Перенапряжение, амплитуда которого может в 20 раз превысить номинальное напряжение, как правило, возникает в результате атмосферных разрядов, коммутационных процессов в распределительных электрических сетях и коммутационных процессов силовых элементов и устройств в технологических цепях.
Без устройства защиты повышенное напряжение достигает электрооборудование. Импульс тока протекает через оборудование и выводит его из строя.
Устройства защиты от перенапряжений ограничивают импульсные перенапряжения и отводят импульсы тока в землю. Они также ограничивают перенапряжения до значений, совместимых с характеристиками подсоединенных устройств или оборудования.
Устойчивость к перенапряжениям является составной частью электромагнитной совместимости, т.е. способности электрооборудования нормально работать при наличии электромагнитных помех. Вот почему защита от перенапряжения является актуальной задачей.
Устройства защиты от перенапряжения (УЗИП) обладают очень большим сопротивлением при номинальном напряжении и, следовательно, не проводят электрический ток.
Устройство защиты от перенапряжений содержит, как минимум, один нелинейный компонент:
– при нормальной работе устройства защиты от перенапряжения действуют как разомкнутая цепь.
– при возникновении перенапряжения устройство ведет себя, как замкнутая цепь.
Основными параметрами устройства защиты от перенапряжений являются его способность замыкать большие токи на землю (т.е. рассеивать значительное количество энергии) и ограничивать напряжение на минимально возможном уровне.
Требования к внутренней защите с использованием концепции зон молниезащиты приводятся в стандарте IEC 1312-1. В международной норме IEC 61643-1 приводится классификация ограничителей перенапряжения (I – B, II – C и III – D).
УЗИП класса I (B) – тип 1 предназначены для защиты от перенапряжений категории III согласно стан- дарту ГОСТ P.51 992-2002, в котором установлено максимальное перенапряжение 4 кВ за счет координации изоляции для сетей 230/400 В. Эти УЗИП служат для выравнивания потенциалов при прямом попадании молнии. Они устанавливаются в месте ввода электроэнергии в главном распределительном щите.
УЗИП класса II (C) – тип 2 предназначены для защиты от перенапряжений категории II, для которой установлено максимальное перенапряжение 2,5 кВ за счет координации изоляции для сетей 230/400 В. Эти УЗИП служат для отвода энергии импульсов перенапряжения в распределительной электросети объекта. Они устанавливаются в основном во второстепенных распределительных щитах. Их также можно устанавливать в главном распределительном щите вместе с УЗИП класса I, однако, в этом случае между ограничителями следует установить импульсный разделительный дроссель.
УЗИП класса III (D) – тип 3 предназначены для защиты от перенапряжений категории I, для которой установлено максимальное перенапряжение 1,5 кВ за счет координации изоляции для сетей 230/400 В. Эти УЗИП служат для отвода энергии импульсов перенапряжения в конце цепи с розетками или в распределительных щитках электрооборудования.