Гроза закончилась, дом стоит, следов пожара нет, молниеприёмник и токоотводы выполнили свою работу. Но внутри здания — другая картина: не включается роутер, вышел из строя блок питания видеонаблюдения, перестала отвечать автоматика котла или сгорел телевизор.
Возникает закономерный вопрос: как могла пострадать электроника, если молниезащита была установлена и исправно отвела разряд?
Причина в том, что внешняя молниезащита и защита электрооборудования — не одно и то же. Молниеприёмник принимает разряд, токоотвод направляет ток вниз, а заземляющее устройство обеспечивает его растекание в грунте. Но внутри здания в этот момент могут возникнуть опасные импульсные перенапряжения.
Чтобы защитить оборудование, необходимо рассматривать комплекс целиком: заземление, систему уравнивания потенциалов, главную заземляющую шину и устройства защиты от импульсных перенапряжений — УЗИП.
Хорошее заземление ещё не означает, что электроника защищена
При ударе молнии через систему заземления за доли секунды проходит очень большой ток. Одновременно происходит кратковременный подъём потенциала заземляющего устройства относительно удалённой земли.
Для наглядности рассмотрим упрощённый пример. Если ток молнии составляет 100 кА, а сопротивление заземляющего устройства принять равным 10 Ом, арифметически получим:
100 000 А × 10 Ом = 1 000 000 В.
То есть речь может идти о потенциале порядка 1 МВ.
В реальной системе импульсные процессы значительно сложнее этого простого расчёта, однако он хорошо демонстрирует масштаб явления. Поэтому само по себе низкое сопротивление заземления, даже если измерения показывают хорошие значения, не заменяет внутреннюю защиту от грозовых перенапряжений.
Почему опасна именно разность потенциалов
Во время грозового импульса важно не только абсолютное значение напряжения. Критичной становится разность потенциалов между отдельными проводящими частями здания.
Представим две металлические конструкции. Одна надёжно соединена с системой заземления, а вторая имеет другой электрический путь. Во время удара молнии потенциалы этих частей могут изменяться неодинаково.
В результате между ними возникает значительное напряжение. Если электрическая прочность изоляции оказывается недостаточной, происходит пробой или искровое перекрытие.
Для бытового и промышленного оборудования последствия могут быть разными:
- выход из строя блоков питания;
- повреждение автоматики котельного оборудования;
- отказ систем видеонаблюдения;
- повреждение маршрутизаторов и сетевых устройств;
- неисправность контроллеров системы «умный дом»;
- сбой промышленной автоматики;
- повреждение телекоммуникационного оборудования.
Именно поэтому при устройстве молниезащиты необходимо решать две задачи одновременно: отвести ток молнии и максимально уменьшить опасную разность потенциалов внутри объекта.
Уравнивание потенциалов: связать проводящие части в одну систему
Для уменьшения опасной разности напряжений применяется система уравнивания потенциалов.
Её смысл заключается в электрическом соединении предусмотренных проектом проводящих частей здания, инженерных систем и защитных проводников.
Одним из центральных элементов такой системы является главная заземляющая шина — ГЗШ.
Через неё формируется общая точка соединения заземляющих и защитных проводников.
Для построения системы могут применяться главные заземляющие шины TERRAZN и шины уравнивания потенциалов TERRAZN.
Какие элементы связывают с ГЗШ
Состав системы определяется проектом и схемой электроснабжения объекта. В неё могут входить защитные PE- и PEN-проводники, заземляющий проводник, металлические конструкции здания и проводящие инженерные коммуникации.
В зависимости от объекта учитываются:
- металлические трубопроводы водоснабжения;
- металлические элементы систем отопления;
- вентиляционные конструкции;
- металлические кабельные трассы;
- строительные металлические конструкции;
- элементы системы молниезащиты;
- другие сторонние проводящие части, предусмотренные проектом.
Для отдельных коммуникаций, в том числе газопроводов, применяются специальные решения, соответствующие требованиям проекта и нормативной документации.
Задача здесь не в том, чтобы произвольно соединить все металлические детали здания. Система уравнивания потенциалов должна быть рассчитанной частью электроустановки.
Зачем нужна дополнительная система уравнивания потенциалов
В ряде помещений основной системы недостаточно. Там применяется дополнительное уравнивание потенциалов — ДСУП.
Особенно актуально это для помещений, где человек может одновременно коснуться нескольких проводящих частей:
- ванных комнат;
- душевых;
- бассейнов;
- части технических помещений;
- зон с повышенными требованиями электробезопасности.
Дополнительное уравнивание потенциалов помогает снизить опасное напряжение прикосновения между доступными проводящими частями.
Почему ГЗШ не заменяет УЗИП
Даже правильно организованная ГЗШ не решает ещё одну важную проблему: токоведущие проводники электрической сети нельзя постоянно напрямую соединить с землёй.
Для ограничения кратковременных импульсных перенапряжений используется специальное оборудование — УЗИП, устройства защиты от импульсных перенапряжений.
В нормальном режиме такое устройство не мешает работе электросети. Когда появляется опасный импульс, защитный элемент меняет свои электрические характеристики и ограничивает перенапряжение.
Именно поэтому УЗИП для частного дома, коммерческого здания или промышленного объекта следует рассматривать вместе с системой заземления и уравнивания потенциалов.
Как работают УЗИП TERRAZN
В линейке TERRAZN представлены устройства защиты от импульсных перенапряжений на основе варисторной технологии.
При появлении импульса перенапряжения сопротивление варистора резко уменьшается. Значительная часть импульсного тока проходит через защитный элемент, после чего энергия рассеивается.
После окончания импульса варистор возвращается в рабочее состояние.
В зависимости от исполнения УЗИП TERRAZN могут иметь сменные защитные модули, цветовую индикацию состояния и устанавливаться на стандартную DIN-рейку.
Поэтому если требуется купить УЗИП в электрощит, важно подбирать его не только по напряжению сети, но и по классу защиты, импульсным характеристикам, количеству полюсов и месту установки.
УЗИП тип 1, тип 2 или 1+2: в чём разница
Защита от импульсных перенапряжений может строиться в несколько ступеней. Каждая из них выполняет свою задачу.
| Тип УЗИП | Назначение | Где обычно применяется |
|---|---|---|
| Тип 1 | Работа с наиболее мощными импульсами, связанными в том числе с током молнии | Ввод объекта, ВРУ — в соответствии со схемой защиты |
| Тип 1+2 | Комбинированное решение первой и второй ступени | Вводные и главные распределительные устройства |
| Тип 2 | Ограничение наведённых и остаточных импульсных перенапряжений | Распределительные щиты |
| Тип 2+3 / тип 3 | Дополнительная защита чувствительного оборудования | Ближе к конечным потребителям |
Таким образом, запросы вроде «УЗИП 220 В», «УЗИП 380 В» или «УЗИП для частного дома» описывают только часть параметров.
При подборе необходимо учитывать:
- систему заземления;
- наличие внешней молниезащиты;
- однофазную или трёхфазную сеть;
- максимальное рабочее напряжение Uc;
- импульсный ток Iimp;
- номинальный разрядный ток In;
- максимальный разрядный ток Imax;
- уровень защиты Up;
- необходимое количество защищаемых полюсов.
Какие УЗИП TERRAZN можно использовать
В каталоге производителя представлены различные исполнения устройств для организации многоступенчатой защиты.
В ассортименте присутствуют, в частности, комбинированные УЗИП CET-T1+T2-AC TERRAZN, а также другие исполнения для однофазных и трёхфазных электрических сетей.
Один УЗИП или несколько: зачем нужна каскадная защита
Установка одного устройства в электрощите не всегда означает, что всё оборудование в здании получило требуемый уровень защиты.
Если объект требует нескольких ступеней, первая принимает наиболее мощный импульс, следующая снижает остаточное перенапряжение, а последующая защищает наиболее чувствительное оборудование.
То есть задача заключается не в том, чтобы найти «самый мощный УЗИП», а в том, чтобы правильно распределить защиту по всей электрической сети.
Устройства разных ступеней должны быть согласованы, а подключение выполняться с учётом рекомендаций производителя и требований проекта.
Почему установленный УЗИП иногда не спасает оборудование
Ещё одна распространённая ситуация: УЗИП физически присутствует в щите, но после грозы часть техники всё равно выходит из строя.
Причина может быть не в самом устройстве, а в схеме его применения.
Среди возможных ошибок:
- неподходящий тип УЗИП;
- отсутствие требуемой первой ступени защиты;
- ошибка в выборе устройства для конкретной схемы сети;
- чрезмерная длина соединительных проводников;
- ошибки подключения;
- неправильная координация нескольких ступеней;
- недочёты системы уравнивания потенциалов;
- ошибки в системе заземления.
Поэтому купить УЗИП — это только одна часть задачи. Не менее важно правильно определить его тип и место установки.
Как выглядит полноценная защита здания
Рабочую систему удобнее представить не как набор отдельных устройств, а как последовательную цепочку:
молниеприёмник → токоотвод → заземляющее устройство → уравнивание потенциалов → ГЗШ → УЗИП → электрооборудование.
Каждый элемент отвечает за свой участок защиты.
Поэтому фраза «молниезащита сработала, но техника сгорела» не является противоречием. Внешняя часть системы действительно могла безопасно принять и отвести разряд, а причиной повреждения электроники стало импульсное перенапряжение внутри электрической сети.
Оборудование TERRAZN для комплексной системы защиты
Для построения молниезащиты, заземления и внутренней защиты электрической сети в ассортименте TERRAZN представлены:
- главные заземляющие шины TERRAZN ;
- шины уравнивания потенциалов TERRAZN ;
- устройства защиты от импульсных перенапряжений TERRAZN ;
- заземление TERRAZN ;
- зажимы и соединители TERRAZN .
Купить УЗИП TERRAZN у официального дистрибьютора
«Альфа Электро» — официальный дистрибьютор TERRAZN.
В каталоге компании можно подобрать УЗИП TERRAZN для частного дома, коммерческого объекта или промышленной электроустановки, а также элементы заземления, главные заземляющие шины, соединители и компоненты систем молниезащиты.
Если вам необходимо купить УЗИП TERRAZN, специалисты «Альфа Электро» помогут определить подходящее исполнение с учётом параметров сети, системы заземления и места установки устройства.
Телефон: +7 (812) 988-50-00
Электронная почта: Shop@aelectro.ru
Нормативная база: ПУЭ, глава 1.7; требования к системе уравнивания потенциалов и заземлению определяются действующей нормативной документацией и проектными решениями конкретного объекта.
Частые вопросы
Нужен ли УЗИП, если у дома уже есть молниеприёмник?
Молниеприёмник предназначен прежде всего для перехвата прямого разряда молнии и передачи тока через токоотвод к заземлению. УЗИП выполняет другую функцию — ограничивает опасные импульсные перенапряжения в электрической сети.
Какой УЗИП выбрать для частного дома?
Нельзя определить подходящее устройство только по мощности дома или напряжению 220/380 В. Необходимо учитывать наличие внешней молниезащиты, схему электроснабжения, систему заземления, число фаз и необходимые параметры защиты.
Можно ли поставить только УЗИП тип 2?
Это зависит от проекта и условий объекта. В некоторых системах требуется первая ступень защиты типа 1 либо комбинированное устройство типа 1+2, а затем следующие ступени.
УЗИП и УЗО — это одно и то же?
Нет. УЗО реагирует на ток утечки и выполняет другую защитную функцию. УЗИП предназначено для ограничения кратковременных импульсных перенапряжений.
Спасёт ли электронику заземление 4 Ом?
Одного значения сопротивления заземления недостаточно, чтобы оценить защиту электроники от грозовых импульсов. Необходимо рассматривать заземление совместно с системой уравнивания потенциалов и устройствами защиты от импульсных перенапряжений.
Где купить УЗИП TERRAZN?
Купить УЗИП TERRAZN можно в компании «Альфа Электро» — официального дистрибьютора TERRAZN.