47. Поясните смысл зонной концепции защиты от перенапряжений в электроустановках напряжением до 1 кВ по рис. 4.20 на стр. 84 пособия.
ГОСТ Р 50571.19 вводит понятие «импульсного выдерживаемого напряжения, требуемого для оборудования», иначе говоря, стойкости изоляции к импульсным перенапряжениям. По стойкости изоляции электротехническое оборудование, предназначенное для использования в сетях 220/380 В, делится на 4 категории (IV, III, II, I). Для каждой категории определяются так называемые максимально выдерживаемые импульсные напряжения (защитные уровни), допускаемые для подключённого оборудования. Например, для сети TN-C 220/380 В перенапряжение на вводе в объект не должно превышать уровень 6 kV, после главного распределительного щита – 4 kV, на выводах вспомогательных распредщитов - 2,5 kV и для оборудования подключаемого непосредственно к электророзеткам – 1,5 kV. Очевидная существующая взаимосвязь между зонами молниезащиты, классами защитных устройств и категориями стойкости изоляции оборудования к импульсным перенапряжением показана на рисунке 4.20.
Защитные устройства класса I устанавливаются на вводе в здание (во водном щите, ГРЩ или же специальном боксе) после вводного автомата (на границе Зоны 0 и Зоны 1). Защитные устройства класса II – во вторичных распределительных щитах (например, этажных или других щитах). Желательно размещать их до групповых автоматов. Точка размещения этого класса устройств может находиться на границе Зоны 1 и Зоны 2. Защита класса III может устанавливаться также в распределительных щитах или непосредственно возле потребителя (защитная зона 3). При расстоянии более 10-15 метров от места установки УЗИП до потребителя желательно установить дополнительное устройство III класса в непосредственной близости от защищаемого оборудования, чтобы гарантированно устранить возможные наводки на указанных длинах кабеля.
Одним из основных параметров защитных устройств является уровень защиты (UР), это максимальное значение падения напряжения на защитном устройстве при протекании через него импульсного тока разряда. Параметр характеризует способность устройства ограничивать появляющиеся на его клеммах перенапряжения. Обычно определяется при протекании номинального импульсного разрядного тока (In). Из рисунка ниже чётко видно, что каждая ступень защиты обеспечивает выполнение требований по импульсной стойкости изоляции.
Как правило, УЗИП класса I на базе разрядника имеют UР = 4 kV, на базе варистора ещё ниже, УЗИП класса II имеют UР = 1,3 – 2,5 kV, УЗИП класса III имеют UР = 0,8-1,5 kV.
Рис. 4.20. Зоны молниезащиты, классы УЗИП и категории стойкости изоляции к импульсным перенапряжениям
Проводящие части, входящие в здание извне, должны быть соединены как можно ближе к точке их ввода в здание. Для соединения с основной системой управления потенциалов все указанные части должны быть присоединены к главной заземляющей шине при помощи проводников системы уравнивания потенциалов.
М – открытая проводящая часть; С1- металлические трубы водопровода, входящие в здание; С2 –металлические трубы канализации, входящие в здание; С3 – металлические трубы газоснабжения с изолирующей вставкой на вводе, входящие в здание; С4 – воздуховоды вентиляции и кондиционирования; С5 - система отопления; С6 – металлические водопроводные трубы в ванной комнате; С7 – металлическая ванна; С8 – сторонняя проводящая часть в пределах досягаемости от открытых проводящих частей; С9 – арматура железобетонных конструкций; ГЗШ – главная заземляющая шина; Т1 – естественный заземлитель; Т2 – заземлитель молниезащиты (если имеется); 1 – нулевой проводник; 2 – проводник основной системы уравнивания потенциалов; 3 – проводник дополнительной системы уравнивания потенциалов; 4 – токоотвод системы молниезащиты; 5 – контур (магистраль) рабочего заземления в помещении информационного вычислительного оборудования; 6 – проводник рабочего (функционального) заземления; 7 – проводник уравнивания потенциалов в системе рабочего (функционального) заземления; 8 –заземляющий проводник.