УЗИП — защита от импульсных перенапряжений для частного дома.
Изначально вся молниезащита и защита от перенапряжений, возникающих при грозе, ориентировалась на такие величины, как киловольты и даже десятки и сотни киловольт.
Оборудование такого класса защищается высоковольтными разрядниками РВО, РВС, РДИП, РМК и т.п.
Однако в последнее время для рядового потребителя в бытовых сетях 220В на первый план вышли другие устройства – УЗИП. Давайте рассмотрим подробнее что это такое, почему они раньше были не нужны, а теперь вдруг понадобились и как они вообще работают.
Что такое УЗИП и от чего оно защищает?
УЗИП – это устройство, которое защищает оборудование и эл.приборы в сети 220-380В от импульсных перенапряжений.
При этом не путайте импульсное перенапряжение, просто с повышенным, которое возникает при аварийных ситуациях – обрыве ноля или попадании фазы на нулевой проводник.
Импульсное длится не более 1 миллисекунды.
Никакое реле напряжения за это время отработать не успевает.
Помимо аббревиатуры УЗИП можно встретить и другие распространенные названия. Например, ОПС – ограничитель перенапряжения сети или ОИН – ограничитель импульсных напряжений.
Несмотря на разные названия, функциональное назначение у всех этих устройств одинаковая. Они должны выполнять две главные задачи:
- защищать оборудование от последствий удара молнии
Причем не обязательно от прямого попадания, но и от возникающих “наводок” и импульсных разрядов при грозе.
От них выйти из строя могут не только работающие приборы, но и “спящие”.
То есть те, которые просто воткнуты в розетку – TV, холодильники, зарядки.
- защищать от перенапряжений при коммутациях
Оказывается, для появления импульсных аномалий в сети, вовсе не обязательно, чтобы рядом с вашим домом молния попала в линию электропередач. Достаточно кому-то в этой же самой сети (0,38-6-10кВ) включить конденсаторные батареи, запустить мощный электродвигатель или сварочный аппарат.
Как сами понимаете, говорить об актуальности монтажа УЗИП в этом случае нужно не только для частных домов, но и для квартир в многоэтажках. Данная коммутация будет сопровождаться кратковременным импульсом, который спалит вам электронные компоненты телевизора, стиральной машинки или компьютера.
От всего от этого ни УЗО, ни диффавтоматы, ни реле напряжения не помогут.
А вот УЗИП реально спасет дорогостоящие приборы. Иногда такие импульсы не приводят к капитальной поломке, зато сопровождаются “зависанием” системы, потерей памяти и т.п. А это опять дополнительные расходы на ремонт, наладку и обслуживание.
Если взять все домашние электроприборы и разбить их на категории электрической стойкости к импульсам напряжения, то получится следующая табличка:
Технические характеристики
Вот базовые технические характеристики, на которые следует обращать внимание при выборе УЗИП. Они обычно прописаны на корпусе устройства.
- номинальное и максимальное напряжение сети
Это напряжение, при котором устройство будет нормально работать не срабатывая. При его превышении УЗИП становится активным.
- номинальный и максимальный разрядный ток
Это ток, который УЗИП может пропустить через себя несколько раз без последствий и риска выхода их строя.
УЗИП — это не обязательно одноразовое устройство, как некоторые считают.
- уровень защитного напряжения или классификационное напряжение
Максимальное U на клеммах устройства, когда варистор начинает открываться при протекании через него определенного тока.
- класс устройства
Классы или типы УЗИП — чем отличаются?
Все УЗИП подразделяются на три класса или три типа. Эти классы подсказывают в каких местах нужно ставить, то или иное устройство.
Защищает от перенапряжения, спровоцированного прямым попаданием молнии в здание или молниеотвод.
Этот тип рассчитан на пиковое значение тока с фронтом 10/350мс.
Что это означает? Это значит, что рост тока до максимального значения происходит в течение 10мс. Далее его значение падает на 50% через 350мс.
Такое наблюдается именно при прямом ударе молнии. Это очень малое время воздействия, на которое остальные защитные аппараты зачастую не успевают среагировать. А при достаточном импульсном токе, просто выходят из строя, никак не защищая подключенное оборудование.
А вот УЗИП при максимальных величинах данного параметра гарантированно защитит цепь хотя бы один раз.
УЗИП 1 класса устанавливаются непосредственно на вводных щитовых промышленных и административных зданий.
Тип 1 используется при наличии системы молниезащиты – молниеотвод, металлическая сетка на здании.
Кстати, устройства класса 1 соответствующей конструкции, при воздушном вводе проводом СИП и наличии хорошего контура заземления, можно легко установить непосредственно на опоре через специальные прокалывающие зажимы и арматуру.
Обеспечивает защиту от импульсных скачков напряжения, которые появляются при включении-отключении очень мощного оборудования, либо при непрямом попадании молнии.
Они рассчитаны на пиковое значение тока с фронтом 8/20мс. То есть, максимум тока достигается за 8мс, а спадает он наполовину за 20мс.
Автоматы, УЗО, реле опять же пропускают такой импульс, не успевая среагировать вовремя.
УЗИП 2 класса должны монтироваться в вводных распредустройствах многоквартирных жилых зданий или в уличных ВРУ частных коттеджей и домов.
При воздушном вводе в здание это условие прямо регламентируется правилами ПУЭ.
