напряжение значительно ограничивается. На базе этих электронных компонентов созданы современные модули защиты — УЗИП.

Монтаж защиты от молний в частном доме

Большинство владельцев частных домов, коттеджей и дач стараются создать внутри и снаружи своего жилья максимально комфортные и безопасные условия для проживания. Вполне понятное стремление, но чаще всего собственники такой недвижимости полностью забывают о таком природном явление, как разряд статического атмосферного электричества, который в одно мгновение может нанести огромный вред жилым постройкам и здоровью людей. По своей природной сути, атмосферная молния — это очень мощный разряд электрической энергии, который способен при точном попадании непосредственно в частный дом, уничтожить не только всю бытовую технику и электроприборы, но и само строение в целом.

Если ваше частное владение расположено рядом с высоким зданием, то вам не следует беспокоиться. Система громоотводов многоэтажного объекта обеспечит надежную защиту вашего жилья от поражающих факторов атмосферного электрического разряда. Но такое расположение коттеджей, частных домов и дач практически не встречается в современной действительности. В основном такие объекты недвижимости строятся вдали от высоких зданий, поэтому их необходимо защищать от молний, оснащая современными блоками грозозащиты.

Молния, чаще всего разряжается на самую высокую точку, но даже растущее рядом с домом огромное дерево не способно защитить его от разряда. Только устройство грозозащиты способно полностью защитить от атмосферного разряда ваше жилье с бытовой техникой, а также присутствующих в нем людей. В этой статье мы рассмотрим все вопросы, касающиеся видов молниезащиты и способов их монтажа для любых типов домов, дач и коттеджей. А также в сжатой форме расскажем, как установить громоотвод своими руками, но сначала расскажем о поражающих факторах молний.

Методы измерения

Можно ли увидеть сетевые искажения?

С помощью приборов можно не только увидеть наличие помех, но и оценить их величину и определить природу появления. Существуют специальные высокоточные приборы для измерения различных отклонений в сетях. Наиболее распространённым из них является обычный осциллограф.

У прибора имеется дисплей (экран), на котором отображается осциллограмма измеряемого тока. Оперируя различными режимами осциллографа можно с высокой точностью определять характер и уровень шумов.

Пример осциллограммы показан на рисунке 6.

Рисунок 6. Осциллограмма сетевого тока

На осциллограмме видно как основной сигнал окружают паразитные токи, которые необходимо отсекать. Анализируя характер искажений можно выбрать способ их подавления. Часто бывает достаточно применить сетевой фильтр для того, чтобы избавиться от типичных помех, влияющих на работу устройств.

Закладка Постоянная ссылка.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *