Перепади й стрибки напруги в електромережі можуть вивести з ладу побутову техніку та електроніку. Розрядники та пристрої захисту від імпульсних перенапруг (ПЗІП) якраз призначені для того, щоб запобігти таким аварійним ситуаціям і убезпечити обладнання. У цій статті простими словами розберемося, що це за пристрої, як вони працюють, які бувають різновиди та на що звернути увагу під час вибору.
Для чого потрібні розрядники та ПЗІП
В електромережі можуть виникати небезпечні короткочасні перенапруги (імпульсні стрибки). Їхні причини різноманітні:
- атмосферні явища (грозові розряди блискавки, удар блискавки поблизу або в лінію електропередач);
- комутаційні процеси на підстанціях і в мережі (різке ввімкнення чи вимкнення потужного обладнання);
- аварійні режими (обриви проводів, короткі замикання);
- електростатичні розряди та завади від роботи різної техніки.
Такі високовольтні імпульси можуть пошкодити або вивести з ладу побутові прилади, електроніку, системи освітлення тощо. Щоб захистити обладнання від подібних стрибків, застосовують обмежувачі перенапруг – спеціальні пристрої, що миттєво відводять надлишковий електричний заряд у землю.
Від прямих ударів блискавки будівлю захищує зовнішня система блискавкозахисту – наприклад, громовідвід (блискавкоприймач) на даху та контур заземлення. Однак без додаткових засобів навіть за наявності громовідводу може виникнути перенапруга у внутрішній електромережі. Для захисту електроустановок всередині будівлі і потрібні ПЗІП.
Найпростіший приклад пристрою захисту від перенапруг, знайомий багатьом – це мережевий фільтр (подовжувач із функцією захисту від стрибків напруги). Такий фільтр зазвичай має варистор і запобіжник – по суті, це ПЗІП найнижчої категорії, що захищає окремі прилади. Але для комплексного захисту всієї електромережі будинку чи офісу застосовуються більш потужні розрядники та ПЗІП, які встановлюються в електрощиті.
Як працюють розрядники та ПЗІП
Принцип дії цих пристроїв можна порівняти із запобіжним клапаном. Поки напруга в мережі в нормі, захисний пристрій не активний. Але щойно напруга перевищує безпечний поріг, ПЗІП миттєво спрацьовує: його внутрішній елемент різко зменшує опір і спрямовує небезпечний імпульс у контур заземлення. Після цього параметри повертаються до норми, і пристрій знову переходить у режим очікування.
Існує кілька технологій, що застосовуються в обмежувачах перенапруг. Один з типів розрядників – це іскровий розрядник з газовим або повітряним проміжком. При надмірно високій напрузі відбувається пробій повітряного зазору (проскакує електрична іскра), і струм розряду йде напряму в землю. Інший тип – варисторний ПЗІП, де основою є нелінійний резистор (варистор). При досягненні порогового рівня цей елемент практично миттєво перетворюється з ізолятора на провідник, шунтуючи стрибок напруги на землю. Багато сучасних ПЗІП поєднують обидва принципи, щоб ефективно гасити імпульси різного характеру.
Важливо: ефективна робота розрядників і ПЗІП можлива лише за наявності якісного заземлення. Без заземлення надлишковому струму просто нікуди відвестися, і захист не спрацює.
Види та класи пристроїв
Відповідно до міжнародних стандартів ПЗІП поділяються на три основні класи (їх ще називають тип 1, 2, 3 або клас I, II, III). Кожен клас розрахований на певний рівень імпульсної перенапруги:
Клас ПЗІП | Призначення | Місце встановлення | Макс. розрядний струм |
---|---|---|---|
I (Type 1) | Захист від прямого удару блискавки або потужного імпульсу зовні (первинний грубий захист) | На вводі в будівлю, головний щит | до 100 кА |
II (Type 2) | Захист від перенапруг середньої сили (вторинний рівень захисту) | Розподільний щит всередині об'єкта | 20–40 кА |
III (Type 3) | Тонкий захист чутливої апаратури від залишкових стрибків | Безпосередньо біля обладнання (розетка, подовжувач) | до 10 кА |
У реальних системах блискавкозахисту застосовують багатоступеневий захист: поєднання пристроїв різних класів. Наприклад, для приватного будинку рекомендується встановити на вводі комбінований розрядник класів I+II, а безпосередньо перед дорогою апаратурою – додатковий захист класу III (або використовувати мережевий фільтр). Комбіновані моделі (що поєднують клас I та II) дозволяють однією ступінню закрити вимоги першого і другого рівнів.
