|
Защита бытового оборудования, домов и коттеджей от перенапряжений, вызванных грозой
Строительство домов ИЖС (коттеджей) требует использования электротехнического оборудования с электронными блоками управления, например, газовые (электронные) котлы отопления и горячего водоснабжения, водонагреватели, блоки дистанционного управления воротами и т.п.. Понятно, что защитить подобные устройства от прямого попадания молнии проблематично. Для этого требуются весьма затратные системы молниеприемников ("громоотводов") и контурного заземления для всего здания. И даже такие системы не смогут гарантировать абсолютной безопасности при прямых попаданиях молний. Логичнее соотнести вероятностные возможности такого события с реальными затратами на установку систем молниеотводов.
Более вероятным событием грозовых воздействия на бытовое электронное оборудование являются наводки от грозовых разрядов, которые могут "проникать" к оборудованию через цепи сетевого питания, то есть через линии электропередач, подведенных к домам. Эта вероятность тем выше, чем больше протяженность линий электропередачи от подстанции к потребителю. Тем более, что вне городских районов прокладка подземных линий электропередач практически не делается в виду большей затратности по сравнению с воздушными линиями. Кроме того, серьезными воздействиями в виде перенапряжений являются наводки от пересечений высоковольтных ЛЭП с линиями сетевого электропитания, возникающие все от тех же грозовых воздействий, а также от различного рода переключений/выключений/включений питающего напряжения на подстанциях. Вторичные импульсные (микросекундные) наводки в линиях питающего напряжения (380/220 В) могут достигать нескольких киловольт, а более длительные (миллисекундные) перепады, вызванные разного рода переключениями, нескольких сот вольт. Подобные наводки являются опасными для электроники сложных электробытовых устройств, которые подчас даже требуют избирательного подключениями к фазному и нейтральному проводам, а некоторые и индивидуального заземления. В силу сказанного вполне достаточными являются следующие способы защиты бытового электронного оборудования: - включение УЗИП (устройств защиты от импульсных перенапряжений) в вводных цепях однофазного или трехфазного электропитания (на каждую фазу), - установка индивидуальных заземлителей типа штырей (желательно индивидуальных для сложного оборудования), - при трехфазном питающем напряжении равномерное распределение нагрузок по фазам (баланс фаз), - правильное подключение фазных и нейтральных проводов к оборудованию (если это требуется по ТО на прибор),
Поскольку по новым требованиям вводные автоматы и счетчики должны устанавливаться в открытой доступности для проверяющих представителей электроснабжающих организаций, разумным следует применение отдельного от вводно-защитного (устройства, блока, шкафа) внутреннего распределительного шкафа, в котором размещаются необходимые для управления всем электрооборудованием дома автоматы, устройства защитного отключения и т.п.). В водно-защитных устройствах как правило применяются УЗИП I и/или II классов. В распределительных шкафах в качестве дополнительного каскада защиты уже конкретного оборудования также могут устанавливаться однофазные УЗИП III класса, что повысит уровень защищенности электронных систем, например, газо-котлового оборудования.
Устройство защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП). Применение УЗИП (далее - модулей) обозначено в их названии. Эти устройства работают по принципу "сглаживания" импульсных наводок в линиях электропитания, вызванных вторичной электромагнитной индукцией разряда молнии в близ проходящих проводах. В практике грозозащиты принято считать, что импульс прямого (удаленного) попадания молнии в линию электропередачи характеризуется временным параметром, обозначаемым как 10/350 (где 10 - это длительность фронта импульса в микросекундах, а 350 - длительность спада импульса), а наведенного импульса - 8/20. Как правило, основой большей части УЗИП являются мощные варисторы - полупроводниковые элементы, характеризуемые в основном двумя параметрами: рабочим напряжением (длительное напряжение, которое может быть в линии без срабатывания УЗИП) и номинальным импульсным током (током, которые варистор "убирает" в землю и не разрушается). За время действия импульсов при соответствующих значениях перенапряжений варисторы не разрушаются, что позволяет в дальнейшем неоднократно исполнять свою защитную функцию. УЗИП разделяются на три класса: I (или В), II (или С) и III (или D).
Общая схема включения УЗИП (на примере УЗИП словенского производства типа Protec)
Ограничитель напряжения типа Protec A (типа Prospark) представляет собой мощный разрядник с током разряда до 150 кА, который предпочтительнее устанавливать непосредственно на столбах подводки питающих кабелей к зданиям. Они, в свою очередь, являются защитой для мощных варисторных УЗИП первого класса. Такое подключение требует привлечение профессионального сотрудника сетевых компаний, поэтому используется редко по сравнению с подключением УЗИПов.
УЗИП I класса (или B), как правило, устанавливаются при вводе кабелей питания в здания и сооружения и предназначаются для защиты от мощных воздействий, вызванных прямым удаленным попаданием молний в конкретную линию электропередачи. Варисторы также способны выдерживать токи до 150 кА, но скорость срабатывания варисторного модуля по сравнению в разрядником выше на порядок - ед. наносекунд. Такой модуль является дорогим устройством, в силу чего применяется в местах постоянных грозовых воздействия и для защиты весьма сложного и "тонкого" электронного оборудования. Для индивидуального жилища применение таких модулей несколько избыточно, хотя наиболее надежно. УЗИП II класса (или C), являются вторым каскадом защиты о перенапряжений с номинальным током до 40 кА. Эти модули более подходящи для применения в водно-защитных устройства в смысле соотношения: свойства защиты/цена модуля. УЗИП III класса с номинальным током до 10 кА применяются непосредственно перед защищаемым устройством. При этом для качественной защиты расстояние между УЗИП II и УЗИП III не должно быть менее 6 м. В противном случае надо в разрыв провода включать соответствующий дроссель.
Для сетей России приняты следующие рабочие напряжения - 275 (для стабильных линий электроснабжения) и 320 В (для нестабильных).
|
|||||||||||||||||||||||
