Обзор ограничителя импульсных напряжений ОИН-1

Какие характеристики, принцип работы и область применения ограничителя импульсных напряжений ОИН-1. Схема подключения ограничителя и правила установки в щитке.

Обзор ограничителя импульсных напряжений ОИН-1

Обзор ограничителя импульсных напряжений ОИН-1

  • Назначение и принцип работы
  • Область применения
  • Технические характеристики
  • Как подключить ОИН-1 в щитке
  • Важное примечание

Назначение и принцип работы

Ограничитель импульсных напряжений ОИН-1 нужен для защиты электросетей напряжением 380/220В. Это стандартные напряжения для питания электросетей. Импульсные скачки напряжения могут возникнуть в результате ударов молнии. Из-за них же и возникает разность потенциалов в земле. Кроме них выделяют коммутационные всплески в сети. Они возникают при включении или отключении мощных электроприборов или групповом старте потребителей в электроустановке. Коммутационные импульсы могут возникать при пуске мощных электрических двигателей или групповом пуске насосных станций, а также при включении конденсаторных установок.

Как работает ограничитель? Внутри ОИН-1 установлены варисторы. По принципу действия варисторы напоминают разрядники, которые использовались ранее. Поэтому ограничитель устанавливается параллельно защищаемой цепи. В случае, если напряжение в сети превысит допустимое (классификационное) напряжение варистора, он начинает замыкать провода, таким образом отводя опасность от подключенных после него электроприборов.

Область применения

Рассмотрим, где применяется на практике ОИН-1. Применение в реальной работе ограничителя импульсных напряжений достаточно широко. Его устанавливают во вводные щиты или щиты учёта потребителей. При этом его рекомендуется устанавливать до счётчика, чтобы защитить и его. О том, как правильно подключать ОИН-1 в щиток мы поговорим ниже.

Если вы собираетесь строить дом и подключаете участок к электроэнергии – в технических условиях на подключение будет указана необходимость установки устройства защиты от импульсных перенапряжений. Но такое требование вносится в большинстве случаев как прописано в ПУЭ – при воздушном вводе кабеля.

Официальная документация о применении ограничителя импульсных напряжений от компании «Энергомера» ссылается на то, что рекомендуется его применение в системах заземления TN-S, TN-C-S в однофазной и трёхфазной сети.

Технические характеристики

Ни одно описание устройств не обходится без информации о технических характеристиках. ОИН-1 имеет такие характеристики:

  1. Длительно выдерживает напряжение до 275В, при стандартной частоте в 50 Гц.
  2. Устанавливается на дин-рейку.
  3. Ширина 17,5мм, что совпадает с размерами однополюсного автомата.
  4. Во время работы потребляет ток 0,7 мА, при 275В.
  5. Соответствует ГОСТам и прошёл сертификацию, поэтому может выдерживать импульсы до 10 кВ, с Iкз=5000А.
  6. Есть версия ОИН-1С, оборудованная световым индикатором наличия напряжения в сети.
  7. Клеммники позволяют подключать токопроводящие жилы от 4 до 16 мм.

Как подключить ОИН-1 в щитке

У этого устройства есть ряд функциональных аналогов от всех популярных производителей электротехники, поэтому и схемы их подключения в принципе аналогичны. В официальной документации схема подключения не слишком очевидна, она представлена в двух вариантах и выглядит следующим образом:

Обратите внимание первый вариант – подключение параллельно защищаемой цепи, а второй – последовательно с разъединителем. То есть в результате срабатывания ограничителя импульсных напряжений разъединитель должен разорвать цепь питания, чтобы избежать возгорания изделия и протекания тока по электрической дуге.

Но приведенная схема совсем не наглядно и не понятно изображена, и сразу возникает вопрос о том, как правильно установить аппарат. Поэтому ознакомьтесь с несколькими примерами подключения УЗИП в электросеть.

На рисунке ниже изображена типовая схема из условий для подключения 3 фаз. Здесь более наглядно изображено подключение ограничителей напряжения до счётчика. В трёхфазной цепи с системой заземления TN-S или TN-C-S его подключают между фазами, нулём и землёй. Но подключение ОИН-1 после счетчика тоже допустимо как дополнительная ступень защиты.

Монтажная схема на примере подключения в двухпроводной электросети:

И напоследок рассмотрим схемы для четырёх разных схем электроснабжения (1 фаза, 3 фазы, объединённый и разъединённый защитные проводники), которые встречаются наиболее часто:

Важное примечание

Мы рассмотрели для чего нужен ОИН-1 и как его установить. Но в обязательном порядке нужно добавить примечание из официальной документации:

Речь идёт о подключении автомата в разрыв питающего провода перед ограничителем. Это нужно для того, чтобы в случае короткого замыкания в ограничителе импульсов разорвать цепи и предотвратить негативные последствия случая.

Напоследок рекомендуем просмотреть видео, на котором доступно объясняется, как подключить ограничитель импульсных напряжений к сети:

На этом мы и заканчиваем описание характеристик и правил подключения ОИН-1. Надеемся, подготовленный обзор был для вас полезным и интересным!

