Устройство защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП):
Устройство, которое предназначено для ограничения переходных перенапряжений и отвода импульсов тока. Это устройство содержит, по крайней мере, один нелинейный элемент. Устройство должно соответствовать требованиям европейского стандарта EN 61643-11.
Волна 1,2/50 мкс:
Стандартная форма перенапряжения, создаваемая в сетях электропитания, которая складывается с напряжением самой сети.
Волна 8/20 мкс:
Форма волны импульса тока, проходящего через оборудование, которое подвергается воздействию перенапряжения, вызванного непрямым попаданием молнии.
Волна 10/350 мкс:
Форма волны импульса тока, проходящего через оборудование, которое подвергается воздействию прямого удара молнии.
Устройство защиты от импульсных перенапряжений Тип 1:
Устройство защиты от импульсных перенапряжений предназначено для отвода энергии, созданной перенапряжениями, вызванными прямым ударом молнии. Устройство успешно прошло стандартные испытания для волны 10/350 мкс (испытания класса I).
Устройство защиты от импульсных перенапряжений Тип 2:
Устройство защиты предназначено для отвода энергии, созданной перенапряжениями, вызванными непрямым ударом молнии или коммутационными перенапряжениями. Устройство успешно прошло стандартные испытания для волны 8/20 мкс (испытания класса II).
Up: Уровень напряжения защиты
Параметр, характеризующий устройство защиты от импульсных перенапряжений в части ограничения напряжения на его выводах, который выбран из числа предпочтительных значений, приведенных в стандарте. Данное число должно быть выше наибольшего из измеренных ограниченных напряжений (при токе In для испытаний классов I и II).
In: Номинальный разрядный ток
Пиковое значение тока, протекающего через устройство защиты от импульсных перенапряжений, с формой волны 8/20 мкс (15 раз). Используется для определения значения Up устройства защиты от импульсных перенапряжений.
Imax: Максимальный разрядный ток для испытаний класса II.
Пиковое значение тока, протекающего через устройство защиты от импульсных перенапряжений, имеющего форму волны 8/20 мкс и величину согласно испытательному циклу в рабочем режиме испытаний класса II. Imax больше чем In.
Iimp: Импульсный ток для испытаний класса I.
Импульсный ток Iimp определяется пиковым значением тока Ipeak и зарядом Q. Испытания проводят в рабочем циклическом режиме. Применяют при классификации устройств защиты от импульсных перенапряжений для испытаний класса I (этому определению соответствует форма волны 10/350 мкс).
Un: Номинальное напряжение переменного тока в сети:
Номинальное напряжение между фазой и нейтральным проводом (среднеквадратическое значение переменного тока).
Uc: Максимальное непрерывное рабочее напряжение (IEC 61643-1).
Максимальное среднеквадратическое или постоянное напряжение, которое может непрерывно подаваться при условии использования устройства защиты от импульсных перенапряжений. Оно эквивалентно номинальному значению напряжения.
Ng: Плотность ударов молнии, выраженная в количестве грозовых разрядов в землю на км2 в течение года.
UT: Временно выдерживаемое перенапряжение.
Значение перенапряжения UT, которое устройство защиты от импульсных перенапряжений способно выдерживать в течение интервала времени tT.
Ifi: Сопровождающий ток Ifi (кА среднеквадратичн)
Параметр, используемый для искровых разрядников и газовых разрядных трубок (УЗИП 1-го типа), и не применимый для варисторов.
Ifi является среднеквадратическим значением сопровождающего тока, который может быть ограничен УЗИП при напряжении Uc. Это предполагаемый ток короткого замыкания, который УЗИП может прервать самостоятельно. Ток Ifi УЗИП должен быть равен или превышать значение предполагаемого тока короткого замыкания в точке установки (Ip). В противном случае вышестоящее устройство защиты будет срабатывать каждый раз, когда открывается разрядник.
Ip: Предполагаемый ток короткого замыкания источника питания (Ip) (кА среднеквадратичного).
