Устройства защиты от импульсных перенапряжений

Принцип действия УЗИП

Устройства УЗИП защищают электрические сети и электрооборудование от повышенного напряжения, вызванного прямым или удаленным разрядом молнии. Непрямой разряд молнии выводит из строя работу не только пораженного объекта, но и соседних объектов, если они объединены между собой кабельными коммуникациями, водопроводными трубами и др.Распространенным видом импульсного перенапряжения являются индуктированные перенапряжения, связанные с распространением помех через электромагнитное поле.

Импульсные перенапряжения могут возникать и по другим причинам, например, когда электросеть не выдерживает работы мощного электрического оборудования.Поэтому для бесперебойной работы обязательно требуется защита от импульсных перенапряжений.

Принцип действия всех УЗИП заключается в ограничении переходных перенапряжений и отводе импульсов тока. Устройство содержит по крайне мере один нелинейный элемент – варистор, диод и др.

УЗИП защищает участок сети определенной длины, обусловленной параметрами волны воздействующего перенапряжения, а также типом кабельной линии.

Типы и область применения УЗИП

Чтобы правильно выбрать и купить устройство защиты от импульсных перенапряжений, нужно знать, в какой сфере оно будет применяться.

Существует три типа УЗИП – коммутирующие, ограничивающие и комбинированные. К коммутирующим относятся искровые разрядники, газоразрядные трубки, тиристоры. В качестве нелинейных устройств в УЗИП ограничивающего типа используются варисторы и диоды. Комбинированные представляют синтез элементов двух предыдущих типов – они могут и коммутировать, и ограничивать напряжение.

Существуют устройства защиты от импульсных перенапряжений для бесперебойной работы систем электроснабжения. Это  мощные УЗИП классов I, I+II, класса II, класса II для систем постоянного тока, класса III и УЗИП в защитной оболочке.

УЗИП I класса предназначены для защиты от прямых ударов молнии в сеть или в те места, где объекты находятся на небольшом расстоянии от молниеотвода. Устанавливаются на вводе питания в объект (ГРЩ, ВРУ).

УЗИП класса II предназначены для защиты токораспределительной сети объекта от коммутаторных помех или используются в качестве второй ступени защиты при ударе молнии. Устанавливаются в распределительных щитах.

Устройства защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП) класса II для систем постоянного тока применяются для защиты полюсов в системах постоянного тока. Они представляют собой двухполюсное УЗИП класса II комбинированного типа. 

УЗИП класса III предназначены для защиты потребителей от остаточных перенапряжений после срабатывания УЗИП первой и второй ступени защиты, от наводок во внутренней информационно-распределительной сети объекта.

Для информационных систем есть следующие виды устройств защиты от импульсных перенапряжений, цена которых отличается от первого вида. 

Это УЗИП комбинированного типа для защиты оборудования слаботочных цепей, предназначенные для сохранения систем передачи данных, управления, контроля и измерения, а также передачи информации с помощью различных видов интерфейсов. Также мы предлагаем универсальные УЗИП для промышленного Ethernet.

В зависимости от типа защиты от импульсных перенапряжений различается и цена оборудования.

Не знаете какой УЗИП выбрать?
Воспользуйтесь алгоритмом выбора УЗИП 

Устройства защиты от импульсных перенапряжений Энергия ОП (УЗИП)

Характеристики:

Название модели Oграничитель импульсных перенапряжений ОП 3P 40-65кА 400В с индикацией ЭНЕРГИЯ

Артикул Е0705-0007

Класс защиты B (класс I)

Номинальное напряжение AC, В 400

Количество полюсов 3

Номинальный разрядный ток IN, кА (форма волны, мкс) 40 (10/350)

Максимальный разрядный ток IMAX, кА (форма волны, мкс) 65 (10/350)

Уровень напряжения защиты, не более, кВ 2

Время реакции, не более мс 25

Ток короткого замыкания, кА 10

Климатическое исполнение и категория применения по ГОСТ 14254 УХЛ4

Степень защиты IP20

Условия эксплуатации, ⁰С от -40 до +70

Минимальная партия, шт. 1

Ограничители импульсных перенапряжений (защита от токовых импульсов)

Ограничители импульсных перенапряжений (устройства защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП)) предназначены для защиты высокоточного электронного оборудования от перенапряжения импульсного характера, вызванных прямым ударом молнии, наводками от грозовых разрядов и коммутациями различного технологического оборудования.

 
Преимущества ограничителей импульсных перенапряжений:
– весь спектр для номенклатуры для построения защиты любого типа: I (B), II(C) и III(D), а также комплексной многоступенчатой защиты;
– исполнения для эксплуатации во всех системах защитного заземления;
– сменные модули для возможности быстрой замены;
– визуальная индикация срабатывания;
– наличие удаленной сигнализации срабатывания;
– исполнения для установки до счетчика электроэнергии;
– исполнения для защиты сетей Ethernet;
 

Типы ограничителей импульсных перенапряжений

• УЗИП типа 1 (B)
  Устройства OptiDin OM-I предназначены для выравнивания потенциалов при прямом попадании молнии. Такие ограничители имульсных перенапряжений устанавливаются на входе внешних проводников в главном распределительном щите и содержат сменные подключаемые варисторы. Устройства OptiDin OM-I доступны как с дистанционной сигнализацией, так и без нее. Монтаж на DIN-рейку 35 мм.
  
   
• УЗИП типа 2 (C)
  Устройства OptiDin OM-II предназначены для отвода энергии импульсов перенапряжения в системах электрораспределения зданий. Они, как правило, устанавливаются во второстепенных распределительных щитах и содержат встроенный подключаемый варистор, кодируемый в соответствии с напряжением. Устройства OptiDIn OM-II доступны как с дистанционной сигнализацией, так и без нее. Монтаж на DIN-рейку 35 мм.
   
• УЗИП типа 3 (D)
  Эти устройства предназначены для защиты концевых устройств от импульсов перенапряжения в системах электрораспределения. Все УЗИП типа 3 имеют оригинальную конструкцию с термоотключающим устройством, которое в то же время является элементом противопожарной защиты. Рекомендуется устанавливать эти устройства как можно ближе к защищаемому оборудованию.

Если какие либо изделия Вам не удалось найти на нашем сайте, позвоните нашим менеджерам
и они помогут Вам подобрать адекватную замену.

Weidmuller: система защиты от импульсных перенапряжений – Компоненты и технологии

Немецкая фирма Weidmuller Interface (www.weidmueller.de) — мировой лидер по качеству и номенклатуре комплектующих элементов для автоматизации промышленных объектов и инсталляции зданий. Она хорошо известна как производитель клемм, коннекторов и электромонтажного инструмента высочайшего класса. Кроме того, одним из основных направлений деятельности фирмы является производство недорогих электронных модулей для защиты от импульсных перенапряжений.

Интерес к этой теме не случаен. Вместе с началом применения электричества на производстве и в жилых домах возникла проблема импульсных помех. Все мы видели искажения изображения на экране телевизора, когда соседи включают дрель, и встречались с таким бытовым понятием, как «вышибает пробки» во время грозы. Все это самые простые примеры воздействия кратковременных выбросов напряжения — импульсных помех. На современном автоматизированном предприятии рядом находятся силовые электрические машины, электрогенераторы, компьютеры, датчики, кабели с сигналами электропитания и шины передачи цифровых данных, каждый из которых производит свое электромагнитное поле, создающее наведенный заряд в соседних чувствительных электронных приборах и может вывести их из строя. Но самые разрушительные последствия может иметь удар молнии, наводящей кратковременный импульс огромной энергии в цепях электроразводки зданий. Решению проблемы было положено начало в 1989 году вместе с принятием международной Директивы по электромагнитной совместимости 89/336/EEC, наложившей ограничения на уровни излучения электромагнитных помех.

Защита от перенапряжений входит в концепцию электромагнитной совместимости, что было законодательно закреплено во многих странах. Это вызвало к жизни целую отрасль по производству устройств защиты от импульсных помех и грозозащиты.

Статистика говорит, что, например, в Германии одна треть отказов электроники вызвана воздействием перенапряжения, что одновременно на нашей планете случается до 2000 гроз, а только в России 7% всех пожаров в жилых домах происходит от попадания молний.

Необходимость установки системы защиты от импульсных помех, в том числе и от ударов молний, очевидна, когда речь идет о складах боеприпасов и взрывчатых веществ, на нефте- и газоперерабатывающих заводах. Очень важно установить ее на промышленных предприятиях, где это предписано ПУЭ (Правилами устройства электроустановок) и стандартами ГОСТ. Но, к сожалению, для частных домов и коттеджей в российских инструкциях еще не является обязательной установка системы грозозащиты и защиты от перенапряжений. Такая необязательность имеет высокую цену. При ударе молнии наведенные импульсные помехи могут повредить компьютерную сеть, дорогие электрические и электронные приборы, может пострадать человек. Установка системы грозозащиты, стоимость которой неизмеримо ниже потерь, принесенных одним ударом молнии, исключит риск.Иначе чем мы отличаемся от людей, живших 200 лет назад и пытавшихся защититься от грозы беспрерывным колокольным звоном?

Что такое перенапряжение?

Перенапряжением является уровень прикладываемого к прибору или системе напряжения, превышающего предписываемый стандартом, при котором возможно нарушение изоляции или работоспособности устройства за определенный период времени.

Здесь мы будем рассматривать перенапряжение как импульсные помехи со временем нарастания фронта менее единиц миллисекунд. Основными причинами их возникновения являются:

• молнии, возникающие при грозе;
• переходные процессы при переключении;
• электростатический разряд;
• неисправное оборудование.

Грозовые разряды (молнии) несут в себе токи порядка 200 кА. При ударе молнии в атмосфере создается канал ионизированного воздуха, по которому происходит разряд. Длительность импульса может достигать 1–500 мкс, а напряжение — 100 кВ. Как правило, 90% энергии отводится внешними громоотводами, а 10% попадает в электрические цепи здания, что может повлиять на электрические или электронные приборы как прямым воздействием тока, так и через наведенные потенциалы.

Переходные процессы при переключении встречаются в жизни намного чаще, чем разряды молний. Например, в обычной сети электропитания переменного тока при переключении силовых приборов или короткогозамыкания возникает очень быстрое изменение тока со временем нарастания фронта импульса менее единиц микросекунд. В системах с реактивной нагрузкой это вызывает переходные процессы, ведущие к возникновению перенапряжения в виде высокочастотных колебаний или высоковольтных пиков напряжения.

Электростатический разряд (ESD) возникает при освобождении заряда, накопленного при трении. Заряд может достигать десятков тысяч вольт. Такой импульс может вывести из строя, например, электронную микросхему при ее пайке, если монтажник не надел на руку заземляющий браслет.

Компоненты для построения устройств защиты от импульсного перенапряжения

Основным принципом защиты от перенапряжения является подавление импульсной помехи длительностью менее единиц микросекунд. Для этого нужно, чтобы защитное устройство имело время реакции меньше длительности импульса перенапряжения, поглощало его энергию в количестве, достаточном для устранения его воздействия на систему, имело остаточное напряжение, близкое к номинальному значению напряжения защищаемой цепи.

В устройствах защиты от перенапряжения фирма Weidmuller использует три типа электронных приборов. Это газоразрядное устройство, варистор и суппрессор-диод (рис. 1).

Рис. 1

Газоразрядное устройство содержит трубку, заполненную аргоном или неоном и имеющую электроды, сделанные из специального сплава. Все это помещено в стеклянный или керамический корпус. Когда к такому устройству прикладывается высокое импульсное напряжение со скоростью около 1 кВ/мкс, в трубке возникает разряд. Чем меньше скорость нарастания фронта, тем выше должно быть напряжение, «зажигающее» разряд. Через такое устройство может проходить ток до 100 кА. Несмотря на отличную способность снижать напряжение, газоразрядник имеет время реакции от сотен наносекунд до единиц микросекунд, что в десятки раз медленнее по сравнению с металлооксидными варисторами. Эти электронные приборы по своей сути являются резисторами с сопротивлением, зависящим от приложенного напряжения, изготавливаются из оксида цинка и имеют форму диска. При повышении напряжения выше номинального варисторы в течение 25 нс резко повышают сопротивление, ограничивая сигнал до величины остаточного напряжения порядка ста вольт. Такие приборы способны работать с током до 40–80 кА. Недостатком варисторов является их старение после каждого разряда, что сокращает время службы прибора до нескольких лет. Его емкость составляет более 1000 пФ и не позволяет использовать варисторы для защиты сигналов с частотой выше 100 кГц. В таких случаях лучшим решением является применение быстродействующего суппрессор-диода. Он работает по принципу стабилитрона, но отличается от него скоростью переключения, лежащей в пикосекундном диапазоне, и способностью пропускать ток до 200 A.