Получается, что УЗИП Т-2 должны использоваться практически всегда.
Защищает от остаточных импульсных перенапряжений, образующихся при коротких замыканиях, либо после гашения основного импульса, первыми двумя классами УЗИП.
Третий класс часто встраивают в сетевые фильтры и удлинители.
Эта защита нужна очень чувствительному электронному оборудованию. Например, дорогостоящим медицинским приборам, компьютерам и т.п.
Третий класс применяют только как дополнительную защиту к Т-2, и он имеет более низкую разрядную способность.
Тип Т-3 обязательно устанавливается, если приборы расположены далее 30 метров от вводного УЗИП Т-2.
Обратите внимание, что для обеспечения селективности защиты, нельзя устанавливать УЗИП разных классов параллельно один за другим в одном месте. Иначе максимальный ток молнии изначально пойдет совсем не через то устройство и элементарно сожгет его.
Чтобы этого не произошло, между УЗИП разного класса должен быть развязывающий элемент – индуктивность. Роль этой индуктивности выполняет обычный кабель или провод.
Рекомендуемое расстояние между разными УЗИП – не менее 10 метров.
Принцип работы
Как работает УЗИП? Очень просто. При кратковременном превышении напряжения от заданного значения, происходит резкое падение сопротивления варистора, встроенного в корпус.
Вот наглядная схема принципа работы такого прибора. Через автомат 220В подключена однофазная нагрузка. В этой же цепочке присутствует УЗИП.
Один его контакт сидит на фазе, другой на заземлении. Подключение в цепь параллельное!
При этом всегда обращайте внимание на длину проводников, которыми подключено УЗИП. Они играют существенную роль.
Так на кабеле длиной всего 1 метр, от молнии может генерироваться перенапряжение в 1000В.
Для эффективной защиты приходится уменьшать расстояние по кабелю. Поэтому общая длина всей цепочки, через которую подключается УЗИП (провод на фазу + провод до заземления) не должна превышать 50см!
А сечение самого кабеля для типа-2 должно быть от 4мм2 и выше, для класса 1 от 16мм2 и выше. Более подробно о всех нюансах подключения и ошибках при выборе правильной схемы читайте в отдельной статье.
Но вернемся к принципу работы. При нормальном однофазном напряжении в пределах 220В, встроенный варистор имеет большое сопротивление. Соответственно ток через него не течет.
Если же происходит кратковременный импульс, во много раз превышающий пороговое напряжение, варистор резко меняет внутреннее сопротивление, вплоть до нулевых значений.
Вследствие чего фаза через него спокойно устремляется на заземляющий контур. И все перенапряжение, грубо говоря, сливается в землю.
Как только импульс проходит, варистор автоматически возвращается в нормальное (закрытое) состояние.
При достаточно длительном воздействии импульса создается искусственное короткое замыкание, на которое срабатывает автомат, отключая всю цепочку.
Получается, что УЗИП “повреждается” раньше, чем защищаемое оборудование. Тем самым, оно его и спасает. При этом нельзя сказать, что УЗИП одноразовое устройство.
Все будет зависеть от величины импульса, его продолжительности, грозового разряда и силы тока.
Остаточное напряжение, которое все равно в некоторой степени доходит до эл.приборов в этот кратковременный промежуток времени, получается сглаженным до безопасной величины и не оказывает негативных последствий.
Есть модели УЗИП моноблочные, а есть картриджные, со съемным варисторным блоком.
При его выходе из строя вам не придется менять целиком все устройство, достаточно будет заменить один элемент. Это все равно что поменять сгоревший предохранитель.
Как узнать, что УЗИП вышло из строя? По цветному индикатору на передней панели.
Он должен поменять свою раскраску с зеленого на красный.
Не путайте, индикатор выпадает и сигнализирует не просто о срабатывании, а о выходе из строя элемента!
Автомат или предохранитель перед УЗИП
Обязательным условием установки УЗИП является наличие аппарата защиты перед ним – автомата или предохранителя.
Причем специалисты рекомендуют ставить именно предохранитель.
В любом автоматическом выключателе есть катушка, обладающая индуктивностью. А вы эту самую катушку, состоящую из множества витков, устанавливаете последовательно в цепь с УЗИП. Помните, что мы ранее говорили про максимальные расстояния проводников для подключения устройства?
Так вот, выставив перед УЗИП автомат, у вас получится ситуация, когда ток молнии, помимо самого ОПС, вынужден будет пройти через всю катушку, образуя на ней дополнительное напряжение. Иногда эта величина может доходить до 100кВ!
Поэтому и ставят перед УЗИП предохранители с плавкой вставкой, длина которой всего пару сантиметров.
Кстати, есть модели УЗИП, в которых плавкая вставка встроена в корпус устройства.
Только не путайте назначение всех этих предохранителей или автоматов. Они не нужны для защиты самого ОПС. Их обязанность — отсоединить после срабатывания поврежденный элемент цепи.
УЗИП выполнив свою главную задачу, остается фактически “закороченным”, и подать напряжение на все остальное оборудование с короткозамкнутым элементом внутри цепи вы не сможете.
При этом у данной защиты, когда она стоит непосредственно перед самим аппаратом, а не на главном вводе, есть один существенный недостаток. Дело в том, что большинство молний многокомпонентные и их разряд вызывает не один импульс, а несколько.
