Представим себе систему электропитания со всем множеством ее элементов: многокилометровыми высоковольтными линиями, трансформаторными подстанциями, воздушными и подземными кабельными линиями.
Рис.1 – Система электропитания
Наиболее опасными и масштабными по своему разрушительному действию являются удары молнии в воздушные линии электропитания (особенно – в пределах пяти километров от точки ввода к потребителю).
В результате – перекрытие изоляции, пожар и выход из строя всех включенных в сеть электроприборов. Именно поэтому, документ с гордым заглавием «ПУЭ», в своем пункте под номером 2.4.1 декларирует буквально следующее: Как известно, главными мишенями атмосферного разряда являются наиболее высокие объекты – в нашем случае это опоры высоковольтных линий (как и сами линии), а также другие элементы, в том числе и специально установленные молниеприемники. Не стоит также забывать и о возможности ударов молнии непосредственно в землю (что особенно вероятно в местности малоэтажных застроек). Получается, что опасность приходится ждать практически отовсюду – как «снизу», так и «сверху».
Рассмотрим подробнее.
«При воздушном вводе должны устанавливаться ограничители импульсных перенапряжений». А с этим уже, как говорится, не поспоришь.
Для отвода мощных импульсов тока молнии (10/350мкс) служат УЗИП, которые, согласно международного стандарта EN 61643, относятся к устройствам типа I.
Чешская фирма Saltek (г. Усти-над-Лабем) производит полнофункциональную линейку таких устройств – на базе разрядников, оксидно-цинковых варисторов, а также комбинированного типа (рис.2).
Последние представляют собой оптимальный вариант защиты, так как объединяют в себе преимущества мощных газонаполненных разрядников (максимальный ток – до 100кА) и быстрых чувствительных MOV-устройств (отсутствие сопровождающего тока, сверхмалое время срабатывания).
Рис.2 – Комбинированные разрядники типа I+II фирмы Saltek. Серия FLP-B+C MAXI
Кроме того, «на вооружении» у Saltek есть и чисто варисторные устройства – не менее быстрые (переход в режим «замкнуто» за 25нс) и не менее надежные. Зато существенно более экономичные, в сравнении с MAXI-серией.
Что естественно: MAXI-УЗИПы проектировались как основное средство защиты на вводах электропитания обширных и дорогих систем – в производственных зданиях, вычислительных центрах и так далее. Так что, хочется нам того, или нет, а за дополнительную безопасность всегда приходится платить. Но если стоимость защищаемого оборудования – десятки и сотни тысяч евро, неужто такой «запас прочности» окажется лишним? Навряд ли.
FLP-12.5 – линейка устройств типа I+II целиком и полностью построенная на варисторных компонентах (рис.3). При поступлении импульса перенапряжения на ее контакты – «закорачивается» и эффективно утилизирует ток, отводя его к заземляющим элементам. Величина этого тока – 12,5 кА, напряжение, при котором УЗИП срабатывает – 1.2 кВ. Таким образом, это устройство объединяет в себе характеристики как грубой, так и чувствительной защиты и оптимально подходит для установки в ГРЩ частных домов, коттеджей и других объектов с воздушным вводом при несущественном их удалении от трансформаторных подстанций.
Рис.3 – Комбинированные разрядники типа I+II фирмы Saltek. Серия FLP-12.5
Итак, щит укомплектован. Стоит ли предпринять еще какие-либо меры, либо же « на этом стоит остановится»? Давайте разберемся.
Согласно EN 60664-1, все множество потребителей электрической энергии делятся на четыре группы по признаку выдерживаемых ими перенапряжений импульсного характера – начиная с наименее уязвимых устройств (IVкатегория, 6 кВ), и заканчивая чувствительными приборами (I группа, 1.5 кВ). Соответствующий параметр устройств Saltek, указанный в графе «Уровень защиты по напряжению» составляет 1.5 кВ (для MAXI) и 1.2 кВ (для FLP-12.5).
Таким образом, эти УЗИП обеспечивают защиту устройств всех четырех типов и задача, формально, может считаться выполненной. Но! Электронная промышленность развивается настолько стремительно, а степень интеграции (а значит, увы, и чувствительности) растет просто молниеносно, так, что новейшим приборам размах импульса в 1.5 кВ может стать «не по плечу». Так и горят микропроцессорные блоки питания, UPS, модули управления, платы драйверов и т.д. Проще говоря – компьютеры, домашние кинотеатры, сервера и другая дорогостоящая техника.
Благо, у Saltek и здесь нашлось решение – однофазные модули УЗИП типа III, устанавливаемые непосредственно в подрозетники (рис.4). При этом, открываются прекрасные возможности для оптимального планирования – если отсутствует необходимость защищать по всем розеткам одновременно, то подключение УЗИП CZ-275A выгодно осуществить там, куда будут подключаться наиболее чувствительные приборы.
Рис.4 – CZ-275 A – устанавливается непосредственно в розетки потребителей