Каждый из описанных приборов не является идеальным подавителем помехи, поэтому в устройствах защиты от перенапряжения фирмы Weidmuller используются комбинации этих электронных приборов.

Когда импульс перенапряжения с амплитудой 10 кВ и скоростью нарастания фронта порядка 1 кВ/мкс поступает на вход схемы, изображенной на рис. 2, он вызывает разряд в газоразрядной трубке, который снижает амплитуду импульса до 600–700 В. Варистор снизит напряжение до 100 В. При проходе через суппрессор-диод амплитуда снижается до 35 В. Последовательность срабатывания этих устройств определяется индуктивностями. Если фронт импульса перенапряжения на входе системы пологий, то есть скорость его нарастания меньше 1 кВ/мкс, то разряда в газоразрядной трубке не возникает, а импульс перенапряжения подавляется следующими ступенями защиты — варистором и суппрессор-диодом.

Рис. 2

Защита цепей электропитания

В системе защиты от перенапряжений, предлагаемой фирмой Weidmuller, объектом защиты от перенапряжения являются цепи электропитания, контрольно-измерительные линии и сети передачи данных внутри здания (завода, жилого дома, учреждения и т. д.). Поэтому принципы и средства внешней защиты в этой статье не рассматриваются.

Основным принципом защиты цепей электропитания является разделение всех приборов по классу изоляции согласно национальным стандартам и на зоны защиты. Зона защиты характеризуется наличием полностью замкнутого экранированного контура, который обеспечивает эквипотенциальное заземление. Например, это может быть металлический фасад здания или металлическая арматура стен. Линии электропитания, пересекающие этот контур, должны быть защищены. Внутри этой зоны могут быть устроены зоны защиты следующего, более низкого, уровня. Смысл этого разделения в том, что не нужно, например, каждый станок индивидуально защищать от прямого удара молнии. Достаточно разделить все приборы на группы и защитить каждую группу соответственно.

Согласно такому принципу защита от перенапряжения имеет три уровня (рис. 3). Защита от молний с уровнем до 6 кВ располагается на входном распределительном щите, сразу после главных предохранителей. После счетчика электроэнергии на электрощите располагаются устройства защиты с уровнем 4 кВ. Примером может служить распределительный щиток, расположенный на каждом этаже жилого дома. Защита же электрического оборудования и электронных приборов с уровнем 2,5 кВ размещается непосредственно рядом с защищаемым объектом. Например, компьютер включается в розетку со встроенной защитой.

Рис. 3

Все устройства для защиты от перенапряжения соответствуют международному стандарту CEI IEC61643-1, принятому в 1998 году, который определяет уровни защиты как классы I, II и III.

Устройства, классифицированные по первому классу, срабатывают в самых экстремальных условиях — при прямом попадании молнии, при токах не менее 20 кА. Стандарт предписывает тестовое время нарастания фронта импульса тока 10 мкс, а время спада импульса до половины значения — 350 мкс. В технической документации это обозначается как характеристика кривой импульса 10/350 мкс.

Фирма Weidmuller предлагает устройства первого класса для молниезащиты (рис. 4) PU 1 TSG+, которые содержат газоразрядную трубку и могут пропускать ток 50 кА при уровне напряжения защиты 0,9 и 1,5 кВ и времени реакции менее 100 нс. PU 1 TSG пропускает ток 35 кA, срабатывает при 0,9 и 1,5 кВ; время реакции менее 1 мкс. Все эти приборы содержат электронную схему управления, которая при возникновении импульса перенапряжения сразу же зажигает разряд в трубке, тем самым снижая порог защиты и уменьшая время реакции. Обе модели работают в диапазоне температур от –40 до +85 °С, имеют индикатор исправности электронного блока и сертифицированы согласно стандартам UL и KEMA.

Рис. 4

Существуют также устройства защиты первого класса, содержащие мощные варисторы (рис. 5). Для четырехпроводных систем электроразводки, например, TN-ТТ с объединенными нейтральным проводом и землей (L1-L3, PEN) предназначены блоки PU 3 B (230/400 В, 20 кА). Они содержат сменные модули с дисплеями индикации. При прохождении импульса перенапряжения индикатор меняет цвет с зеленого на красный. При визуальном осмотре сработавшие съемные модули заменяются. Блоки имеют два выхода соединения с землей для увеличения скорости отвода тока. Модель PU 3 BR имеет встроенное реле для фиксации состояния варистора при удаленном контроле результатов диагностики системы. Для пятипроводных систем разводки электропитания, например, TN-TS с раздельными линиями нейтрали и земли (L1-L3, PE, N), применяются блоки с четырьмя съемными модулями PU 4 B(BR) (230/400 В 25 кА). Все устройства крепятся на рейку TS35 и устанавливаются внутри корпуса или на распределительном щите.

Рис. 5

Устройства защиты от перенапряжения, принадлежащие ко второму классу, применяются в цепях разводки электропитания. Для однополюсного подключения стандарт предписывает тестовый ток 15 кА и характеристику кривой тестового импульса 8/20 мкс, а для 3- и 4-полюсного подключения — 100 кА и 8/20 мкс соответственно.

В номенклатуре фирмы имеется широкий спектр блоков типа PU x C(CR) (рис. 6), содержащих от 1 до 4 съемных модулей с различными комбинациями варисторов и встроенными реле для работы с напряжениями 115, 230, 470 В. Модели PU 4 C TT предназначены специально для применения в четырехпроводной системе типа TN-ТТ и содержат оранжевый модуль, содержащий газоразрядник для подключения между нейтральным проводом и землей.

Рис. 6

Устройства третьего класса предназначены для защиты оборудования: компьютеров, машин, станков. Тестовое напряжение составляет 20 кВ, ток — 10 кА, характеристика импульса 8/20 мкс.

Серия приборов для защиты от перенапряжения третьего класса PU D (рис. 7) служит для защиты низковольтного оборудования и электронных приборов от наведенных потенциалов и переключений в сети. PU D устанавливаются после PU C непосредственно перед защищаемым прибором. Уровень защиты цепей — до 16 А. К устройствам защиты III класса относят также и переходники типа PU D ZS (рис. 8) для цифрового и аналогового телефонного оборудования, а также телефонные розетки для аналогового и ISDN-сигналов (рис. 9).

Рис. 7

Рис. 8

Рис. 9

Примеры инсталляции системы защиты цепей электропитания в промышленном здании и в типовом жилом доме показаны на рис. 10–11. Цифры рядом со значками молнии обозначают класс устройства защиты.

Рис. 10

Рис. 11

Как правило, система защиты от перенапряжения закладывается на этапе проектирования дома. Правильное планирование конструкции здания и электроразводки позволяет снизить цену системы защиты. Очень важным элементом защитной системы является правильное заземление. На рисунках видно, что оно представляет собой замкнутый контур, включая громоотвод на крыше и проводник максимально возможной площади под зданием. На разных уровнях заземление соединяется с арматурой стен, создавая везде единый эквипотенциальный контур. Уровень сопротивления земляной цепи по российским стандартам не должен превышать 10 Ом. За рубежом этот показатель составляет 2–8 Ом. Для этого площадь поперечного сечения штыря, идущего в землю, увеличивают до тех пор, пока не будет достигнут нужный уровень сопротивления земляной цепи. Для уменьшения сопротивления в землю также вкапывается медный лист, чтобы увеличить площадь контакта с землей. Если сопротивление земли будет недостаточно малым, вся система защиты от перенапряжения не будет работать, поскольку не будет обеспечен достаточный отвод тока, часть которого уйдет в цепи электропитания, повреждая электрооборудование и приборы.

Защита от перенапряжения контрольно-измерительных линий

Современные технологии автоматизации производства представляют собой широкое поле для внедрения систем защиты от перенапряжения для контрольно-измерительных линий. Здесь выявляются наиболее критичные участки, повреждения на которых могутпривести к самым тяжелым последствиям. Например, на тепловой электростанции уровень температуры в огромных башнях-охладителях измеряется датчиком. Сигнал от датчика идет по длинным проводам в здание, где происходит сбор информации для обработки в контроллере. И около датчика, и около контроллера ставится защита от перенапряжения. Настоящей мечтой автомобилистов является реально действующая за рубежом система защиты сигналов управления светофорами на базе PU 2 C.

В отличие от зонной концепции защиты цепей электропитания, система защиты контрольно-измерительных линий базируется на типе защищаемого сигнала.

Некоторые исполнительные устройства требуют управления дискретным сигналом. Например, переключатели, входы контроллеров управления, фотоэлектрические барьеры, датчики положения, шаговые двигатели, др. Обычно такие сигналы имеют общий относительный потенциал, который может подсоединяться или не подсоединяться к потенциалу земли. Защита таких схем, соединенных с земляным потенциалом, содержит газоразрядник, варистор и суппрессор-диод, разделенные индуктивностями. Weidmuller предлагает применять в таких случаях устройства типа MCZ, DKU, EGU, LPU. В схемы, не соединенные с земляным потенциалом, между общим потенциалом и земляным устанавливается газоразрядное устройство. Рекомендуемая схема защиты — LPU.

Аналоговые сигналы нуждаются в защите при осуществлении измерений. Например, двухпроводные токовые петли или сигналы напряжения, не имеющие общего относительного потенциала, такие, как токовая петля 0(4)…20 мА, требуют защиты обеих линий. При температурных измерениях, например, с помощью PT100 RTD, защищаются все три или четыре используемые провода. Обычно используется защита газоразрядниками и суппрессор-диодами (рис. 12).

Рис. 12

Weidmuller предлагает самый широкий спектр защитных устройств почти для всех случаев, встречающихся на практике,— MCU OVP CL, DK5U, DK6U, LPU, EGU 3 и EGU 4 для токовых петель, RSU 6 А, RSU 10 A.

Пожалуй, самыми интересными являются устройства защиты серии MCZ OVP, выполненные в виде клемм для установки на монтажную шину (рис. 13). Их ширина составляет всего 6 мм, в них применяется пружинный зажим для присоединения проводников сечением до 1,5 мм². Они напрямую заземлены на шину, что ускоряет монтаж. В серию входят устройства с полным набором компонентов — газоразрядником, варистором и суппрессор-диодом, разделенными индуктивностями. Есть также и устройства с одиночными элементами, они дополняют серию и предоставляют полную гибкость при разработке компактной системы защиты.

Рис. 13

Такие «клеммы» при разряде могут отводить ток до 10 кА при характеристике импульса 8/20 мкс. Конечно, при этом монтажная шина, на которой установлено устройство, должна быть соответствующе заземлена. Уровень защиты, в зависимости от модели, составляет от 40 до 1600 В. Существуют клеммы для работы с напряжением 24, 48, 115 и 230 В, для работы с токовой петлей и дискретным сигналом, в зависимости от конфигурации.

Рис. 14

Серия DK (рис. 14) отличается очень высокой защитной способностью от 30 до 950 В при минимальном объеме устройства и величине отводимого тока от 7 до 24 кА. Например, клемма DKU c трехступенчатой защитой и разделительными индуктивностями имеет длину всего 65 мм. Ширина колеблется от 6 до 12 мм в зависимости от модели. Эти защитные клеммы работают при напряжениях 24, 48, 115 и 230 В и имеют винтовой зажим для проводников сечением до 4 мм². Модели DKU содержат трехступенчатую схему защиты и используются для работы с дискретным сигналом. DK 5 U и DK 6 U содержат два газоразрядника, два варистора и суппрессор-диод, что делает их необходимыми для защиты токовой петли. DK 4 U содержит только варистор-компоненты. Все клеммы этой серии работают при температуре окружающей среды от –25 до +60 °С.

Серия EGU (рис. 15) имеет высокую двухи трехступенчатую степень защиты при работе с токами от 1,5 А, серия RSU (рис. 16) с трехступенчатой защитой — до 10 А. В моделях обеих серий используется винтовой зажим для проводников сечением до 4 мм2, они хорошо подходят для задач автоматизации производства. Серия EGU имеет корпус, который может поворачиваться на 180° для более удобного монтажа. Серия RSU предназначена для защиты сигналов питания логических контроллеров.

Рис. 15

Рис. 16

Серия LPU имеет интересную особенность — электронный модуль является съемным. Он вынимается из корпуса, который одинаков для всех моделей и заказывается отдельно. Стандартный корпус SEG (рис. 15) содержит винтовые зажимы, но можно установить любые удобные — от ножевых до контактов накруткой. Модули имеют трехступенчатую систему защиты от перенапряжения и работают с токами до 1,5 А и с рядом напряжений 24, 48, 115 и 230 В. При разряде модули могут пропускать ток 6 кА, уровень защиты составляет 34–820 В в зависимости от типа устройства.

