Comments 64
И тут здравый смысл отходит на второй план перед электросетевой компанией, которая имеет свое мнение на то, где должно быть установлено УЗИП. Так что может получиться так, что УЗИП вы поставите после счетчика.
Прибор работает в обе стороны примерно по 10 метров (по длине проводов), потому установка после счетчика защищает и счетчик тоже (если он в одном щитке). Как-то так:
Video
Именно от таких неприятных ситуаций, существуют УЗИП с контактами, которые размыкаются/замыкаются, когда защита выходит из строя (например на фото УЗП-220 это контакты 4 и 5). В таком случае умерший УЗИП может подать сигнал в систему диспетчеризации, что пора высылать монтажника для замены защиты.
Такая проблема и вправду есть, но если сильно не повезет (не редкость, в общем-то), то перенапряжение пойдет по линии связи. Потому нужно постоянно взвешивать, что важнее.
Что еще почитать для углубления знаний:
Есть еще МЭК 60364-5-53 раздел 534 (в Германии это DIN VDE 0100-534), который описывает установку собственно УЗП (так в переводе нормы называют). Там еще рисунки для всех возможных систем есть.
Оно ж конечно, защита от перенапряжения работает в обе стороны. Но электросчётчики и так более менее устойчивы к импульсным перенапряжениям, по крайней мере, более устойчивы, чем изоляция кабелей.
Вопрос токов. Скажем, Вы ставите УЗИП испытанный по классу II с In=40 кА и Up=1500в, для того что бы при импульсе 8/20 до 40 кА пройдёт на землю, а напряжение не превысило 1500 В.
Но, если импульс вызван наводками в ВЛ/ВЛИ, эти 40 кА пройдут через счётчик и вводный аппарат защиты. Что касается счётчика, то в документации Вы, в лучшем случае найдёте, что он «Счетчик должен выдерживать в течение 0,5 с ток, равный 20 Imax», т.е. всего 1200А, но аж 0,5 с. Это если счётчик хороший, а может даже этого не найдёте. Объективно, если счётчик использует измерительные трансформаторы, то их сердечники насытятся и проблем быть не должно, но у счётчиков на резистивных шунтах могут быть проблемы.
Частично, максимальный ток и интеграл Джоуля можно ограничить плавкими вставками (предохранителями, пробками).
Вопрос токов. Скажем, Вы ставите УЗИП испытанный по классу II с In=40 кА и Up=1500в, для того что бы при импульсе 8/20 до 40 кА пройдёт на землю, а напряжение не превысило 1500 В.
Но, если импульс вызван наводками в ВЛ/ВЛИ, эти 40 кА пройдут через счётчик и вводный аппарат защиты. Что касается счётчика, то в документации Вы, в лучшем случае найдёте, что он «Счетчик должен выдерживать в течение 0,5 с ток, равный 20 Imax», т.е. всего 1200А, но аж 0,5 с. Это если счётчик хороший, а может даже этого не найдёте. Объективно, если счётчик использует измерительные трансформаторы, то их сердечники насытятся и проблем быть не должно, но у счётчиков на резистивных шунтах могут быть проблемы.
Частично, максимальный ток и интеграл Джоуля можно ограничить плавкими вставками (предохранителями, пробками).
Частично, максимальный ток и интеграл Джоуля можно ограничить плавкими вставками (предохранителями, пробками).
Его собственно так и ограничивают. В Германии в принципе нельзя установить без предохранителя перед ним (или перед его трансформаторами, если непрямое измерение). Т.е. от токов защита есть.
Возможность ограничения тока зависит от напряжения, силы тока и длительности.
Строго говоря, плавкие вставки разумных габаритов гарантированное гасят дугу и тем самым ограничивают максимальный (ударный, пиковый) ток и интеграл Джоуля только для напряжений до 600 В. В принципе есть плавкие вставки и на киловольты, но у их весьма большие размеры в виду больших разрядных промежутков. Поэтому можно говорить лишь о «частичном» ограничении в рамках тех или иных моделей.
Автоматические выключатели для импульсных токов варисторов при импульсных перенапряжениях и этого обеспечить практически не могут.
Строго говоря, плавкие вставки разумных габаритов гарантированное гасят дугу и тем самым ограничивают максимальный (ударный, пиковый) ток и интеграл Джоуля только для напряжений до 600 В. В принципе есть плавкие вставки и на киловольты, но у их весьма большие размеры в виду больших разрядных промежутков. Поэтому можно говорить лишь о «частичном» ограничении в рамках тех или иных моделей.
Автоматические выключатели для импульсных токов варисторов при импульсных перенапряжениях и этого обеспечить практически не могут.
Строго говоря, плавкие вставки разумных габаритов гарантированное гасят дугу и тем самым ограничивают максимальный (ударный, пиковый) ток и интеграл Джоуля только для напряжений до 600 В. В принципе есть плавкие вставки и на киловольты, но у их весьма большие размеры в виду больших разрядных промежутков. Поэтому можно говорить лишь о «частичном» ограничении в рамках тех или иных моделей.
От сверхтока защищает предохранитель, от перенапряжения — УЗП. 400, 500, 690В на предохранителе — это номинальное напряжение сети
4. Многие производители выпускают руководства по проектированию — такая завуалированная реклама, где простым языком объясняются основы и заодно приводится выдержки из каталога оборудования, которое решает проблему.
Нужно быть очень хорошим специалистов в этой области, чтобы заметить выгодные им ошибки, очень принципиальные в реальной ситуации.
Например, один из производителей почему-то считает, что при ударе молнии в воздушную линию — половина тока импульса пойдет в сторону защищаемого объекта, а половина — в другую сторону.
В чем проблема? В том, что проектировщик начитает подбирать УЗИП, исходя из этого половинного размера тока. А по факту к объекту может «прилететь» и все 99%, УЗИП сгорит.
Что делать? Как минимум не доверять инструкциям в каталогах. Руководствоваться справочниками, книгами. Они есть.
Например, один из производителей почему-то считает, что при ударе молнии в воздушную линию — половина тока импульса пойдет в сторону защищаемого объекта, а половина — в другую сторону.
Так у нас и на лекциях рассказывалось. Это физика процесса, волна действительно идет в обе стороны.
В чем проблема? В том, что проектировщик начитает подбирать УЗИП, исходя из этого половинного размера тока. А по факту к объекту может «прилететь» и все 99%, УЗИП сгорит.
Т.е. вариант удара в объект не рассматривается?
Например, один из производителей почему-то считает, что при ударе молнии в воздушную линию — половина тока импульса пойдет в сторону защищаемого объекта, а половина — в другую сторону.
Надо ещё добавить что чем дальше от места удара в провод — тем меньше энергии дойдёт. Почему-то ни слова ни сказано про коронный разряд, который эффективно сливает излишки напряжения в проводнике. Особенно во влажном воздухе.
К стати, именно по этой причине лучше повесить три тонких провода чем один толстый — напряжение возникновения короны зависит от сечения проводника (чем тоньше — тем ниже). По этой же причине для токонесуших проводов используют сборки из 4-х проводов вместо одного провода.
Так сборки из проводов делают для увеличения виртуального сечения проводника и уменьшения утечек через коронный разряд. А для грозозащиты наоборот лучше эти утечки максимизировать.
Интересно… Я встречал утверждение, что расщепляют токонесущие провода, чтобы увеличить погонную ёмкость, и сократить потери на реактивное сопротивление.
По этой же причине для токонесуших проводов используют сборки из 4-х проводов вместо одного провода.
Как уже отписались другие комментаторы — расщепляют фазу для улучшения передачи энергии, а не как защиту от перенапряжений.
Спасибо за классную статью, всегда с громадным удовольствием читаю публикации от вас!
