Стабилизаторы напряжения
Начнем рассмотрение со стабилизаторов питающего напряжения и по порядку рассмотрим вначале преимущества, а затем недостатки применения этого типа устройств.
Преимущества стабилизаторов напряжения
1. Обеспечивают постоянное стабильное напряжение для питания наших электроприборов 220 В. Стабилизаторы сглаживают скачки и небольшие колебания питающего напряжения, выдавая на выходе стабильное напряжение 220 В.
При снижении напряжения обычно ниже 160 В, либо при превышении им значения 280 В, стабилизаторы отключаются от внешней питающей сети и обесточивают внутренних потребителей. Тем самым предохраняя электроприборы от выхода из строя.
2. Подключенное через стабилизаторы напряжения оборудование остается работоспособным. Такие электроприборы, как аудио- и видеотехника очень чувствительны к отклонениям питающего напряжения. Повреждение этих приборов такие колебания напряжения не вызывают, но могут сказываться на качестве его работы. Применение стабилизатора обеспечивает надежную работоспособность такого оборудования.
3. При применении стабилизаторов напряжения прекращают мерцать электрические лампочки. Это существенно продлевает срок их службы.
Недостатки стабилизаторов напряжения
1. Большие габариты. В большинстве случаев стабилизаторы напряжения довольно громоздки, и для их установки необходимо выделять дополнительное место. Габариты зависят от мощности подключаемой нагрузки. Чем больше мощность, тем больше габариты применяемого стабилизатора.
Во время своей работы эти устройства нагреваются, поэтому им необходимо достаточное место для эффективного охлаждения корпуса самого стабилизатора, и его внутренних элементов.
В трехфазных электрических сетях обычно применяют три отдельных стабилизатора напряжения, установленных в каждую фазу. Если устанавливать один трехфазный стабилизатор, то в случае короткого замыкания или пропадания одной из фаз, стабилизатор отключится.
Все однофазные потребители, подключенные к любой из фаз будут обесточены до тех пор, пока не восстановятся нормальные условия работы стабилизатора. Это очень неудобно, поэтому чаще применяется установка трех отдельных стабилизаторов напряжения в каждую из фаз. А это в свою очередь значительно увеличивает габариты.
2. Цена. Покупка хорошего стабилизатора напряжения может обойтись в приличную сумму денег.
Стабилизаторы намного дороже, чем реле контроля напряжения. В большинстве случаев стоимость является решающим фактором при выборе устройств защиты, и большинство пользователей склоняются в стороны приобретения реле напряжения.
3. Стабилизаторы чувствительны к пыли и влажности помещения, в котором они установлены. Внутри стабилизатора находится трансформатор, большое электромагнитное поле, которое притягивает пыль. Поэтому место установки должно быть хорошо защищено от пыли и влаги.
4. Чувствительность стабилизаторов напряжения к различным электрическим помехам. Если в электрической сети часты электрические помехи, это приведет к тому, что электроника стабилизаторов начнет «глючить», они могут отключиться, обесточивая тем самым всю квартиру.
Ограничитель импульсных перенапряжений
- Преимущества в использовании ОПН
- Технические характеристики ОПН
- Устройство ограничителей импульсных перенапряжений
- Защита от импульсных перенапряжений
Среди множества защитных устройств широко известен такой высоковольтный аппарат, как ограничитель импульсных перенапряжений. Импульсные перенапрежения возникают в результате нарушений в атмосферных или коммутационных процессах и способны нанести серьезный вред электрооборудованию.
Основным средством защиты дома при попадании молнии служит громоотвод или молниеотвод. Но он не способен справиться с разрядом, проникшим в сеть через воздушные линии. Поэтому проводник, принявший на себя этот импульс, становится основной причиной выхода из строя электрооборудования и домашней аппаратуры, подключенной к данной сети. Чтобы избежать подобных неприятностей рекомендуется их полное отключение на период грозы. Гарантированная защита обеспечивается путем установки ограничителей перенапряжения (ОПН).
Преимущества в использовании ОПН
В обычных средствах защиты установлены карборундовые резисторы, а также соединенные последовательно искровые промежутки. В отличие от них в ОПН устанавливаются нелинейные резисторы, основой которых является окись цинка. Они объединяются в общую колонку, помещенную в фарфоровый или полимерный корпус. Таким образом, обеспечивается их эффективная защита от внешних воздействий и безопасная эксплуатация устройства.
Особенности конструкции оксидно-цинковых резисторов позволяют выполнять ограничителям перенапряжения более широкие функции. Они свободно выдерживают, независимо от времени, постоянное напряжение электрической сети. Размеры и вес ОПН значительно ниже, чем у стандартных вентильных разрядников.