Благодаря многообразию моделей эту серию можно использовать для защиты дискретных, аналоговых сигналов 0–20 мА, схем с плавающим потенциалом, например, термопары.

Защита систем передачи данных

Задача защиты шин данных наиболее остро стоит на заводах, оснащенных промышленными сетями. Например, аналоговые данные от множества датчиков преобразуются в цифровой вид с помощью аналого-цифровых преобразователей и поступают в контроллер. После обработки данных децентрализованный контроллер должен послать эти данные на центральный диспетчерский пункт, который находится в другом цехе. Weidmuller создал защиту от перенапряжения для сетей, использующих типы интерфейсов RS232, RS422, RS485, а также для сетей LON^TM (витая пара) и EIB (European Installation Bus).

Для последовательного интерфейса RS232 Weidmuller предлагает модули защиты типа ZS RS232 (рис. 17), которые состоят из суппрессор-диодов, подключенных между общим потенциалом и линиями данных. Общий потенциал соединен с землей через газоразрядник. Модуль подключается непосредственно к компьютеру. Модуль EGU 4 EG3 RS232 устанавливается прямо на монтажную шину.

Рис. 17

Для защиты сигналов интерфейсов RS485/422 используются устройства защиты от перенапряжения типа LPU RS422/RS485 со съемным электронным модулем для установки на монтажную шину. RS485 в алюминиевом корпусе (рис. 18) создан специально для промышленного применения. Его рабочее напряжение составляет ±12 В, он пропускает ток до 10 кА, напряжение зажигания разряда в газоразрядной трубке — 90 В. При поступлении на вход импульса со скоростью нарастания фронта 1 кВ/мкс напряжение на выходе составляет менее 18 В, максимальная скорость передачи данных — 6 Мбит/с. Время отклика составляет менее 5 нс, рабочая температура –25…+60 °С.

Рис. 18

применение и схема монтажа — ВикиСтрой

Природа импульсных перенапряжений и их влияние на технику

Многим с детства знакома суета с отключением от сети бытовых электроприборов при первых признаках надвигающейся грозы. Сегодня электрооборудование городских сетей стало более совершенным, из-за чего многие пренебрегают элементарными устройствами защиты. В то же время проблема не исчезла совсем, бытовая техника, особенно в частных домах, все еще находится в зоне риска.

Характер возникновения импульсных перенапряжений (ИП) может быть природным и техногенным. В первом случае ИП возникают из-за попадания молнии в воздушные ЛЭП, причем расстояние между точкой попадания и подверженными риску потребителями может составлять до нескольких километров. Возможен также удар в радиомачты и молниеотводы, подключенные к основному заземляющему контуру, в этом случае в бытовой сети появляется наведенное перенапряжение.

1 — удаленный удар молнии в ЛЭП; 2 — потребители; 3 — контур заземления; 4 — близкий удар молнии в ЛЭП; 5 — прямой удар молнии в громоотвод

Техногенные ИП непредсказуемы, они возникают в результате коммутационных перегрузок на трансформаторных и распределительных подстанциях. При несимметричном повышении мощности (только на одной фазе) возможен резкий скачок напряжения, предусмотреть такое почти невозможно.

Импульсные напряжения очень коротки по времени (менее 0,006 с), они появляются в сети систематически и чаще всего проходят незаметно для наблюдателя. Бытовая техника рассчитана выдерживать перенапряжения до 1000 В, такие появляются наиболее часто. При более высоком напряжении гарантирован выход из строя блоков питания, возможен также пробой изоляции в проводке дома, что приводит к множественным коротким замыканиям и пожару.

Как устроен и как работает УЗИП

УЗИП, в зависимости от класса защиты, может иметь полупроводниковое устройство на варисторах, либо иметь контактный разрядник. В нормальном режиме УЗИП работает в режиме байпаса, ток внутри него протекает через проводящий шунт. Шунт соединен с защитным заземлением через варистор или двумя электродами со строго нормируемым зазором.

При скачке напряжения, даже очень непродолжительном, ток проходит через эти элементы и растекается по заземлению или компенсируется резким падением сопротивления в петле фаза-ноль (короткое замыкание). После стабилизации напряжения разрядник теряет пропускную способность, и устройство снова работает в нормальном режиме.

Таким образом, УЗИП на некоторое время замыкает цепь, чтобы переизбыток напряжения мог преобразоваться в тепловую энергию. Через устройство при этом проходят значительные токи — от десятков до сотни килоампер.

В чем различие между классами защиты

В зависимости от причин возникновения ИП, различают две характеристики волны повышенного напряжения: 8/20 и 10/350 микросекунд. Первая цифра — это время, за которое ИП набирает максимальное значение, вторая — время спада до номинальных значений. Как видно, второй тип перенапряжений более опасный.

Устройства I класса предназначены для защиты от ИП с характеристикой 10/350 мкс, наиболее часто возникающих при разряде молнии в ЛЭП ближе 1500 м к потребителю. Устройства способны кратковременно пропустить через себя ток от 25 до 100 кА, практически все приборы I класса основаны на разрядниках.

УЗИП II класса ориентированы на компенсацию ИП с характеристикой 8/20 мкс, пиковые значения тока в них колеблются от 10 до 40 кА.

Класс защиты III предназначен для компенсации перенапряжений со значениями тока менее 10 кА при характеристике ИП 8/20 мкс. Устройства класса защиты II и III основаны на полупроводниковых элементах.

Может показаться, что достаточно установки только устройств класса I, как наиболее мощных, но это не так. Проблема в том, что чем выше нижний порог пропускного тока, тем менее чувствителен УЗИП. Другими словами: при коротких и относительно низких значениях ИП мощный УЗИП может не сработать, а более чувствительный не справится с токами такой величины.

Устройства с классом защиты III рассчитаны на устранение самых низких ИП — всего в несколько тысяч вольт. Они полностью аналогичны по характеристикам устройствам защиты, устанавливаемым производителями в блоках питания бытовой техники. При дублирующей установке они первыми принимают на себя нагрузку и предотвращают срабатывание УЗИП в приборах, ресурс которых ограничен 20–30 циклами.

Есть ли необходимость в УЗИП, оценка рисков

Полный перечень требований к организации защиты от ИП изложен в МЭК 61643–21, определить обязательность установки можно по стандарту МЭК 62305–2, согласно которому устанавливается конкретная оценка степени риска удара молнии и вызванных им последствий.

В целом при электроснабжении от воздушных ЛЭП установка УЗИП I класса почти всегда предпочтительна, если только не был выполнен комплекс мероприятий по снижению влияния гроз на режим электроснабжения: повторное заземление опор, PEN-проводника и металлических несущих элементов, устройство громоотвода с отдельным контуром заземления, установка систем уравнивания потенциалов.

Более простой способ оценить риск — сопоставить стоимость незащищенной бытовой техники и устройств защиты. Даже в многоэтажных домах, где перенапряжения имеют весьма низкие значения при характеристике 8/20, риск пробоя изоляции или выхода из строя приборов достаточно велик.

Установка устройств в ГРЩ

Большинство УЗИП имеют модульное исполнение и могут быть установлены на DIN-рейку 35 мм. Единственное требование — щит для установки УЗИП должен иметь металлический корпус с обязательным подключением к защитному проводнику.

При выборе УЗИП, помимо основных рабочих характеристик, следует учитывать также номинальный рабочий ток в режиме байпаса, он должен соответствовать нагрузке в вашей электросети. Другой параметр — максимальное напряжение ограничения, оно не должно быть ниже самого высокого значения в рамках суточных колебаний.

УЗИП подключаются последовательно к питающей однофазной или трехфазной сети, соответственно через двухполюсный и четырехполюсный автоматический выключатель. Его установка необходима на случай спаивания электродов разрядника или пробоя варистора, что вызывает постоянное короткое замыкание. На верхние клеммы УЗИП подключают фазы и защитный проводник, на нижние — нулевой.

Пример подключения УЗИП: 1 — ввод; 2 — автоматический выключатель; 3 — УЗИП; 4 — шина заземления; 5 — контур заземления; 6 — счетчик электроэнергии; 7 — дифференциальный автомат; 8 — к автоматам потребителей

При установке нескольких защитных устройств с разными классами защиты требуется их согласование с помощью специальных дросселей, подключенных последовательно с УЗИП. Защитные устройства встраиваются в цепь по возрастанию класса. Без согласования более чувствительные УЗИП будут принимать основную нагрузку на себя и раньше выйдут из строя.

Установки дросселей можно избежать, если протяженность кабельной линии между устройствами превышает 10 метров. По этой причине УЗИП I класса монтируют на фасаде еще до счетчика, защищая от перенапряжений учетный узел, а второй и третий класс устанавливают, соответственно, на ВРУ и этажных/групповых щитках.

рмнт.ру

16.03.17

Решения MTL: защита от импульсных перенапряжений

Data and Signal Surge Protection

SD range

Технический бюллетень SD, Surge Protection for Data & Signal applications (ENG, PDF) …>>

Руководство SD, Surge Protection for Data & Signal applications (ENG, PDF) …>>

Руководство по безопасности SD, Surge Protection for Data & Signal applications (ENG, PDF) …>>

Технический бюллетень SDM, Surge Protection for Data & Signal applications (ENG, PDF) …>>

Руководство SDM base unit, Surge Protection for Data & Signal applications (ENG, PDF) …>>

Руководство SDM plug module, Surge Protection for Data & Signal applications (ENG, PDF) …>>

 

mSA range

Технический бюллетень mSA, Remote surge protection for signal and data cabling (ENG, PDF) …>>

Руководство mSA, Remote surge protection for signal and data cabling (ENG, PDF) …>>

 

ZoneBarrier range-DS

Технический бюллетень ZoneBarrier range, Telecomms and Datacomms surge protection (ENG, PDF) …>>

Руководство ZoneBarrier range, Telecomms and Datacomms surge protection (ENG, PDF) …>>

 

TP48 range

Технический бюллетень TP48, Surge protection for field transmitters (ENG, PDF) …>>

Руководство TP48, Surge protection for field transmitters (ENG, PDF) …>>

Руководство по безопасности TP48, Surge protection for field transmitters (ENG, PDF) …>>

 

TP24/7 range

Технический бюллетень TP24/7 range, Extended surge protection for transmitters (ENG, PDF) …>>

Руководство TP24/7 range, Extended surge protection for transmitters (ENG, PDF) …>>

Руководство по безопасности TP24/7 range, Extended surge protection for transmitters (ENG, PDF) …>>

 

TP-Pipe range

Технический бюллетень TP-Pipe range, Extended surge protection for transmitters (ENG, PDF) …>>

Руководство TP-Pipe, Extended surge protection for transmitters (ENG, PDF) …>>

 

HW48

Технический бюллетень HW48, Surge protection for Honeywell STT350 intelligent transmitters (ENG, PDF) …>>

Руководство HW48, Surge protection for Honeywell STT350 intelligent transmitters (ENG, PDF) …>>

 

SLP range

Технический бюллетень SLP range, SLP range multi-stage hybrid surge protection (ENG, PDF) …>>

Руководство SLP range, SLP range multi-stage hybrid surge protection (ENG, PDF) …>>

Руководство по безопасности SLP range, SLP range multi-stage hybrid surge protection (ENG, PDF) …>>

 

IOP range

Технический бюллетень IOP range, IOP range digital & analogue I/O surge protection (ENG, PDF) …>>

Руководство по безопасности IOP range, IOP range digital & analogue I/O surge protection (ENG, PDF) …>>

 

SSP range

Технический бюллетень SSP range, SSP range self healing surge protection (ENG, PDF) …>>

 

WWIP-N range

Технический бюллетень WWIP-N range, Surge protection for 2 wire field-mounted instruments (ENG, PDF) …>>

 

TP-AC range

Технический бюллетень TP-AC range, Surge protection for AC powered field-mounted transmitters (ENG, PDF) …>>

Руководство TP-AC range, Surge protection for AC powered field-mounted transmitters (ENG, PDF) …>>

 

 

Fieldbus Surge Protection

MA15 range

Технический бюллетень MA15, AC and DC mains filter and surge protection devices (ENG, PDF) …>>

Руководство MA15, AC and DC mains filter and surge protection devices (ENG, PDF) …>>

 

TP-Pipe

Технический бюллетень TP-Pipe, Surge protection for field-mounted transmitters (ENG, PDF) …>>

Руководство TP-Pipe, Surge protection for field-mounted transmitters (ENG, PDF) …>>

 

TP32 & TP32-T

Технический бюллетень TP32 & TP32-T, Fieldbus transmitter surge protection (ENG, PDF) …>>