И все же у богов остается козырь в виде шаровой молнии :trollface:
И все же у богов остается козырьОй, ну если захотят....:)
вы же видели фото молнии — она даже не просто «уходит» в громоотвод, а как бы обвивает его (пусть даже на начальном этапе). Пробой в воздухе всё равно сохраняется, но уже локализуется вокруг шины. Может это только на низкоэтажных объектах, но на эту особенность мне в своё время указал старший наставник.
Надо еще учитывать, что любое устройство сливающее перенапряжение в землю сливает только ту часть импульса (относительно земли), длина волны которого больше длины заземляющего проводника. Остальное рассасывается по емкостям и защитам внутри электроприборов.
Потом приведенная энергия грозового разряда в 1 гигаджоуль, это грубо четверть тонны тротилового эквивалента — ФАБ250. Это конечно верхняя планка и лишь малая часть энергии может выделиться на защитных устройствах, но даже доли процента от средненькой молнии в пару мегаджоулей выделившихся в электрощите на защитных элементах могут создать проблемы. Это к вопросу о требованиях к помещению электрощита куда заходит воздушка.
PS
В прошлом году мне в дом ударила слабенькая молния в неиспользуемую ТВ антенну. Хотя дом далеко не самая высокая точка, вокруг полно домов и деревьев выше. Крыша металлическая, но не была заземлена (я не знал об этом), по антенному кабелю разряд ушел во все провода расстояние до которых было меньше 5 см (электросеть и витая пара). Сгорело практически всё сетевое оборудование (роутеры, видеорегистратор, сетевые карты в компах и т.п.). Любопытно, что сработало противопожарное узо на вводе в дом (по понятной причине).
Потом приведенная энергия грозового разряда в 1 гигаджоуль, это грубо четверть тонны тротилового эквивалента — ФАБ250. Это конечно верхняя планка и лишь малая часть энергии может выделиться на защитных устройствах, но даже доли процента от средненькой молнии в пару мегаджоулей выделившихся в электрощите на защитных элементах могут создать проблемы. Это к вопросу о требованиях к помещению электрощита куда заходит воздушка.
PS
В прошлом году мне в дом ударила слабенькая молния в неиспользуемую ТВ антенну. Хотя дом далеко не самая высокая точка, вокруг полно домов и деревьев выше. Крыша металлическая, но не была заземлена (я не знал об этом), по антенному кабелю разряд ушел во все провода расстояние до которых было меньше 5 см (электросеть и витая пара). Сгорело практически всё сетевое оборудование (роутеры, видеорегистратор, сетевые карты в компах и т.п.). Любопытно, что сработало противопожарное узо на вводе в дом (по понятной причине).
По поводу металлических крыш: у клиента как раз тот случай, отдельное здание на горке с металлической крышей. Интернет и телефония идет к ним по оптике, но каждое лето после гроз умирает оптический шлюз, прилетает «подарок» по телефонным линиям, которые только внутри здания (по кабинетам). Со слов клиента, крыша якобы заземлена, тем не менее…
Заземление крыши условно ограничивает длину импульса длиной заземляющего проводника + еще чуть-чуть. От остального есть другие способы защиты.
У меня есть приличный опыт эксплуатации чердачных сетей от коаксиального эзернета до опты. В одном комментарии всё не расскажу конечно, но в целом — это всё лечится. Есть и спецустройства и рекомендации по установке оборудования. На практике бывает стойка с телеком-оборудованием не просто не имеет отдельного заземления, а вообще включена в двухконтактную розетку без заземления — в такой всё будет дохнуть от малейшего чиха.
Не помню как де юре, но де факто молниеотвод надо землить отдельно. Если конечно это огромное промышленное здание из металла, то без разницы, его емкости хватит поглотить значительную часть заряда, но там таких проблем обычно и не возникает.
У меня есть приличный опыт эксплуатации чердачных сетей от коаксиального эзернета до опты. В одном комментарии всё не расскажу конечно, но в целом — это всё лечится. Есть и спецустройства и рекомендации по установке оборудования. На практике бывает стойка с телеком-оборудованием не просто не имеет отдельного заземления, а вообще включена в двухконтактную розетку без заземления — в такой всё будет дохнуть от малейшего чиха.
Не помню как де юре, но де факто молниеотвод надо землить отдельно. Если конечно это огромное промышленное здание из металла, то без разницы, его емкости хватит поглотить значительную часть заряда, но там таких проблем обычно и не возникает.
Моему бывшему соседу ударила в металлическую крышу молния, прожгла её, пробила деревянное перекрытие и ударила в проводку(современную, хорошо изолированную).
Проводка оплавилась и загорелась, он носился по дому с огнетушителем тушил.
А сосед через несколько месяцев утонул, хотя здоровый был как конь.Совпадение? Не думаю.
Перекинулась на телефонную линию идущую к моему дому мимо его и сожгла у меня два компьютера(со встроенной сетевой картой, у третьего карта на шине и он выжил, сама карта сгорела) и сетевую инфраструктуру. Жив остался ТВ, телефон и прочая бытовая электроника.
Сплиттер взорвался как петарда, модем просто задымился, роутер оплавился, дальше уже видимых следов мало(в виде оплавленной микросхемы встроенной сетевой карты).
Проводка оплавилась и загорелась, он носился по дому с огнетушителем тушил.
А сосед через несколько месяцев утонул, хотя здоровый был как конь.
Перекинулась на телефонную линию идущую к моему дому мимо его и сожгла у меня два компьютера(со встроенной сетевой картой, у третьего карта на шине и он выжил, сама карта сгорела) и сетевую инфраструктуру. Жив остался ТВ, телефон и прочая бытовая электроника.
Сплиттер взорвался как петарда, модем просто задымился, роутер оплавился, дальше уже видимых следов мало(в виде оплавленной микросхемы встроенной сетевой карты).
Год назад часть молнии на моих глазах попала в УКВ антенну на крыше бытовки. Небольшой разбор-отчет:
После перехода с антенной части (антенна не была подключена) на крышу бытовки разряд распространился по всему, что относилось к заземлению.
Корпуса самой бытовки и иных построек рядом объединены в общее заземление, которое проходит по всей локальной электросети третьим проводом. В землю оно введено: металлическими частями фундамента построек, парой бочек (вкопаны на глубину 1м), 3 больших трубы-столба (заглублены на 2м). Грунт глинистый, влажный.
Несмотря на это, произошел местный пробой между проводом заземления и нулевым проводником сети, в одном светильнике. Проходя по нулевому проводу разряд вызвал срабатывание всех автоматов, размещенных везде (более 20 шт.). Входной автомат 32А на вводе сработал также, но разъединился не полностью (контакты внутри приварились).
Так или иначе была повреждена (через заземление!) часть оборудования, подключенного к сети: видеорегистратор на 16 аналоговых камер (сгорели только контроллеры VGA и LAN), 1 светодиодный светильник (через который прошел пробой земля-ноль), 1 люминесцентный светильник, 1/2 16-портового свича (выгорела одна из двух коммутационных микросхем на стороне подключения видеорегистратора), ТВ-тюнер в одном из ПК (использовался как резерв, был подключен к выходу видеорегистратора), 1 LAN порт в адсл модеме, 1 балун видеокамеры, несколько автоматов и плавких предохранителей, уничтожен антенный кабель, пластиковое навершие вытяжной трубы лишилось краски по всей длине (от антенны и вверх).
Урон претерпели и деревья: слива лишилась 1/3 кроны — принявшая разряд ветвь высохла; орех потерял 1 верхнюю ветку.
Это единственный раз, когда разряд молнии причинил какой-то урон в той локации. Непрямые разряды молнии, во множестве происходящие рядом каждое лето проходят без следа, так как 99% силовой и слаботочной проводки я размещаю исключительно закапыванием под землю, в пластиковых трубах. Надземные части (например, провод к видеокамерам) экранируются заземлением.
