 |
Устройства защиты от перенапряжения сети (УЗП)
|
|
|
|
Перепады напряжения в электрической сети являются одной из основных причин выхода из строя электрических приборов, в отдельных случаях приводящих к пожару. Особенно остро вопрос защиты электроприборов от перепадов напряжения стоит в жилых многоквартирных домах старой постройки, а так же частных жилых домах подключенных к старым линиям электропередач.
Устройство защиты от перенапряжения или реле напряжения — это аппарат защиты, осуществляющий непрерывный контроль величины напряжения питающей сети с целью обеспечения отключения нагрузки в случае выхода значения напряжения за установленные приделы.
| 
| 
|
| Рисунок 11. Примеры устройств защиты от перенапряжения различных производителей | ||
Назначение УЗП заключается в защите электрооборудования от перепадов напряжения сети которые могут возникнуть в следствие различных факторов таких как обрыв нуля, перекос фаз и т. д.
Как правило, УЗП состоит из двух основных блоков: измерительного и исполнительного.
При подаче на УДП напряжения измерительный блок определяет его величину. Если измеренное значение напряжения электросети не выходит за установленный в настройках диапазон значений измерительный блок подает сигнал на исполнительный блок (реле) который замыкает силовой контакт, включая тем самым нагрузку в сеть.
Таким образом, УДП осуществляет непрерывный контроль напряжения электросети. В случае снижения напряжения ниже установленного порога или повышения выше установленного в настройках порога измерительный блок мгновенно подает сигнал на исполнительный механизм (реле) который отключает электроустановку от сети. После восстановления значения напряжения до допустимого значения, измерительный блок через установленную в настройках выдержку времени подает сигнал на исполнительный механизм, который вновь включает нагрузку.
|
|
|
Существуют следующие типы реле напряжений:
-по типу электросети: однофазные и трехфазные;
-по способу установки: стационарные и переносные. При установке УЗП во вводном электрощитке обеспечивается защита всей электросети и всех электроприборов, подключенных к ней. Переносные УЗП применяются, когда его установка в щитке затруднена или необходимо обеспечить особые настройки по напряжению сети для конкретного электрооборудования.
В настоящее время существуют устройства защиты от перенапряжения с комбинированной защитой, так называемые вольт-амперные реле, которые контролируют кроме напряжения сети, еще и ток в сети, защищая тем самым сеть, как от перепадов напряжения, так и от перегрузки, т. е. дополнительно выполняет функцию ограничителя мощности.
Необходимо знать, что вольт-амперное реле не обеспечивает защиту сети от короткого замыкания и не может заменить собой автоматический выключатель.
Важной характеристикой УЗП является номинальный ток.
Номинальный ток — это ток, который УЗП способно пропускать через себя в течение длительного времени сохраняя при этом свою работоспособность. Стандартными, наиболее распространенными значениями номинального тока УЗП являются: 10; 16; 25; 32; 40; 50; 63 А.
Номинальный ток УЗП определяется по суммарному току нагрузки или мощности всех электроприборов, подключаемых в защищаемую сеть.
Получив рассчитанное значение тока, выбираем УЗП с ближайшим большим стандартным значением номинального тока.
Необходимо учитывать, что УЗП не защищает электросеть от токов перегрузки и тока короткого замыкания, поэтому само УЗП должно быть защищено от них установленным последовательно с ним автоматическим выключателем. Поэтому номинальный ток УЗП необходимо принимать исходя из номинального тока автоматического выключателя. При этом номинальный ток УЗП должен быть больше или равен номинальному току установленного до него автоматического выключателя.
|
|
|
УЗП могут иметь несколько настроек:
- установка порога срабатывания УЗП по максимальному значению напряжения (Umax) - устанавливает максимально допустимое значение напряжения электросети, превышение которого приведет к отключению нагрузки;
- установка порога срабатывания УЗП по минимальному значению напряжения (Umin) - устанавливает минимально допустимое значение напряжения электросети, снижение напряжения ниже данного значения приведет к отключению нагрузки;
- установка времени задержки включения – время, через которое УЗП, после отключения нагрузки, повторно ее включит при восстановлении значения напряжения сети в установленных пределах. Время задержки включения электроприборов выбирается в соответствии с руководством по эксплуатации.
|
| Рисунок 12. Пример маркировки устройства защиты от перенапряжения (реле напряжения) |
Количество и способы настройки могут быть различны для разных типов УЗП. Обычно, настройка УЗП осуществляется с помощью поворотных регулировочных ручек.
Сравнение аппаратов защиты электрической сети по отключающей способности
Рассмотрим разницу в работе и возможностях отключения различных аппаратов защиты электрических цепей. В настоящее время, есть много комбинированных устройств защиты электрических сетей, т. е. совмещающих в себе несколько защитных функций. Здесь мы рассмотрим не комбинированные аппараты защиты, выполняющие только одну функцию.
Причинами пожаров от электроустановок могут являться: короткое замыкание, перегрузка, токи утечки, дуговые пробои (искрение), перенапряжение.
Для защиты электрических сетей, в настоящее время, являются обязательными к применению АВ и УДТ. Эти аппараты зарекомендовали себя как надежные и эффективные средства предотвращения пожаров от электроустановок.
АВ защищает электрическую сеть от токов короткого замыкания и перегрузок электрической сети.
УДТ защищает электрическую сеть от пожаров в результате возникновения токов утечки.
|
|
|
Следует отметить, что в настоящее время защиту от многих негативных факторов, вызывающих возгорание в электрических сетях, вместе с применением АВ и УДТ, отчасти решают организационными мероприятиями, производимыми на этапе проектирования электрических сетей, при их монтаже и при эксплуатации. Используются такие меры, как заземление, укладка кабеля в короба, увеличение расстояния между проводниками, применение специальных соединительных устройств (клеммных коробок и др. ) и т. д. Для защиты от перегрузок производят правильный расчет электрических сетей и нагрузки.
Однако АВ и УДТ изначально не были предназначены для распознавания искрения и отключения цепи в случае его появления. Искрение не распознается АВ или УДТ, поскольку при искрении не происходит ни увеличение среднего значения тока в цепи, ни его утечка на землю.
При последовательном искрении полное сопротивление «плохого контакта» уменьшает ток нагрузки и держит этот ток ниже порога отключения АВ. Соответственно, эти средства защиты от негативного действия высокого значения тока не срабатывают. При параллельном искрении между фазой и нейтральным проводом ток ограничен полным сопротивлением цепи и срабатывание АВ и УДТ зависит от степени искрения, однако в полной мере не гарантируется.
Соответственно, решение задачи распознавания искрения и обеспечения защиты от пожаров, вызванных искрением, должно обеспечиваться новым типом устройств, функционально и технически ориентированными на такую задачу. Таким устройством является УЗДП.
УЗДП защищает электрическую сеть от пожароопасного проявления дугового пробоя (искрения).
Еще одним фактором, который может привести к пожару от электроустановок, являются колебания напряжения электрической сети. Причем, опасность может нести как повышенное напряжение, так и понижение напряжения.
АВ, УДТ, УЗДП не защищают электрическую сеть от опасных колебаний напряжения сети. Эту задачу выполняет УЗП.
УЗП защищает электрическую сеть от колебаний напряжения, которые могут привести к выходу из строя электроприборов и их возгоранию.
|
|
|