Технические характеристики ОПН
Основной величиной, характеризующей работу ограничителя перенапряжения ОПН, является максимальное действие рабочего напряжения, которое может подводиться к клеммам прибора без каких-либо временных ограничений.
Ток, проходящий через защитное устройство под действием напряжения, называется током проводимости. Его значение измеряется в условиях реальной эксплуатации, а основными показателями служит активность и емкость. Общая величина такого тока может составлять до нескольких сотен микроампер. По этому параметру оцениваются рабочие качества ОПН.
Все импульсные ограничители способны устойчиво переносить медленно изменяющееся напряжение. То есть, они не должны разрушаться в течение определенного времени при повышенном уровне напряжения. Значения, полученные при испытаниях, позволяют настроить защитное отключение прибора по истечению установленного срока.
Величина предельного разрядного тока является максимальным значением грозового разряда. С ее помощью устанавливается предел прочности импульсного ограничителя при прямом попадании молнии.
Нормативный ресурс ОПН определяется и токовой пропускной способностью. Он рассчитывается для работы в наиболее тяжелых условиях, когда присутствуют максимальные грозовые или коммутационные перенапряжения.
Устройство ограничителей импульсных перенапряжений
Производители электротехники пользуются технологией и конструкторскими решениями, которые применяются в других электроустановочных изделиях. Прежде всего, это материал корпуса и габаритные размеры, внешний вид и прочие параметры. Отдельно решаются технические вопросы, связанные с установкой ОПН и его подключением к общим электроустановкам потребителей.
Существуют отдельные требования, предъявляемые именно этому классу устройств. Корпус ограничителя перенапряжений должен обеспечивать защиту от прямых прикосновений. Полностью исключается риск возгорания защитного устройства из-за перегрузок. При его выходе из строя на линии не должно быть коротких замыканий.
Современный ограничитель импульсных перенапряжений оборудуется простой и надежной индикацией. К нему может подключаться сигнализация дистанционного действия.
Навигация по записям
Усилие затяжки должно быть не таким сильным, чтобы сорвать резьбу, но и достаточно плотным. Теперь о схеме подключения.
При монтаже первой подключают фазу нагрузки, после ее закрепления — фазу входа. Традиционно монтируются в специальные боксы короба из негорючего пластика. В России наиболее применима двухтарифная политика, когда тариф за оплату электроэнергии в ночные часы с
Кроме вводного автомата монтируют и другие устройства для распределения электроэнергии, защиты людей и оборудования. В некоторых видах этих приборов клеммы расположены снизу. Но установить все элементы, произвести подключение счетчика к нагрузке электроприборам , без подключения питания можно самостоятельно.
Счётчики трансформаторного включения в основном применяются в узлах учёта промышленных предприятий. Иногда в коробке, кроме однофазного счётчика и паспорта, может оказаться руководство по эксплуатации. В современных сетях наиболее широкое распространение получили двухполюсные автоматические выключатели. Конкретная цифра указывается в сопроводительном документе.
Рекомендуем: Составление смет на электромонтажные работы
Посмотрите подключение счетчика в видео-формате. Известно, что пик электрических нагрузок приходится на утренние и вечерние часы. Вообще, подключение электросчетчика, схема которого известна, особого труда не составит.
Ранее было нормально, что электросчетчик мог быть рассчитан на номинальный ток в 5 Ампер, но с широким распространением мощных бытовых приборов этого явно недостаточно, поэтому широкое применение нашли счетчики с более высоким номинальным током нагрузки. В некоторых видах этих приборов клеммы расположены снизу. В принципе, все аналогично, только фаз в данном приборе не одна, а три. Основные требования Основные правила монтажа и подключения приборов учета определяются п.
Подготовка к монтажу
Чтобы избежать путаницы при возникновении каких-либо неисправностей обязательно сделайте отметки с номером квартиры на ваших автоматических выключателях и счетчике. На клеммнике расположены шесть фазных клемм, расположенных парами — три приходящих и три отходящих и седьмая, нулевая. Сразу скажем, что подключение счетчика любого типа, в том числе и двухтарифного, производится по одной схеме. А соединительная схема остается той же самой.