Выводы: поблизости требуется установить отдельный высокий молниеотвод, никак НЕ связанный электрически с заземлением локальной электросети.
Фото:
Точка входа, d канала ~4,5mm по оплавлению пластика, d канала ~3mm по оплавлению алюминия:
Часть разряда перешла с центральной жилы на оплетку:
Затем из обоих частей кабеля разряд перешел на металлический крепеж антенны:
Далее по крепежу на опорный профиль, и в крышу бытовки:
Общая схема наблюдаемого разряда:
Часть разряда перешла с центральной жилы на оплетку:
Затем из обоих частей кабеля разряд перешел на металлический крепеж антенны:
Далее по крепежу на опорный профиль, и в крышу бытовки:
Общая схема наблюдаемого разряда:
После перехода с антенной части (антенна не была подключена) на крышу бытовки разряд распространился по всему, что относилось к заземлению.
Корпуса самой бытовки и иных построек рядом объединены в общее заземление, которое проходит по всей локальной электросети третьим проводом. В землю оно введено: металлическими частями фундамента построек, парой бочек (вкопаны на глубину 1м), 3 больших трубы-столба (заглублены на 2м). Грунт глинистый, влажный.
Несмотря на это, произошел местный пробой между проводом заземления и нулевым проводником сети, в одном светильнике. Проходя по нулевому проводу разряд вызвал срабатывание всех автоматов, размещенных везде (более 20 шт.). Входной автомат 32А на вводе сработал также, но разъединился не полностью (контакты внутри приварились).
Так или иначе была повреждена (через заземление!) часть оборудования, подключенного к сети: видеорегистратор на 16 аналоговых камер (сгорели только контроллеры VGA и LAN), 1 светодиодный светильник (через который прошел пробой земля-ноль), 1 люминесцентный светильник, 1/2 16-портового свича (выгорела одна из двух коммутационных микросхем на стороне подключения видеорегистратора), ТВ-тюнер в одном из ПК (использовался как резерв, был подключен к выходу видеорегистратора), 1 LAN порт в адсл модеме, 1 балун видеокамеры, несколько автоматов и плавких предохранителей, уничтожен антенный кабель, пластиковое навершие вытяжной трубы лишилось краски по всей длине (от антенны и вверх).
Урон претерпели и деревья: слива лишилась 1/3 кроны — принявшая разряд ветвь высохла; орех потерял 1 верхнюю ветку.
Это единственный раз, когда разряд молнии причинил какой-то урон в той локации. Непрямые разряды молнии, во множестве происходящие рядом каждое лето проходят без следа, так как 99% силовой и слаботочной проводки я размещаю исключительно закапыванием под землю, в пластиковых трубах. Надземные части (например, провод к видеокамерам) экранируются заземлением.
Выводы: поблизости требуется установить отдельный высокий молниеотвод, никак НЕ связанный электрически с заземлением локальной электросети.
А что же всё-таки делать с покрытой жестью крышей? Соединять её с молниеотводом, или не нужно? Как это будет влиять на отведение молний и условия приёма радиосигналов внутри (мобильники под крышей) и рядом (SAT-тарелка сбоку крыши)?
Крышу лучше заземлить отдельным заземлением, не связанным с заземлением молниеотвода.
Любой провод, связанный с молниеотводом будет под высоким напряжением в миг попадания разряда.
На прием УВЧ сигналов это практически не повлияет, тем более на работу тарелки, где фактически оптические требования для успешности приема.
Любой провод, связанный с молниеотводом будет под высоким напряжением в миг попадания разряда.
На прием УВЧ сигналов это практически не повлияет, тем более на работу тарелки, где фактически оптические требования для успешности приема.
А что же всё-таки делать с покрытой жестью крышей? Соединять её с молниеотводом, или не нужно? Как это будет влиять на отведение молний и условия приёма радиосигналов внутри (мобильники под крышей) и рядом (SAT-тарелка сбоку крыши)?
Точно не стоит делать самому, тот же МЭК 62305 дает вполне простое описание, что как и с чем соединять (часть 62305-3 вся этому посвящена с рисунками). Если нет доступа к норме — та же книга от Dehn в статье дает такую же информацию, но с ориентировкой на свои продукты (в стать дана ссылка на английскую версию 3-го издания, есть дополненное и расширенное 4-е, но только на немецком). Главное — в обоих источниках есть примеры с разными крышами, их размерами и формами. Также отдельно описывается, как защищать антенны и прочие выступающие элементы.
Советы из интернета чем плохи — они часто советуют, как ухудшить ситуацию, так как не опираются на нормы (например, молниезащиту следует связывать с заземлением строения и питающими линиями для уравнивания потенциалов).
Что наблюдаю из практики, в высотном доме у себя — стальная арматура молниеотвода тянется от штыря на крыше все 60м по стене вниз и в землю. Затем через расстояние еще один такой и еще. Я думал как-то использовать доступность этого заземления за окном для использования в качестве противовеса антенны и замерял параметры… Так вот, сопротивление между отдельными молниеотводами порядка двадцати ом. Между нулем розетки и молниеотводом чуть меньше. Вывод: профессионально установленные молниеотводы одиночные и не соединены между собой, кроме как через землю.
Я уверен, что есть множество замечательных норм и стандартов для разных случаев и часто противоречивых. Поэтому предпочитаю не принимать на веру готовые решения, а разобрать их, найти верный вариант самостоятельно.
Касаемо защиты, предлагаю взглянуть на такой вариант:
Можно обсудить чем же он плох, где его недостатки… ground1 — отдельное заземление в паре метров от металлической постройки. ground2 — собственный контур заземления постройки, использующийся в ее электросети. Тут:
1) Постройка будет совершенно точно защищена от прямого попадания разряда.
2) Разряд через ground1 уйдут в толщу земли, на краткий миг создаст значительную разность потенциалов к ground2 и окружающим предметам. Но это и не страшно, ибо ground1 не должно ничего касаться.
3) Через землю будет незначительный всплеск на ground2 к проводникам сети питания. Но это не сопоставимо с тем, что было бы при прямом разряде.
Могу привести еще один случай, когда мощная молния попала в угол здания школы. Внешний урон заключался в нескольких взорвавшихся кирпичах, через которые разряд добрался до контура заземления (пятно оплавления на металле было больше сантиметра в диаметре). Выбило множество автоматов. Частично сработала пожарная сигнализация. В момент разряда в кабинетах 3 этажа выборочно вспыхнули выключенные потолочные люминесцентные светильники (каждый из них заземлен). Позже часть светильников оказалась не рабочей. Сгорели несколько свичей, дорогой управляемый коммутатор, сетевые карты, блок питания в сервере. Оплетка экранированной витой пары в одном из мест разлетелась в клочья, в другом приварилась к трубе отопления с расплавлением защитного пластика (кабель был связан одним краем с контуром заземления). Один из электрочайников чуть не вызвал пожар, точнее подставка от него. Там группа слишком близко расположенных контактов 0-З-Ф обуглилась в месте пробоя от земли (очевидно, при разряде) и начала тлеть после восстановления электропитания.
Последующая проверка заземления специалистами выявила, что оно исправно.
Использовать заземление нужно очень грамотно. Вот задачка: нам не повезло с молнией и мы словили все 200000А в наш молниеотвод, связанный с контуром здания. Сопротивление заземления 3Ом + 1Ом сам контур. Сопротивление заземления на трансформаторной подстанции, питающей здание — 1,5Ом + 0,5Ом у кабеля питания. Ноль на трансформаторной подстанции соединен с ее землей. Какая разность потенциалов будет между проводниками Ноль и Заземление в розетке внутри здания в момент удара, если пренебречь индуктивностью проводки?
