3.5 Выбор УЗИП 1-го класса
3.5 Выбор УЗИП 1-го класса
УЗИП-1 предназначены для защиты низковольтных силовых распределительных сетей до 1000 В от импульсных перенапряжений, источником которых может быть: прямой удар молнии в систему молниезащиты или в воздушную линию электросети в непосредственной близости от ее ввода в объект; удар молнии вблизи объекта или коммуникаций, подведенных к нему; коммутации мощных нагрузок или аварийные режимы в распределительных сетях высокого и низкого напряжений.
Выбор УЗИП-1 влияет на защиту всего сооружения в целом. Этот выбор зависит от класса молниезащиты, количества фаз питающей линии, типа системы заземления и параметров самого устройства.
Основные технические параметры УЗИП: тип тока (переменный или постоянный); уровень защиты Up; максимальное длительное рабочее напряжение Uc; коммутируемый заряд Q, импульсный ток Iimp, что определяется пиковым значением Ipeak испытательного импульса тока 10/350 мкс и зарядом Q; удельная энергия W / R; номинальный разрядный ток In (8/20), который УЗИП может выдерживать многократно; максимальный импульсный разрядный ток Imax (8/20), который УЗИП может пропустить один
раз и не выйти из строя; сопроводительное ток Iif (только для разрядников).
Алгоритм выбора УЗИП 1-го класса по значению тока молнии:
1. Рассчитать риски от поражения молнией согласно ДСТУ EN 62305-2 и определить необходимый уровень молниезащиты, которому соответствует определенное пиковое значение тока молнии Ipeak.
2. Определить ток в точке установки УЗИП, для этого нужно знать распределение тока молнии по сети объекта. Также необходимы результаты измерений сопротивления системы заземления, соединений металлических частей с системами заземления и выравнивания потенциалов и т.п.
3. Выбрать УЗИП, параметры которого превышают рассчитанные значения токов на 20-30%; это позволит учесть неравномерность растекания токов молнии.
В случае, когда нет возможности выполнить определение рисков последствий поражения током молнии, выбор параметров УЗИП выполняется по упрощенной методике:
1. Из таблицы 3 пп. 8.2 ДСТУ EN 62305-1, в соответствии с определенным уровня защиты от прямого удара молнии выбирается пиковое значение Ipeak (табл. 3.5.1). Например, для объекта первого уровня молниезащиты Iimp = Ipeak будет иметь значение 200 кА, форма импульса 10/350 мкс.
2. Далее определяется ток IS1, который отводится в заземления через устройства системы внешней молниезащиты и равна, примерно, 50% от общего тока Iimp = 200 кА. Итак, IS1 ≈ 100 кА.
3. Предполагая, что вторая часть общего тока IS2 ≈ 100 кА равномерно распределяется между всеми внешними вводами в объект, находим величину тока Ii, которая проходит через отдельные вводы:
где:
n - количество вводов в объект.
Таблица 3.5.1 - Оценка параметров импульсного тока молнии
Иногда даже возникает необходимость определения тока в отдельных жилах кабеля. Для этого полученный ток II делится на количество жил кабеля m:
По значению Ii или Iv, с учетом неравномерности растекания токов молнии, по приближенной таблице 3.5.2 выбирают тип УЗИП-1, который устанавливают между фазными проводами L, проводом рабочего «нуля» N и проводом защитного «нуля» PE.
В случае введения питания к объекту воздушной линией, при прямом ударе молнии непосредственно перед вводом в объект, при условии равномерного растекания тока как к системе электроснабжения объекта, так и к трансформаторной подстанции, на вводе в объект может протекать импульсный ток до 25 кА (10/350 мкс). В случае неравномерности растекания токов это значение может возрасти до 50 кА.
Первая буква типа схемы электропитания обозначает режим нейтрали источника тока: Т (Terre) - непосредственное заземление нейтрали; И (Isolation) - изолированная нейтраль.
Вторая буква обозначает состояние доступных проводящих частей относительно земли: Т - корпус электрического устройства непосредственно заземлен; N (Neuter) - корпус электрического устройства соединен с глухозаземленной нейтралью источника тока.
Третья буква обозначает взаимосвязь между проводом нейтрали рабочего заземления N и проводом защитного заземления PE (только для сети TN): С - соединение функционального «нулевого» проводника «N» и защитного проводника «PE» в один общий провод PE- N от источника тока к электрическому устройству; S - обособленное использования проводов «N» и «РЕ» от источника тока до электрического устройства.
Для схем TN-C или IT, если они выполнены без функционального «нулевого» проводника «N», используют УЗИП, количество модулей в которых равно числу фаз «Х».
Для схем TN-S или ТТ, в зависимости от расположения между проводами, используют УЗИП, количество модулей в которых равно числу фаз плюс один модуль-разрядник «Х + 1».
Для схемы TN-CS на вводе общего проводника PE-N устанавливают УЗИП, в котором количество модулей равно количеству фаз «Х», а после разделения на отдельные нулевой «N» и защитный «РЕ» проводники - с дополнительным модулем-разрядником («Х+1»).