Для этого необходимо подключить однополюсный автомат от любой отходящей фазы счетчика, а второй провод взять от нейтральной шины зануления. Иногда в коробке, кроме однофазного счётчика и паспорта, может оказаться руководство по эксплуатации. Разберёмся в тонкостях установки Все работы по установке счетчиков должны вестись, во-первых, теми организациями, которые имеют на это полномочия, а во-вторых, квалифицированным персоналом, имеющим нужный допуск. Электронные счетчики имеют цифровой интерфейс, который позволяет дистанционно считывать с них различные данные, а также программировать их на многотарифный учет по двум и более тарифам, которые распространяются на определенные временные промежутки. От вводного автомата обычно это двухполюсное устройство , один фазный провод подсоединен на 1-й контакт электросчетчика, а вторую клемму перемычка соединяет с распределительным автоматом как подключить автомат, равно и как подключить счетчик, видно из прилагаемых схем.
Установка и подключение электросчетчика СЕ101 S6 — Энергомера
Виды УЗИП и принципы работы
Все приборы УЗИП имеют одно назначение, защиту оборудования в электросетях от импульсного перенапряжения. Достижение этой цели осуществляется разными путями, поэтому изделия отличаются по принципу работы и конструкции.
На графиках справа показано как УЗИП срезает импульс перенапряжения
Искровые разрядники – работают по принципу искрового разряда в промежутках между проводниками фазы и заземления.
В перемычку между этими линиями ставится разрядник с разрывом цепи, воздушный зазор рассчитан на пороговое значение перенапряжения. При превышении установленного порога, воздушный зазор пробивается, ток с фазного проводника уходит в контур заземления, не доходя до бытовой техники и другого оборудования.
Вентильные разрядники – работают по такому же принципу, но с одной стороны воздушного зазора находится сопротивление, которое рассеивает энергию импульса напряжения.
Модели УЗИП на разрядном принципе имеют большие габариты, используются в сетях высокого напряжения на участках между ЛЭП и трансформаторных подстанций, это старые, но надежные конструкции. Постепенно их вытесняют ОПН (Ограничители напряжения).
Ограничители перенапряжения — в данном случае в качестве перемычки ставят варисторы обладающие свойствами нелинейного резистора. Для не посвященных, варисторы обладают уникальными вольт — амперными характеристиками для пропускания больших токов высокого напряжения.
Основой состава варистора является оксид цинка с добавлением окисей разных металлов, в такой смеси создается структура последовательности p-n переходов. Пропорции состава примесей и концентрация определяют пороговое напряжение, при котором p-n переходы открываются и ток устремляется в заземляющий контур. После снижения напряжения до установленной нормы p-n переходы закрываются, ток снижается до нулевого значения. Таким образом, импульсы перенапряжения отводятся от цепи потребителей.
Виды малогабаритных варисторов
Преимущество последней технологии в том, что она позволяет изготовить приборы компактные приборы в широком диапазоне величин напряжения, которые можно устанавливать в РЩ квартир и частных домов.
Недостаток приборов на варисторах в том, что элементы тепловой защиты после срабатывания подлежат замене, это снижает ресурс работы до 20 срабатываний. Для быстрого извлечения и установки УЗИП в цепи предусматривают специальные съемники.
Технические характеристики
Ни одно описание устройств не обходится без информации о технических характеристиках. ОИН-1 имеет такие характеристики:
- Длительно выдерживает напряжение до 275В, при стандартной частоте в 50 Гц.
- Устанавливается на дин-рейку.
- Ширина 17,5мм, что совпадает с размерами однополюсного автомата.
- Во время работы потребляет ток 0,7 мА, при 275В.
- Соответствует ГОСТам и прошёл сертификацию, поэтому может выдерживать импульсы до 10 кВ, с Iкз=5000А.
- Есть версия ОИН-1С, оборудованная световым индикатором наличия напряжения в сети.
- Клеммники позволяют подключать токопроводящие жилы от 4 до 16 мм.
Причины возникновения импульсного перенапряжения
ИП может происходить как по технологическим, так и по природным причинам. В первом случае резкий перепад разности потенциалов происходит, когда на трансформаторной подстанции, откуда идет питание конкретной линии, возникает коммутационная перегрузка. Импульсное перенапряжение, вызванное природными причинами, случается, когда во время грозы мощный разряд бьет в молниезащиту сооружения или линию электрической передачи. Независимо от того, чем вызван скачок напряжения, он может быть очень опасен для домашней электросети, поэтому для эффективной защиты от него требуется подключить УЗИП.
Устройство
Если посмотреть на фото ограничителя от перенапряжения, то можно быстро разобраться даже на глаз во многих частях, из которых он состоит. Во главе угла тут варистор, который берет на себя роль переменного нелинейного резистора. Их в составе несколько штук. Все они размещаются в корпусе, которые выполнен из фарфоровой части и полимеров высокой прочности.