Наверняка вы не знаете:

Одними из устройств из серии “быть или не быть?”…ему в щите учета – являются ограничители импульсных перенапряжений

Одними из устройств из серии “быть или не быть?”…ему в щите учета – являются ограничители импульсных перенапряжений ⚡⚡⚡ Они еще называются УЗИП, ОИН, ОПС-1 … и т.п. Существует их бесчисленное множество, бывают они различных классов, бывают разных производителей. Ставить или не ставить, схема подключения такого устройства все это мы затронем в данной статье!

Сначала я расскажу о тех ограничителях перенапряжений, которые я использую для установки в щиты учета моих заказчиков. Свой выбор я остановил на устройстве под названием ОИН-1 от концерна АО “Энергомера”.

Основным критерием выбора данного ограничителя для меня являлось наличие на складе поставщика и цена, последний критерий имеет бОльшее значение, т.к. на мой взгляд необходимость установки таких изделий крайне мала, но об этом немного позднее. Для сравнения комплект ограничителей ОИН-1 АО “Энергомера” на три фазы стоит около 900 рублей, ближайший “конкурент” это ОПС-1 3Р D от ИЭК стоит в районе 3500. Функции выполняемые данными ограничителями абсолютно одинаковые, а если нет разницы зачем Вам платить больше?!

Что же касается схемы подключения УЗИП, ОИН, ОПС и прочих аналогичных устройств. В щите учета подключаются они с нижних клемм вводного автомата, а вывод и ограничителя идет на шину ГЗШ, в нашем случае это проходной блок.

Схема подключения ограничителей перенапряжения УЗИП,ОПС-1, ОИН и прочих идентична и для других производителей. Отличие возможно лишь в том, что если берете трехполюсный ограничитель то у него выводной проводник уже собран из трех в один.

По опыту работы могу сказать, что не во всех сетевых организациях в технических условиях для заявителей существует такое требование об установке импульсных ограничителей. Мне такое требование встречалось в Нижегородской области и в Краснодарском крае.

Давайте сначала затронем практическую часть вопроса. Чтобы понимать ставить или не ставить нужно понимать, что может быть источником такого перенапряжения, а их всего два:

1. удар молнии, как прямой так и в непосредственной близости

2. коммутационные перенапряжения.

Чтобы понимать ставить или нет ограничитель для защиты от импульсных(грозовых) перенапряжений нужно знать каким проводом выполнена магистраль, к которой наш щит учета будет подключен. Если магистраль выполнена голым проводом вероятность попадания молнии есть, если самонесущим изолированным (СИП), – вероятность попадания молнии крайне мала.Кроме того, нужно иметь ввиду в каком регионе у нас будет установка нашего щита учета. Ниже карта с числом грозовых часов в году:

Как мы видим на данной карте на севере страны очень маленькое число грозовых часов и ограничитель в нашем щите учета просто займет место и не будет выполнять полезных функций. Чем южнее, тем число грозовых часов в году больше и вероятность возникновения первого источника перенапряжения выше.

Что касается коммутационных перенапряжений. Данные перенапряжения возникают при оперативных переключениях на подстанциях. Чем мы ближе находимся от нашей подстанции, тем выше вероятность коммутационного перенапряжения.

Для себя я сделал выбор не в пользу установки ограничителей импульсных перенапряжений, так как моя магистральная линия выполнена проводом СИП, и участок находится на краю деревни где нет крупных подстанций и число грозовых часов в нашем регионе небольшое.

Как мы видим на общем виде щита учета, из-за установки ограничителя у нас не хватило места для установки розетки и автомата для розетки. Можно конечно купить корпус с бОльшими размерами, но опять же это будет стоить для нас дороже. И на мой взгляд розетка с автоматом в щите учета куда полезнее нежели ограничитель импульсных перенапряжений.

Давайте теперь рассмотрим юридическую сторону вопроса. Сразу хочется оговориться, что у меня нет юридического образования и это исключительно мои мысли, которые возникли изучая нормативные документы.

Действительно в ПУЭ есть пункт 7.1.22 где сказано что должны устанавливаться ограничители перенапряжения при воздушном вводе, но в пункте 7.1 сказано, что глава 7 распространяется на – ” жилых зданий, перечисленных в СНиП 2.08.01-89 “Жилые здания”(этот СНИП распространяется на проектирование жилых зданий (квартирных домов, включая квартирные дома для престарелых и семей с инвалидами, передвигающимися на креслах-колясках, в дальнейшем тексте – семей с инвалидами, а также общежитий), высотой до 25 этажей включительно.); общественных зданий, перечисленных в СНиП 2.08.02-89 “Общественные здания и сооружения” (за исключением зданий и помещений, перечисленных в гл. 7.2)( данный СНИП распространяется на проектирование общественных зданий (высотой до 16 этажей включ.) и сооружений, а также помещений общественного назначения, встроенных в жилые здания. При проектировании помещений общественного назначения, встроенных в жилые здания и встроенно-пристроенных к ним, следует дополнительно руководствоваться СНиП 31-01-2003.); административных и бытовых зданий, перечисленных в СНиП 2.09.04-87“( данный СНИП распространяется на проектирование административных и бытовых зданий1 высотой (по СНиП 21-01-97) до 50 м, включая мансардный этаж, и помещений предприятий.). Все эти СНИПы относятся к многоквартирным домам, административным зданиям, общественным и тп зданиям. Т.е. в пункте 7.1 не указано, что пункт 7.1.22 распространяет свое действие на индивидуальные жилые дома.