Як вибрати відповідний ПЗІП
Під час вибору обмежувача перенапруг важливо враховувати параметри вашої мережі та передбачувані умови:
- Клас захисту. Визначте, чи потрібен вам лише ПЗІП класу II для базового захисту, чи необхідна багаторівнева схема (за високої грозової активності, наявності зовнішнього блискавкозахисту варто ставити клас I+II).
- Кількість полюсів. Для однофазної мережі 220 В підійде одно- або двополюсний УЗІП (фаза + нуль), для трифазної 380 В потрібні три- або чотириполюсні моделі (захист усіх фаз + нейтралі).
- Номінальна робоча напруга. Переконайтеся, що пристрій розрахований на потрібну вам напругу (в побутових мережах зазвичай ~230/400 В).
- Розрядний струм. Зверніть увагу на показники номінального та максимального розрядного струму (In та Imax). Ці параметри характеризують, який енергетичний імпульс здатен безпечно відвести УЗІП. Наприклад, для приватного будинку зазвичай достатньо In ~ 5–20 кА, Imax ~ 10–40 кА.
- Конструкція та додаткові функції. Корисними можуть бути індикатор спрацювання (віконце, що змінює колір після перевантаження) або можливість заміни модуля без демонтажу. Надавайте перевагу сертифікованим пристроям від відомих виробників, щоб гарантувати надійність захисту.
Монтаж та експлуатація
Монтаж розрядників і ПЗІП рекомендується довірити кваліфікованому електрику, адже ці пристрої підключаються паралельно до лінії живлення в щиті. Неправильний монтаж може призвести до того, що захист не спрацює. Ось кілька порад щодо правильного використання:
- Проектуйте систему захисту заздалегідь. Ще на етапі монтажу електропроводки або модернізації щита вирішіть, які ПЗІП потрібні і де вони будуть встановлені (ввідний щит, поверховий щиток, розетки із захистом тощо).
- Довіряйте монтаж фахівцям. Під час встановлення пристрою на DIN-рейку важливо правильно виконати підключення згідно зі схемою виробника. Потрібно забезпечити мінімальну довжину провідника заземлення і надійні контакти.
- Обов’язково підключайте заземлення. Як зазначалося вище, без заземлювального контуру ПЗІП не зможе відвести імпульс струму. Перевірте опір заземлення та якість контактів перед введенням обмежувача перенапруг в експлуатацію.
- Стежте за станом захисту. Періодично перевіряйте індикатор на корпусі ПЗІП (якщо він є). Зелений колір зазвичай означає, що захист у робочому стані, а червоний чи чорний – що пристрій вже вичерпав ресурс і потребує заміни.
- Своєчасно замінюйте відпрацьовані модулі. Після сильного перенапруження ПЗІП може вийти з ладу, виконавши свою функцію. Деякі моделі дозволяють замінити лише внутрішній модуль, інші потребують заміни всього пристрою. Не відкладайте заміну: без діючого ПЗІП ваша мережа залишається без захисту.
Використовуючи якісні розрядники та ПЗІП у вашій електромережі, ви значно знижуєте ризик виходу з ладу дорогоцінного обладнання через раптовий стрибок напруги. Ці захисні пристрої забезпечують спокій і безпеку, беручи удар на себе під час грози або аварії. У каталозі нашого інтернет-магазину представлений широкий вибір розрядників та ПЗІП для різних умов експлуатації.