Защита от волновых (грозовых и коммутационных) перенапряжений
является важной составной частью системы электробезопасности и в
связи с необыкновенно высоким темпом распространения самой разнообразной
электронной техники и компьютеров приобретает все большее значение.
Нормативная база по системам защиты от грозовых и коммутационных
перенапряжений для сетей электроснабжения низкого напряжения до
настоящего времени разработана недостаточно.
В ПУЭ (7-е изд., п. 7.1.22) содержится следующее требование:
«…При воздушном вводе должны устанавливаться ограничители
импульсных перенапряжений».
Технический комитет Международной электротехнической
комиссии − ТС 37 разработал стандарты по защите от волновых
грозовых и коммутационных перенапряжений − МЭК 61647
- 1, 2, 3, 4, МЭК 61643-1, 2, МЭК 61644-1,2.
На основе стандарта МЭК 61643-1 (1998-02) «Устройства
защиты от волн перенапряжения, для низковольтных систем распределения
электроэнергии. Эксплуатационные требования и методы испытания»
был разработан, в частности, немецкий стандарт VDE
0675 Ч.6. «Разрядники и устройства защиты от перенапряжений
для сетей переменного тока 100−1000 В».
В
России системы грозозащиты регламентируются «Инструкцией по устройству молниезащиты зданий и сооружений
(РД 34.21.122−87)».
ГОСТ
Р 50571.19-2000 (МЭК 60364-4-443-95), предписывает установку ограничителей
для защиты электроустановок от импульсных перенапряжений в случаях,
когда установка питается от воздушной линии или включает в себя
наружный провод при числе грозовых дней в году более 25. Уровень
защитного устройства при этом должен быть не выше 1,5 кВ для однофазной
сети 220 В и 2,5 кВ для трехфазной сети 380 В.
Грозозащита является одним из разделов комплекса задач
по обеспечению электромагнитной совместимости.
В настоящее время общепринятой считается зонная концепция
защиты от перенапряжений (МЭК 1024).
Существует различие между внешней и внутренней грозозащитой.
Внешняя грозозащита предназначена для защиты зданий
и других объектов при прямых ударах молнии.
Эта защита представляет собой один или несколько низкоомных
и малоиндуктивных путей тока молнии на землю (молниеотвод,
состоящий из токоприемника, токоотвода и заземлителя).
Внешняя грозозащита является классической и выполняется
в соответствии с действующими нормами.
Внутренняя грозозащита защищает электрические установки
и электронные приборы внутри зданий от частичных токов молнии, от
коммутационных, грозовых перенапряжений и повышения потенциала
в системе заземления. Кроме того, внутренняя грозозащита обеспечивает
защиту от воздействий, вызванных ударами молний, электромагнитных
полей.
Для внутренней грозозащиты основным условием является
наличие эффективной системы заземления. Внутренняя грозозащита приобрела
значение лишь в последние годы в связи с широким распространением
микроэлектроники.
Границы эшелонированных защитных зон в здании образуются
устройствами внешней грозозащиты, стенами зданий (металлическими
фасадами, арматурой несущих стен и др.), внутренними экранированными
помещениями, измерительными камерами, корпусами приборов и
т.д.
На рис. 11.1 представлена
схема питания электроустановки со ступенчатой системой защиты от
перенапряжений. На главном вводе после группы предохранителей
между каждым фазным проводником и главной шиной заземления
включены искровые разрядники. При импульсах перенапряжений, поступающих
по проводам сети, или при повышениях потенциала точки А во
время прямого удара молнии разрядники срабатывают и пропускают заряд на землю.
При ударе молнии потенциал точки А относительно
удаленного заземлителя, например, заземлителя трансформатора источника
питания, может достигать миллиона вольт. Однако напряжение между
фазами сети и главной заземляющей шины не превысит значение
напряжения срабатывания искровых разрядников. Это означает, что
вся внутренняя электропроводка испытывает одинаковое повышение потенциала.
Допустимо также предположить, что при соотношении сопротивлений
заземлителя и проводов сети 1:10 лишь 10 % тока молнии поступает
в распределительную сеть электроустановки.
Наряду с классическими разрядниками во внутренней грозозащите
применяются ограничители перенапряжений (ОПН), состоящие из параллельно
соединенных искрового разрядника и варистора.
Варистор ограничивает перенапряжения, вызванные дальними
ударами молний, искровой разрядник срабатывает при прямом ударе
молнии, если из-за больших токов на варисторе остается достаточное
высокое остающееся напряжение.
Рис. 11.1. Схема питания электроустановки со ступенчатой
системой защиты от перенапряжений
При необходимости,
в областях с высокой грозовой активностью,
остающиеся перенапряжения на последующих зонах снижают дополнительно
включенными варисторными или комбинированными ОПН с различными параметрами,
устанавливаемыми на границах зон. При этом для развязки ступеней
защиты применяют специальные, включаемые последовательно в линию
индуктивности.
Благодаря рационально
эшелонированной защите можно, как и в сетях высокого напряжения
достичь требуемой координации изоляции.
В российских
нормативных документах указания о применении ОПН содержатся во «Временных
указаниях по применению УЗО в электроустановках зданий» (И.П. от
29.04.97 № 42-6/9-ЭТ).
Поставщики
низковольтной аппаратуры
Производители
низковольтной аппаратуры
Предложения
компаний по поставке низковольтной аппаратуры
Форум
по применению низковольтной аппаратуры
Госты. Изоляторы.
Госты. Аппараты низковольтные. |