Ограничители перенапряжений: как подобрать решение для объекта

В этой статье:

• Подбор ограничителя перенапряжений начинается с анализа объекта
• Принцип многоуровневой защиты
• Пример практического решения
• Распространенные ошибки при выборе
• Заключение

Импульсные перенапряжения — одна из наиболее частых причин (до 18% случаев) повреждения электрооборудования в сетях 230/400 В. Они возникают при грозовых разрядах, коммутациях на различных уровнях систем электроснабжения, авариях на питающих линиях и могут привести к выходу из строя дорогостоящих систем и оборудования.

Для защиты применяются ограничители перенапряжений (ОПН), также известные как УЗИП согласно стандарту IEC 61643-1. Эти устройства принимают на себя импульсную энергию и отводят ее в систему заземления, снижая напряжение до безопасного уровня.

Однако эффективность защиты напрямую зависит от правильного подбора устройств.

Подбор ограничителя перенапряжений начинается с анализа объекта

1. Оценка внешних условий

Необходимо определить:

• есть ли на объекте система внешней молниезащиты;
• находится ли здание в зоне повышенной грозовой активности;
• насколько критично защищаемое оборудование.

Например, для промышленных линий и объектов, критических объектов инфраструктуры таких как больницы, ЦОДы, АЗС в отличие от жилищных объектов, необходима многоуровневая система защиты.

2. Проверка системы заземления

Тип сети (TN-C, TN-S, TT и др.) определяет конфигурацию подключения ограничителя:

Неверно выбранная схема подключения снижает эффективность работы устройства и может привести к его некорректному функционированию.

3. Подбор по техническим характеристикам

При выборе ОПН важно учитывать:

• максимальный разрядный ток (Imax);
• рабочее напряжение (Uc);
• уровень защитного напряжения (Up);
• время срабатывания;
• модификацию устройств в зависимости от рабочего напряжения;
• класс устройства;
• габариты и возможность интеграции с распределительным щитом (в случае, если щит уже был собран и установлен на объекте).

Также оборудование должно соответствовать действующим нормативам, регламентам: IEC 61643-1, ТР ТС 004 / 2011 «О безопасности низковольтного оборудования», требованиям ПУЭ.

Принцип многоуровневой защиты

Импульсная защита строится по каскадной схеме. Один ограничитель не способен обеспечить полную безопасность оборудования, необходима координация устройств разных типов.

Правильная архитектура предполагает три уровня:

• первичный уровень (класс 1) — установка мощного ограничителя на вводе в здание, который принимает на себя основной удар (прямой разряд молнии);
• распределительный уровень (класс 2) — защита внутри главных и этажных распределительных щитов, гасящая остаточные и коммутационные перенапряжения;
• локальный уровень (класс 3) — защита непосредственно перед чувствительной нагрузкой (серверы, контроллеры, автоматика), обеспечивающая финальное снижение напряжения.

Такой каскадный подход позволяет последовательно снижать энергию импульса на каждом этапе и исключить повреждение оборудования.

Пример практического решения

Для объекта с внешней молниезащитой может применяться следующая схема:

• на вводе — УЗИП класса 1 (грубая защита, выдерживающая токи прямого удара молнии);
• в ГРЩ — УЗИП класса 2 (защита распределительной сети от остаточных и коммутационных перенапряжений);
• в шкафах с серверным и чувствительным оборудованием — УЗИП класса 3 (локальная защита непосредственно перед нагрузкой).

В линейке Dekraft для этих задач используются устройства серии ОП-101 различных исполнений, рассчитанные на соответствующие уровни нагрузки:

• Класс 2 — Dekraft ОП-101 (3P+N, арт. 18018DEK - Ограничитель перенапряжений ОП-101 3P+N 40кА 440В T2, T3 с сигнальным контактом)
• Класс 3 — Dekraft ОП-101 (1P+N, арт. 18014DEK - Ограничитель перенапряжений ОП-101 1P+N 20кА 275В T2, T3 с сигнальным контактом)

Распространенные ошибки при выборе

• установка только одного уровня защиты;
• игнорирование типа заземления;
• подбор устройства без учета Imax и Uc;
• отсутствие координации между уровнями защиты;
• отсутствие защиты самого ОПС (УЗИП), устройство необходимо защищать согласно рекомендациям в технической документации / информации полученной от технической поддержки производителя.

Такие ошибки снижают эффективность системы и не обеспечивают требуемую безопасность.

Заключение

Ограничители перенапряжений — это не отдельный элемент, а часть комплексной системы защиты электроустановки.

Грамотный подбор с учетом условий эксплуатации, схемы заземления и каскадной логики позволяет:

• снизить риск повреждения оборудования;
• обеспечить стабильность энергоснабжения;
• соответствовать требованиям нормативных документов.