По конструкции ОПН создается таким образом, чтобы вся система была полностью безопасна от возгораний и взрывов. Особенно это характерно в моменты, когда происходит замыкание.
Очень многое в данном случае зависит от того, куда вы хотите поставить этот прибор. Из-за этого фактора подбираются виды ограничителей перенапряжения. Есть те, кто созданы для защитных функций на линиях электропередач и на оборудовании громоздких промышленных объектах.
Если же говорим про приборы, используемые в квартирах, частных домах и дачах, то они компактны. Их главная функция – предохранение электрических устройств от пиковых показателей.
У них всегда есть удобные крепежные элементы, да и над дизайном уже стали неплохо работать, хотя обычно это элементы находятся далеко от человеческих глаз. Уже есть специальные пульты дистанционного управления и индикаторы, которые влияют на режимы работы.
Что входит в модульный ограничитель:
- Корпус
- Предохраняющая часть
- Сменный варистор
- Указывающий износ модуль варистора
- Зажимные насечки
- Принципы работы
Некоторые технические характеристики опн вам уже известны, а вот принципы их жизнедеятельности не совсем. Вольтамперные характеристики (ВАХ) действуют нелинейно у варисторов. Для их трудоспособности необходим материал с примесями окиси цинка и оксидами иных металлов.
Резистор находится в состоянии покоя, когда напряжение соответствует значениям по номиналу. В варисторах совсем незначительные величины, что объясняется характером емкости.
Если возникает какой-то импульс, который может в конечном итоге привести к поломке изоляционных свойств, то ОПН переносит серьезные колебания тока. Перенапряжения не происходит, а величина в электрооборудовании быстро снижается до безопасных величин.
Включение в однофазную цепь
Фазный провод цепи выступает в роли начальной обвивки в однофазных трансформаторах, где оптимальные показатели силы тока приближаются к 100 А или более. Вторичная катушка пропускает ток не более 5 А. Монтаж электросчетчика производится методом разрыва основного силового кабеля. При этом запрещается подсоединять перед установленным устройством какие-либо коммуникации для потребительских нужд.
В цепи однофазного электросчетчика монтируются два автомата: один предназначается для снятия электротока при смене устройства, а другой непосредственно для отключения внутренней проводки потребителя для замены разводки или ремонта неполадок в цепи. Схему установки электрического счетчика можно найти на обратной панели самого прибора.
В заключении можно сказать, что при монтаже электрических учетных измерителей необходимо учитывать все факторы, влияющие на работу. Их можно устанавливать независимо от технических характеристик. Это обуславливается возможность подключения ТТ и других элементов, стабилизирующих их работу.
Схема подключения ограничителя импульсных перенапряжений
Здесь привожу несколько типовых схем подключения устройств защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП). Ниже вы найдете однофазные и трехфазные схемы для разных систем заземления: TN-C, TN-S и TN-C-S. Они наглядные и понятные для простого человека.
Сегодня существует большое количество производителей УЗИП. Сами устройства бывают разных моделей, характеристик и конструкций. Поэтому перед его монтажом обязательно изучите паспорт и схему подключения. В принципе, суть подключения у всех УЗИП одинаковая, но все же рекомендую сначала прочитать инструкцию.
Во всех выложенных схемах присутствуют УЗО и групповые автоматические выключатели. Их я указал для наглядности и полноты распределительного щитка. Эта «начинка» щитка у вас может быть совсем другая.
1. Схема подключения УЗИП в однофазной сети системы заземления TN-S.
На данной схеме представлен УЗИП серии Easy9 производителя Schneider Electric. К нему подключаются следующие проводники: фазный, нулевой рабочий и нулевой защитный. Здесь он устанавливается сразу после вводного автомата. Все контакты на любом УЗИП обозначены. Поэтому куда подключать «фазу», а куда «ноль» можно легко определить. Зеленый флажок на корпусе указывает на исправное состояние, а красный флажок сигнализирует о неисправной касете.
Представленное устройство относится к классу 2. Оно одно самостоятельно не способно защитить от прямого удара молнии. Грамотный выбор УЗИП это сложная и уже отдельная тема.
Также рекомендуется защищать устройства УЗИП с помощью предохранителей.
Думаю тут все понятно.
Ниже представлена аналогичная схема подключения УЗИП, но уже без электросчетчика и с использованием общего УЗО.
2. Схема подключения УЗИП в трехфазной сети системы заземления TN-S.