Причем импульсы эти достигают устройства одномоментно. Представьте себе такую картину – пришла первая волна максимальной величины и заставила не просто сработать УЗИП, но и вывела из работы сменный модуль (выпал красный индикатор) с аппаратом защиты до него.
И тут же за первым импульсом накатывает второй (всего через 60-80мс), а защиты то уже нет! Поэтому иногда лучше защиту в виде автоматов или предохранителей размещать на главном вводе. Она после первого срабатывания будет гасить всю сеть 220В.
УЗИП чаще всего выходят из строя (срабатывают без возможности восстановления параметров варистора) по двум причинам:
- слишком большое напряжение или разряд, который превышает рабочий диапазон (неправильно выбрали или установили не там, где надо)
Установка УЗИП — схемы подключения, правила монтажа.
Для всех нас стало нормой, что в распределительных щитках жилых домов, обязательна установка вводных автоматических выключателей, модульных автоматов отходящих цепей, УЗО или дифф.автоматов на помещения и оборудование, где критичны возможные утечки токов (ванные комнаты, варочная панель, стиральная машинка, бойлер).
Помимо этих обязательных коммутационных аппаратов, практически никому не требуется объяснять, зачем еще нужно реле контроля напряжения.
УЗИП или реле напряжения
Устанавливать их начали все и везде. Грубо говоря оно защищает вас от того, чтобы в дом не пошло 380В вместо 220В. При этом не нужно думать, что повышенное напряжение попадает в проводку по причине недобросовестного электрика.
Вполне возможны природные явления, не зависящие от квалификации электромонтеров. Банально упало дерево и оборвало нулевой провод.
Также не забывайте, что любая ВЛ устаревает. И даже то, что к вашему дому подвели новую линию СИПом, а в доме у вас смонтировано все по правилам, не дает гарантии что все хорошо на самой питающей трансформаторной подстанции – КТП.
Там также может окислиться ноль на шинке или отгореть контакт на шпильке трансформатора. Никто от этого не застрахован.
Именно поэтому все новые электрощитки уже не собираются без УЗМ или РН различных модификаций.
Что же касается устройств для защиты от импульсных перенапряжений, или сокращенно УЗИП, то у большинства здесь появляются сомнения в необходимости их приобретения. А действительно ли они так нужны, и можно ли обойтись без них?
Подобные устройства появились достаточно давно, но до сих пор массово их устанавливать никто не спешит. Мало кто из рядовых потребителей понимает зачем они вообще нужны.
Первый вопрос, который у них возникает: ”Я же поставил реле напряжения от скачков, зачем мне еще какой-то УЗИП?”
Запомните, что УЗИП в первую очередь защищает от импульсов вызванных грозой. Здесь речь идет не о банальном повышении напряжения до 380В, а о мгновенном импульсе в несколько киловольт!
Никакое реле напряжения от этого не спасет, а скорее всего сгорит вместе со всем другим оборудованием. В то же самое время и УЗИП не защищает от малых перепадов в десятки вольт и даже в сотню.
Например устройства для монтажа в домашних щитках, собранные на варисторах, могут сработать только при достижении переменки до значений свыше 430 вольт.
Поэтому оба устройства РН и УЗИП дополняют друг друга.
Защита дома от грозы
Гроза это стихийное явление и просчитать его до сих пор не особо получается. При этом молнии вовсе не обязательно попадать прямо в линию электропередач. Достаточно ударить рядышком с ней.
Даже такой грозовой разряд вызывает повышение напряжения в сети до нескольких киловольт. Кроме выхода из строя оборудования это еще чревато и развитием пожара.
Даже когда молния ударяет относительно далеко от ВЛ, в сетях возникают импульсные скачки, которые выводят из строя электронные компоненты домашней техники. Современный электронный счетчик с его начинкой, тоже может пострадать от этого импульса.
Общая длина проводов и кабелей в частном доме или коттедже достигает нескольких километров.
Сюда входят как силовые цепи так и слаботочка:
- интернет
- TV
- видеонаблюдение
- охранная сигнализация
Все эти провода принимают на себя последствия грозового удара. То есть, все ваши километры проводки получают гигантскую наводку, от которой не спасет никакое реле напряжения.
Единственное что поможет и защитит всю аппаратуру, стоимостью несколько сотен тысяч, это маленькая коробочка называемая УЗИП.
Монтируют их преимущественно в коттеджах, а не в квартирах многоэтажек, где подводка в дом выполнена подземным кабелем. Однако не забывайте, что если ваше ТП питается не по кабельной линии 6-10кв, а воздушной ВЛ или ВЛЗ (СИП-3), то влияние грозы на среднем напряжении, также может отразиться и на стороне 0,4кв.
Поэтому не удивляйтесь, когда в грозу в вашей многоэтажке, у многих соседей одновременно выходят из строя WiFi роутеры, радиотелефоны, телевизоры и другая электронная аппаратура.
Молния может ударить в ЛЭП за несколько километров от вашего дома, а импульс все равно прилетит к вам в розетку. Поэтому не смотря на их стоимость, задуматься о покупке УЗИП нужно всем потребителям электричества.
Цена качественных моделей от Шнайдер Электрик или ABB составляет примерно 2-5% от общей стоимости черновой электрики и средней комплектации распредщитка. В общей сумме это вовсе не такие огромные деньги.