Читайте также  5 лучших телевизоров с диагональю 32 дюйма

Кроме того, в соответствии с Постановлением Правительства РФ от 27.12.2004 N 861 (ред. от 28.07.2017)

25(1). В технических условиях для заявителей, предусмотренных пунктами 12.1 и 14(физ. лица до 15кВт, то есть наш случай) настоящих Правил, должны быть указаны:

а) точки присоединения, которые не могут располагаться далее 25 метров от границы участка, на котором располагаются (будут располагаться) присоединяемые объекты заявителя;

а(1)) максимальная мощность в соответствии с заявкой и ее распределение по каждой точке присоединения к объектам электросетевого хозяйства;

(пп. “а(1)” введен Постановлением Правительства РФ от 04.05.2012 N 442)

б) обоснованные требования к усилению существующей электрической сети в связи с присоединением новых мощностей (строительство новых линий электропередачи, подстанций, увеличение сечения проводов и кабелей, замена или увеличение мощности трансформаторов, расширение распределительных устройств, модернизация оборудования, реконструкция объектов электросетевого хозяйства, установка устройств регулирования напряжения для обеспечения надежности и качества электрической энергии), обязательные для исполнения сетевой организацией за счет ее средств;

в) требования к приборам учета электрической энергии (мощности), устройствам релейной защиты и устройствам, обеспечивающим контроль величины максимальной мощности;

г) распределение обязанностей между сторонами по исполнению технических условий (мероприятия по технологическому присоединению в пределах границ участка, на котором расположены энергопринимающие устройства заявителя, осуществляются заявителем, а мероприятия по технологическому присоединению до границы участка, на котором расположены энергопринимающие устройства заявителя, включая урегулирование отношений с иными лицами, осуществляются сетевой организацией).

(пп. “г” в ред. Постановления Правительства РФ от 24.09.2010 N 759)

(см. текст в предыдущей редакции).

Т.е. в технических условиях заявителей не должно быть требований к устройствам ограничивающим импульсные перенапряжения. Возможно если только притянуть “их за уши” как «устройства релейной защиты» коими такие устройства не являются.

Теперь мы с Вами знаем, как практические вопросы установки ограничителей так и юридические. Выбор всегда за Вами! Для себя я этот выбор уже сделал!

Не забывайте заходить на YOUTUBE и ставить палец вверх у видео про УЗИП,ОИН,ОПС.

Купить надежный щит учета очень просто – достаточно всего лишь отправить заявку по удобным для Вас каналам связи!

Одними из устройств из серии “быть или не быть?”…ему в щите учета – являются ограничители импульсных перенапряжений

В промышленных и бытовых электрических сетях устанавливается оборудование, которое работает в заданных пределах силы тока и напряжения. Однако на питающих трансформаторных подстанциях, мощных силовых электродвигателях приходится периодически менять режимы работы. Переходной процесс характеризуется резким импульсным повышением электрических параметров сети. Наиболее опасными являются атмосферные разряды в виде молний, где импульсный скачок перенапряжения достигает критической величины способной вывести из строя электрическое оборудование. Для предотвращения таких аварийных ситуаций используется ограничитель импульсных напряжений.

Принцип работы

В импульсных переходных процессах изменение напряжения происходит значительно быстрее, чем силы тока. Поэтому классические всем известные защитные автоматы по току здесь будут неэффективны. Наличие в составе ограничителя с полупроводниковым элементом, имеющим нелинейную вольтамперную характеристику, обеспечивает приборы электрической сети защитой от высокого импульса напряжения.

Как видно из графика, при номинальном значении напряжения сопротивление полупроводника (его называют варистором) достаточно большое и ток, проходящий через него практически нулевой (зона 1). При действии на варистор высоковольтных импульсов (зона 2) сопротивление его резко уменьшается, приближаясь к почти нулевому значению (зона 3). В таком варианте варистор ограничителя будет выступать в качестве шунтирующего соединения воспринимающего на себя всю токовую нагрузку, которая направляется на заземляющий контур.

Добавить ссылку на обсуждение статьи на форуме

РадиоКот >Схемы >Аналоговые схемы >Бытовая техника >

Теги статьи: Добавить тег

Ограничитель сетевого напряжения

Автор: kuvechechen Опубликовано 17.09.2013 Создано при помощи КотоРед.