Я уверен, что есть множество замечательных норм и стандартов для разных случаев и часто противоречивых. Поэтому предпочитаю не принимать на веру готовые решения, а разобрать их, найти верный вариант самостоятельно.
Касаемо защиты, предлагаю взглянуть на такой вариант:
Можно обсудить чем же он плох, где его недостатки… ground1 — отдельное заземление в паре метров от металлической постройки. ground2 — собственный контур заземления постройки, использующийся в ее электросети. Тут:
1) Постройка будет совершенно точно защищена от прямого попадания разряда.
2) Разряд через ground1 уйдут в толщу земли, на краткий миг создаст значительную разность потенциалов к ground2 и окружающим предметам. Но это и не страшно, ибо ground1 не должно ничего касаться.
3) Через землю будет незначительный всплеск на ground2 к проводникам сети питания. Но это не сопоставимо с тем, что было бы при прямом разряде.
Могу привести еще один случай, когда мощная молния попала в угол здания школы. Внешний урон заключался в нескольких взорвавшихся кирпичах, через которые разряд добрался до контура заземления (пятно оплавления на металле было больше сантиметра в диаметре). Выбило множество автоматов. Частично сработала пожарная сигнализация. В момент разряда в кабинетах 3 этажа выборочно вспыхнули выключенные потолочные люминесцентные светильники (каждый из них заземлен). Позже часть светильников оказалась не рабочей. Сгорели несколько свичей, дорогой управляемый коммутатор, сетевые карты, блок питания в сервере. Оплетка экранированной витой пары в одном из мест разлетелась в клочья, в другом приварилась к трубе отопления с расплавлением защитного пластика (кабель был связан одним краем с контуром заземления). Один из электрочайников чуть не вызвал пожар, точнее подставка от него. Там группа слишком близко расположенных контактов 0-З-Ф обуглилась в месте пробоя от земли (очевидно, при разряде) и начала тлеть после восстановления электропитания.
Последующая проверка заземления специалистами выявила, что оно исправно.
Использовать заземление нужно очень грамотно. Вот задачка: нам не повезло с молнией и мы словили все 200000А в наш молниеотвод, связанный с контуром здания. Сопротивление заземления 3Ом + 1Ом сам контур. Сопротивление заземления на трансформаторной подстанции, питающей здание — 1,5Ом + 0,5Ом у кабеля питания. Ноль на трансформаторной подстанции соединен с ее землей. Какая разность потенциалов будет между проводниками Ноль и Заземление в розетке внутри здания в момент удара, если пренебречь индуктивностью проводки?
Что наблюдаю из практики, в высотном доме у себя — стальная арматура молниеотвода тянется от штыря на крыше все 60м по стене вниз и в землю. Затем через расстояние еще один такой и еще. Я думал как-то использовать доступность этого заземления за окном для использования в качестве противовеса антенны и замерял параметры… Так вот, сопротивление между отдельными молниеотводами порядка двадцати ом. Между нулем розетки и молниеотводом чуть меньше. Вывод: профессионально установленные молниеотводы одиночные и не соединены между собой, кроме как через землю.
С точки зрения МЭК 62305 это неправильно реализованная молниезащита, так как никакого распределения энергии или скорее равномерного распределения энергии не происходит. Потому и проводят проверки молниезащиты с замерами раз в 4 года самое позднее (зависит от класса). И нередкие случаи, когда ее по причине изменений в здании переделывать приходиться. И если ее нет или она сделана неправильно, то выйдет, как в вашем случае со школой. Сама идея завести потенциал молнии в дом от молниеотвода — это верный путь всю электрику угробить (я сомневаюсь, что главная заземляющая шины здания у вас в квартире установлена).
Можно обсудить чем же он плох, где его недостатки… ground1 — отдельное заземление в паре метров от металлической постройки. ground2 — собственный контур заземления постройки, использующийся в ее электросети. Тут:
1) Постройка будет совершенно точно защищена от прямого попадания разряда.
2) Разряд через ground1 уйдут в толщу земли, на краткий миг создаст значительную разность потенциалов к ground2 и окружающим предметам. Но это и не страшно, ибо ground1 не должно ничего касаться.
3) Через землю будет незначительный всплеск на ground2 к проводникам сети питания. Но это не сопоставимо с тем, что было бы при прямом разряде.
1) Защита от прямого удара
Для точности — каждый расчет выполняется для определенной вероятности. И то, что строение под воздушной линией, всего лишь означает, что вероятность практически нулевая с практической точки зрения.
2) Разряд через землю
Во-первых, главный вопрос — расстояние и характеристики. О «толще земли» сложно говорить в целом, не зная, какое у нее сопротивление и о каком оборудовании речь. Как показал опыт, если в светодиодном уличном освещении не использовать в каждой опоре УЗП тип 2, то молния, которая ударила в землю в 1,5 км от опоры может привести к перегоранию лампы от перенапряжения.
Во-вторых, разность потенциалов будет также между фазой и землей в вашем проводе, а при небольшом расстоянии между опорой и строением может потребоваться тот же УЗП тип 1.
В-третьих, при расстоянии до 2,5 метров между опорой и чем-то, что имеет потенциал здания, разница потенциалов должна быть менее, чем 50В, а добиться этого можно только уравниванием потенциалов.
3) незначительный всплеск на ground2
Как я выше написал, при малом сопротивлении земли (например, дождь) разницы с соединенным заземлениям и не соединенными может и не быть.
Последующая проверка заземления специалистами выявила, что оно исправно.
Что именно исправно? Молниезащита была или не было? Были ли установлены УЗП?
Использовать заземление нужно очень грамотно. Вот задачка: нам не повезло с молнией и мы словили все 200000А в наш молниеотвод, связанный с контуром здания. Сопротивление заземления 3Ом + 1Ом сам контур. Сопротивление заземления на трансформаторной подстанции, питающей здание — 1,5Ом + 0,5Ом у кабеля питания. Ноль на трансформаторной подстанции соединен с ее землей. Какая разность потенциалов будет между проводниками Ноль и Заземление в розетке внутри здания в момент удара, если пренебречь индуктивностью проводки?
Для того, чтобы разность потенциалов не возникла — устанавливается УЗП тип 1 на вводе в здание, который уравнивает потенциал между землей и фазой до безопасного уровня (изоляция проводки не будет пробита). Он устанавливается таким образом, чтобы быть соединенным с ГЗШ, которая, в свою очередь, связана с внешней молниезащитой. Все 200 кА в здание не попадут, так как часть уйдет в заземление, должно хватить УЗП на 100 кА. Далее можно поставить тип 2 и тип 3, чтобы защитить оборудование. Если здание явно требуется защитить от 200 кА (самое высокое здание в районе, требования из-за оборудования), то можно поставить УЗП на 200 кА, есть и такое. Тогда в общем проблемы, описанной вами, не возникнет.
Я уверен, что есть множество замечательных норм и стандартов для разных случаев и часто противоречивых. Поэтому предпочитаю не принимать на веру готовые решения, а разобрать их, найти верный вариант самостоятельно.
Я не спорю, что требования норм могут быть противоречащими, в том числе по причине разных целей, которые они преследуют. Но после комментария у меня возник вопрос — а именно серию МЭК 62305 читали? Что там вам показалось противоречащим как другим нормам, так и принципам молниезащиты?
Что именно исправно? Молниезащита была или не было? Были ли установлены УЗП?Проверяют пресловутые 4 ома у заземления. Обычная молниезащита времен СССР. УЗП разумеется нет, их применение в обычных зданиях у нас не было предусмотрено.