Классы УЗИП
На сегодняшний день все устройства от импульсных перенапряжений делятся на три класса. И каждый из них выполняет свою роль.
Модуль первого класса гасит основной импульс, он устанавливается на главном вводном щите.
После погашения самого большого перенапряжения, остаточный импульс принимает на себя УЗИП 2 класса. Он монтируется в распределительном щитке дома.
Если у вас не будет устройства I класса, высока вероятность что весь удар воспримет на себя модуль II. А это может для него весьма печально закончится.
Поэтому некоторые электрики даже отговаривают заказчиков ставить импульсную защиту. Мотивируя это тем, что раз вы не можете обеспечить первый уровень, то не стоит вообще на это тратить денег. Толку не будет.
Однако давайте посмотрим, что говорит об этом не знакомый электрик, а ведущая фирма по системам грозозащиты Citel:
То есть в тексте прямо сказано, класс II монтируется либо после класса 1, либо КАК САМОСТОЯТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО.
Третий модуль защищает уже непосредственно конкретного потребителя.
Если у вас нет желания выстраивать всю эту трехступенчатую защиту, приобретайте УЗИП, которые изначально идут с расчетом работы в трех зонах 1+2+3 или 2+3.
Такие модели тоже выпускаются. И будут наиболее универсальным решением для применения в частных домах. Однако стоимость их конечно отпугнет многих.
Схема электрощита с УЗИП
Схема качественно укомплектованного с точки зрения защиты от всех скачков и перепадов напряжения распределительного щита, должна выглядеть примерно следующим образом.
На вводе перед счетчиком — вводной автоматический выключатель, защищающий прибор учета и цепи внутри самого щитка. Далее счетчик.
Между счетчиком и вводным автоматом — УЗИП со своей защитой. Электроснабжающая организация конечно может запретить такой монтаж. Но вы можете обосновать это необходимостью защиты от перенапряжения и самого счетчика.
В этом случае потребуется смонтировать всю схемку с аппаратами в отдельном боксе под пломбой, дабы предотвратить свободный доступ к оголенным токоведущим частям до прибора учета.
Однако здесь остро встанет вопрос замены сработавшего модуля и срыва пломб. Поэтому согласовывайте все эти моменты заранее.
После прибора учета находятся:
- реле напряжения УЗМ-51 или аналог
- УЗО 100-300мА – защита от пожара
- УЗО или дифф.автоматы 10-30мА – защита человека от токов утечки
- простые модульные автоматы
Если с привычными компонентами при комплектации такого щитка вопросов не возникает, то на что же нужно обратить внимание при выборе УЗИП?
На температуру эксплуатации. Большинство электронных видов рассчитано на работу при окружающей температуре до -25С. Поэтому монтировать их в уличных щитках не рекомендуется.
Второй важный момент это схемы подключения. Производители могут выпускать разные модели для применения в различных системах заземления.
Например, использовать одни и те же УЗИП для систем TN-C или TT и TN-S уже не получится. Корректной работы от таких устройств вы не добьетесь.
Схемы подключения
Вот основные схемы подключения УЗИП в зависимости от исполнения систем заземления на примере моделей от Schneider Electric. Схема подключения однофазного УЗИП в системе TT или TN-S:
Здесь самое главное не перепутать место подключения вставного картриджа N-PE. Если воткнете его на фазу, создадите короткое замыкание.
Схема трехфазного УЗИП в системе TT или TN-S:
Схема подключения 3-х фазного устройства в системе TN-C:
На что нужно обратить внимание? Помимо правильного подключения нулевого и фазного проводников немаловажную роль играет длина этих самых проводов.
От точки подключения в клемме устройства до заземляющей шинки, суммарная длина проводников должны быть не более 50см!
А вот подобные схемы для УЗИП от ABB OVR. Однофазный вариант:
Трехфазная схема:
Давайте пройдемся по некоторым схемкам отдельно. В схеме TN-C, где мы имеем совмещенные защитный и нулевой проводники, наиболее распространенный вариант решения защиты – установка УЗИП между фазой и землей.
Каждая фаза подключается через самостоятельное устройство и срабатывает независимо от других.
В варианте сети TN-S, где уже произошло разделение нейтрального и защитного проводника, схема похожа, однако здесь монтируется еще дополнительный модуль между нулем и землей. Фактически на него и сваливается весь основной удар.
Именно поэтому при выборе и подключении варианта УЗИП N-PE, указываются отдельные характеристики по импульсному току. И они обычно больше, чем значения по фазному.
Помимо этого не забывайте, что защита от грозы это не только правильно подобранный УЗИП. Это целый комплекс мероприятий.
Их можно использовать как с применением молниезащиты на крыше дома, так и без нее.
Особое внимание стоит уделить качественному контуру заземления. Одного уголка или штыря забитого в землю на глубину 2 метра здесь будет явно не достаточно. Хорошее сопротивление заземления должно составлять 4 Ом.
Принцип действия
Принцип действия УЗИП основан на ослаблении скачка напряжения до значения, которое выдерживают подключенные к сети приборы. Другими словами, данное устройство еще на вводе в дом сбрасывает излишки напряжения на контур заземления, тем самым спасая от губительного импульса дорогостоящее оборудование.
Определить состояние устройства защиты достаточно просто:
- зеленый индикатор – модуль рабочий
- красный – модуль нужно заменить
При этом не включайте в работу модуль с красным флажком. Если нет запасного, то лучше его вообще демонтировать.