Все больше разнообразной аппаратуры окружает котов в быту, и эта аппаратура требует питания. И не какого-нибудь, а 220В +/- допуск в разумных пределах. К счастью, современная аппаратура к питанию намного менее переборчива, чем ламповые телевизоры прошлого века. Импульсные БП нормально терпят издевательства типа питания очень заниженным напряжением, некоторые вплоть до 80-90В. И чистый синус в розетке им тоже по большому счету, ни к чему. Хоть постоянкой корми. Но вот повышенное напряжение уже в 260-270В часто приводит к распуханию конденсаторов в первичных цепях или разрыву в клочья варисторов, предохранителей а иногда и диодных мостов за компанию с силовыми ключами. Если искать недорогое решение проблемы сохранения здоровья бытовых электроприборов, то в первую очередь взгляд падает на разнообразные стабилизаторы релейного типа или автотрансформаторные с сервоприводом подвижного контакта. Такие устройства относительно недороги, довольно мощны и обеспечивают хорошую стабилизацию, но они медлительны, как кот под валерианой. Особенно плохо они справляются со своей работой если в сети присутствуют частые но кратковременные провалы напряжения (например, кто-то из соседей занимается электросваркой). Тогда при понижении напряжения сети автоматика стабилизатора «подкручивает» транс, добавляя на выход напряжения, но как только напряжение в сети вернется в норму, реле, а тем более подвижный контакт ЛАТРа, не успевают достаточно быстро отреагировать и на выходе стабилизатора получается кратковременный но очень ощутительный всплеск напряжения до 350-400В, отрицательно сказывающийся на здоровье всего, что включено. С помощью предлагаемого устройства эту проблему можно решить, существенно повысив эксплуатационные характеристики «медленных» стабилизаторов сетевого напряжения.

Как только устройство включается в сеть, ток зарядки С1 открывает транзистор VT1, включенный в диагональ силового диодного моста Br2, благодаря чему подается питание на выход а также трансформатор, питающий всю схему. На выходе стабилизатора напряжения 7805 появляются стабильные 5В, через R2 в базу VT1 начинает протекать ток около 60 мА, обеспечивая поддержание силового транзистора в открытом состоянии. Пока напряжение сети в норме, стабилитрон VD3 заперт, следовательно, заперт и транзистор VT2. Как только напряжение сети превысит разумные пределы, откроется VD3 а за ним и VT2, шунтируя переход Б-Э VT1. Силовой ключ начнет закрываться, напряжение на нагрузке падает. Как только напряжение упадет настолько, что VD3 закроется, силовой ключ опять откроется. Благодаря довольно медлительной обратной связи через трансформатор а также наличию конденсатора С4 схема обладает необходимым гистерезисом для работы силового транзистора практически в ключевом режиме. В линейный режим он попадает только при небольшом длительном превышении сетевого напряжения, но это не страшно, потому как мощность небольшая на нем будет рассеиваться в этом случае, да и не характерна такая ситуация, если данный ограничитель стоит после релейного стабилизатора. По результатам экспериментов работа схемы выглядит следующим образом: пока напряжение в сети не выше установленного предела, оно все целиком присутствует на нагрузке. Как только появляется небольшое превышение — начинают срезаться верхушки синусоиды. При более существенном превышении из синусоиды начинают выкусываться короткие прямоугольные фрагменты, по сути осуществляется диммирование нагрузки. Конечно, форма напряжения портится, что не допускает применение этого устройства как самостоятельного стабилизатора например для холодильника или электродвигателя, но как ограничитель аварийно высокого напряжения перед аппаратурой с импульным источником питания оно срабатывает отлично.

О деталях. Описанный выше девайс можно собрать практически из металлолома, который без дела валяется по углам шкафа, куда лапы не доходят. Трансформатор 220/12 В, мощностью 5-10 Вт вполне достаточно. Диодный мост для питаня схемы Br1 может быть составлен из диодов КД105, 1N4001-4007 или взять подходящий. Силовой диодный мост Br2 берем с запасом, хорошо подходят мосты из компьютерных БП, на 2-5 А, 600-800В. Силовой транзистор VT1 должен с запасом выдерживать ток нагрузки и иметь большой запас по напряжению, дабы не быть пробитым экстремальным напряжением в сети. Такие можно добыть в строчной развертке мониторов и телевизоров. Из отечественных можно попробовать КТ840, КТ838, можно применить также и мощные полевики, правда при таком раскладе понадобится стабилизатор 7805 заменить на 7809 или 7812, повысив также напряжение вторички трансформатора, чтобы обеспечить надежное отпирание полевика.

Настройка ограничителя сводится к установке порогового напряжения, при котором начинает срабатывать ограничение напряжения. Для этого в схеме предусмотрен подстроечник Р1. Вначале настройки выкручиваем его на максимум сопротивления, на вход ограничителя с помощью ЛАТРа подаем напряжение, которое еще согласны терпеть приборы, например 250 В. Плавно вращая подстроечник находим положение при котором напряжение на нагрузке начнет ограничиваться. Все. Можно пихать ограничитель в релейный стаб и пользоваться.

В моем варианте исполнения устройство обеспечивает питанием LCD телевизор, спутниковый ресивер, DVD плеер и еще некоторую мелочь, общей мощностью не более 200 Вт. Для такого применения хватило очень небольшого теплоотвода на силовой транзистор.

Что такое ограничители импульсных перенапряжений

В промышленных и бытовых электрических сетях устанавливается оборудование, которое работает в заданных пределах силы тока и напряжения. Однако на питающих трансформаторных подстанциях, мощных силовых электродвигателях приходится периодически менять режимы работы. Переходной процесс характеризуется резким импульсным повышением электрических параметров сети. Наиболее опасными являются атмосферные разряды в виде молний, где импульсный скачок перенапряжения достигает критической величины способной вывести из строя электрическое оборудование. Для предотвращения таких аварийных ситуаций используется ограничитель импульсных напряжений.