Руководство TP32 & TP32-T, Fieldbus transmitter surge protection (ENG, PDF) …>>

Руководство по безопасности TP32 & TP32-T, Fieldbus transmitter surge protection (ENG, PDF) …>>

 

FP32

Технический бюллетень FP32, Fieldbus trunk and spur surge protection (ENG, PDF) …>>

Руководство FP32, Fieldbus trunk and spur surge protection (ENG, PDF) …>>

 

MA4000 range

Технический бюллетень MA4000 range, Universal protection for power supplies in hostile environments (ENG, PDF) …>>

Руководство MA4000 range, Universal protection for power supplies in hostile environments (ENG, PDF) …>>

 

FS32

Технический бюллетень FS32, FS32 Fieldbus Surge Protection Device (ENG, PDF) …>>

Руководство FS32, FS32 Fieldbus Surge Protection Device (ENG, PDF) …>>

 

 

Network and Comms Surge Protection

ZoneBarrier range-NC

Технический бюллетень ZoneBarrier Ethernet – High Energy, Surge Protection for High Energy Ethernet (ENG, PDF) …>>

 

Технический бюллетень ZoneBarrier Networks, Surge protection for networks & comms (ENG, PDF) …>>

Руководство ZoneBarrier Networks, Surge protection for networks & comms (ENG, PDF) …>>

 

Rack Shield range

Технический бюллетень Rack Shield range, Modular surge protection in rackmount format (ENG, PDF) …>>

Руководство Rack Shield range, Modular surge protection in rackmount format (ENG, PDF) …>>

 

RackPro range

Технический бюллетень RackPro range, Surge protection in a 12-way rack format (ENG, PDF) …>>

Руководство RackPro range, Surge protection in a 12-way rack format (ENG, PDF) …>>

 

 

Power Surge Protection

ZoneSentinel range

Технический бюллетень ZoneSentinel range, Remote surge protection for small service locations (ENG, PDF) …>>

Руководство ZoneSentinel range, Remote surge protection for small service locations (ENG, PDF) …>>

 

ZoneDefender PRO range

Технический бюллетень ZoneDefender PRO – 1-2 Phase, High performance surge protection for commercial and industrial applications (ENG, PDF) …>>

Руководство ZoneDefender PRO – 1-2 Phase, High performance surge protection for commercial and industrial
applications (ENG, PDF) …>>

 

Технический бюллетень ZoneDefender PRO range, High performance surge protection for industrial, institutional and commercial applications (ENG, PDF) …>>

Руководство ZoneDefender PRO range, High performance surge protection for industrial, institutional and commercial
applications (ENG, PDF) …>>

 

MA3100 range

Руководство MA3100 range, Installation manual (ENG, PDF) …>>

Технический бюллетень MA3100 range, 1 & 2 pole Class II surge protection for IEC61312 applications (ENG, PDF) …>>

Технический бюллетень MA3100 range, 4 pole Class II surge protection for IEC61312 applications (ENG, PDF) …>>

 

MA30

Технический бюллетень MA30, RFI filtering and surge protection devices (ENG, PDF) …>>

Руководство MA30, RFI filtering and surge protection devices (ENG, PDF) …>>

 

MA15

Технический бюллетень MA15, AC and DC mains filter and surge protection devices (ENG, PDF) …>>

Руководство MA15, AC and DC mains filter and surge protection devices (ENG, PDF) …>>

 

MA05/10 range

Технический бюллетень MA05_10 range, EMC/surge protection devices (ENG, PDF) …>>

Руководство MA05_10 range, EMC/surge protection devices (ENG, PDF) …>>

 

ZoneMaster range

Технический бюллетень ZoneMaster, High performance mains power filter and protector (ENG, PDF) …>>

Руководство ZoneMaster, High performance mains power filter and protector (ENG, PDF) …>>

 

MA3350 range

Технический бюллетень MA3350 AC, AC-surge protection up to 50kA (ENG, PDF) …>>

Руководство MA3350 AC, AC-surge protection up to 50kA (ENG, PDF) …>>

 

Технический бюллетень MA3350 DC, DC-surge protection up to 50kA (ENG, PDF) …>>

Руководство MA3350 DC, DC-surge protection up to 50kA (ENG, PDF) …>>

 

ZoneDefender Curve

Технический бюллетень ZD137xx, ZoneDefender Curve (ENG, PDF) …>>

 

LS range

Технический бюллетень LS10_LS12N, LED lighting protection devices (ENG, PDF) …>>

Руководство LS10_LS12N, LED lighting protection devices (ENG, PDF) …>>

 

ZoneMaster PRO

Технический бюллетень ZoneMaster PRO, ZoneMaster PRO (ENG, PDF) …>>

Руководство ZoneMaster PRO, ZoneMaster PRO (ENG, PDF) …>>

 

Технический бюллетень ZoneMaster PRO Type 1, ZoneMaster PRO Type 1 range devices (ENG, PDF) …>>

 

ZoneMaster All-Mode

Технический бюллетень ZM All-Mode, ZoneMaster All-Mode (ENG, PDF) …>>

Руководство ZM All-Mode, ZoneMaster All-Mode (ENG, PDF) …>>

 

 

Specialist Surge Protection Products

RF protection

Технический бюллетень FGT range, Wideband surge protection for multipoint (MMDS/LMDS) applications (ENG, PDF) …>>

Технический бюллетень GT range, Wideband surge protection for radio telemetry applications (ENG, PDF) …>>

Технический бюллетень NQWS range, Narrowband QuarterWave Tubeless Stubsurge protection (ENG, PDF) …>>

Технический бюллетень QWS GT range, Maintenance – free surge protection (ENG, PDF) …>>

Технический бюллетень RGT range, Wideband surge protection with replaceable gas tube element (ENG, PDF) …>>

 

Технический бюллетень SSDC OEM range, Surge protection for coaxial feeder systems (ENG, PDF) …>>

Руководство SSDC OEM range, Surge protection for coaxial feeder systems (ENG, PDF) …>>

 

Технический бюллетень WQWS range, Wideband QuarterWave Tubeless Stub surge protection (ENG, PDF) …>>

 

Weighing System protection – LC30

Технический бюллетень LC30, Surge protection for load cell and weighing system installations (ENG, PDF) …>>

 

Antenna Protection – CA range

Технический бюллетень CA range, Wideband surge protection for RF feeds (ENG, PDF) …>>

Руководство CA range, Wideband surge protection for RF feeds (ENG, PDF) …>>

 

Video Surveillance systems – CPAC range

Технический бюллетень CPAC range, Surge protection for all makes and models of video surveillance systems (ENG, PDF) …>>

 

 

Telecoms Surge Protection

DP200 BT & RJ range

Технический бюллетень DP200 BT & RJ range, Surge protection for PSTN / POTS applications (ENG, PDF) …>>

 

ZoneBarrier range-T

Технический бюллетень ZoneBarrier Telecom, Surge protection for Telecomms applications (ENG, PDF) …>>

Руководство ZoneBarrier Telecom, Surge protection for Telecomms applications (ENG, PDF) …>>

 

 

Защита от импульсных перенапряжений для систем электроснабжения

Установка внешней и внутренней систем молниезащиты предотвращает повреждение электрического и электронного оборудования при ударах молнии и обеспечивает его безотказную работу.

Устройства защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП), используемые в системах электроснабжения, в зависимости от требованиям к пропускной способности в предполагаемом месте установки (главном распределительном щите, распределительном щите или непосредственно у оконечного оборудования) подразделяются на следующие классы:

УЗИП класса I:

Эти устройства имеют максимальную пропускную способность по току молнии (их называют также разрядниками тока молнии) и устанавливаются на границах зон 0_А – 1 (и выше). УЗИП класса I должны отводить частичные импульсные токи молнии без повреждения в течение срока службы, тем самым защищая сеть электропитания здания от повреждения за счет растекания токов молнии при ударе во внешнюю систему молниезащиты здания либо провода воздушной линии электропередачи.

УЗИП класса II:

УЗИП класса II являются второй ступенью в схеме защиты от импульсных перенапряжений внутри здания и устанавливаются на границах МЗЗ 0_B – 1 и выше. Назначением данных устройств является защита установленного внутри здания электрооборудования от наводок, вызванных удаленными ударами молнии и коммутационных перенапряжений, вызванных переходными процессами в сетях (включение / выключение мощных нагрузок, короткие замыкания и т.д.).

УЗИП класса III:

УЗИП класса III являются последним звеном в многоступенчатой схеме защиты от импульсных перенапряжений. Они устанавливаются на границе МЗЗ 2 и 3. Назначением УЗИП класса III является окончательное ослабление помех до уровня, допустимого для чувствительного электронного оборудования. Низкий уровень ограничения перенапряжения (уровень напряжения защиты) и возможность защиты от помех как общего, так и дифференциального типа делает данные устройства идеальным решением для защиты электронного оборудования систем промышленной автоматизации.

---

Брошюры (в формате pdf):

Глушители импульсов | Разрядники

Импульсная сеть переменного тока Модели серии 330 представляют собой узлы структурной защиты, обеспечивающие переходные и защита от перенапряжения по всему дому или конструкции для подключенных на линиях электропередачи переменного тока, подключенных через автоматическую защиту к основной вводной электрической панели, для этого блока требуются только простые проводные соединения сделано примерно за 5 минут. После установки блоки обеспечивают переключение на входящие волновые фронты высокого напряжения за счет защиты от переходных процессов и обеспечения безопасного пути утечки на землю для продолжительность периодических скачков напряжения, возникающих на линиях электропередач за пределами объект. Агрегат инертен при нормальной работе, но обеспечивает фильтрация электромагнитных сигналов, которые часто вызывают шум и помехи к бытовой электронной технике. Схема представляет собой гибридную конструкцию, использующую газоразрядный и металлооксидный варистор. технология с обходными устройствами для фильтрации RFI / шума.Максимум 60 000 Емкость быстрого переключения усилителя. Корпус имеет потенциал земли и безопасен в обращении любое время. Корпус стандартный I.C.E. тяжелое шасси, полностью экранированное, взрывозащищенное дизайн. Единицы измерения (HWD) 11/2 “X 3″ X 3 ” При установке на плоской поверхности используется заземление сервисной коробки. Включает 18 ” ведет, 4-страничное руководство по эксплуатации, вес 1 фунт.

Защитное устройство / фильтр для факсов и телефонной линии Факсимильные аппараты (ФАКС) и Интернет-компьютеры / модемы стали ценными ресурс для деловых и личных коммуникаций по всему миру, а также машины стали более сложными, дорогими и тонкими, чем когда-либо.Машины и передаваемые ими передачи подвержены шумовым помехам, статическим, скачки напряжения, вызываемые молнией, и даже переходные процессы в линиях электропередач. Специально разработан для использования в факсимильных аппаратах и ​​компьютерных модемах, модели 343 и 345 – это комбинированные пакеты с контролем перенапряжения, оба подавление синфазных и дифференциальных помех и даже спектр фильтрация для улучшения звукового отклика и четкости передачи данных. Эти многоступенчатые блоки сконструированы в полностью экранированном тяжелом шасси. и может быть установлен в фиксированном положении или оставлен на полу за рабочим стол или факс. Защита и фильтрация телефонных цепей сделано на одной стороне шасси со всеми модульными соединениями. Просто подключи это, и все готово. Для контроля перенапряжения используются металлооксидные варисторы. в симметричной схеме с фильтрацией дискретных компонентов.Подавление шума превышает 30 дБ. Специальная фильтрация использует дизайн нижних частот с проходом звука полоса обрезания. Блок переменного тока обеспечивает изоляцию линии 30 дБ, контроль перенапряжения, и даже три выхода, установленных снаружи. Подключите до трех устройств с переменным током такие предметы, как факс, компьютер, пишущая машинка и т. д., а также защитные функционирует в офисе. Блок защищен предохранителем на 30 ампер, легко обслуживается в полевых условиях.Включен дополнительный предохранитель 30AGC. Размеры моделей 343 и 345 (HWD) 21/2 “X 4” X 4 дюйма, вес 2 фунта, с постоянно прикрепленными 6-футовыми 3-проводной сетевой шнур переменного тока, 4-страничное руководство пользователя.

