Ограничители импульсных перенапряжений - отдельная группа электрических аппаратов, предназначенных для защиты проводов и кабелей от протекания по ним кратковременных мощных токов, во много раз превышающих значения, на которые рассчитаны проводники. Данные устройства используются в сочетании с предохранителями, резисторами и автоматическими выключателями для обеспечения различных уровней защиты.
К ограничителям импульсных перенапряжений относятся:
- Устройства защиты от импульсных перенапряжений (сокращенно - УЗИП). Иногда эти устройства называют ограничителями перенапряжений сети (ОПС) или ограничителями импульсных напряжений (ОИН).
- Разрядники
- Пробивные предохранители
Различаются эти электрические аппараты принципом работы и областью применения. На сегодняшний день доступны УЗИП с установкой на DIN-рейку для использования в жилых помещениях.
Назначение рассматриваемой группы устройств — ограничение ущерба от ударов молнии и защита электрооборудования от повреждений. Аппараты не только повышают надежность энергосистемы в целом, но и защищают электросети на каждом конкретном предприятии, помогая избежать простоев или сбоев в электроснабжении. Это особенно актуально для критически важных объектов, таких как больницы и центры обработки данных, где отказ оборудования может вызвать серьезные проблемы.
Ограничители перенапряжений могут использоваться для защиты оборудования и от других типов электромагнитных помех, возникающих в электросети. Здесь мы имеем в виду скачки и выбросы напряжения, а также переходные процессы.
Что же такое импульсные перенапряжения? Простой пример атмосферных импульсных перенапряжений - разряд молнии во время грозы. Согласно различным оценкам, сила тока одного грозового разряда может достигать 200 000 ампер, а напряжение - до миллиарда вольт. По имеющимся на сегодняшний день данным, максимальная длительность рассматриваемого электрического разряда составляла 17 секунд.
Среднее значение для напряжения молнии составляет примерно 300 миллионов вольт, а типичная сила тока такого разряда – 30 000 ампер. Вся мощь грозового разряда выбрасывается приблизительно за 0,2 секунды.
Нетрудно подсчитать, что средняя молния обладает мощностью в 9 миллионов мегаватт, и за короткое время своей жизни – пятую часть секунды - выделяет в окружающую среду 500 000 кВт∙ч энергии, что сравнимо с выработкой электроэнергии на Лукомльской ГРЭС за полчаса работы.
Устройства, составляющие защиту от импульсных перенапряжений, делятся на три класса:
- устройства первого класса формируют защиту от прямого попадания молнии в электроустановку: токи до 100 килоампер, установка во вводное распределительное устройство или главный распределительный щит.
- устройства второго класса защищают сети от коммутационных и переходных процессов - токов до 20 килоампер, устанавливаются в распределительных щитах
- устройства третьего класса обеспечивают бесперебойную работу оборудования от остаточных перенапряжений и фильтрацию помех высокой частоты. Устанавливаются вблизи вычислительного оборудования, чувствительного к помехам: компьютеров, медицинского оборудования.
Каков принцип работы ограничителей перенапряжений?
- УЗИП содержит в себе варистор – полупроводниковый элемент, резко уменьшающий сопротивление при подаче заданного напряжения. УЗИП подключается между фазой и заземлением. В нормальном режиме, когда напряжение между фазой и землей стандартное, варистор имеет высокое сопротивление и ток от фазы к земле не течет. Когда же напряжение на фазе достигает заданного значения, варистор снижает напряжение и сверхток стекает в землю.
УЗИП с установкой на DIN-рейку
- Разрядники искровые состоят из камеры с инертным газом и электроды, разделенные газовым промежутком. Принцип работы схож с УЗИП: в обычном состоянии сопротивление между землей и защищаемой сетью составляет гигаомы, при импульсном перенапряжении в газовом промежутке происходит разряд и ток стекает в землю.
Разрядник вентильный облегченный РВО-10 для сетей 10 кВ
- Пробивные предохранители используются в низковольтных сетях переменного тока для защиты сетей от высоких напряжений с низковольтной стороной трансформатора (400 или 230 В) в случае короткого замыкания между обмотками высокого (ВН) и низкого напряжения (НН). Роль газового промежутка в таком «разряднике» играет слюда: при КЗ между ВН и НН пластинка расправляется и начинает проводить ток, который стекает в землю, а не на низкую сторону. После срабатывания предохранитель должен быть заменен на новый.
Пробивной предохранитель
Ограничители перенапряжений — это относительно недорогой способ защитить ваш объект и оборудование. Высокоамплитудные скачки напряжения могут поставить под угрозу ваш бизнес. Аппараты защиты от импульсных перенапряжений способны поглощать тысячи киловатт-часов энергии и будут делать это снова и снова при каждом перенапряжении, будь то переходной процесс на промышленном предприятии или разряд молнии.
Убедиться в правильности установки устройство защиты от импульсных перенапряжений помогут специалисты лаборатории электрофизических измерений ТМРсила-М. Грамотно установленные устройства позволят минимизировать потери даже при худшем сценарии, когда молния бьет непосредственно в оборудование. Защита не позволит такому сверхтоку перейти в цепи и установки, расположенные поблизости.
знакомству