Принцип работы

В импульсных переходных процессах изменение напряжения происходит значительно быстрее, чем силы тока. Поэтому классические всем известные защитные автоматы по току здесь будут неэффективны. Наличие в составе ограничителя с полупроводниковым элементом, имеющим нелинейную вольтамперную характеристику, обеспечивает приборы электрической сети защитой от высокого импульса напряжения.

Читайте также  Как проверяют электроинструмент и для чего это нужно?

Как видно из графика, при номинальном значении напряжения сопротивление полупроводника (его называют варистором) достаточно большое и ток, проходящий через него практически нулевой (зона 1). При действии на варистор высоковольтных импульсов (зона 2) сопротивление его резко уменьшается, приближаясь к почти нулевому значению (зона 3). В таком варианте варистор ограничителя будет выступать в качестве шунтирующего соединения воспринимающего на себя всю токовую нагрузку, которая направляется на заземляющий контур.

Конструкция

Кроме основного элемента — варистора с нелинейными характеристиками, ограничитель перенапряжения отличает специальный корпус из фарфора или полимера. Сам варистор изготавливается в большинстве случаев из вилитовых дисков (из особого керамического состава с основой в виде оксидов цинка со специальными добавками). Диски покрываются изолирующей обмазкой и устанавливаются в корпусе.

В зависимости от условий эксплуатации ограничители перенапряжения могут иметь различные исполнения.

  • Для установки на линиях электропередач и защиты оборудования на промышленных объектах.
  • Защита от пиковых импульсов бытового оборудования дома или квартиры обеспечивается компактными, с привлекательным дизайном устройствами.

На изображении цифрами обозначены следующие конструктивные элементы:

  • 1 — корпус;
  • 2 — предохранитель, срабатывающий после прохождения импульса напряжения, с параметрами силы тока короткого замыкания;
  • 3 — варисторный модуль, легко сменяемый без отключения базового элемента;
  • 4 — индикатор, показывающий текущий ресурс работы устройства;
  • 5 — насечки на контактных зажимах, увеличивающие плотность и площадь соприкосновения с целью предотвращения оплавления проводов в результате нагрева.

Технические характеристики

Помимо конструктивного исполнения не менее важным фактором при выборе необходимого ограничителя (импульсных) перенапряжений (ОПН) служат его следующие основные технические параметры.

  • Максимальное рабочее напряжение, которое действует на ОПН неограниченно долго, не нарушая его работоспособности.
  • Максимальное напряжение, действующее на ОПН в течение заданного производителем времени не вызывая в нем никаких повреждений.
  • При приложении к концам ОПН рабочего напряжения измеряется ток, проходящий через изоляцию. Этот параметр называется током утечки. Величина его в исправном состоянии ограничителя стремится к нулю.
  • Разрядный ток — его величина определяет принадлежность ограничителя перенапряжения в защите от различных факторов вызывающих скачок напряжения: грозовые, электромагнитные, коммутационные.
  • Способность выдерживать работу в аварийном режиме сохраняя целостность всех конструктивных элементов.

Классификация ограничителей (импульсных) перенапряжений определяется государственными стандартами. В нормативных документах обозначаются основные требования к устройствам защиты в зависимости от характера источника. Различаются следующие группы защиты от перенапряжения:

  • от замыканий на высокой стороне низковольтных сетей;
  • от воздействия грозовых разрядов и скачков напряжений, вызванных переключением промышленных электроустановок;
  • от возможных перенапряжений, вызванных электромагнитными факторами.

В зависимости от принадлежности к конкретному виду решаемого вопроса ограничители импульсных перенапряжений могут отличаться друг от друга такими параметрами.

  • Класс напряжения. Ограничители защищают цепи рабочее напряжение которых варьируется от меньше, чем 1 кВольт до значительно больших значений. Существуют, например, ОПН на классы напряжения 0.38 кВольт и 0.66 кВольт, ОПН на классы напряжения 3, 6, 10 кВольт и другие.
  • Материал изоляционной рубашки. Наибольшее распространение получили фарфор и полимеры.

Керамические ОПН обладают хорошей устойчивостью к солнечному свету, имеют достаточную механическую прочность, что расширяет возможности эксплуатации в разных условиях. Ограничивают применение лишь большие весовые характеристики и характер распространения осколков при разрыве с точки зрения безопасности.

Полимерные ОПН успешно конкурируют с фарфоровыми. При многократно меньших весовых характеристиках и практически безопасным в случае разрушения избыточным давлением, они нисколько не уступают по диэлектрическим свойствам. К недостаткам относится способность к покрытию поверхности пылью, что повышает ток утечки и вызывает пробой изоляции. В эксплуатации они больше подвержены влиянию солнечной радиации и колебаниям температур внешней среды, чем фарфоровые ограничители (импульсных) перенапряжений.

  • Класс защищенности. От герметичного изготовления корпуса ОПН зависит возможность его установки на открытом воздухе или внутри помещения, что собственно определяет этот показатель.
  • Одноколонковые ОПН. Состоят из одного модульного блока варисторов с различным набором дисков из защитного полупроводникового элемента, рассчитанных на все классы напряжений.
  • Многоколонковые ОПН. Состоят из нескольких модульных блоков. Отличаются большей надежностью, чем одноколонковые конструкции.