УЗИП это не всегда одноразовое устройство, как некоторым кажется. В отдельных случаях модели 2,3 класса могут срабатывать до 20 раз!
Автоматы или предохранители перед УЗИП
Чтобы сохранить в доме бесперебойное электроснабжение, необходимо также установить автоматический выключатель, который будет отключать узип. Установка этого автомата обусловлена также тем, что в момент отвода импульса, возникает так называемый сопровождающий ток.
Он не всегда дает возможность варисторному модулю вернуться в закрытое положение. Фактически тот не восстанавливается после срабатывания, как по идее должен был.
В итоге, дуга внутри устройства поддерживается и приводит к короткому замыканию и разрушениям. В том числе самого устройства.
Автомат же при таком пробое срабатывает и обесточивает защитный модуль. Бесперебойное электроснабжение дома продолжается.
Запомните, что этот автомат защищает в первую очередь не разрядник, а именно вашу сеть.
При этом многие специалисты рекомендуют ставить в качестве такой защиты даже не автомат, а модульные предохранители.
Объясняется это тем, что сам автомат во время пробоя оказывается под воздействием импульсного тока. И его электромагнитные расцепители также будут под повышенным напряжением.
Это может привести к пробою отключающей катушки, подгоранию контактов и даже выходу из строя всей защиты. Фактически вы окажетесь безоружны перед возникшим КЗ.
Поэтому устанавливать УЗИП после автомата, гораздо хуже, чем после предохранителей.
Есть конечно специальные автоматические выключатели без катушек индуктивности, имеющие в своей конструкции только терморасцепители. Например Tmax XT или Formula A.
Однако рассматривать такой вариант для коттеджей не совсем рационально. Гораздо проще найти и купить модульные предохранители. При этом можно сделать выбор в пользу типа GG.
Они способны защищать во всем диапазоне сверхтоков относительно номинального. То есть, если ток вырос незначительно, GG его все равно отключит в заданный интервал времени.
Есть конечно и минус схемы с автоматом или ПК непосредственно перед УЗИП. Все мы знаем, что гроза и молния это продолжительное, а не разовое явление. И все последующие удары, могут оказаться небезопасными для вашего дома.
Защита ведь уже сработала в первый раз и автомат выбил. А вы об этом и догадываться не будете, потому как электроснабжение ваше не прерывалось.
Поэтому некоторые предпочитают ставить УЗИП сразу после вводного автомата. Чтобы при срабатывании отключалось напряжение во всем доме.
Однако и здесь есть свои подводные камни и правила. Защитный автоматический выключатель не может быть любого номинала, а выбирается согласно марки применяемого УЗИП. Вот таблица рекомендаций по выбору автоматов монтируемых перед устройствами защиты от импульсных перенапряжений:
Если вы думаете, что чем меньше по номиналу автомат будет установлен, тем надежнее будет защита, вы ошибаетесь. Импульсный ток и скачок напряжения могут быть такой величины, что они приведут к срабатыванию выключателя, еще до момента, когда УЗИП отработает.
И соответственно вы опять останетесь без защиты. Поэтому выбирайте всю защитную аппаратуру с умом и по правилам. УЗИП это тихая, но весьма своевременная защита от опасного электричества, которое включается в работу мгновенно.
Ошибки при подключении
1 Самая распространенная ошибка — это установка УЗИП в электрощитовую с плохим контуром заземления.
Толку от такой защиты не будет никакого. И первое же “удачное” попадание молнии, сожгет вам как все приборы, так и саму защиту.
2 Не правильное подключение исходя из системы заземления.
Проверяйте техдокументацию УЗИП и проконсультируйтесь с опытным электриком ответственным за электрохозяйство, который должен быть в курсе какая система заземления используется в вашем доме.
3 Использование УЗИП не соответствующего класса.
Как уже говорилось выше, есть 3 класса импульсных защитных устройств и все они должны применяться и устанавливаться в своих щитовых.
Устройства защиты УЗМ 51МД и УЗИС С1 40. Сравнение, технические характеристики, схемы подключения.
Устройства защиты от искрения и дуги, впервые были разработаны в США и в Западных странах в конце девяностых годов. И если их опыт уже позволяет выпускать надежные и практичные экземпляры, то наши производители еще только сталкиваются со многими проблемами, провоцирующими ложные срабатывания данной защиты.
Среди отечественных марок подобных противопожарных устройств, выделяются УЗМ 51МД от компании Меандр и УЗИс-С1-40 от Ecolight.
Рассмотрим более подробно каждый из видов, со всеми их плюсами и недостатками. Зачем вообще нужна такая защита и что говорят про нее наши правила и ГОСТы, обязательна ли она для отдельных зданий и помещений, читайте в статье ниже.
Реле УЗМ 51МД
Про данную УЗМ в первую очередь нужно сказать, что это многофункциональное устройство, а не просто защита от искр и дуги. До сих пор было широко известно другое популярное изделие от Меандр — просто УЗМ-51 М, без индекса Д.
Проще говоря, модульное реле напряжения, зарекомендовавшее себя с положительной стороны.
Последние модели УЗМ 51МД, в отличие от первоначальных, к которым было множество претензий, уже стали сносно обеспечивать защиту от опасного искрения и дугового пробоя.