На схеме также изображен УЗИП производителя Schneider Electric серии Easy9, но уже для 3-х фазной сети. На рисунке изображено 4-х полюсное устройство с подключением нулевого рабочего проводника.
Еще существует 3-х полюсное УЗИП этой же серии. Оно применяется в системе заземления TN-C. В нем нет контакта для подключения нулевого рабочего проводника.
3. Схема подключения УЗИП в трехфазной сети системы заземления TN-C.
Здесь изображен УЗИП фирмы IEK. Данная схема представляет собой обычный вводной щит для частного дома. Он состоит из вводного автомата, электросчетчика, УЗИП и общего противопожарного УЗО. Также на схеме показан переход с системы заземления TN-C на TN-C-S, что требуется современными нормами.
На первом рисунке изображен 4-х полюсный вводной автомат, а на втором 3-х полюсный.
Сфера применения
Ограничитель типа ОИН-1 используется достаточно часто. Его подключают в вводные щитки или для учёта потребителей. Желательно подключать его до счетчика, чтобы обезопасить и его.
Маркировка от производителя
Если необходимо построить дом и подсоединить всю территорию усадьбы к источнику электрической энергии – в техническом плане для такого подключения уже прописана норма установки ОИН-1 для защиты от скачков напряжения. Но это указание выполняется в основном, как прописано в правилах устройства электроустановок – при воздушном вводе провода.
Вам это будет интересно Самодельный токопроводящий клей
https://youtube.com/watch?v=hCVfbxS1ZJw
Защита от импульсного перенапряжения: частный дом с трехфазным питанием
Разбираю принципы подключения УЗИП на примере разных систем заземления.
Схема подключения УЗИП для трехфазного питания дома по системе TN-S
Защита проводки возложена на:
- трехполюсный вводной автоматический выключатель;
- однополюсные и трехполюсные автоматы отходящих линий;
- устройство защиты от импульсных перенапряжений комбинированного типа 1+2+3.
Учетом электроэнергии занимается трехфазный электросчетчик. После него в цепях рабочего нуля образована дополнительная шинка N1. От нее запитываются все потребители.
Шинки N и РЕ, модуль УЗИП подключены стандартным образом.
При раздельном использовании защит классов №1, 2, 3 следует распределять их по зонам I, II, III.
Проникновение импульсов перенапряжения со всех сторон потенциалов фаз, рабочего нуля и соединенного с контуром земли оборудования блокирует включение модулей между шинами фаз, нуля и РЕ.
Схема подключения УЗИП: 2 варианта для трехфазного питания дома по системе TN-C
В предлагаемой разработке показан не чистый вариант подключения защит под систему заземления TN-C, а рекомендуемая современными требованиями модификация перехода на TN-C-S с выполнением повторного заземления.
Проводник PEN по силовому кабелю от питающей трансформаторной подстанции подается на свою шинку, которая подключается перемычкой к сборке рабочего нуля и шине повторного заземления.
Трехполюсный УЗИП, включенный после вводного автомата, защищает электрический счетчик и все его цепи, включая УЗО, от импульсов перенапряжения. Напоминаю, что он должен монтироваться в отдельном несгораемом боксе.
При отсутствии повторного заземления нижняя клемма модуля УЗИП подключается на шину PEN проводника отдельной жилой, а проводка работает чисто по старой системе TN-C.
Еще одна методика снижения нарастающего фронта броска импульса перенапряжения показана ниже. Здесь работают специальные реактивные сопротивления — дросселя LL1-3 с индуктивностью от 6 до 15 микрогенри, подбираемые расчетным путем.
Они используются при близком расположении оборудования для создания небольшой задержки срабатывания защиты, необходимой по условиям селективности.
Их монтируют в отдельном защитном щитке совместно с УЗИП. Так проще выполнять настройки и периодические обслуживания, профилактические работы.
Считаю, что необходимо указать еще на один вариант использования ограничителей перенапряжения и разрядников, которым иногда пренебрегают владельцы сложной электронной техники.
В отдельных ситуациях, как было у меня в электротехнической лаборатории на подстанции 330 кВ. Настольный компьютер подвергался различным видам облучения электромагнитных полей с частотами низкого и высокого диапазонов. Это сказывалось на отображении информации и даже быстродействии.
Выход был найден за счет создания мощного экранирующего чехла и подключения его к отдельному функциональному заземлению.
Однако при ударе молнии в рядом расположенную почву или молниезащиту такой путь может стать источником опасности. Исправить ситуацию позволяет метод создания дополнительной гальванической развязки.
Ее создают подключением разрядника. У меня использовалась разработка компании Hakel, как показано на картинке выше.