Что означает аббревиатура УЗИП

УЗИП расшифровывается, как устройство защиты от импульсных перенапряжений. В перечень входящих в УЗИП приборов кроме ограничителей перенапряжения входят уже устаревающие вентильные и искровые разрядники. Последние применяются в сетях высокого напряжения (ЛЭП).

Применение в качестве материала варисторов полупроводников, позволило сделать габариты УЗИП настолько компактными, что стало возможным применение в качестве защиты от импульса напряжения в частных домах и квартирах.

Как подключить УЗИПы в домашних условиях

Правила устройства энергоустановок регламентируют обязательную установку УЗИП в домах, где электроснабжение производится проводами воздушных линий и с относительно длительным периодом наличия гроз. На рынке присутствует большое количество моделей УЗИП таких, например, как ограничители импульсных напряжений ОИН 1, ОПС 1, ОПН — РВ и много других, габариты которых позволяют разместить их во вводном щитке электроснабжения частного дома.

Электроснабжение дома может быть организовано по однофазной или трехфазной схемах. Различными могут быть и организация системы заземления домашней электросети.

На представленном ниже изображении — схема подключения УЗИП в однофазную электрическую схему. Система заземления с двумя нулевыми проводами: один выступает в качестве нейтрального проводника соединенного с землей, а второй используется как защитный провод.

  • фаза — обозначена черным проводом;
  • нулевой — обозначен синим проводом;
  • зеленый — защитный заземляющий провод.

На следующем изображении представлена схема подключения УЗИП в трехфазную электрическую схему. Конструкция устройства защиты и счетчика выполнены для трехфазной сети. Заземление оборудовано по тому же принципу, что и в примере с подключением в однофазную цепь.

  • черный провод — первая из трех фаз;
  • красный провод — вторая из трех фаз;
  • коричневый — третья фаза;
  • синий — нулевой заземляющий провод;
  • зеленый — защитный провод заземления.

Рекомендации по монтажу

Если следовать рекомендациям по установке и подключению ограничителя импульсных перенапряжений, устройство будет гарантировать безопасную работу бытового оборудования.

  • Важно иметь очень надежное заземление. Защита с ненадежным контуром заземления даже при не очень большом скачке импульса напряжения приведет к аварийной ситуации в виде сгоревших электроприборов и самого щитка.
  • Необходимо соблюдать соответствие класса защищенности УЗИП с местом установки щитка. Если щиток находится на улице, а устройство предназначено для работы в помещении то в лучшем случае оно выйдет из строя, в худшем нанесет вред домашней электросети.
  • Для обеспечение надежной защиты в некоторых случаях требуется установка УЗИП разных классов защищенности.
  • Не всякое защитное устройство подходит к конкретному виду заземления домашней электросети. Следует внимательно изучить техническую документацию приобретаемого устройства, чтобы не выбрасывать на ветер деньги на достаточно дорогое устройство.
  • Важно правильно подключить схему, без нарушений. В случае отсутствия навыков электрика не стоит браться за работу. Квалифицированный специалист выполнит ее правильно, без особых затруднений.

Удары молнии, обрывы линий электропередач или аварии на трансформаторных подстанциях предсказать невозможно. Установка ОПН защитит от непредвиденных неприятностей.

Видео по теме

Одними из устройств из серии “быть или не быть?”…ему в щите учета – являются ограничители импульсных перенапряжений

В промышленных и бытовых электрических сетях устанавливается оборудование, которое работает в заданных пределах силы тока и напряжения. Однако на питающих трансформаторных подстанциях, мощных силовых электродвигателях приходится периодически менять режимы работы. Переходной процесс характеризуется резким импульсным повышением электрических параметров сети. Наиболее опасными являются атмосферные разряды в виде молний, где импульсный скачок перенапряжения достигает критической величины способной вывести из строя электрическое оборудование. Для предотвращения таких аварийных ситуаций используется ограничитель импульсных напряжений.

Принцип работы

В импульсных переходных процессах изменение напряжения происходит значительно быстрее, чем силы тока. Поэтому классические всем известные защитные автоматы по току здесь будут неэффективны. Наличие в составе ограничителя с полупроводниковым элементом, имеющим нелинейную вольтамперную характеристику, обеспечивает приборы электрической сети защитой от высокого импульса напряжения.

Как видно из графика, при номинальном значении напряжения сопротивление полупроводника (его называют варистором) достаточно большое и ток, проходящий через него практически нулевой (зона 1). При действии на варистор высоковольтных импульсов (зона 2) сопротивление его резко уменьшается, приближаясь к почти нулевому значению (зона 3). В таком варианте варистор ограничителя будет выступать в качестве шунтирующего соединения воспринимающего на себя всю токовую нагрузку, которая направляется на заземляющий контур.

Добавить ссылку на обсуждение статьи на форуме

РадиоКот >Схемы >Аналоговые схемы >Бытовая техника >

Теги статьи: Добавить тег

Ограничитель сетевого напряжения

Автор: kuvechechen Опубликовано 17.09.2013 Создано при помощи КотоРед.

