Розрядники та обмежувачі імпульсних перенапруг
УЗІП (ПЗІП)- це пристрій захисту від імпульсного перенапруження в електричних мережах, що виникає від прямого удару блискавки під час грози і його наслідків до безпечного мінімуму.
Що таке УЗІП і навіщо він потрібен?
Сучасне житло неможливо уявити без системи освітлення, різноманітної побутової техніки і електронних пристроїв, що працюють від електромережі. Дорогі прилади можуть назавжди вийти з ладу після короткочасної перенапруги в електричній мережі, яка здатна у багато разів перевищити номінальну. Таке стрибкоподібне підвищення напруги відбувається з кількох причин:
- при попаданні блискавки в повітряну лінію електропостачання або систему грозозахисту будівлі;
- при оперативних перемиканнях на трансформаторній підстанції, які викликають комутаційні перевантаження на ТП;
- при короткому замиканні у віддаленій мережі;
- при підключенні обладнання великої потужності, наприклад, зварювального апарату або пристроїв з потужним електродвигуном.
УЗІП є пристроєм, який найбільш ефективно захищає електромережу саме від перенапруги, що виникає внаслідок грозового розряду.
Інші захисні пристрої - УЗО (пристрій захисного відключення), реле напруги і т.п. не можуть захистити електроприлади при стрибку в кілька кіловольт, який може виникнути не тільки при ураженні грозовим розрядом лінії електропередач, а й навіть поруч з нею. Це особливо актуально для індивідуальних житлових будинків, так як в багатоквартирних будинках електропостачання здійснюється по підземним кабельним лініям, а в приватних по повітряним. Імпульс перенапруги здатний виникнути в мережі навіть при ударі блискавки в ЛЕП за багато кілометрів від будинку, в зв'язку з цим власникам індивідуальних будинків обов'язково слід подбати про оснащення УЗИП.
Принцип роботи
Щоб зрозуміти, яким чином функціонує УЗІП, потрібно мати поняття про такі елементи електричних схем, як резистори і варистори. Резистор - це пасивний мікропристрій, який вбудовується в схеми електросистем і призначений для створення певних опорів електроструму. За допомогою резисторів відбувається обмеження споживаної потужності електроприладів і регулювання характеристик електроструму. Варистор - це різновид резистора, який здатний змінювати опір по нелінійному закону при зміні напруги. При підйомі напруги понад нормативну величину опір варистора стрибкоподібно падає.
У схему УЗІП включений щонайменше один варістор, і функціонування пристрою базується на властивості елемента різкого зниження опору при стрибкоподібному підйому напруги. Коли напруга в мережі, що працює в звичайному режимі, не перевищує 220 В, опір варистора не дозволяє електроструму протікати через захисний пристрій. При ураженні грозовим розрядом громовідводу або з іншої причини, через що відбувається стрибкоподібний підйом напруги, опір варистора багаторазово падає, в результаті через УЗІП починає протікати струм. А так як УЗІП для будинку з'єднується з заземлювальним провідником, відбувається коротке замикання, що приводить до спрацьовування автомата аварійного вимкнення.
Крім варисторів в пристрій УЗИП включаються роз'єднувачі, конденсатори, запобіжники з плавкого матеріалу, індикатори, за якими визначають стан пристрою, котушки індуктивності.
Класи УЗІП
УЗІП підрозділяються на 3 класи в залежності від рівня захисних функцій.
УЗІП 1 класу 40-65 кА (інше позначення - клас «B» за міжнародним стандартом) призначаються для захисту від наслідків, викликаних безпосереднім проявом грозового розряду - ударом блискавки. Приладами такого класу обладнуються пристрою на вводі електромереж в будівлю - в ВРУ (водно-розподільчому пристрої) або ГРЩ (головному розподільному щиті). УЗІП 1 класу рекомендується встановлювати для захисту систем електроосвітлення будинків з повітряними вводами і громовідводи, якими найчастіше обладнуються приватні житлові будинки. А також для захисту будівель, що стоять окремо на відкритій місцевості, або мають поблизу високі дерева, тобто схильні до високої небезпеки грозового впливу.
УЗІП 2 класу 15-40 кА (клас «С») - використовуються для захисту мереж від наслідків стрибків напруги, викликаних атмосферними або комутаційними процесами, які можуть залишатися після проходження електроструму через захисні пристрої 1 класу. Повинні включатися в електричні схеми в розподільних щитах, які встановлюються по будівлі.
УЗІП 3 класу (клас «D») - застосовуються в якості безпосереднього захисту різних електроприладів і електронної апаратури від стрибків напруги і перешкод високої частоти, які пройшли через пристрої 2 класу. Можуть бути вмонтовані в розетки, розгалужувальні коробки, мережеві фільтри в місцях підключення апаратури.
Наявність УЗІП трьох класів дозволяє вибудувати захист мережі будинку від перепадів напруги різного походження і сили, що складається з трьох ступенів.