По ряду причин качество электроэнергии не всегда соответствует действующим стандартам. Отклононение питающего напряжения от установленных норм может стать причиной выхода из строя электрооборудования потребителей.
Особенно опасными для оборудования являются импульсные перенапряжения, возникающие в сети вследствие воздействий грозовых разрядов на энергоснабжающие системы, коммутационных переключений нагрузок большой мощности в сетях, замыканий проводов ЛЭП и др.
Длительность импульсных перенапряжений может составлять всего лишь доли секунды, однако и за этот период превышающее в разы или даже на порядки номинального действующее значение напряжения при отсутствии специальной защиты способно вывести электрооборудование из строя.
Эффективной защитой оборудования в таких случаях является применение ограничителей напряжения. В ЭУ с напряжением до 1 кВ это устройства защиты от импульсных перенапряжений, сокращенно - УЗИП.
Монтаж и подключение УЗИП
Монтаж УЗИП. Современные устройства имеют модульное исполнение, поэтому для их установки потребуется лишь зафиксировать на DIN рейке их основание со сменной кассетой с индикатором ее исправности (зеленый "флажок" свидетельствует об исправности, красный или оранжевый о необходимости замены).
Схема подключения УЗИП. Подключение УЗИП представляет собой по сути перемычку или шунт - соединение линии питания с заземляющей шиной. Характеризуясь переменным сопротивлением варисторы (на базе которых и изготавливаются современные УЗИП) в штатной ситуации когда напряжение сети находится в пределах нормы будут иметь диэлектрические свойства.
При возникновении скачков напряжения в сети варистор в схеме станет проводником, т. к. его сопротивление упадет до нуля (условно). Таким образом, ток через этот шунт устремится на заземляющую шину.
На схемах ниже показано подключение УЗИП в сетях TN-C и TN-S на напряжения 220 и 380В.
Современные производители устройств рекомендуют для защиты использовать плавкие вставки в цепях питания. Предпочтительность применения плавких вставок обусловлена быстротой их срабатывания и выходом из строя контактов автоматов при коммутировании больших токов - при применении этих коммутационных аппаратов.
Как видно из схем, в сетях TN-S рабочая нейтраль к УЗИП как и фазные проводники должна быть подключена через автоматический выключатель.
Классы УЗИП
Эффективная защита от скачков напряжений предполагает три уровня - применение устройств разных классов в комплексе. УЗИП 1-го класса устанавливаются, как правило в ВРУ и предназначены для защиты от разрядов молний на ЛЭП. Устройства этого класса выполняются на импульсные токи более 20-100 кА и могут быть изготовлены на базе разрядников, более дешевых по сравнению с варисторными аналогами.
Устройства 2-го класса применяются в качестве дополнительной защиты от перенапряжений, связанных с атмосферными явлениями и коммутационными переключениями в сетях и устанавливаются в ТП, ЩР, вводах в дома рассчитаны на токи 10-40 кА.
УЗИП-го класса - наиболее чуствительные устройства (рассчитаны на токи до 10 кА). Предназначены для защиты конечных электропотребителей (многими производителями встраивается в оборудование).
Помимо соответствия классов устройств рабочим условиям, эффективность работы системы определяется и соблюдение минимальных расстояний между ними (по длине линии). Так, между УЗИП 1-го и 2-го классов должно быть выдержано расстояние не менее 15 м. А между устройствами 2-го и 3-го классов - 10 м.