Все больше разнообразной аппаратуры окружает котов в быту, и эта аппаратура требует питания. И не какого-нибудь, а 220В +/- допуск в разумных пределах. К счастью, современная аппаратура к питанию намного менее переборчива, чем ламповые телевизоры прошлого века. Импульсные БП нормально терпят издевательства типа питания очень заниженным напряжением, некоторые вплоть до 80-90В. И чистый синус в розетке им тоже по большому счету, ни к чему. Хоть постоянкой корми. Но вот повышенное напряжение уже в 260-270В часто приводит к распуханию конденсаторов в первичных цепях или разрыву в клочья варисторов, предохранителей а иногда и диодных мостов за компанию с силовыми ключами. Если искать недорогое решение проблемы сохранения здоровья бытовых электроприборов, то в первую очередь взгляд падает на разнообразные стабилизаторы релейного типа или автотрансформаторные с сервоприводом подвижного контакта. Такие устройства относительно недороги, довольно мощны и обеспечивают хорошую стабилизацию, но они медлительны, как кот под валерианой. Особенно плохо они справляются со своей работой если в сети присутствуют частые но кратковременные провалы напряжения (например, кто-то из соседей занимается электросваркой). Тогда при понижении напряжения сети автоматика стабилизатора «подкручивает» транс, добавляя на выход напряжения, но как только напряжение в сети вернется в норму, реле, а тем более подвижный контакт ЛАТРа, не успевают достаточно быстро отреагировать и на выходе стабилизатора получается кратковременный но очень ощутительный всплеск напряжения до 350-400В, отрицательно сказывающийся на здоровье всего, что включено. С помощью предлагаемого устройства эту проблему можно решить, существенно повысив эксплуатационные характеристики «медленных» стабилизаторов сетевого напряжения.

Читайте также  Рейтинг лучших утюгов с парогенератором

Как только устройство включается в сеть, ток зарядки С1 открывает транзистор VT1, включенный в диагональ силового диодного моста Br2, благодаря чему подается питание на выход а также трансформатор, питающий всю схему. На выходе стабилизатора напряжения 7805 появляются стабильные 5В, через R2 в базу VT1 начинает протекать ток около 60 мА, обеспечивая поддержание силового транзистора в открытом состоянии. Пока напряжение сети в норме, стабилитрон VD3 заперт, следовательно, заперт и транзистор VT2. Как только напряжение сети превысит разумные пределы, откроется VD3 а за ним и VT2, шунтируя переход Б-Э VT1. Силовой ключ начнет закрываться, напряжение на нагрузке падает. Как только напряжение упадет настолько, что VD3 закроется, силовой ключ опять откроется. Благодаря довольно медлительной обратной связи через трансформатор а также наличию конденсатора С4 схема обладает необходимым гистерезисом для работы силового транзистора практически в ключевом режиме. В линейный режим он попадает только при небольшом длительном превышении сетевого напряжения, но это не страшно, потому как мощность небольшая на нем будет рассеиваться в этом случае, да и не характерна такая ситуация, если данный ограничитель стоит после релейного стабилизатора. По результатам экспериментов работа схемы выглядит следующим образом: пока напряжение в сети не выше установленного предела, оно все целиком присутствует на нагрузке. Как только появляется небольшое превышение — начинают срезаться верхушки синусоиды. При более существенном превышении из синусоиды начинают выкусываться короткие прямоугольные фрагменты, по сути осуществляется диммирование нагрузки. Конечно, форма напряжения портится, что не допускает применение этого устройства как самостоятельного стабилизатора например для холодильника или электродвигателя, но как ограничитель аварийно высокого напряжения перед аппаратурой с импульным источником питания оно срабатывает отлично.

О деталях. Описанный выше девайс можно собрать практически из металлолома, который без дела валяется по углам шкафа, куда лапы не доходят. Трансформатор 220/12 В, мощностью 5-10 Вт вполне достаточно. Диодный мост для питаня схемы Br1 может быть составлен из диодов КД105, 1N4001-4007 или взять подходящий. Силовой диодный мост Br2 берем с запасом, хорошо подходят мосты из компьютерных БП, на 2-5 А, 600-800В. Силовой транзистор VT1 должен с запасом выдерживать ток нагрузки и иметь большой запас по напряжению, дабы не быть пробитым экстремальным напряжением в сети. Такие можно добыть в строчной развертке мониторов и телевизоров. Из отечественных можно попробовать КТ840, КТ838, можно применить также и мощные полевики, правда при таком раскладе понадобится стабилизатор 7805 заменить на 7809 или 7812, повысив также напряжение вторички трансформатора, чтобы обеспечить надежное отпирание полевика.

Настройка ограничителя сводится к установке порогового напряжения, при котором начинает срабатывать ограничение напряжения. Для этого в схеме предусмотрен подстроечник Р1. Вначале настройки выкручиваем его на максимум сопротивления, на вход ограничителя с помощью ЛАТРа подаем напряжение, которое еще согласны терпеть приборы, например 250 В. Плавно вращая подстроечник находим положение при котором напряжение на нагрузке начнет ограничиваться. Все. Можно пихать ограничитель в релейный стаб и пользоваться.

В моем варианте исполнения устройство обеспечивает питанием LCD телевизор, спутниковый ресивер, DVD плеер и еще некоторую мелочь, общей мощностью не более 200 Вт. Для такого применения хватило очень небольшого теплоотвода на силовой транзистор.