Кстати, старые модели у производителя Меандр, также можно перепрошить и они избавятся от своих ошибок и ложных срабатываний.
Помимо искр, данный аппарат по-прежнему защищает как от скачков напряжения, так и от его падений ниже нормы. Успешно срабатывает при обрыве ноля и защищает технику.
А еще в нем есть варисторная защита от высоковольтных импульсных скачков сетевого напряжения.
Но больших надежд на нее не возлагайте, нормальных УЗИП еще никто не отменял. Без УЗИП собрать полноценный качественный электрощит все равно не получится.
На универсальность только одного модульного аппарата защиты полагаться довольно глупо.
Как работает и где устанавливать
В аварийной ситуации устройство УЗМ 51МД обнаруживает дугу, анализирует параметры проходящего через него тока и самостоятельно разрывает цепь. Ему не нужен какой-либо дополнительный контактор или пускатель, на который подавался бы импульс отключения.
Номинальный рабочий ток коммутации — 63А. Что более чем достаточно для всех квартир и частных построек.
Все технические характеристики УЗМ 51МД (нажмите ‘+’ для просмотра)
Казалось бы, с одной стороны это хорошо. Однако с другой стороны, могут возникнуть существенные проблемы с чувствительностью защиты. Либо она будет через чур чувствительна, либо наоборот, не будет реагировать на малые значения.
Выставить настройки в таком широком токовом диапазоне задача не тривиальная. Словить дугу при Imax=1А, это не совсем то же самое, что при I=63А.
Как вы думаете, почему зарубежные аналоги выпускают обычно на номиналы до 20-25А и меньше. Они явно уже сталкивались с этими проблемами и выработали более грамотный подход.
Например, вы же не ставите УЗО с током утечки 10-30мА на главный ввод. В противном случае из-за суммирования всех помех и “левых” наводок, будут постоянные ложные отключения. Для всех уже стало нормой, что такие УЗО ставятся на отдельные линии или группы.
Еще одно замечание по поводу монтажа на главном вводе РЩ — это наши зимние условия. Задумайтесь, что будет зимой с котельной при минус 30 градусах, если в ваше отсутствие, данное устройство поймает глюк и ложно отключит все электроснабжение.
Поэтому здесь более правильным будет подход как с УЗОшками. Грамотнее ставить их на отдельные группы линий, а не целиком на весь дом.
На Западе многие ТБшники вообще прямым текстом запрещают ставить подобные девайсы на вводах. (ссылка на оригинал)
А если общая нагрузка превышает 63А, можно ли таким аппаратом защиты подключаться через контактор, для увеличения коммутационной способности реле? Нет, нельзя.
Ток нагрузки должен всегда проходить только через УЗДП. Если вы его посадите на катушку пускателя, то никакой пользы этот прибор вам не принесет.
Схема подключения
Три возможные схемы подключения искро-дугозащитного УЗМ представлены ниже:
Ничего сложного здесь нет. Просто пропускаете через устройство ноль и фазу. Кстати, по двум схема ноль вообще достаточно только подвести на верхнюю клемму прибора, чтобы обеспечить его работу.
Проходить через реле и разрываться внутри, будет только фаза.
Если авария была кратковременной и параметры сети восстановились, то после первого срабатывании, УЗМ 51МД по истечении 30 секунд самостоятельно включит электричество.
Тем самым, будут спасены все продукты в холодильнике от порчи, трубы отопления от размораживания, а рыбки в аквариуме от мучительной смерти.
Если же ситуация повторится, то аппарат вновь сработает. Только имейте в виду, что такое повторное включение через 30 секунд происходит разово.
При повторном срабатывании, реле выключается уже на 4 минуты. А если было тройное обнаружение дуги, дальнейшее включение можно сделать только вручную, нажав на соответствующую кнопку.
Кстати, в этом есть существенное противоречие с правилами. Согласно п.8.2.2 ГОСТ 62606, любой аппарат защиты от искрения должен иметь механизм свободного расцепления.
То есть, получается что никакого автоматического включения, вообще не должно быть предусмотрено.
В инструкции по эксплуатации к УЗМ говорится совсем другое:
Связано это все конечно же со второй его функцией — реле напряжения. Многофункциональность не всегда бывает полезной, а скорее наоборот.
Она отрицательно влияет на основную защиту и провоцирует нарушение правил. В аппарате от фирмы Эколайт, рассмотренном ниже, никаких повторных включений и близко не предусмотрено, хотя он тоже спасает от перенапряжений.
Нет подобной функции АПВ и у известных зарубежных брендов.
Инструкция по эксплуатации УЗМ-51МД — скачать.
Есть и другая отечественная модель устройства защиты от искр — УЗИС С1-40 от компании Эколайт.
В первую очередь, обратите внимание на схему подключения. Здесь напряжение питания 220В должно заводиться именно на нижние клеммы, иначе прибор нормально работать не будет.
А вот например в аналогичных “автоматах” AFDD от ABB ARC1, подключение свободно производится как сверху так и снизу. О чем свидетельствуют надписи на корпусе.
Вот 3 схемы подключения УЗИС в зависимости от коммутационного аппарата на входе:
Некоторых волнует вопрос — а что будет, если перепутать подключение фазы и ноля, ведь не даром на корпусе прибора стоит маркировка L и N.
В большинстве случаев работа будет штатной, без замечаний. Но вот если случится параллельный пробой фазы на заземленную часть оборудования, может возникнуть непредвиденная ситуация.