Что там вам показалось противоречащим как другим нормам, так и принципам молниезащиты?Возможно это местная реализация противоречащая (мотивирована максимальной экономией?). Как я узнал, на высотном доме установлена «внешняя изолированная система молниезащиты». В утвержденном проекте высотного дома (начала 90-х, Беларусь) прописана именно такая конструкция, без выравнивания потенциалов с внутренней землей здания. В МЭК 62305 подобного нет, допустимо только выравнивание.
В утвержденном проекте высотного дома (начала 90-х, Беларусь) прописана именно такая конструкция, без выравнивания потенциалов с внутренней землей здания. В МЭК 62305 подобного нет, допустимо только выравнивание.
Может еще быть устаревшя норма. Т.е. реньше так считалось лучше, сейчас, с полученым опытом — иначе. Главная проблема в системах по старым нормам — переделать на новые стоит денег и выделение обосновать сложно, ведь по старым нормам то все правильно было.
Выводы: поблизости требуется установить отдельный высокий молниеотвод, никак НЕ связанный электрически с заземлением локальной электросети.
И получить тот же эффект, только перенапряжение через землю пойдет. Молниезащита должны быть соединена с заземлением для уравнивая потенциалов. Так требует тот же МЭК 62305. Исключение — электроснабжение в ТТ-системе, но тогда в принципе заземления не связаны
Но если хочется всё и сразу, существуют комбинированные устройства, например Класс I+II которые соответствуют параметрам сразу нескольких классов, но за такую универсальность производитель попросит дополнительных денег.
Это не совсем так, класс I+II во-первых чуть дешевле чем класс I, во вторых не заменяет его.
Большие могучие варисторы на DIN рейку, для защиты силовых линий, часто содержат в себе встроенную защиту.
Все равно надо ставить автомат или предохранитель.
Честно, статья на tutorial (то есть руководство) не тянет, хоть и стоит соответствующий тэг.
Скорее это краткий ликбез по теме в популярной форме.
Это не совсем так, класс I+II во-первых чуть дешевле чем класс I, во вторых не заменяет его.
ABB OVR T1+2 3N 25-255 TS дороже, чем ABB Typ 1 OVR T1 3N 25 255 TS (TT) примерно на 150 Евро (950 против 800). А насчет на заменяет — эти приборы или аналогичные от Dehn с Phoenix по характеристикам такие же, так как по факт комби — это 2 прибора в одном, варистор и разрядник. Есть даже модульные варианты, где отдельно можно менять часть с варистором и часть с разрядником.
Нет, есть конечно тип 1 на 200 кА, так это и используется в принципе очень редко.
Все равно надо ставить автомат или предохранитель.
В том то и дело, что не нужно. Там встроенный плавкий предохранитель на, ЕМНИП, 125А. Экономия места значительная выходит.
« Там встроенный плавкий предохранитель на, ЕМНИП»
Там встроенный термопредохранитель, а защита от сверхтока должна быть обеспечена внешняя.
Там встроенный термопредохранитель, а защита от сверхтока должна быть обеспечена внешняя.
« Там встроенный плавкий предохранитель на, ЕМНИП»
Там встроенный термопредохранитель, а защита от сверхтока должна быть обеспечена внешняя.
Там конечно не предохранитель типа gG, но вполне себе сопоставимая вещь (предохранитель вверху, подписан Integrierte Vorsicherung):
Тот же DEHNvenCI 255 вполне себе в инструкции и техническом описании четко пишет — предохранитель не требуется (это УЗП класс 1+2), А это устройство для монтаже в главных распределительных щитах или на подстанциях. Такое же можно найти для DACF25S-31-275 от Citel — предохранитель не нужен (здесь класс 2).
И это не просто реклама производителей, они несут юридическую и финансовую ответственность за такое заявление, если была бы не правда, они от страховых не смогли бы отбиться.
По-моему, Вы выпали из контекста, неаккуратное положение ликбеза совершенно о другом:
Корректно — в документации на УЗИП указывается какой номинал устройства защиты от сверхток следует использовать.
Но это уже обсуждение сферических коней, у них в сертификате всё написано, при каких условиях проходили испытания на соотвествующий класс. Если проектировщик не ознакомился — ССЗБ.
Вы пишите о том что, «иногда», «редкие» УЗИП (DEHN, Citel) могут содержать, а могут и не содержать. А в статье написано, что «часто» и ИЭК, как пример.Тот же DEHNvenCI 255 вполне себе в инструкции и техническом описании четко пишет — предохранитель не требуется (это УЗП класс 1+2), А это устройство для монтаже в главных распределительных щитах или на подстанциях. Такое же можно найти для DACF25S-31-275 от Citel — предохранитель не нужен (здесь класс 2).Там встроенный термопредохранитель, а защита от сверхтока должна быть обеспечена внешняя.В том то и дело, что не нужно. Там встроенный плавкий предохранитель на, ЕМНИП, 125А.Так как варистор может со временем прийти в негодность, и например начать проводить ток, когда не требуется, устраивая короткое замыкание, необходимо предусматривать защиту от короткого замыкания. Большие могучие варисторы на DIN рейку, для защиты силовых линий, часто содержат в себе встроенную защиту. Вот например так выглядит начинка варистора в щиток от IEK:Все равно надо ставить автомат или предохранитель.
Корректно — в документации на УЗИП указывается какой номинал устройства защиты от сверхток следует использовать.
они несут юридическую и финансовую ответственность за такое заявление, если была бы не правда, они от страховых не смогли бы отбиться.Ничего они такого не несут, это ответственность того, кто устанавливает (проектировщика, иногда даже заказчика).
Но это уже обсуждение сферических коней, у них в сертификате всё написано, при каких условиях проходили испытания на соотвествующий класс. Если проектировщик не ознакомился — ССЗБ.
Вы пишите о том что, «иногда», «редкие» УЗИП (DEHN, Citel) могут содержать, а могут и не содержать. А в статье написано, что «часто» и ИЭК, как пример.
Редкие — это смотря где. DEHN с Citel — это самый частый в Германии. Еще есть Phoenix и это наверное 99% рынка здесь.
Но насчет «часто» здесь явно не хватает уточнения, что такое часто. Все старые установки от 5 лет идут только с предохранителем, самые новые — почти всегда без, но вот как по всему рынку — сказать сложно.
Ничего они такого не несут, это ответственность того, кто устанавливает (проектировщика, иногда даже заказчика).
Но это уже обсуждение сферических коней, у них в сертификате всё написано, при каких условиях проходили испытания на соотвествующий класс. Если проектировщик не ознакомился — ССЗБ.
Зависит от страны — приемка оборудования в Германии осуществляется также инженером от страховой компании (их тут целое объединение есть). И если потом сгорает техника застрахованного, то разбираться будет юротдел страховой с юротделом производителя оборудования, почему сооруженное по их условиям оборудование не защитило. А если это сгорел какой-нибудь центр управления железнодорожным движением, то там все будет очень плохо. Потому если стоит, что не нужно, то действительно не нужно и я, как проектировщик, несу тут 0 ответственности, так как проектирование и монтаж осуществляется по нормами технической документации производителя.
Полупроводниковые ограничители напряжения почти прекрасны всем, кроме одного — величина энергии импульса, который они способны ограничить, поглотив излишки, очень мала.
разработчику РЭА особенно промышленного на заметку:
проблема скорее в том, что часто если энергия импульса больше того, что он может поглотить TVS диоды умирают на КЗ, так что если вы проектируете скажем входные цепи БП с требованием на устойчивость к микросекундам большой энергии ( МЭК 61000-4-5) то там варисторы типа 1.6KE… на 1500W гарантированно замыкаются.