Ip представляет собой ток, который будет протекать в заданном месте в случае возникновения в этом месте короткого замыкания.
Перенапряжения в обычном режиме касаются всех точек соединения с нейтралью. Они возникают между проводами, находящимися под напряжением, и землей (т.е. фаза/земля или нейтраль/земля). Нейтральный провод является токонесущим, также как и фазовые провода.
В этом режиме перенапряжение разрушает не только заземленное оборудование (класс I), но также и незаземленное оборудование (класс II), имеющее недостаточный уровень электроизоляции (несколько киловольт) и расположенное в непосредственной близости от заземленной массы.
Теоретически, оборудование класса II, которое находится на удалении от заземленной массы, защищено от воздействий такого типа.
Перенапряжения в дифференциальном режиме возникают между проводами фаза/нейтраль. Они могут стать причиной серьезных повреждений оборудования (особенно "чувствительного" оборудования), подсоединенного к сети электропитания.
Эти перенапряжения относятся к системе заземления ТТ. Они также оказывают влияние на системы TN-S, если имеется существенная разница в длинах нейтрального провода и провода защитного заземления (PE).
Импульсное напряжение, выдерживаемое различными видами оборудования
Уровни допустимых напряжений, выдерживаемых оборудованием, разделены на 4 категории (как показано в таблице ниже), в соответствии с требованиями стандартов IEC 60364-4-44, IEC 60664-1 и IEC 60730-1.
Оборудование, содержащее особо чувствительные электронные схемы:
- рабочие станции, компьютеры, телевизоры, аудиоаппаратура HiFi, видеосистемы, системы сигнализации, и т.д.;
- бытовая техника с элктронным программированием и т.д.
Промышленное оборудование и другие виды оборудования, например, стационарные двигатели, постоянно подключенные к стационарным установкам.
Электроизмерительные приборы, первичное оборудование защиты от перенапряжений, дистанционные измерительные устройства и т.д.
Независимо от типа используемого устройства защиты от перенапряжений, максимальное напряжение соответствует категории II.
Up max = 250 В, если Un = 230 В.
Однако необходимо отметить, что для некоторого оборудования требуется особенно низкий уровень защиты.
Например, для медицинского оборулования, ИБП (с очень чувствительными электронными компонентами) Un<0.5 КВ.
Уровень защиты Up выбирается от вида оборудования, подлежащего защите.
Выбор Iimp и Imax устройства защиты от импульсных перенапряжений, возникающих в результате грозовых разрядов
Проходная способность устройства защиты от импульсных перенапряжений по току определяется на основе его электрических характеристик и должна выбирться в зависимости от допустимого уровня риска.
Выбор тока Iimp для устройства защиты от импульсных перенапряжений Тип 1 в случае удара молнии с током 200 кА (примерно 95% разрядов молнии имеют ток менее 200 кА: IEC 62 305-1, Основные значения параметров тока грозовых разрядов), составляет 25 кА для каждой силовой линии.
Рекомендованное компанией АВВ минимальное значение тока Iimp, равное 25 кА для устройств защиты от импульсных перенапряжений 1-го типа, основано на следующих расчетах:
- Предполагаемый ток прямого удара молнии I: 200 кА (только 1% разрядов молний имеют ток > 200 КА).
- Распределение тока внутри здания: 50% на землю и 50% в электросеть (в соответствии с международным стандартом IEC 61 643-12, Приложение I-1-2).
- Равномерное распределение тока по всем проводам линии электропитания (3 фазы + нейтраль):
Iimp = 100 кА/4 = 25 кА.
Примечание:
Компания АВВ определяет устройства защиты от импульсных перенапряжений Тип 2 в соответствии с их максимальным током (Imax). Для заданного значения тока Imax существует соответствующее номинальное значение (In).
Imax для устройств защиты от импульсных перенапряжений 2-го типа
Оптимизация Imax для устройств защиты от импульсных перенапряжений 2-го типа