Ток, который должен идти через специальный датчик, через него не пойдет. Его путь будет пролегать через нейтраль. В итоге параметры бросков будут для УЗИс абсолютно не предсказуемы, как по форме, так и по величине.
Так что ноль с фазой при подключении лучше не путать.
Отключение токов КЗ
Еще одно замечание по конструкции, которое беспокоит многих опытных электриков — это полное отсутствие хоть какого-то подобия на дугогасительные камеры.
На том же УЗМ-51МД указано, что его предельная отключающая способность – 4,5кА.
А здесь ничего. Как это скажется на контактах в процессе работы при коммутационных отключениях – включениях? При нормальных условиях никак.
Объяснятся это в первую очередь тем, что УЗИс функционально должен работать только в паре с автоматом или диффом, на которые и возлагается вся функция защиты от КЗ и отключение аварийных токовых нагрузок.
При токах КЗ до 6кА, контакты УЗИс будут замкнуты и его главная задача — “вытерпеть” и пропустить через себя этот ток без последствий, с чем он успешно и справляется. Разрывать дугу таких величин, как раз таки должен именно автоматический выключатель.
Как проверить устройство защиты от искрения
Помимо самого модуля, в комплекте с ним идет устройство для тестирования и проверки. Так называемый имитатор искрения УЗИс-И-002.
Как он работает? При его включении в розетку происходит мгновенный выброс импульса тока. Он имеет очень крутой передний фронт.
В реальных сетях такого пика и близко нет. И если прибор действительно рабочий и на линии нет помех для глушения импульса, то УЗИс от этой «вилочки» должен 100% сработать.
При использовании моделей других производителей, некоторые потребители искусственно хотят проверить работоспособность подобных девайсов. Они рискуя здоровьем, сами создают искры, путем подключения фазы в разрыв через угольные щетки.
Либо вообще напрямую. Никогда так не делайте и не проводите таких экспериментов.
Для УЗИс от Эколайт, достаточно воткнуть тестер в розетку и прибор тут же должен выбить. С его помощью можно легко определить границы защищаемой цепи.
Когда проводка в большом доме слишком протяженная и разветвленная, то при искрении в самой дальней розетке, устройство защиты от дуги и искр может и не сработать. Почему такое возможно?
Потому что ток дуги, просто не достигнет своего минимального порога для срабатывания.
Согласно ГОСТ IEC 62606 минимально допустимый ток дуги для обнаружения и последующего отключения — 2,5А в дополнении к основному току нагрузки.
Чем этот дуговой ток больше, тем быстрее отключится реле. От самой нагрузки это не зависит.
Если у вас линия на холостом ходу и началось искрение, то для УЗИс от Эколайт достаточно тока примерно в 1,5А. Экспериментально установлено, что если ток дуги меньше определенной величины (I=2,5А), то никакого возгорания это за собой не повлечет.
А в УЗИС С1-40 такой порог занижен почти в полтора раза! Чего не скажешь про УЗМ 51МД. Там минимальный ток срабатывания целых 5А! Видимо для борьбы с ложными отключениями.
Однако ток такой величины, это прямое нарушений требований ГОСТ. Имейте это ввиду.
Ложные срабатывания или почему УЗИС не работает
Еще один момент, который нужно обязательно учитывать при использовании подобных реле — это сетевые фильтры. При включении в их розетку тестовой коробочки, УЗИс также может не работать.
В них стоят варисторы, поглощающие импульсы имитатора, отсюда и вся проблема. Поэтому будьте внимательны при проверке и проведении подобных экспериментов на работоспособность.
А что делать, если розетки на которые не реагирует защита от искрения, все-таки выявились? Есть два способа:
- установить дополнительный УЗИС как можно ближе к удаленной розеточной группе
- расширить зону при помощи обычного удлинителя без фильтра
Подходит ли имитатор УЗИс-И-002 для проверки реле других производителей? На этот вопрос никто гарантий вам дать не может.
В разных моделях искрение обнаруживают по разным признакам. Универсальным проверочным прибором может быть только генератор реального искрения. Но штука эта не дешевая и большая по габаритам.
Еще УЗИс также как и УЗМ 51МД имеет дополнительную функцию. Он отключает электричество при перенапряжении.
Однако, в отличии от УЗМ-ки, аппарат Эколайта не защищает от пониженного напряжения.
Тем не менее это все равно удобно, так как вам не нужно иметь два разных модульных аппарата, занимающих дополнительное место в электрощитке. Достаточно приобрести один, шириной в два стандартных модуля.
Главное отличие УЗИс от УЗМ в этом плане в том, что оно не включается самостоятельно после восстановления параметров напряжения до нормы. Здесь язычок, как и на автоматах придется взводить вручную.
По поводу ложных срабатываний можно сказать следующее. Дрели и пылесосы их не вызывают, можете быть спокойны.
Кстати по ГОСТу, все приборы искрозащиты должны проходить проверку с целым набором разнообразной нагрузки. Сюда входят галогенные и флуоресцентные лампы, двигатели с конденсаторным запуском и т.п.
А вот сварочных аппаратов там нет. Что касается их, то без дополнительной фильтрации, возможны ложные срабатывания на инверторных аппаратах.