можно даже посчитать стоимость одного разряда молнииВ старом издании: «Физика для любознательных» (если не ошибаюсь), был подсчёт для «средненькой» молнии в 50 советских рублей (до начала 90x которые). Пусть будет условно в 20-30тр нынешних
В старом издании: «Физика для любознательных» (если не ошибаюсь),
Перельман «Занимательная физика» точно раньше была с таким расчетом.
Лет 7 назад тут считали, при обсуждении фейка Креосана…
А по текущим тарифам:
Стоимость электроэнергии: 1 кВт⋅ч (3,6⋅106 Дж) = 5,92 RUR (МСК, однотарифный)
Мощность разряда: 1⋅109..1⋅1012 Вт (1..1000 ГВт — Wiki)
Время протекания: ~ 3⋅10-3 сек.
Энергия разряда: 1⋅109..12 Вт × 3⋅10-3 сек. = 3⋅106..9 Дж
Стоимость разряда: 3⋅106..9 Дж / 3,6⋅106 Дж (1 кВт⋅ч) × 5,92 RUR =
= 4,933..4933 RUR (от 0,069 до 68,9 $)
А по текущим тарифам:
Стоимость электроэнергии: 1 кВт⋅ч (3,6⋅106 Дж) = 5,92 RUR (МСК, однотарифный)
Мощность разряда: 1⋅109..1⋅1012 Вт (1..1000 ГВт — Wiki)
Время протекания: ~ 3⋅10-3 сек.
Энергия разряда: 1⋅109..12 Вт × 3⋅10-3 сек. = 3⋅106..9 Дж
Стоимость разряда: 3⋅106..9 Дж / 3,6⋅106 Дж (1 кВт⋅ч) × 5,92 RUR =
= 4,933..4933 RUR (от 0,069 до 68,9 $)
Принцип простой — это проводник, электрически соединенный с землей, и размещенный как можно выше. Если на данном участке создадутся условия, для удара молнией, то наиболее вероятно (но не 100% гарантированно!) разряд произойдет именно в заземленный проводник, а не в окружающие объекты. Сечение проводника выбирается достаточным, чтобы провести разряд к заземлению без повреждений. Громоотвод выполняет собой роль «зонтика» принимая всю стихию на себя.
Это крайний случай. Вообще у громоотвода в первую очередь другая задача. Основной нюанс, который часто можно видеть: острый конец, а лучше "метёлка" игл. Кто-то помнит со школьных времен, кто-то нет, но плотность заряда на поверхности проводника обратно пропорциональна радиусу кривизны поверхности. Чем острее иголка - тем выше будет напряжённость поля у этой точки проводника. Поэтому перед грозой при определённой величине напряжённости можно заметить, что остриё громоотвода начинает светиться: загорается коронный разряд и заряд стекает через ионизированный воздух без развития стримера. Т.е. задача громоотвода в первую очередь "плавно" слить заряд без развития молнии. Что собственно и происходит: не так часто молния непосредственно лупит в громоотвод...
Кто-то помнит со школьных времен, кто-то нет, но плотность заряда на поверхности проводника обратно пропорциональна радиусу кривизны поверхности.
Плотность заряда в проводнике одинакова. Меняется напряжённость поля.
Ну все связано же. Даже логически просто: если у острия бОльшая напряженность поля, значит заряды будут сильнее притягиваться в эту область, до тех пор, пока эта сила не будет скомпенсирована силами взаимного отталкивания. Соответственно произойдет перераспределение плотности на поверхности…
Ну а если без логики — то в формуле собственно этот r кривизны есть…
Ну а если без логики — то в формуле собственно этот r кривизны есть…
подживавшее все вокруг
Поджигавшее?
Но, в отличии от разрядника, возвращается в исходное состояние с высоким сопротивлением, стоит лишь напряжению подняться выше порогового.
А не наоборот — опуститься ниже порогового?
Ужасно безграмотная статья, уровня школьного реферата. Из интернета надёргано, через серое вещество не пропущено. Множество ошибок и неточностей начиная от лингвистических, типа: "… линии электропередач...", заканчивая концептуальными: "...(они же молниеотводы, и они же молниеприёмники)". Использовать понятие "громоотвод", в двадцать первом веке, это вообще за гранью добра и зла. А если варистор называть резистором, то тогда надо и все остальные полупроводники в резисторы записать. Да чего там, всё перечислять, комментарий размером со статью получится.
Современная концепция молниезащиты состоит в том, что бы не приманивать разряды молнии а наоборот, не дать ей разрядиться в защищаемый объект. Ибо ещё незабвенный Михайло Васильевич писал: "Такие стрелы на местах, от обращения человеческого по мере удалённых, ставить за небесполезное дело почитаю, дабы ударяющая молния больше на них, нежели на головах человеческих и на храминах силы свои изнуряла." И те "ёжики" на картинке, которые: "Разработчики решили, что молниеотводы такой формы работают лучше.", по сути не являются молниеотводами, и как раз очень хорошо работают, не допуская локального сосредоточения заряда, тем самым предотвращая удар.
Хм, а это ничего, что варисторы обозначаются как:
Резисторы управляемые напряжением?
Резисторы управляемые напряжением?
Ну, тогда можно сказать, что и предохранители обозначаются как резисторы. И разрядники тоже очень похожи. Становятся ли они от этого резисторами?
Мало того, если окунуться в историю, то можно выяснить, что изначально варисторы создавались путем антипараллельного включения диодов и на полупроводниковую керамику перешли относительно недавно. И то обозначение, что привели Вы, это современная его реинкарнация. Было вот такое:
Плюс, варистор имеет нелинейную (неомическую) ВАХ, свойственную полупроводникам. Зачем подменяют понятия, я не знаю. И если Вам так сильно хочется, можете считать варистор резистором, конечно. Тут я ничего поделать не могу.
Ой, я Вас умоляю, давайте переименовывать, и терморезисторы (термисторы, термосопротивления), и фоторезисторы, и т.п. только на том основании, что это не керамика или нихром.
Физика работы варистора, на секундочку, это именно изменение сопротивления кристаллов карбида кремния, оксида цинка и т.п., в отличии от двунаправленных стабилитронов и TVS диодов основанных на туннельных и лавинных пробоях, которые имеют иное обозначение и название.
А на счёт ВАХ, какую ещё ВАХ должен иметь резистор управляемый напряжением?
Да, и TVS диоды, как отдельная сущность, в статье тоже упоминается.
Физика работы варистора, на секундочку, это именно изменение сопротивления кристаллов карбида кремния, оксида цинка и т.п., в отличии от двунаправленных стабилитронов и TVS диодов основанных на туннельных и лавинных пробоях, которые имеют иное обозначение и название.
А на счёт ВАХ, какую ещё ВАХ должен иметь резистор управляемый напряжением?
Да, и TVS диоды, как отдельная сущность, в статье тоже упоминается.
А я разве предлагал что-либо переименовывать? Да, фоторезисторы и терморезисторы тоже полупроводники. Про них в статье речи не было. Вы же апеллировали исключительно к обозначению варистора. На это я и отвечал.
На секундочку, основным материалом для производства варисторов является оксид цинка. И уменьшает он своё сопротивление точно так же как и стабилитроны с TVS диодами, благодаря обратимому пробою. Только двунаправленность в современных варисторах реализована хитрее и поглощаемая/рассеиваемая энергия выше, чем у однокристальных полупроводников.
Что же касается ВАХ, то у резисторов она линейная, как не крути. Это даже в русской педивикии сказано, не говоря уже про более надёжные источники. Элементы обладающие резистивными свойствами, с нелинейной ВАХ, резисторами не являются. Но, опять же, если Вам сильно хочется…
Ну и до кучи, TVS диоды, это не варисторы. Поэтому и упоминаются они отдельно. Хотя, в этом упоминании, тоже не всё гладко, но это уже отдельная тема.
Вы дали обозначение DIAC (ВАХ похожа на разрядник), которые родственны диодам Зенера, двунаправленным, стабилитронам и т.п.
Нет, конечно, их области применения пересекаются, но это разные приборы.
А физика варистора, у которого нет P-N переходов, более сродни физике термистора.
Рассмотрение варистора как прибора, состоящего из триллионов маленьких диодов, несколько некорректно, т.к. электрические потенциалы на границах зёрен недостаточны для этого. Это образное выражение.
В общем, на мой взгляд, неумно придираться к общепринятой терминологии без весьма существенных на то причин:
Термины, он и есть термины, их просто надо знать. И означают они ровно то, что означают.
Нет, конечно, их области применения пересекаются, но это разные приборы.
И уменьшает он своё сопротивление точно так же как и стабилитроны с TVS диодами, благодаря обратимому пробоюЧто-то как-то не понятно, у стабилитронов с TVS диодами, есть P-N переход, и к ним применимо слово пробой.
А физика варистора, у которого нет P-N переходов, более сродни физике термистора.
Рассмотрение варистора как прибора, состоящего из триллионов маленьких диодов, несколько некорректно, т.к. электрические потенциалы на границах зёрен недостаточны для этого. Это образное выражение.
В общем, на мой взгляд, неумно придираться к общепринятой терминологии без весьма существенных на то причин:
- Русская: Варистор: лат. vari(able) — переменный (resi)stor — резистор, управляемый напряжением;
- Английская: Varistor — Voltage-Dependent Resistor.
Термины, он и есть термины, их просто надо знать. И означают они ровно то, что означают.
Я дал обозначение варистора из английской википедии. ВАХ варистора, стабилитрона и TVS диода очень схожи по форме, дело в деталях.
Слово пробой применимо к любым материалам и элементам. Резистор тоже может пробить. Электрически. Только, скорее всего, пробой будет необратимым.
Я не рассматривал варистор как прибор состоящий их множества диодов и не утверждал что-либо про P-N переходы.
Что касается терминологии, то зачем-то подменили понятия (я про это уже говорил), наверное так было проще кому-то. Ну и в английской терминологии этот девайс значится как:"Also known as a voltage-dependent resistor (VDR), it has a nonlinear, non-ohmic current–voltage characteristic that is similar to that of a diode".
Очень часто в терминах много противоречий, но если Вы сильно настаиваете, я не буду придираться именно к этому, может сойду за умного. Хотя, кого я обманываю.
Вы знаете, ваши придирки смахивают на «у мотоцикла два колеса как и у велосипеда, поэтому на мотоциклах нужно ездить по велодорожкам». Нет, это так не работает и похожесть куска отдельной ветви ВАХ — не повод причислять к полупроводниковым приборам и категорически не называть резистором. Хотя бы потому, что разрядник (банальные два куска металла разделённых промежутком) в принципе тоже имеют ВАХ отдалённо похожую на такую у диодов. Ведь они работают на разных принципах — у диода это туннельный эффект, а у варисторов — банальное изменение сопротивления при нагреве. Полупроводниковые материалы просто хорошо подходят по характеристикам. Не зря в англоязычной литературе современные варисторы называют metal-oxide varistor (MOV). В теории возможен варистор на основе материала, не обладающего полупроводниковыми свойствами, именно поэтому их категорически нельзя приписывать к полупроводниковым приборам.
… разрядник (банальные два куска металла разделённых промежутком) в принципе тоже имеют ВАХ отдалённо похожую на такую у диодов...Ну, это Вы несколько перегибаете палку, одно дело ВАХ разрядников и полупроводниковых диаков, другое дело ВАХ двунаправленных TVS диодов, стабилитронов и варисторов.
Если у первых после срабатывания, напряжение горения существенно меньше напряжения срабатывания, то у вторых ток и напряжение связанны взаимооднозначной зависимостью.
Вы слишком сильно привязываетесь к ВАХ. У электровакуумного диода ВАХ ну очень похожа на ВАХ полупроводникового диода, но ведь никто не причисляет, скажем, какой-нибудь 6Д6А-В к полупроводниковым диодам. Почему? Да потому что принцип работы не основан на эффектах полупроводимости. Вот и с варисторами так же.
Резистор тоже может пробить. Электрически. Только, скорее всего, пробой будет необратимым.Ну, наверное, единственным полезным дополнением к данному ликбезу от нашей дискуссии может быть указание на то, что у варисторов восстановление после ограничения импульсов перенапряжения, во-первых, очень долгое, типа, месяцы работы на промышленной частоте и номинальном напряжении, во-вторых, никогда не является полным.
Варисторы деградируют, современные не так быстро, как раньше, но всё равно деградируют. Поэтому нужно предусматривать, одну или несколько мер:
- Периодический контроль варисторов, визуальный и/или измерение классификационного напряжения;
- Защита от сверхтока;
- Термическая защита (в УЗИП, обычно, является следствием прохождения испытаний на безопасную работу в случае длительных перенапряжений превышающих Uc ).
Нормальный такой ликбез. Однако, не без недочётов:
«Зона 2,3,4 и т.д. — зона, где наведенный молнией ток ослаблен и меньше, чем в вышестоящей зоне. Зон может быть сколь угодно много, как в матрешке.»
Эти зоны, кроме защиты УЗИП должны быть экранированны от ЭМИ импульса молнии.
Для железобетонных коробок такое экранирование обычно имеется изначально, если технологии возведения не нарушали действующих СП или ранее СНиП, но для кирпичных и деревянных коробок, увы.
А в кирпичных и деревянных домах и даже квартирах, обычно, надёжнее и проще строить сеть как для «Зоны 1», т.е. с варисторами/разрядниками, и в щитках, и около розеток (типа Pilot Pro и т.п.).
P.S.
“ УЗИП выпускают разных классов, от I до III.”
Некорректно. Корректно, УЗИП подвергают испытаниям классов от I до III. Любой УЗИП можно испытать по любому классу, вопрос потребуются ли эти параметрах в расчётах проектировщикам или нет.
« Для установки на вводной щит дома подходят устройства I класса. »
Это неверное утверждение. Испытания класса I подтверждают параметры защиты для импульсов 10/350 прямого удара молнии (ПУМ). Эти параметры нужны только в случае, если есть молниезащита, либо если в расчётах принимается во внимание риск ПУМ в ближайший столб ВЛ/ВЛИ.
Если таковых расчётов не проводится, то на вводе вполне подходят УЗИП испытанные по классу II (собственно, на самих ВЛ/ВЛИ вешают УЗИП/ОПН испытанные по классу II).
«Зона 2,3,4 и т.д. — зона, где наведенный молнией ток ослаблен и меньше, чем в вышестоящей зоне. Зон может быть сколь угодно много, как в матрешке.»
Эти зоны, кроме защиты УЗИП должны быть экранированны от ЭМИ импульса молнии.
Для железобетонных коробок такое экранирование обычно имеется изначально, если технологии возведения не нарушали действующих СП или ранее СНиП, но для кирпичных и деревянных коробок, увы.
А в кирпичных и деревянных домах и даже квартирах, обычно, надёжнее и проще строить сеть как для «Зоны 1», т.е. с варисторами/разрядниками, и в щитках, и около розеток (типа Pilot Pro и т.п.).
P.S.
“ УЗИП выпускают разных классов, от I до III.”
Некорректно. Корректно, УЗИП подвергают испытаниям классов от I до III. Любой УЗИП можно испытать по любому классу, вопрос потребуются ли эти параметрах в расчётах проектировщикам или нет.
« Для установки на вводной щит дома подходят устройства I класса. »
Это неверное утверждение. Испытания класса I подтверждают параметры защиты для импульсов 10/350 прямого удара молнии (ПУМ). Эти параметры нужны только в случае, если есть молниезащита, либо если в расчётах принимается во внимание риск ПУМ в ближайший столб ВЛ/ВЛИ.
Если таковых расчётов не проводится, то на вводе вполне подходят УЗИП испытанные по классу II (собственно, на самих ВЛ/ВЛИ вешают УЗИП/ОПН испытанные по классу II).
“ УЗИП выпускают разных классов, от I до III.”
Некорректно. Корректно, УЗИП подвергают испытаниям классов от I до III. Любой УЗИП можно испытать по любому классу, вопрос потребуются ли эти параметрах в расчётах проектировщикам или нет.
Я бы не сказал, что это некорректно. Просто не полный ответ. Все производители маркируют устройства в соответствии с тестами. Потому при покупке и планировании можно просто писать (в случае Германии): тип 1, тип 1+2+3, тип 2+3. И в каталогах, веб-сайтах точно так же — страничка про тип 1 содержит в себе все, что можно применять как тип 1 (просто 1, 1+2, 1+2+3) и так далее.
Если таковых расчётов не проводится, то на вводе вполне подходят УЗИП испытанные по классу II (собственно, на самих ВЛ/ВЛИ вешают УЗИП/ОПН испытанные по классу II).
Смотря в какой стране. Для Германии — если питающая линия заходит с открытой местности или воздушной линии — тип 1, кабель в городе — возможно тип 2, если нет других требований. А оно обычно есть — энергоснабжающие компании обычно требуют тип 1.
Все производители маркируют устройства в соответствии с тестами.Встречаются производители, которые при маркировке T2 (сертификации по испытаниям класса II) приводят Iimp для импульсов 10/350.
Ну, или наоборот, если жаба очень сильно душит, то In для импульсов 8/20 можно пересчитать в Iimp для импульсов 10/350.
Для Германии — если питающая линия заходит с открытой местности или воздушной линии — тип 1Хотел бы я взглянуть на текст соответствующего VDE. Думаю, Вы путаете.
По сути, при отсутствии молниезащиты это практически бессмысленно, а при её наличии УЗИП класса I должен устанавливаться не на вводе, а рядом с точкой соединения ЗУ молниезащиты и PE (это могут быть существенно разнесённые точки), естественно, вне зависимости от типа ввода (воздушный, кабельный).
Конечно, кроме соображений избыточной надёжности, типа, надежды, что деградация классов I и I+II будет происходить медленнее, и их можно будет
P.S.
Да, ещё один недостаток этого ликбеза, нет упоминания параметра УЗИП Uc вообще.
Кроме того, ориентироваться на немецкие (британские и других стран ЕС) рекомендации в РФ (бывшем СССР) следует с существенной оглядкой. К примеру, если в стандартах качества электропитания ЕС (ЕN 50160) превышения напряжения это экстраординарная ситуация, то в наших ГОСТ 32144-2013:
«В среднем за год в точке присоединения возможны около 30 перенапряжений. При обрыве нулевого проводника в трехфазных электрических сетях напряжением до 1 кВ, работающих с глухо заземленной нейтралью, возникают временные перенапряжения между фазой и землей. Уровень таких перенапряжений при значительной несимметрии фазных нагрузок может достигать значений линейного напряжения, а длительность — нескольких часов.»
Так что, на параметр УЗИП Uc, при установке его до реле напряжения, следует смотреть внимательно и отдавать ему приоритет. А Ut для времён меньших нескольких часов — игнорировать.
Встречаются производители, которые при маркировке T2 (сертификации по испытаниям класса II) приводят Iimp для импульсов 10/350.
Ну так и машины проектируются со скоростями больше, чем почти везде разрешено. Возможности знать хорошо, но главное — маркировка Т2.
Хотел бы я взглянуть на текст соответствующего VDE. Думаю, Вы путаете.
DIN VDE 0100-534 раздел 534.4.1 «In Deutschland müssen bei baulichen Anlagen mit Freileitungseinspeisung Überspannungs-Schutzeinrichtungen (SPDs) Typ 1 nach Anhang B eingesetzt werden.»
По сути, при отсутствии молниезащиты это практически бессмысленно, а при её наличии УЗИП класса I должен устанавливаться не на вводе, а рядом с точкой соединения ЗУ молниезащиты и PE (это могут быть существенно разнесённые точки), естественно, вне зависимости от типа ввода (воздушный, кабельный).
При наличии в окружении более высоких зданий и связанных систем заземления может и не быть молниезащиты, но возникающие перенапряжения требуют тип 1. А ставят на вводе, потому что там же неподалеку смонтирована главная заземляющая шина, она же главная шина уравнивания потенциалов, которая связана напрямую или через фундамент с молниезащитой.
Автор, можете привести схемы «на коленке» для самых распространённых вариантов загородного дома:
1. Трехфазный ввод (заземление TN-C или TT) в ЩУ на столбе, оттуда линия в дом (итого 2 щита)
2. Трехфазный ввод (заземление TN-C или TT) сразу в дом (итого 1 щит)
Интересует, в каком порядке ставить предохранители/УЗИПы, какого класса и что конкретно в какой щит в каждом конкретном случае.
1. Трехфазный ввод (заземление TN-C или TT) в ЩУ на столбе, оттуда линия в дом (итого 2 щита)
2. Трехфазный ввод (заземление TN-C или TT) сразу в дом (итого 1 щит)
Интересует, в каком порядке ставить предохранители/УЗИПы, какого класса и что конкретно в какой щит в каждом конкретном случае.
Если уж упомянуты TVS, то стоит заметить, что для защиты от перенапряжении в электронике применяются также симисторы и компараторные схемы («crowbar circuit») с тиристором или MOSFET в качестве ключевого элемента — они схожи с разрядниками как по виду ВАХ (не монотонна, имеет участок с обратным наклоном), так и по тому, что переход в исходное состояние происходит не при том же напряжении что срабатывание, а или при более низком (в компараторных схемах) или вообще при падении тока, а не напряжения.
Их иногда и называют «тиристорные разрядники».
То есть, в терминологии ГОСТ 51992-2011, они вместе относятся к УЗИП коммутирующего типа, тогда как варисторы и TVS — УЗИП ограничивающего типа.
По-моему, предохранитель ставится на входе, где через него течет сумма токов — УЗИП и нагрузки. Да вон же, на второй картинке так и показано:
И в таком случае рост напряжения на индуктивности автомата не приведет к возрастанию напряжения на нагрузке. Даже наоборот, чем больше упадет на предохранителе/автомате, тем меньше придется на нагрузку (в случае, если импульс прилетает из линии).
А также так не получится незаметно оставить нагрузку без защиты после срабатывания УЗИП с его деструкцией до обрыва.
Их иногда и называют «тиристорные разрядники».
То есть, в терминологии ГОСТ 51992-2011, они вместе относятся к УЗИП коммутирующего типа, тогда как варисторы и TVS — УЗИП ограничивающего типа.
«многие производители требуют установку предохранителей для защиты от короткого замыканияА какое место установки предохранителя указано в этих требованиях? Неужели именно там, где показан «лишний провод»?
(...)
В итоге автоматический выключатель будет работать как дополнительные виртуальные несколько метров провода»
По-моему, предохранитель ставится на входе, где через него течет сумма токов — УЗИП и нагрузки. Да вон же, на второй картинке так и показано:
И в таком случае рост напряжения на индуктивности автомата не приведет к возрастанию напряжения на нагрузке. Даже наоборот, чем больше упадет на предохранителе/автомате, тем меньше придется на нагрузку (в случае, если импульс прилетает из линии).
А также так не получится незаметно оставить нагрузку без защиты после срабатывания УЗИП с его деструкцией до обрыва.
Sign up to leave a comment.
Защита от гнева богов. Устройства защиты от импульсных перенапряжений