Поворотная линия / переходный процесс дистанционного переключателя подавитель / RF фильтр Неэкранированные проводники линии управления, используемые для управления операциями дистанционного переключения, ротаторы антенн и домашние метеостанции легко заряжаются до тысяч потенциала вольт относительно земли при разрядах верхней молнии, часто вызывает серьезные повреждения оборудования. В среде передачи РЧ эти же провода часто соединяются с передает энергию и повторно излучает сигналы на уровне земли, в результате чего в помехах близлежащему оборудованию, настроенному на другие службы. Модели 347, 348 и 349 решают обе проблемы в одном удобном устройстве. Простой в установке и практически постоянный, этот подавитель шунтирует высокочастотные токи. и напряжения более 20 В, 50 В или 120 В непосредственно на клемму заземления объекта связь. Установка проста и занимает всего несколько минут. Каждый провод (вверх до 8 проводов на стандартных моделях и 12 проводов для моделей B ), входящий от вращающегося блока или распределительной коробки, может быть присоединен к любой из 8/12 изолированных клемм на боковой стороне устройства. Тоже самое Затем провод продолжается от этой точки подключения к месту назначения блока управления. Подключите металлический корпус к заземляющему стержню или системе, и все готово.Может использоваться в помещении или на открытом воздухе, предназначен для монтажа на плоской поверхности, включает клеммы заземления из нержавеющей стали. Использует металлооксидные варисторные устройства с номинальным напряжением переменного или постоянного тока, керамические большой емкости Компоненты обхода радиочастот. В комплекте с ящиком для хранения, крепежными деталями, 4-страничное руководство пользователя.

Комбинированный кондиционер / телефон для всего дома / Защитная пленка для ТВ Обеспечивает защиту всего дома или строения в единичном корпусе, установив Модель 334 на входе в инженерные сети.На основе комбинированного упаковочного устройства, которое мы разработали и создали для этот продукт, который является покупателем жилищного строительства в США, сочетает в себе лучшее из напряжения схемы защиты и фильтрации в простое и легкое в установке устройство. Установите корпус рядом с электрической сервисной коробкой или на ней и подключите выступающие 24 дюйма ведут к сети 120-0-120 В переменного тока через существующие или новый двухполюсный автоматический выключатель на 60 ампер или больше для обеспечения структурной Защита от перенапряжения, фильтрация радиочастот и шума на входе в подачу питания. Шасси также включает коаксиальный телевизионный разрядник, пассивный по постоянному току. до 50 В переменного / постоянного тока, 54 – 1500 МГц, 75 Ом через разъемы “F” ввод, вывод. Отлично подходит для коммерческого кабельного телевидения, наружных антенн или системы TVRO / DBS. Телефонная секция рассчитана на одну или две линии, 4-х проводную, модульную проводка с использованием разъемов RJ-11. Схема представляет собой гибридную газовую трубку / оксид металла система, использующая ферритовые сердечники с высокой проницаемостью, подавление высокочастотных радиочастот 30 дБ.Устройство построено на 4-дюймовом квадратном алюминиевом шасси 21/2 дюйма. высокий, вес 2 фунта. Включает 4-страничное руководство пользователя / установку гид.

Протектор для деликатного оборудования Идеальный компаньон для чувствительных электронных устройств с переменным током, таких как компьютеры, домашние развлечения, контроллеры кабельного телевидения, телефоны автоответчики, медицинская электроника и т. д.Многоступенчатый агрегат – гибрид конструкция металлооксидного варистора и газоразрядной технологии с индуктивным изоляция. Для нас изготовлен внешний крепеж с тремя розетками. компании General Electric. Цепь состоит из всех дискретных компонентов с малой утечкой, максимум 25 ампер емкость с быстродействующим предохранителем AFC на 30 ампер. Предохранитель заменяется на месте и имеется дополнительный предохранитель. Плотный 3-проводной шнур заземления постоянно прилагается, 6 футов в длину. Модель 336 предназначена для приложений 120 В переменного тока, 50/60 Гц, шасси предназначено для монтаж на плоской поверхности, имеются клеммы заземления из нержавеющей стали Алюминий Шасси – стандарт I.C.E. толщиной 1/8 дюйма, размеры (HWD) 11/2 дюйма X 4 “- 4”, вес 2 фунта. Модель 338 предназначена для приложений 240 В переменного тока, а также для емкости 25 А с одним розетка, соответствующая NEMA № 6-20R. Шнур переменного тока оставлен с открытыми выводами на противоположном конце для крепления к розетке для обслуживания клиентов.Единица использует два предохранителя, доп. Шасси аналогична конструкции модели. 336, но размеры (HWD) 2 “x 4” x 4 “, вес 2 фунта. Все устройства снабжены 4-страничной инструкцией по эксплуатации.

Импульс от телефонной сети Неэкранированная телефонная проводка очень чувствительна к естественным и искусственным помехи, а также влияние перенапряжения.Современный твердотельный телефон оборудование, компьютерные модемы, телефонные патчи и межсетевое оборудование и модемы DSL легко повреждаются быстрыми переходными процессами, вызванными разрядами молнии. и электромагнитные поля. Глушители / фильтры серии Модель 340 представляют собой комбинированные многоступенчатые устройства. которые изолируют телефонные цепи, обеспечивая гибридное напряжение двойного действия защита газоразрядной и металлооксидной составляющей, а также шумовая / RF-фильтрация путем обхода двухступенчатой ​​развязки.Может быть установлен в помещении или на открытом воздухе в местах соединения телефонной линии с входом в здание, для воздушных или подземных линий. Измерение (HWD) 11/2 “X 3” X 3 “, доступны модели для прямого подключения с винтовыми клеммами или со всеми модульный. Оба являются 4-проводными и предназначены для работы в одну или две линии, поляризованные. (ввод и вывод), работают с любыми марками и моделями телефонов. Земля требуется клеммное соединение с ближайшим заземляющим стержнем или заземляющим электродом.Агрегаты представляют собой полностью экранированные сборки в стандартном I.C.E. тяжелое шасси, упакован с 4-страничным руководством по эксплуатации, вес 1 фунт.

Техническая информация | Otowa Electric Co., Ltd.

Международный стандарт (IEC), Концепция защиты

Зона молниезащиты

Стандарт IEC описывает концепцию, согласно которой меры защиты, такие как LPS, экранирующие провода, магнитные экраны и SPD, определяют зоны молниезащиты (LPZ).LPZ после защитной меры характеризуются значительным снижением LEMP (электромагнитного импульса молнии), чем перед LPZ.
Целью концепции LPZ является обеспечение достаточной защиты оборудования внутри этой зоны. Для этого на границах охранной зоны устанавливаются УЗИП. При установке SPD создается новая зона защиты. Что касается угрозы молнии, следующие LPZ определены в стандарте IEC 62305.

Внешние зоны:

LPZ OA Зона, в которой угроза возникает из-за прямой вспышки молнии и полного электромагнитного поля молнии.Внутренние системы могут подвергаться полному или частичному воздействию грозового импульсного тока.
LPZ OB Зона, защищенная от прямых ударов молнии, но где угроза – полное электромагнитное поле молнии. Внутренние системы могут подвергаться частичным импульсным токам молнии.

Внутренние зоны:

LPZ 1 Зона, в которой импульсный ток ограничивается разделением тока и SPD на границе. Пространственное экранирование может ослабить электромагнитное поле молнии.
LPZ 2 , … Зона, в которой импульсный ток может быть дополнительно ограничен разделением тока и дополнительными SPD на границе. Дополнительное пространственное экранирование может использоваться для дальнейшего ослабления электромагнитного поля молнии.

Концепция молниезащиты

Волновые формы Скачков

Типы УЗИП классифицируются по испытательным токам, форма волны которых имитирует характеристики и величину энергии импульсных токов.

Сравнение сигналов 8/20 мкс и 10/350 мкс

Форма волны 10/350 мкс: Токи молнии, которые могут возникнуть при прямом ударе молнии, можно моделировать с помощью импульсного тока формы волны 10/350 мкс.УЗИП класса 1 для защиты от прямых грозовых перенапряжений и внешние компоненты молниезащиты испытываются с использованием этой формы волны.
Форма волны 8/20 мкс: Скачки, создаваемые удаленными ударами молнии и операциями переключения – непрямые удары молнии – моделируются с помощью тестового импульса формы волны 8/20 мкс. УЗИП класса 2 и 3 испытываются этим испытательным импульсом.

Количество энергии прямой молнии, моделируемой импульсом 10/350 мкс, значительно превышает испытательный ток непрямой молнии с формой волны 8/20 мкс.Для импульсов одинаковой амплитуды форма волны 10/350 мкс имеет примерно в 25 раз больше заряда по сравнению с формой волны 8/20 мкс.

---

Уровень защиты и категория устойчивости к импульсам

Категория стойкости к импульсам электрооборудования

Стандарт IEC 60364-4-44 определяет основное выдерживаемое импульсное напряжение, как описано в таблице ниже. Выдерживаемые импульсные напряжения категорий проливают свет на представление об уровне подавления скачков напряжения для стороны, защищенной SPD.

Категории		U R		Примеры
	230/400 В		400/600 В
I	1500 В		2500 В	Оборудование, содержащее особо чувствительные электронные схемы: – компьютерные рабочие станции, компьютеры, ТВ, Hi-Fi, видео, сигнализация и т.д .; – Бытовая техника с электронными программаторами и др.
II	2500 В		4000 В	Электрооборудование бытовое с механическими программаторами, переносными инструментами и т. Д.
III	4000 В		6000 В	Оборудование с особыми требованиями. Распределительные щиты, переключатели, выключатели и др.
IV	6000 В		8000 В	Оборудование для использования в исходной установке.Счетчики электроэнергии, выключатели и др.

Уровень защиты и категория устойчивости к импульсам

Категория стойкости к импульсам электрооборудования

Стандарт IEC 60364-4-44 определяет основное выдерживаемое импульсное напряжение, как описано в таблице ниже. Выдерживаемые импульсные напряжения категорий проливают свет на представление об уровне подавления скачков напряжения для стороны, защищенной SPD.

Уровень защиты СПД

При выборе SPD уровень защиты (Up) должен рассматриваться в соответствии с уровнем выдерживаемого импульсного напряжения для защиты оборудования от импульсных перенапряжений.
Каждое оборудование рассчитано на импульсное выдерживаемое напряжение (Uw) в зависимости от его категории. Оборудование может работать без сбоев только в том случае, если его выдерживаемое напряжение превышает переходное перенапряжение между токоведущими проводниками и землей (общий режим). В противном случае необходимо установить SPD. Затем SPD защищает оборудование от переходных напряжений, если уровень защиты (Up) SPD, который определяется как уровень остаточного напряжения при номинальном токе (In), равен или ниже импульсного выдерживаемого напряжения оборудования:
Вверх ≤ Uw

Тип и классы устройств защиты от перенапряжения

УЗИП

Otowa для линий электропередач классифицированы и испытаны в соответствии с IEC 61643-11, а соответствующие стандарты содержат строительные нормы, требования и испытания для УЗИП, используемых в сетях переменного тока с номинальным напряжением до 1000 В и номинальной частотой 50 и 60 Гц.
Эта классификация позволяет УЗИП соответствовать различным требованиям в отношении местоположения, уровня защиты и допустимой нагрузки по току. Устройства защиты от перенапряжения Otowa могут быть установлены в электросети с полным соблюдением их соответствующих функций.

Защита от перенапряжения подземной кабельной системы

Первоначальное внимание в исследовании, спонсируемом DSTAR, было сосредоточено на импульсных переходных процессах в подземных кабельных системах, например, вызванных ударами молнии.Отказы кабелей с экструдированным диэлектриком, например, с использованием сшитого полиэтилена и других материалов, преследовали промышленность. Основная причина преждевременного выхода из строя связана с кумулятивным эффектом многих переходных событий перенапряжения. Сведение к минимуму перенапряжений в кабельной системе продлевает срок службы кабеля, и коммунальные предприятия-члены признали необходимость в более полной информации о том, как наилучшим образом защитить свои кабельные системы.

Защита кабеля от перенапряжения

В лаборатории высокого напряжения GE была создана полномасштабная испытательная система для тестирования различных схем защиты кабелей от перенапряжения.Установка состояла из оголенного концентрического нейтрального кабеля, проложенного в гибкой конфигурации, что позволяло тестировать как короткие (300 футов), так и длинные (1350 футов) кабели, а также более сложные конфигурации с ответвлениями на боковых сторонах. Один конец был подключен к вертикальной стойке, на которую подавались имитируемые импульсы молнии с использованием генератора импульсов Маркса на 6 миллионов вольт, показанного на заднем плане фотографии справа. Были проведены сравнения между различными схемами разрядников, в некоторых из которых разрядники применялись по длине кабеля в дополнение к стояку.Важным открытием было то, что перенапряжение имеет тенденцию быть более серьезным в кабельных системах с ответвлениями или разветвлением, и такие системы требуют особого внимания при установке разрядников. Данные этих полномасштабных испытаний дали рекомендации, которые теперь используются коммунальными предприятиями-членами при оптимизации их методов защиты от перенапряжения кабелей.

Переходные режимы нейтрали подземного кабеля

Продолжались импульсные испытания подземных систем, уделяя внимание другим типам кабелей. Кабель с оболочкой широко используется для минимизации проблем с нейтральной коррозией.Однако нейтраль становится изолированным проводником, который также может передавать импульсные волны, как показано на рисунке ниже.

Просмотр в полноэкранном режиме

Исследование

DSTAR показало, что переходные процессы нейтрали могут создавать дополнительные проблемы. Когда удар молнии вызывает разряд разрядника на вертикальной стойке, ток делится между землей вертикальной стойки и нейтралью кабеля. Между нейтралью кабеля и землей возникают значительные напряжения, и оболочка кабеля может быть проколота.Это особенно верно, если полюсное заземление имеет высокий импеданс для переходных процессов. В другом проекте DSTAR были проведены испытания для определения устойчивости оболочки кабеля к напряжению.

Импульсные токи на нейтрали кабеля также могут проникать во вторичные обмотки, особенно когда заземление потребителя лучше, чем ведомые стержни, заземляющие трансформаторы, монтируемые на площадках. Часто это происходит, когда нейтраль потребителя соединена с городской системой водоснабжения. Это приводит к вторичному помпажу, который, как принято считать, связан только с служебной нагрузкой.Всплески вторичных обмоток могут привести к нарушению изоляции трансформатора, особенно если вторичные обмотки не переплетены. Полномасштабные испытания были проведены как для трансформаторов с чересстрочной, так и без чересстрочной развертки, и сравнивались характеристики вторичного перенапряжения из-за разрядов разрядников на стояках. Это мероприятие продемонстрировало, что трансформаторы без переплетения проводов подвержены отказу при разряде разрядника на стояке.

проектов DSTAR направлены на поиск решений, а также на определение проблем.Значительные исследования были посвящены концепции противовеса с неизолированным проводом, закопанного вместе с кабелем нейтрали в оболочке. Противовес обеспечивает существенное снижение напряжения между нейтралью и местной землей. Еще одним важным средством уменьшения переходных процессов в нейтрали является улучшение заземления стояка. Различные конфигурации заземляющих стержней сравнивались с использованием полномасштабных импульсных испытаний, а также некоторых инновационных концепций, таких как токопроводящий бетон. Импеданс, обеспечиваемый системой заземления импульсным токам, не совпадает с сопротивлением заземления, определяемым обычными измерениями, и не обязательно пропорционален ему.Это хорошо продемонстрировали результаты испытаний.

Другой тип кабеля, используемый некоторыми коммунальными предприятиями, – это кабель с полупроводниковой оболочкой. Эта куртка защищает нейтраль от коррозии, но позволяет рассеивать переходные процессы нейтрали. Испытания кабеля с полукруглой изоляцией показали значительно меньшее напряжение нейтрали относительно земли по сравнению с обычным кабелем в оболочке. Тем не менее, импульсный ток нейтрали не рассеивается так быстро, как в случае с оголенными концентрическими нейтралами.

Помимо ударов молнии по воздушным линиям, питающим подземную систему, импульсные переходные процессы могут также возникать на нейтралах кабелей из-за ударов по земле около кабельной траншеи.Используя полномасштабные испытания с генератором импульсов, исследование DSTAR измерило индуцированный ток нейтрали в зависимости от местоположения удара о землю. Это было выполнено для кабелей с неизолированной изоляцией и полупроводниковой оболочкой.

Это исследование проводилось в P1-1, P1-2, P1-3

Ограничитель перенапряжения – обзор

Параметры разрядников постоянного тока, используемых в преобразовательных подстанциях

Пиковое значение и пиковое значение непрерывного рабочего напряжения (CCOV и PCOV, соответственно) разрядника для защиты от перенапряжений должны быть выше, чем максимальное рабочее напряжение системы в месте установки.Кроме того, следует учитывать комбинацию рабочего напряжения, гармонического напряжения и высокочастотного переходного перенапряжения, чтобы избежать ускоренного старения и снижения надежности разрядника из-за поглощения энергии.

Номинальное напряжение (сторона переменного тока) или опорное напряжение (сторона постоянного тока) разрядника для защиты от перенапряжений должно определяться всесторонним учетом таких факторов, как отношение приложенных напряжений, CCOV, PCOV, временное перенапряжение, LIPI, SIPI и способность поглощения энергии. Опорное напряжение U _ref обычно определяется как напряжение постоянного тока, когда разрядник для защиты от перенапряжений проводит 1 мА (т.е.е., напряжение, при котором разрядник начинает действовать). Это основной параметр, который определяет свойства материала, размер и количество резисторов, подключенных последовательно или параллельно. Большинство одноколонных разрядников малого диаметра будут действовать при опорном напряжении 1 мА, тогда как для ОПН большого диаметра это напряжение может быть определено как опорное напряжение при 5 мА. Опорное напряжение связано с плотностью тока резистора. Коэффициент приложенного напряжения разрядника перенапряжения постоянного тока характеризует нагрузку по напряжению, приложенную к резистору, выраженную как отношение CCOV и PCOV к опорному напряжению U _ref , после учета неравномерного распределения напряжения по разрядник.Он должен быть надлежащим образом определен посредством испытаний на стабильность (включая испытание на старение) и испытаний на загрязнение и должен учитывать такие факторы, как стабильность, величина тока утечки, CCOV, составляющая постоянного напряжения, место установки (внутри или снаружи), влияние температуры на напряжение. – характеристики тока и влияние загрязнения на распределение потенциала по корпусу из фарфора или силиконовой резины. Он оказывает большое влияние на старение разрядников. При меньшем коэффициенте приложенных напряжений резистивный ток утечки при постоянном рабочем напряжении будет уменьшен, результирующие потери могут быть легко уравновешены с теплоотдачей, и теплового разгона не произойдет.Однако более высокий коэффициент приложенного напряжения снизит уровень защиты ОПН, тем самым значительно снизив уровень изоляции оборудования. Для разрядника постоянного тока, используемого в клапанном зале сверхвысокого напряжения постоянного тока ± 800 кВ, коэффициент неравномерности распределения напряжения меньше, чем у разрядника переменного тока; поэтому такой разрядник постоянного тока не требует корпуса. Это облегчает отвод тепла и предотвращает взрыв в случае теплового разгона, а также увеличивает коэффициент приложенного напряжения.

На рисунке 4.32, ограничитель перенапряжения V подвергается воздействию напряжения клапана только тогда, когда клапан выключен в цикле переменного тока, и тепло, выделяемое током утечки под напряжением клапана в цикле, в среднем очень мало. Следовательно, может быть выбран более высокий коэффициент приложенного напряжения в диапазоне от 0,95 до 1. На ограничитель перенапряжения A1 подается высокое напряжение только тогда, когда клапан включен в цикле переменного тока, когда напряжение изменяется от 600 до 800 кВ, но сохраняется только в течение 10 мс. Следовательно, коэффициент приложенного напряжения приблизительно 0.95 также может быть выбран. На ОПН C2, M1, M2 и CB1A подается постоянное напряжение плюс гармоническое напряжение. Часть тока, возникающего из-за гармонического напряжения, разряжается из-за паразитной емкости разрядников, и, в частности, коммутационный выброс вызывает меньше тепла на резисторах, чем компонент постоянного напряжения. Кроме того, поскольку эти ОПН устанавливаются в помещении, влияние загрязнения и температуры окружающей среды можно не учитывать. Следовательно, отношение приложенных напряжений приблизительно равно 0.Может быть выбрано 9. На ограничители перенапряжения DB и DL подается очень высокое чистое постоянное напряжение. Если они установлены на открытом воздухе, загрязнение может привести к неравномерному распределению потенциала по корпусу из фарфора или силиконовой резины, что приведет к локальному перегреву резисторов. Кроме того, температура окружающей среды оказывает большое влияние на тепловыделение и вольт-амперные характеристики разрядников. Следовательно, более разумным кажется более низкое отношение приложенных напряжений 0,8–0,9. PCOV разрядников для защиты от перенапряжений E1H, E2, E2H, EL и EM довольно низок, и их отношение приложенных напряжений обычно не вызывает беспокойства.Ограничители перенапряжения A1, M1 и M2, которые имеют более высокий коэффициент приложенного напряжения, могут быть снабжены устройствами определения температуры и полного тока.

В случае короткой линии постоянного тока рабочее напряжение в инверторной станции лишь немного ниже, чем в выпрямительной станции. Следовательно, опорное напряжение на стороне постоянного тока может быть одинаковым как в инверторной станции, так и в выпрямительной станции, что сокращает количество разрядников и запасных частей и упрощает изготовление и испытание разрядников.Напротив, для длинной линии постоянного тока опорное напряжение в инверторной станции может быть определено на основе рабочего напряжения, чтобы снизить уровень защиты разрядников и уровень изоляции оборудования на станции.

SIPL, LIPL и уровень импульсной защиты с крутым фронтом (STIPL) разрядника для защиты от перенапряжений определяются по остаточному напряжению ниже коммутирующего импульса 30/60 мкс, грозового импульса 8/20 мкс и импульса тока с крутым фронтом с волновой фронт 1 мкс соответственно.

Энергия разрядника на стороне постоянного тока тесно связана с типом и продолжительностью неисправностей, возникающих в преобразовательной подстанции, а также скоростью реакции и временем задержки системы управления и защиты.При определении энергии разрядника следует указывать амплитуду и продолжительность разрядного тока во время одиночного или непрерывного скачка напряжения. Повторяющиеся действия ОПН из-за управления постоянным током или рабочей последовательности, такие как перезапуск системы постоянного тока после замыкания на землю, можно рассматривать как однократный разряд. Выделяемая энергия – это сумма энергии, высвобождаемой во время повторяющихся действий. При расчете энергии эквивалентного одиночного разряда следует учитывать энергию кратковременного импульсного разряда, снижающего способность ОПН к поглощению энергии.

Разрядники с согласующими характеристиками могут быть подключены параллельно, чтобы компенсировать энергию одиночного разряда и снизить остаточное напряжение разрядников. Для параллельного подключения несколько резисторов могут быть размещены в фарфоровом корпусе или несколько разрядников могут быть подключены параллельно. Как правило, изготовителю разрядника следует учитывать неравномерность распределения тока разряда между несколькими резисторами разрядника или между несколькими разрядниками.

Более высокое опорное напряжение ( U _ref ) может снизить требуемую удельную энергию (кДж / кВ) разрядника и упростить изготовление.

Защита от перенапряжений – грозовые перенапряжения – коммутационные перенапряжения

Эта статья предназначена для защиты от перенапряжения электрических систем высокого напряжения, оборудования среднего напряжения, двигателей и оборудования, чувствительного к низкому напряжению. Основные ключевые слова в этой статье: Защита от скачков напряжения – Молнии – Коммутационные скачки. Источники и характеристики скачков напряжения. Справочные материалы по защите от перенапряжения.

Справочные материалы по защите от перенапряжения

Американский национальный институт стандартов (ANSI)
C84.1 Электроэнергетические системы и оборудование – номинальное напряжение
Институт инженеров по электротехнике и электронике (IEEE)
C62.11 Стандарт для металлооксидных разрядников для цепей переменного тока (> 1 кВ)
C62.22 Руководство по применению металла -Оксидные ограничители перенапряжения для систем переменного тока
C62.41 Рекомендуемая практика по измерению импульсных перенапряжений в низковольтных цепях переменного тока
C62.43 Руководство по применению устройств защиты от перенапряжений, используемых в низковольтных сетях (равных или менее 1000 В среднеквадратического или 1200 В dc) Цепи передачи данных, связи и сигнализации
141 Рекомендуемая практика для распределения электроэнергии на промышленных предприятиях
1313.1 Стандарт по координации изоляции – Определения, принципы и правила
1313.2 Руководство по применению координации в области изоляции.
Национальная ассоциация производителей электрооборудования (NEMA)
LS-1 Устройства защиты от импульсных перенапряжений
Двигатели и генераторы MG-1
Национальная ассоциация противопожарной защиты (NFPA)
70 Национальный электротехнический кодекс, 2008 г.
Underwriters Laboratories (UL)
1449 Стандарт для ограничителей перенапряжения при переходных процессах

Определения / термины

Для понимания этого стандарта применяются следующие определения.
Базовый уровень изоляции от грозовых импульсов (BIL). Электрическая прочность изоляции, выраженная в пиковом значении стандартного грозового импульса при стандартных атмосферных условиях.
Базовый уровень коммутации импульсной изоляции (BSL). Электрическая прочность изоляции, выраженная в пиковом значении стандартного коммутирующего импульса.
Ограничивающее напряжение. Пиковое напряжение на устройстве защиты от перенапряжения, измеренное в условиях заданного импульсного тока и заданной формы волны тока.
CWW. Устойчивость к прерывистым волнам

Crest Value. Максимальное абсолютное значение волны, всплеска или импульса.
Ток разряда. Импульсный ток, протекающий через устройство защиты от перенапряжения при возникновении проводимости.
Напряжение разряда. Напряжение, которое появляется на других выводах устройства защиты от перенапряжения во время прохождения разрядного тока.
Перекрытие . Пробойный разряд вокруг или над поверхностью твердого или жидкого изолятора.
FOW. Фронт волны.
LPL. Уровень молниезащиты.
Максимальное длительное рабочее напряжение (MCOV). Максимальное обозначенное среднеквадратичное значение напряжения промышленной частоты, которое может непрерывно подаваться между выводами устройства защиты от перенапряжения.
SPL. Переключение защитного уровня.

Защита от перенапряжения

Защита от перенапряжения предназначена для защиты оборудования от повреждений, вызванных сбоями в энергосистеме.Нарушения в энергосистеме – это увеличение или уменьшение системного напряжения или системной частоты за пределы нормальных допусков, определенных в ANSI C84.1.

Помехи от скачков напряжения описываются и классифицируются по двум важным физическим характеристикам. К ним относятся продолжительность и величина всплеска. Скачок или изменение напряжения в энергосистеме может варьироваться от полной потери, длящейся секунды, минуты или даже часы, до очень сильных кратковременных импульсов, в 50 или более раз превышающих нормальное напряжение системы, продолжительностью не более нескольких миллионных долей. секунды.

Координация и защита распределительного устройства должны быть основаны на ограничении перенапряжения до приемлемого предела ниже основных уровней изоляции оборудования. Путем принятия надлежащих мер для обеспечения адекватной защиты от грозовых разрядов и коммутационных перенапряжений отказы оборудования и отключения оборудования из-за этих отказов будут сведены к минимуму. Защита от перенапряжения должна быть обеспечена на всех системах в соответствии с рекомендациями IEEE 141.

Ограничители перенапряжения и конденсаторы, установленные во взрывоопасных зонах, должны соответствовать всем требованиям NFPA 70.

Надлежащая молниезащита и заземление могут предотвратить или свести к минимуму возникновение скачков напряжения в энергосистеме. Требования к заземлению и молниезащите см. В SES E11-S03.

https://www.youtube.com/watch?v=t3URwh_wB54

Источники и характеристики скачков напряжения

Местоположение источника скачков

Все скачки напряжения можно классифицировать как внешние или внутренние по отношению к системе питания. Местоположение перенапряжения повлияет на место установки, номинальные характеристики и классификацию устройств защиты от перенапряжения.

• Внешние скачки напряжения – это скачки, которые генерируются за пределами объекта и передаются на объект воздушными линиями электропередачи. Скачки тока молнии и коммутационные сети являются наиболее распространенными внешними источниками перенапряжения. Накопленная энергия в линиях передачи, длинных кабельных цепях и больших конденсаторах является основными источниками импульсной энергии коммутации. Внешние скачки обычно более сильные, но менее частые, чем внутренние.
• Внутренние скачки напряжения генерируются на объекте собственным оборудованием пользователя.Коммутационные перенапряжения – наиболее распространенный тип внутренних перенапряжений. Внутренние коммутационные переходные процессы могут возникать в объектах проводной линии, когда индуктивное оборудование выключено.

Грозовой скачок

• Характеристики перенапряжения
  Удар молнии будет иметь форму крутой фронтальной волны, которая будет распространяться от точки удара в обоих направлениях по проводникам энергосистемы. Всплеск обычно очень непродолжителен и велик.
• Общие точки входа и воздействия на систему.
  Механизмы, с помощью которых разряды молнии проникают в объект, включают: a. Непрямой удар молнии
  (i) Удар молнии поблизости создает электромагнитные поля, которые могут наводить напряжение на проводниках первичной и вторичной цепей.
  (ii) Поток тока молнии в землю, возникающий от близлежащего облака к земле, разряжает пары к объекту через общие пути полного сопротивления земли в сети заземления. Это вызовет перепады напряжения в сети заземления.
  (iii) Работа разрядника с разрядником в первичной обмотке трансформатора, который создает перенапряжения во вторичной цепи за счет нормального действия трансформатора.
  г. Прямой удар молнии
  (i) Удары молнии в высоковольтных первичных цепях вызывают в первичных цепях высокие токи.Это, в свою очередь, вызывает скачки напряжения, вызывая изменение потенциала земли или вызывая скачок напряжения первичного проводника. Часть этого напряжения передается на вторичную обмотку служебных трансформаторов и вызывает скачки напряжения в цепях питания переменного тока низкого напряжения.
  (ii) Удары молнии во вторичные цепи, приводящие к очень высоким токам и напряжениям.
• Методы смягчения перенапряжения
  a. В случаях, когда местная система промышленных предприятий не подвержена воздействию молнии, (без воздушных линий) грозовые скачки, вероятно, будут довольно умеренными.Применение ограничителей перенапряжения на первичной обмотке трансформатора может обеспечить эффективную защиту от скачков напряжения, которые могут возникнуть через понижающие трансформаторы.
  г. Правильно рассчитанные разрядники перенапряжения на заводском выводе входящих линий обычно снижают перенапряжение до уровня, который может выдержать оборудование оконечной станции.

Импульс переключения

• Характеристики всплеска
  Всплеск, генерируемый действием переключения, будет иметь форму переходного перенапряжения с крутым фронтом волны, когда схемы переключаются из одного устойчивого состояния в другое.
• Пункты отправления и входа в систему
  a. Коммутационные устройства, которые имеют тенденцию прерывать нормальную волну переменного тока, например тиристоры, вакуумные переключатели, токоограничивающие предохранители и двух- или трехтактные автоматические выключатели, обнуляют ток. Это ускоряет схлопывание магнитного поля вокруг проводника и генерирует переходное перенапряжение. г. Явления переключения можно разделить на две категории; внутренние переходные процессы переключения и внешние переходные процессы переключения.
  (i) Внутренние коммутационные переходные процессы могут возникать в проводных линиях, когда индуктивное оборудование выключено. В этих случаях параметры, например амплитуда коммутируемого тока и запасенная энергия, известны. Можно рассчитать величину коммутационного перенапряжения. Затем эту информацию можно использовать для подготовки требований к устройствам защиты от перенапряжения.
  (ii) Внешние переходные процессы переключения могут быть вызваны на объектах проводной линии посредством емкостной или индуктивной связи, когда переключение происходит в близлежащих энергосистемах. г. Примеры операций переключения, которые могут вызвать скачки напряжения, включают:
  (i) Незначительное переключение нагрузок в системе, например технологических насосов, оборудования HVAC, нагревателей и трансформаторов.
  (ii) Периодические переходные процессы (скачки напряжения), которые происходят каждый цикл во время коммутации в электронных преобразователях энергии, например, в приводах с регулируемой скоростью (ASD) и источниках бесперебойного питания (UPS).
  (iii) Несколько повторных воспламенений или повторных зажиганий во время переключения. Воздушные контакторы или ртутные переключатели могут вызывать скачки напряжения с амплитудой, в несколько раз превышающей напряжение системы.
  (iv) Коммутация энергосистемы, например конденсаторной батареи, и коммутация сети. Примеры операций переключения, которые могут вызвать переходные процессы напряжения, включают переключение нагрузок в системе, например технологических насосов, оборудования HVAC, нагревателей и трансформаторов.

Оборудование для защиты от перенапряжения

Возможности

• Оборудование для защиты от перенапряжения выбрано и установлено для уменьшения величины перенапряжения и изменения формы волны перенапряжения в электрической системе до уровней ниже номинальных значений изоляции оборудования.В системах среднего и высокого напряжения оборудование для защиты от перенапряжения ограничивается ограничителями перенапряжения и конденсаторами. Для чувствительного низковольтного оборудования используются более сложные устройства защиты от перенапряжения типа «черный ящик».
• Ограничители перенапряжения специально применяются для уменьшения величины перенапряжения. Ограничители перенапряжения рассеивают коммутационные перенапряжения за счет поглощения тепловой энергии. Выбранный разрядник должен иметь энергетическую стойкость, превышающую энергию, связанную с ожидаемыми коммутационными импульсами в системе, как указано в IEEE C62.22 и 141.
• Конденсаторы перенапряжения используются для гашения или уменьшения скорости нарастания напряжения системы при приближении скачка напряжения к оборудованию. Это помогает снизить внутренние напряжения в чувствительном оборудовании до тех пор, пока ограничители перенапряжения не смогут срабатывать, снижая величины до приемлемых уровней.

Material Technologies

Во всех случаях ОПН подвергаются постоянному воздействию напряжения на основной частоте системы. Разрядники должны иметь высокое сопротивление при этих напряжениях.Для разрядников желательно низкое сопротивление при перенапряжении для обеспечения удовлетворительной защиты от перенапряжения. Преобладающей технологией для новых применений является технология оксидов металлов. Металлооксидные клапанные разрядники (MOV) должны быть изготовлены и испытаны в соответствии с IEEE C62.11. Применения разрядников MOV должны соответствовать IEEE C62.22.

Характеристики оборудования

Примечание: разрядники рассчитываются на основе соответствующего приложенного напряжения системы, а не в зависимости от их характеристик защиты от перенапряжения.

• Параметры разрядника. Характеристики разрядников MOV выражаются в максимальном напряжении, связанном с разрядкой через них импульсного тока определенной величины. В отраслевых стандартах установлены три категории характеристик защитного напряжения, относящиеся к трем конкретным формам волн разрядного тока. Эти категории включают:
  a. Уровень защиты Front of Wave (FOW)
  b. Уровень защиты от грозовых импульсов (LPL) также называется разрядным напряжением разрядника (IR)
  c.Уровень коммутационного импульса защиты (SPL)
• Классы разрядников. Четыре класса разрядников признаны отраслевыми стандартами, которые определяют классификацию «грозовых импульсов» и «коммутационные перенапряжения», классифицирующие требования по току для соответствующих классов. В порядке уменьшения стоимости и общей защиты и долговечности эти классы следующие:
  a. Станция класса
  б. Промежуточный класс
  c. Класс распределения сверхмощный / класс распределения нормальный режим
  d. Вторичный класс
• Металлооксидные вентильные разрядники (MOV) должны быть рассчитаны и классифицированы в соответствии с IEEE C62.11.
• Токи короткого замыкания могут вызвать взрывное нарастание давления из-за связанных с этим эффектов быстрого нагрева и образования газа внутри разрядника. Конструкции станций и промежуточных разрядников должны включать устройства сброса давления для обеспечения безопасного сдерживания потенциально опасного разрушения разрядника во время прохождения через них высокого тока короткого замыкания в системе, как требуется IEEE C62.11.

Как это:

Как загрузка …

Испытания импульсным высоковольтным напряжением для электрических материалов и оборудования: Электроизоляционные системы Eltek

часто должны выдерживать условия внезапного перенапряжения, вызванного атмосферными условиями (например, ударами молнии), от обычных ожидаемые ситуации стандартного рабочего цикла (например, операции переключения оборудования низкого или высокого напряжения) или случайные переходные процессы высокого напряжения через выход инвертора переменного / постоянного тока (например, с электродвигателями постоянного тока.) Импульсные испытания высокого напряжения оценивают способность систем электрической изоляции выдерживать такие высоковольтные импульсы в приложениях, включая трансформаторы, двигатели, катушки, кабели, переключатели, автоматические выключатели, устройства защиты от перенапряжения, отдельные изоляционные материалы и множество других продуктов. .

ELTEK Laboratories имеет импульсный тестер MIG4803 EMC – Partner. ( Следующее описание взято из документации EMC – Partner; для получения дополнительных сведений обратитесь к партнеру EMC).

ELTEK Labs может тестировать бумагу, пленки, литьевые смолы, оболочки кабелей, изоляцию магнитных проводов / обмоточных проводов, ленты, рукава и практически любой материал с импульсами до 48 кВ. ELTEK, в частности, может выполнять стандарт тестирования IEC 62068.

Импульсный тестер EMC – Partner MIG4803 соответствует определениям IEEE и IEC для стандартизированных приложений импульсного напряжения. См. Технические характеристики ниже.

MIG4803 Импульсный тестер

Импульсное напряжение 1.2/50 мкс

• Диапазон напряжения 2 до 48 кВ
• Шаг напряжения 3 цифры плюс запятая
• Конденсатор импульсный 10 мкФ
• Импеданс источника 50 Ом
• Время фронта импульса 1,2 мкс
• Длительность импульса 50 мкс
• Полярность положительная, отрицательная, переменная

Комбинированная волна 1,2 / 50 мкс (8/20 мкс)

• Диапазон напряжения от 0,25 до 6 кВ
• Конденсатор импульсный 10 мкФ
• Импеданс источника 2 Ом
• Максимальная энергия 180 Дж
• Время фронта импульса 1.2 мкс
• Длительность импульса 50 мкс
• Форма волны короткого замыкания 8/20 мкс
• Полярность положительная, отрицательная, переменная

Импульсное напряжение 1,2 / 50 мкс

• Диапазон напряжения от 0,25 до 6 кВ
• Конденсатор импульсный 10 мкФ
• Импеданс источника 50 Ом
• Максимальная энергия 180 Дж
• Время фронта импульса 1,2 мкс
• Длительность импульса 50 мкс
• Полярность положительная, отрицательная, переменная

Импульсные испытания применяются для оценки различных электроизоляционных материалов (EIM) и системы электрической изоляции (EIS).

Импульсные испытания также могут проводиться на двигателях, генераторах или трансформаторах в указанных выше пределах импульсной нагрузки и в пределах размеров и конфигурации продукта.

Для получения более подробной информации или организации импульсных испытаний обращайтесь в группу продаж ELTEK.

Теория защиты от перенапряжения | SCHIRTEC Lightning Protection

Перенапряжение – это любое напряжение, пиковое значение которого превышает соответствующее пиковое значение наивысшего рабочего напряжения в энергосистеме низкого напряжения.Перенапряжение обычно является случайным явлением, которое различается по времени и месту возникновения. Его параметры определяются его причиной (удар молнии, переключение в сильноточной сети и т. Д.), А также электрическим характером цепи (волновое сопротивление, конечный импеданс, разрядная способность и т. Д.). За последние несколько лет был стандартизирован диапазон курсов тока и напряжения для различных целей. Эти курсы позволяют проводить испытания оборудования и конструктивных элементов в одинаковых условиях.В следующем тексте будут определены наиболее важные параметры наиболее часто используемых стандартизированных курсов (согласно EN 61 643-11, IEC 60-1 и CSN 34 5640).

Пиковое значение (амплитуда) U max , I max	пиковое значение – это максимальное значение напряжения или тока , которое достигается контролируемым импульсным курсом
Фронт импульса	часть импульса напряжения или тока до пикового значения
Время фронта импульса тока T1	1,25 кратное интервалу времени между моментами, когда фактическое значение тока возрастает с 10% до 90% от пикового значения
Время фронта импульса напряжения T1	1,67 кратное временному интервалу между моментами, когда фактическое значение напряжения повышается с 30% до 90% от пикового значения
Хвост импульса	часть импульса напряжения или тока после пикового значения
Время до полузначения T 2	интервал времени между виртуальным началом импульса и моментом, когда наблюдаемый курс снижается до 50% от его пикового значения

Примечание: виртуальное начало – это пересечение оси времени и биссектрисы, которая проходит через точки, где фактическое значение фронта импульса в первый раз достигает частично заданного более низкого значения и частично заданного более высокого значения… подробнее см. Ниже две фигуры.

При испытаниях SPD используются два основных типа импульсов испытательного тока:

• Испытательный импульс тока молнии Iimp (10/350) – используется для имитации тока молнии (так называемый тест током молнии)
• Импульсный испытательный ток Imax (8/20) – используется для моделирования косвенного воздействия молнии и коммутационных перенапряжений. Разрядник должен разрядить примерно в 17,5 раз больший заряд во время испытания испытательным импульсом тока молнии Iimp (10/350), чем при испытании импульсом тока Imax (8/20) с той же амплитудой.Это также привело к изменению конструкции разрядников тока молнии, испытанных с помощью импульса тока молнии Iimp (10/350), и разрядников для защиты от перенапряжения, испытанных с помощью импульса тока Imax (8/20).

Ход и параметры грозовых напряжений и токов

В приведенной ниже таблице показаны типичные направления и параметры импульсных напряжений и токов молнии, которые возникают в проводящих частях ландшафта, строительных конструкциях и металлических линиях вследствие удара молнии (с учетом влияний, вызванных гальванической, индуктивной или емкостной связью). ).Типичные значения импульсных напряжений и токов молнии, которые возникают в проводящих частях ландшафта, строительных конструкциях и металлических линиях.

Испытательный импульс тока в форме волны 10/350 мкс чаще всего используется для моделирования токов, проникающих в линии электропередач и электрооборудование вследствие гальванической связи. В случае индуктивной и емкостной связи импульсы напряжения и тока значительно короче. Исследование мешающих воздействий молнии по отношению к индуктивным скачкам (токам) вследствие индуктивной связи чаще всего выполняется с помощью импульсов испытательного тока в форме волны 8/20 мкс.Исследование эффектов молнии в отношении мешающих скачков (токов) вследствие емкостной связи аналогично проводится с помощью импульсов испытательного напряжения в форме волны 1,2 / 50 мкс.

Обычно

Мешающие энергии (например, напряжения, токи, поля) могут проникать в здание через различные соединения, в то время как кабели и их расположение являются здесь важной частью.

Гальваническая муфта

При близких и прямых ударах молнии в молниеотводы зданий перенапряжение проявляется в результате гальванической связи.Гальваническая связь обеспечивается разным размером потенциалов заземления вдоль здания (заземляющие электроды, защитное соединение и т. Д.)

Емкостная муфта

Всегда существует емкостная связь (паразитная емкость) между источником помех и приемником. Чем выше скорость фронта нарастания импульса мешающего напряжения (du / dt), тем сильнее его интерференционный эффект.

Индуктивная муфта

Между источником помех и приемником всегда существует индуктивная связь (магнитное поле).Чем выше скорость фронта нарастания импульса мешающего тока (di / dt), активирующего магнитное поле, тем выше интерференционный эффект.

Прямой удар молнии

Удар молнии – это электрический разряд между электрически заряженным облаком и поверхностью земли (земная молния), между двумя или более облаками и друг с другом или между частями одного облака (облачная молния). Небольшой процент штрихов происходит между поверхностью и облаками.Удары молнии берут начало в «грозовых камерах», которые в среднем простираются на несколько километров. Каждая штормовая ячейка активна до 30 минут и генерирует от двух до трех ударов молнии в минуту. Штормовая ячейка часто достигает высоты более 10 километров, тогда как нижняя видимая часть облаков обычно находится на высоте от одного до двух километров. В центре штормовой камеры существует сильный восходящий воздушный поток, который вызывает разделение положительных и отрицательных зарядов.Положительный заряд обычно связывается с фрагментами в верхней части ливневой ячейки, в то время как отрицательный заряд обычно связывается с каплями воды в нижней части ячейки. Рядом с землей элемент заряжается положительным зарядом, который обычно вызывается разрядом, особенно из леса. Помимо грозовых ячеек, образующихся от летней жары, существуют грозовые ячейки, образующиеся из-за фронтальной облачности в результате движения больших воздушных масс. Частота штормов зависит от сезона. В летние месяцы (июль – август) штормов в среднем в 5 раз больше, чем в зимние месяцы (декабрь – февраль).Нагрев окружающей среды способствует созданию шторма. Осенью теплая вода у берега моря дает необходимую энергию для создания шторма. Согласно МЭК 1312-1: 1995 и МЭК 62305 заряды молнии можно описать пятью основными параметрами.

Полный импульсный заряд молнии Q f	макс. 300 C
Заряд первого хода Q с	макс. 100 C
Пиковый ток первого хода I imp	макс.200 кА
Удельная энергия тока первого хода W / R	макс. 10 МДж / Ом
Скорость нарастания тока di / dt	макс. 200 кА / мкс

Система защиты низковольтной энергосистемы, состоящая из разрядников тока молнии и разрядников перенапряжения. УЗИП должна быть способна отводить токи молнии или их существенные части без их повреждения. Обычно рекомендуется выходить из омического сопротивления заземления здания, трубопровода, системы распределения электроэнергии и т. Д. С целью установления распределения тока, проходящего через УЗИП, в случае прямого удара молнии в здание, защищенное внешней системой молнии.На следующем рисунке показан типичный пример распределения тока молнии в объекте, пораженном прямым ударом молнии.

Если индивидуальная оценка невозможна, можно предположить, что:

• 50% от общего тока молнии Iimp = 200 кА (10/350)…. IS1 = 100 кА (10/350) входит в систему заземления LPS (система молниезащиты) рассматриваемой конструкции
• 50% от Iimp = 200 кА (10/350)…. IS2 = 100кА (10/350) распределяется между службами, входящими в структуру (внешние токопроводящие части, эл.мощность, линии связи и т. д.) Значение тока, протекающего в каждой услуге Ii, определяется как IS / n, где n – количество вышеупомянутых услуг (см. рисунок выше). Для оценки тока Iv в отдельных проводниках в неэкранированных кабелях ток кабеля Ii делится на m, количество проводников, т. Е. Iv = Ii / m.

Для экранированных кабелей ток будет течь по экрану. Требование к определению размеров защитной системы SPD при наиболее обычном подключении здания к низковольтной энергосистеме (TNC – система 230 / 400В / 50Гц) вытекает из следующих соображений: Для максимальной величины тока молнии Iimp = 200кА (10/350) достаточно для измерения защитного каскада каждого фазного провода, входящего в объект, на уровне около 4% Iimp, то есть в большинстве случаев около 8 кА (10/350).

Стандарт IEC 13 12-1 и IEC 62 305 определяет зоны молниезащиты LPZ с точки зрения прямого и непрямого воздействия молнии. Эти зоны характерны благодаря принципиальным нарушениям электромагнитных условий в их ограниченных зонах.

LPZ O A	Зона, в которой предметы подвергаются прямым ударам молнии, и поэтому, возможно, придется проводить полный ток молнии; здесь возникает незатухающее электромагнитное поле.
LPZ O B	Зона, в которой предметы не подвержены прямым ударам молнии, но возникает незатухающее электромагнитное поле
LPZ O C	Зона, где предметы не подвергаются прямым ударам молнии и где токи на всех проводящих частях в этой зоне дополнительно уменьшены по сравнению с зонами 0B. В этой зоне электромагнитное поле также может ослабляться в зависимости от мер экранирования
LPZ 1	Зона, где предметы не подвержены прямым ударам молнии и где токи на всех проводящих частях в этой зоне дополнительно уменьшены по сравнению с зонами 0B.В этой зоне электромагнитное поле также может ослабляться в зависимости от мер экранирования
LPZ 2	Зона, где предметы не подвержены прямым ударам молнии и где токи на всех проводящих частях в этой зоне дополнительно уменьшены по сравнению с зонами 0B. В этой зоне электромагнитное поле также может ослабляться в зависимости от мер экранирования

Если требуется дальнейшее снижение кондуктивных токов и / или электромагнитного поля, необходимо ввести следующие зоны.Требования к этим зонам должны быть выбраны в соответствии с требуемыми экологическими зонами защищаемой системы. В целом, чем больше количество зон, тем ниже параметры электромагнитной обстановки. На границе отдельных зон необходимо обеспечить скрепление всех металлических проходов и установить экранирующие средства.

Примечание: соединение на границе между LPZ 0A, LPZ 0B и LPZ 1 определено в IEC 13 12-1 и IEC 62 305.На электромагнитные поля внутри конструкции влияют открывающиеся окна, токи в металлических проводниках (например, соединительные стержни, экраны кабелей и трубки) и прокладка кабелей.

На следующем рисунке показан пример разделения конструкции на несколько зон.

Здесь все электрические и сигнальные линии входят в защищенный объем (LPZ 1) в одной точке и присоединяются к соединительной планке 1 на границе LPZ 0A, LPZ 0B и LPZ 1. Кроме того, линии подключаются к внутренней соединительный стержень 2 на границе LPZ 1 и LPZ 2.

Кроме того, внешний экран 1 конструкции прикреплен к соединительной планке 1, а внутренний экран 2 – к соединительной планке 2. Когда кабели проходят от одного LPZ к другому, соединение должно выполняться на каждой границе. LPZ 2 сконструирован таким образом, что частичные токи молнии не передаются в этот объем и не могут проходить через него.

Описанная выше сегментация защищаемого объекта на зоны защиты дает возможность активной защиты низковольтной энергосистемы благодаря установке защитных устройств защиты SPD (обычно на границе зоны LPZ 0 → 1 и LPZ 1 → 2) и других защитных устройств защиты SPD на границе зоны. граница зоны LPZ 2 → 3.Стандартно рекомендуется устанавливать так называемую защиту 1-й степени – разрядник класса I, проверенный током молнии Iimp (10/350) на границе зоны LPZ 0 → 1. Рекомендуется установить защиту 2-й степени – разрядник класса II, испытанный импульсным импульсом Imax (8/20) в граничной зоне LPZ 1 → 2.