Что такое опс в электрике

ОПС1. Защита от импульсных Перенапряжений (2006)

При воздействии перенапряжений возможен пробой и разрушение изоляции с возникновением тока утечки. Ток утечки свыше 0,1А может вызвать возгорание изоляции. Кроме того, с большой вероятностью могут выйти из строя полупроводниковые элементы электроприборов: диоды, конденсаторы, транзисторы, тиристоры, микросхемы.

2. Как осуществляется защита от импульсных перенапряжений в сети 220/380В?

Внешнюю защиту здания от атмосферных грозовых разрядов выполняет молниеотвод, соединенный с контуром заземления и системой выравнивания потенциалов инженерного оборудования здания (в соответствии РД 34.21.122-87).

Защита от импульсных перенапряжений в питающей сети 220/380В выполняется трехступенчато с помощью ограничителей перенапряжений (УЗИП). Например, первую ступень на вводе в здание выполняют УЗИП торговой марки IEK ОПС1-В, вторую ступень в щите учета — ОПС1-С, третью ступень в индивидуальном квартирном щитке — 0nC1-D. При размещении 2-3 ступеней защиты в одном щите их необходимо подключать через специальные разделительные дроссели. При установке каждой ступени защиты в отдельных щитах необходимо их разнести по длине линии на расстояние не менее 10 метров.

3. Что такое УЗИП?

Определение, данное ГОСТ Р 51992-2002, гласит, что «Устройство защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП) -это устройство, которое предназначено для ограничения переходных перенапряжений и для отвода импульсов тока. Это устройство содержит, по крайней мере, один нелинейный элемент».

В качестве элементной базы для создания УЗИП, как правило, используют разрядники различных типов или оксидно-цинковые варисторы. Например, в устройствах, выпускаемых под торговой маркой IEK — ОПС1, — в качестве нелинейного элемента используется варисторный модуль.

4. Каковы особенности монтажа УЗИП?

При монтаже УЗИП необходимо учитывать то, что расстояния между УЗИП и главной заземляющей шиной (ГЗШ) должны быть минимальными. Соединяющие проводники должны прокладываться возможно кратчайшими путями (предпочтительна общая длина проводников к одному УЗИП не более 0,5 метра) без образования петель и острых углов. Соединительные проводники должны быть медными и иметь сечение не менее 4 мм2.

При подключении силовых кабелей к щитку необходимо избегать совместной прокладки защищенного и незащищенного участков кабеля, а также защищенного кабеля и кабеля заземления.

5. Каковы требования к месту установки УЗИП?

В системе TN-C-S устройства УЗИП должны быть установлены между каждым фазным проводником и проводником PEN или проводником N. В системе TN-S -между каждым фазным проводником и главной заземляющей шиной или главным заземляющим зажимом (выбирают самое короткое расстояние), а также между нулевым рабочим и нулевым защитным проводниками.

В системе TN-S оптимальная защита может быть обеспечена установкой УