Электробезопасный частный дом и дача. Часть 4 (окончание). Примеры выбора УЗИП

0 1

Начало статьи:

Электробезопасный частный жилой дом и дача. Часть 4. Защита от перенапряжений

Давайте сначала разберемся подробнее с чем мы будем иметь дело. Начнем с импульсов перенапряжения. Для расчетов и выбора УЗИП нам нужно знать, что различают импульсы тока МОЛНИИ и импульсы тока всех остальных перенапряжений. Из рисунка  1 видно в чем их главное отличие — импульс тока молнии почти в 17 раз длиннее импульса просто перенапряжения, то есть имеет гораздо большую мощность.

Далее, перечислю некоторые общие рекомендации, основанные на практике применения УЗИП:

1. Категорически нельзя использовать автоматические выключатели для защиты УЗИП от сопровождающих токов. Только предохранители.

2. УЗИП 1 класса желательно должно иметь моноблочную конструкцию (без съемных модулей).

3. УЗИП на ток молнии больше 20 кА (10/350 мкс) должно быть на базе разрядников.

4. Шиток в котором установлены УЗИПы должен быть металлическим.

Электробезопасный частный дом и дача. Часть 4 (окончание). Примеры выбора УЗИП

Рис. 1. Отличие импульса молнии от импулься перенапряжения

Теперь воспользуемся алгоритмом выбора УЗИП представленными ниже.

Электробезопасный частный дом и дача. Часть 4 (окончание). Примеры выбора УЗИП

Рис. 2. Схема выбора УЗИП

Так как при запитки дома от ВЛИ у нас система заземления TN-C-S, то мы должны установить УЗИП между фазным проводом и PEN проводом (при расстояниях более 30 метров от места разделения PEN провода до защищаемого оборудования необходима защита и между N и РЕ проводами).

ПРИМЕР 1. Дом запитан от ВЛИ

Внешней молниезащиты нет. Металлических коммуникаций заходящих в дом нет. Система заземления TN-C-S.

В данном примере у нас нет вероятности попадания прямого удара молнии (ПУМ) не со стороны ВЛИ, не со стороны внешней молниезащиты, не со стороны коммуникаций (водопровод и т.п). В данном случае возможны только перенапряжения с формой тока 8/20 мкс, что позволяет нам выбрать УЗИП в одном корпусе которого выполнена защита 1,2,3 классов и разместить его внутри дома.

Выбираем, например УЗИП комбинированный класса защиты 1+2+3 DS131VGS-230 (функция подавления импульсного тока молнии формой 10/350 мкс на12.5 кА в нем для нашего примера-избыточна). ПРИМЕЧАНИЕ: УЗИП для защиты от перенапряжений с формой тока 8/20 мкс выбирается из диапазона 5-20 кА. Что бы не считать число грозовых дней и т.п –лучше сразу брать УЗИП на 20 кА.

ПРИМЕР 2. Дом запитан от ВЛИ.

Внешней молниезащиты нет. В дом заходит металлическая труба, например газопровода (без изолирующей вставки). Система заземления TN-C-S.

При ПУМ (100 кА) в такую трубу, 50кА пойдет вправо, другие 50кА — влево от места удара молнии. Зайдя в наш дом, 50 кА разделятся на две равные части: 25 кА уйдут в наше заземляющее устройство, а другие 25 кА разделятся тоже на две равные части: 12.5 кА уйдут в PEN проводник, а другие 12.5 кА – через наш УЗИП в фазный провод. Таким образом нам необходим УЗИП на 12.5 кА с формой импульса 10/350 мкс. Выбираем УЗИП такой же как и в примере выше, но теперь функция подавления тока молнии формой 10/350 мкс на 12.5 кА для нас не избыточна, а просто необходима.

ПРИМЕР 3. Дом запитан от ВЛИ. Есть внешняя молниезащита. Металлических коммуникаций заходящих в дом нет. Система заземления TN-C-S.

При ПУМ (100кА) в молниприемник, 50 кА уйдет в наше заземляющее устройство, оставшиеся 50 кА разделится на две равные части: 25 кА уйдут в PEN провод, а другие 25 кА- уйдет через наше УЗИП в фазный провод. Таким образом нам необходим УЗИП на 25 кА с формой импульса 10/350 мкс. Выбираем, например УЗИП комбинированный класса защиты 1+2+3 DS251VGS-300 у которого импульсный ток молнии равен 25 кА с формой импульса 10/350 мкс.

ПРИМЕР 4. То же что и в примере 3, но в дом заходит металлическая коммуникация (например труба водоснабжения).

Тогда при ПУМ в молниеприемник (100 кА), 50 кА уйдет в наше заземляющее устройство, а оставшиеся 50 кА разделятся на две части:25 кА уйдет в землю через мет.трубу водоснабжения (изолирующее вставки нет),а оставшиеся 25 кА тоже разделятся на две части; 12/5 кА уйдет на PEN проводник, а другие 12.5 кА через наше УЗИП уйдет на фазный провод. Выбираем УЗИП как и в примере 2.

Общее во всех этих примерах то, что дом запитан от ВЛИ а значит обрыв PEN провода невозможен и появление на вводе напряжения 380 вольт тоже маловероятно, поэтому можно выбирать УЗИП на максимальное рабочее напряжение сети. Видно также что УЗИПы имеют сравнительно небольшие токи, а значит их можно не опасаясь ставить внутри дома. Будет достаточно одного УЗИПа между фазным проводом и PEN проводом (имея ввиду небольшие расстояния в нашем домике).

Теперь рассмотрим варианты, когда наш дом запитан от ВЛ (от воздушной линии выполненной голыми проводами). В этом случае основная опасность от ПУМ нам грозит от самой ВЛ.

Не забываем что при запитки дома от ВЛ у нас система заземления ТТ, а следовательно необходима защита от импульсов перенапряжения как между фазным проводом и землей, так и между нулевым проводом и землей (защита между фазным проводом и нулевым проводом рекомендуется при необходимости).

Сначала необходимо обратить внимание на то как выполнено ответвление к вводу. Нам нужно что бы это ответвление было выполнено изолированными, отдельными ( с промежутком между фазным и нулевым проводами) и сечением не менее 16 мм. КВ.

Давайте теперь посмотрим в какое место возможен ПУМ. Так как ответвление к вводу мы выполнили ИЗОЛИРОВАННЫМ проводом то ПУМ в него исключаем. Если у нас выполнена разделка провода у изолятора- то возможен ПУМ в это место (самый худший вариант-половина ток молнии- 50 кА появится на фазном проводе ввода в дом).

Что бы исключить эту возможность необходимо выполнять разделку проводов ввода внутри дома, а соединение РЕ шины щитка с заземляющим устройством выполнить так что бы исключить ПУМ в этот проводник снаружи дома. Если мы не сделаем этого, то нам понадобится УЗИП на 50 кА с формой им. 10/350 мкс. Остается ПУМ в голый провод ВЛ на магистрали. В этом случе 50 кА уйдет влево, а другие 50 кА – вправо от места удара молнии по магистрали ВЛ. Дойдя до нашего столба ток молнии разделится: 25 кА пойдет дальше по магистрали, а другая часть в 25 кА свернет к нашему дому. Если же ваш столб является последним на ВЛ — то все 50кА зайдут в ваш дом. Исходя из всех этих нюансов вам и нужно определиться какой выбрать УЗИП.

Итак исходя из 50 кА и того факта, что при обрыве PEN провода на ВЛ у нас на вводе может появится напряжение до 380 вольт, можно выбрать УЗИП EZETEK ET B 50 ( 1+1) на рабочее напряжение 385 вольт.

После выбора нужного УЗИПа, необходимо руководствоваться далее рекомендациями завода-изготовителя, который приводит схемы его включения в различных системах заземления (TT,TN-C-S ) и другую необходимую информацию.

Подводя итоги, мы видим что грамотно выполнить защиту от перенапряжений — непростая задача и требует обдуманного решения с учетом многих факторов. Неправильно выбранный УЗИП, монтаж, сечения проводников и т.п – и такая защита принесет больше вреда, чем ее отсутствие.

Электробезопасный частный дом и дача. Часть 4 (окончание). Примеры выбора УЗИП

Рис. 3. Схема включения УЗИП в с. TN-C-S

Электробезопасный частный дом и дача. Часть 4 (окончание). Примеры выбора УЗИП

Рис. 4. Схема включения УЗИП в с. TТ

Определить необходимость предохранителя в цепи нулевой провод-зажим N УЗИПа можно исходя из следующих соображений. Представьте, идет гроза, шквальный ветер и происходит обрыв PEN провода на ВЛ. На наш нулевой провод приходит фаза. В наш L провод ударяет молния и срабатывает УЗИП. Через разрядник теперь будет течь и ток молнии и ток (сопровождающий) по цепи: нулевой провод (на котором сидит фаза) — ПР — разрядник — РЕшина — земля.

Если в момент перехода сопровождающего тока через ноль разрядник не прервал ток, то возникнет короткое замыкание и тогда должен сработать предохранитель, защитив эту цепь. Если наше заземляющее устройство имеет сопротивление 10 Ом, то сопровождающий ток будет равен 220:10=22 ампера, а если 1 оМ, то 220 ампер. Если в паспорте на УЗИП указано, что разрядник может выдержать сопровождающий ток больше этой величины — то можно обойтись и без предохранителя.

Миронов С.И. fifc.ivanov2012@Ya.ru 

Надеюсь, что эта статья была для вас полезной. Смотрите также другие статьи в категории Электричество в доме, Техника безопасности, Научные статьи

Источник

Оставьте ответ

Ваш электронный адрес не будет опубликован.