Что такое ограничитель импульсного напряжения и где он применяется: описание и технические характеристики

Все электрические установки, имеющие воздушный ввод, обязаны быть оборудованы специальным приспособлением, который называется ограничитель импульсного напряжения. Об этом указано в пункте 7.1.22 Правил устройства электроустановок. Устанавливать их необходимо в ВРУ/ВУ.

Главным предназначением данного устройства является гашение скачков высокого напряжения и компенсация импульсную энергию.

Сегодня в нашей статье мы поговорим о том, что собой представляет этот импульсный прибор, для чего он необходим, а также правилах его подключения.

Как работает и для чего служит

Основным предназначением импульсного устройства является защита электрических сетей с бытовым (220 В) и промышленным (380 В) напряжением. Эти два вида принято считать стандартными. Возникнуть перепады тока могут после грозы, сопровождающейся ударами молнии.

Именно по причине разрядов молнии в грунте и появляется разность в потенциалах. Также существуют коммутационные скачки, возникающие в электрической сети.

Возникнуть такие скачки могут в результате одновременного включения приборов в агрегате, а также включения или отключения различных приборов очень большой мощности.

Что же касается коммутационных скачков тока, они могут возникать при старте конденсаторного оборудования, одновременном запуске насосов, а также старте электрического оборудования с очень мощными двигателями.

В чём заключается принцип работы импульсного устройства? Внутри данного приспособления находятся полупроводниковые резисторы, которые носят название варисторы. Принцип действия этих варисторов схож с принципом действия используемых ранее разрядников (специальных ограничителей перепадов напряжения в сети).

По этой причине устанавливать прибор импульсного тока необходимо строго параллельно электросети, которой требуется защита.

Срабатывает он в тех ситуациях, когда напряжение варистора падает, а ток в электрической сети его превышает. В этом случае происходит замыкание провода, тем самым защищая включенное в сеть оборудование.

Где применяется

Далее мы поговорим о сферах применения ограничителя. Данное устройство получило достаточно широкое использование. Устанавливают его, как правило, в ящики учёта приборов, а также в вводные щитки.

Дабы обезопасить счётчик учёта электроэнергии от перенапряжения, ограничитель следует устанавливать непосредственно до него. Ниже мы поговорим о том, как правильно подключить ограничитель импульсного напряжения в щиток.

При строительстве своего дома и последующей необходимости обеспечения его и участка электричеством обязательным условием будет наличие защитного устройства, предохраняющего от импульсных скачков напряжения.

Но, как указано в Правилах устройства электроустановок, обычно такое требование предъявляется в тех ситуациях, когда осуществляется воздушный ввод кабеля.

В сопроводительной документации к ограничителю импульсного напряжения указано, что в электросети с одной фазой рекомендуют использовать заземление типа TN-S, а в трёхфазной сети — заземление типа TN-C-S.

Параметры

Любое электрическое устройство или техника обладает документацию, в которой содержится описание их параметров и характеристик. И ограничитель импульсного напряжения не является исключением. Данное устройство обладает следующими параметрами:

  1. Имеет рабочую частоту, равную 50 Гц, при которой способен поддерживать напряжение в 275 В на протяжении длительного времени.
  2. Монтируется на специальной металлической пластинке.
  3. Имеет ту же ширину, что и автомат с одним полюсом, равную 1,75 см.
  4. При напряжении в 275 В потребляемый ограничителем ток составляет 0,7 мА.
  5. Поскольку устройство соответствует ГОСТу, что подтверждается наличием сертификатов соответствия, при Iкз равному 5 кА, максимальное значение импульсов, которое может выдерживать данное устройство, составляет 10 000 В.
  6. Существует разновидность ограничителя импульсного напряжения (1С), имеющая специальный световой индикатор, который символизирует о наличии или отсутствии в электросети напряжения.
  7. Клеммные колодки устройства дают возможность подсоединять проводящие ток жилы, имеющие сечение в диапазоне от 4 до 16 мм.

Подключение в щитке ограничителя

Сегодня на рынке электротоваров представлено очень большое количество ограничителей импульсного напряжения от разных производителей. Но поскольку принцип действия у них всех абсолютно одинаков, то и подключение их тоже является аналогичным.

Можно подключать параллельно и последовательно с использованием специального разъединителя. Следовательно, в ситуациях срабатывания устройства, для обеспечения защиты техники от возгорания и выхода тока по дуге, при помощи разъединителя происходит размыкание цепи.

При использовании трёхфазной электрической цепи, в которой используются заземлители типа TN-S или типа TN-C-S, устанавливать ограничитель необходимо между нулевой фазой и заземлением.

Для обеспечения дополнительной защиты электросети, допускается установка ограничителя и после счётчика.

Важный момент из официальной инструкции

В нашей статье мы обсудили, что собой представляет ограничитель импульсного напряжения и как правильно его устанавливать. Но также следует акцентировать особое внимание на следующей вытяжке из официальной инструкции, в которой говорится о следующем:


Здесь имеется в виду установка автомата перед ОИН-1 в разрыв кабеля питания. Это необходимо для разрыва цепи и предотвращения печальных последствий внезапно возникшего короткого замыкания.

Алексей Бартош/ автор статьи
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Gk-Rosenergo.ru
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: