Основные классы УЗИП: отличия типов 1, 2 и 3 и область применения

Основные классы УЗИП

Классы УЗИП определяют по стандартизованным испытаниям на воздействие импульсных токов и напряжений. В низковольтных силовых сетях переменного тока применяют устройства типов 1, 2 и 3. Выбор зависит от ожидаемых перенапряжений, стойкости оборудования и параметров сети.

Как определяют классы УЗИП

Классификация включает классы испытаний I, II и III, которым соответствуют типы УЗИП 1, 2 и 3. Маркировке T1, T2, T3 соответствуют русскоязычные обозначения Т1, Т2, Т3.

Классы УЗИП характеризуют испытательное воздействие, а категории перенапряжения оборудования — требования к его изоляции. Поэтому термин «класс защиты» требует уточнения.

Таблица показывает отличия классов УЗИП.

Тип устройства	Классы УЗИП	Испытательное воздействие	Назначение
Тип 1	I	Импульс тока 10/350 мкс	Отвод части тока молнии
Тип 2	II	Импульс тока 8/20 мкс	Ограничение наведённых и коммутационных перенапряжений
Тип 3	III	Комбинированная волна 1,2/50–8/20 мкс	Дополнительная защита оборудования

При замене устройства проверяют классы УЗИП: тип 3 не заменяет тип 1.

УЗИП типа 1

Тип 1 предусматривают при возможном протекании части тока молнии: на вводе здания с внешней молниезащитой либо при угрозе заноса тока по питающей линии. Устройство включают в систему молниезащитного уравнивания потенциалов.

На вводе классы УЗИП оценивают совместно с токовой стойкостью. Основной токовый параметр — импульсный ток Iimp. Испытательное воздействие характеризуют амплитуда, переносимый заряд и удельная энергия. Характерная форма импульса — 10/350 мкс.

Классы УЗИП с различными испытательными импульсами нельзя сравнивать только по килоамперам. При одинаковой амплитуде импульс 10/350 мкс переносит больший заряд и имеет большую удельную энергию, чем 8/20 мкс.

УЗИП типа 2

В распределительных сетях тип 2 ограничивает грозовые перенапряжения, наведённые в проводке, и коммутационные перенапряжения от переключения нагрузок. После вводной ступени он дополнительно ограничивает перенапряжение.

Классы УЗИП выбирают по расчётному воздействию. Если частичный ток молнии не ожидается, тип 2 может служить вводной ступенью.

Для таких устройств указывают номинальный разрядный ток In и максимальный разрядный ток Imax формы 8/20 мкс. Даже одинаковые классы УЗИП не означают одинаковых значений этих параметров.

УЗИП типа 3

Тип 3 применяют вблизи оборудования для дополнительного ограничения импульсных перенапряжений. Его согласуют с предшествующей ступенью и импульсной стойкостью защищаемого входа.

Испытание проводят генератором комбинированной волны: напряжение холостого хода имеет форму 1,2/50 мкс, ток короткого замыкания — 8/20 мкс. Параметр Uoc обозначает напряжение холостого хода генератора. Фактический ток разряда зависит от характеристик устройства.

Классы УЗИП I и III предусматривают разные нагрузки: оконечный модуль не заменяет защиту от частичных токов молнии.

Классы испытаний УЗИП

In характеризует пиковое значение тока для предусмотренной серии испытаний; Imax — максимальное заявленное пиковое значение при установленной процедуре. Эти параметры не являются токами нагрузки.

Сравнивая классы УЗИП, проверяют, указан ток отдельного защитного пути или суммарный ток устройства. Значения для цепей L–N и N–PE могут различаться.

Комбинированные устройства

Комбинированный УЗИП может соответствовать нескольким классам испытаний. Маркировка УЗИП 1+2 означает соответствие требованиям типов 1 и 2, УЗИП 2+3 — типов 2 и 3. Заявленные классы УЗИП подтверждают технической документацией.

Даже если классы УЗИП совмещены, для удалённой нагрузки проверяют Up, длину линии и возможность наведения импульсов после щита.

Комбинированными также называют устройства с ограничивающими и коммутирующими элементами. Такое исполнение само по себе не подтверждает несколько классов испытаний.

Классы УЗИП в многоступенчатой системе

Каскадная защита предусматривает распределение импульсной нагрузки между согласованными ступенями. Ступени защиты располагают по ходу сети; защитные элементы обычно подключены параллельно защищаемым цепям.

Многоступенчатая защита требует энергетической координации. Ток и энергия, поступающие на следующую ступень, не должны превышать её допустимых значений. Классы УЗИП сами по себе не подтверждают совместимость устройств.

Согласование проверяют по документации производителя с учётом характеристик каждой ступени и соединяющей линии. При необходимости применяют развязывающие элементы. Универсального расстояния между ступенями нет.

Уровень защиты по напряжению

Классы УЗИП и уровень защиты Up описывают разные свойства. Up — заявленный уровень ограничения напряжения, не ниже максимального значения, измеренного при установленных испытаниях. Это напряжение защиты, а не порог срабатывания устройства.

Уровни защиты УЗИП выбирают с запасом относительно выдерживаемого импульсного напряжения оборудования Uw. Учитывают и дополнительное падение напряжения на соединительных проводниках при отводе импульсного тока. Поэтому классы УЗИП и паспортный Up оценивают вместе со схемой монтажа.

Uc — наибольшее длительно допустимое рабочее напряжение; для переменного тока указывают действующее значение. Его выбирают для конкретного защитного пути с учётом напряжения сети и системы заземления.

Где устанавливают устройства

Место установки УЗИП определяют по схеме электроснабжения и зонам молниезащиты. Обычно классы УЗИП выбирают так:

УЗИП для вводного щита — тип 1 или 1+2 при ожидаемом частичном токе молнии; тип 2, если такой ток не ожидается.
УЗИП для распределительного щита — обычно тип 2, согласованный с вводной защитой.
УЗИП для конечного оборудования — тип 3 либо подходящее комбинированное исполнение.

Какой класс УЗИП выбрать

УЗИП для частного дома. Учитывают способ питания и наличие внешней молниезащиты. Если защита от молнии предусматривает отвод её частичного тока, на вводе применяют тип 1 или 1+2. Классы УЗИП для следующих ступеней определяют по протяжённости сети и стойкости приборов.

УЗИП для квартиры. Проверяют защиту общедомового ввода и этажного щита. Обычно рассматривают тип 2 в квартирном щите и тип 3 возле чувствительных нагрузок. Классы УЗИП согласуют с вышестоящими ступенями защиты.

УЗИП для промышленного объекта. Анализируют все вводы, наружные трассы и внутренние источники импульсов. Классы УЗИП назначают для каждой зоны; отдельно подбирают защиту сигнальных цепей.

Выбор класса УЗИП выполняют последовательно:

Определяют характер и величину ожидаемого импульсного воздействия.
Проверяют систему заземления и допустимые схемы включения.
Подбирают токовые параметры, Uc и Up.
Проверяют координацию ступеней и защиту устройств от сверхтоков.
Назначают сечения и длины проводников по документации производителя.

Ошибки при выборе

Ошибочно подбирать классы УЗИП только по Imax, приравнивать Up к Uc или считать маркировку 1+2 достаточным основанием для отказа от последующих ступеней. Не менее существенны несогласованные устройства и длинные присоединительные проводники.

Защита от перенапряжений требует согласования электрических характеристик и соблюдения условий монтажа. Правильно выбранные классы УЗИП не заменяют меры против длительного повышения напряжения, например при обрыве нейтрали.