При этом обычный трансформаторный сварочник, ничего подобного не вызывает. Хотя казалось бы, его прямое назначение искрить и давать дугу.
Проблема с инверторами характерна практически для всех подобных устройств, разных производителей. Видимо поэтому создатели ГОСТ и не включили его в свой документ.
Цена устройства может показаться для многих завышенной (около 4500 рублей), но двойная защита от пожара и перенапряжения того стоит. При том что зарубежные модели ABB, Hager и другие, пока не особо распространены на нашем рынке.
Инструкция по эксплуатации — скачать.
Технологическая карта для монтажа — скачать.
УЗМ или.
Egorka26Доброго времени суток Уважаемые! Собственно вопрос следующего характера: частный дом с ЩУ на фасаде, в ЩУ вводной автомат на 40А, счетчик, УЗМ-51М, далее в самом доме РЩ. При КЗ любой из розеток в доме автоматы не срабатывают, а вырубает УЗМку. Автоматы в доме Legrand, кабель ГОСТовский. В чем причина, не исправно УЗМ или. Заранее благодарю за ответы!
автоматы обычные? в смысле просто автоматический выключатель?
Мастер-электрик
22 мая 2015, 13:24
Да, ни чего сверхестественного. Автоматы на 16А на розеточных группах.
Эксперт клуба
22 мая 2015, 13:38
Меандрвское УЗМ просто быстрей обычного автоматического выключателя, видит и срабатывает на короткое замыкание
Мастер-электрик
22 мая 2015, 13:56
Зачем тогда ставить автоматы, если они не работают. Поставить одно узм и все. Вот цитаты из описания узм «Устройство защиты многофункциональное УЗМ (далее — устройство) предназначено для отключения оборудования при снижении и повышении сетевого напряжения в однофазных сетях, защиты подключённого к нему оборудования (в квартире, офисе и пр.) от разрушающего воздействия импульсных скачков напряжения» и «Возможно применение в сетях любой конфигурации; TN-C, TN-S, TN-C-S, ТТ. Не заменяет другие аппараты защиты (автоматические выключатели, УЗИП, УЗО и пр.)». Исходя из этого, узм не должно себя так вести. Либо лыжи не едут, либо я.
Эксперт клуба
22 мая 2015, 14:05
Egorka26Зачем тогда ставить автоматы, если они не работают. Поставить одно узм и все. Вот цитаты из описания узм «Устройство защиты многофункциональное УЗМ (далее — устройство) предназначено для отключения оборудования при снижении и повышении сетевого напряжения в однофазных сетях, защиты подключённого к нему оборудования (в квартире, офисе и пр.) от разрушающего воздействия импульсных скачков напряжения» и «Возможно применение в сетях любой конфигурации; TN-C, TN-S, TN-C-S, ТТ. Не заменяет другие аппараты защиты (автоматические выключатели, УЗИП, УЗО и пр.)». Исходя из этого, узм не должно себя так вести. Либо лыжи не едут, либо я.
ответ кроется прям в этом тексте,внимательно прочитайте
Мастер-электрик
22 мая 2015, 14:11
прочитал и не раз. Если речь о защите подключенного к нему оборудования, то это, как я полагаю, от внешних скачков и недо/перенапряжений. Для меня остается загадкой почему так происходит. Если человеку предложу выкинуть узм, то у него инфаркт случится. Возможен ли более развернутый ответ как поступить?
Эксперт клуба
22 мая 2015, 14:35
вы понимаете чем отличаются эти вещи?
Авт. выкл. 1Р 32А 4,5кА х-ка В
Авт. выкл. 1Р 32А 4,5кА х-ка С
Авт. выкл. 1Р 32А 4,5кА х-ка D
Мастер-электрик
22 мая 2015, 15:16
Прекрасно понимаю. Стоят В, на насосную С.Что на В кз узм гасит, что на С. Заказчик не согласен выкинуть узм. Вопрос так и остается открытым-что делать?
Эксперт клуба
22 мая 2015, 15:41
Кривая отключения-отражает порог срабатывания автомата при защите от перегрузки и короткого замыкания
Итак кривая B автоматического выключателя означает следущее:автомат срабатывает при появлении в цепи тока в 3-5 раз больше номинального.
Ток КЗ при таком включении меньше тока срабатывания электромагнитного расцепителя любого из автоматов. для срабатывания тепловой защиты(если таковая имеется,но такой защиты у вас нет) нужно время . Напряжение на УЗМ появилось выше критического, оно «подождало» срабатывание автомата (100мс) и, не дождавшись, отрубило нагрузку само.Как то так происходит образно говоря у вас, понятно все?)
Мастер-электрик
22 мая 2015, 15:54
Если честно-нет. Я считал, что узм защищает из вне (что то типа диода, пропускает в одну сторону). Выходит что и угрозу от потребителя он хавает. Кроме того как его из цепи выкинуть больше варианта нет?
Эксперт клуба
22 мая 2015, 16:33
Варианты есть всегда,я же незнаю для чего вы его используете,есть разное оборудование,у меня бывало ставил такие для сплитов дорогих,в которых при 170 движки выходят из строя,для чего вы его запихнули то в сеть?
Мастер-электрик
22 мая 2015, 17:50
Запихивал не я. Говорят, что электрик так обезопасил их телевизоры, холодильники. Если можно, то пару вариантов выхода из ситуации. На наводящие вопросы отвечу. Заранее спасибо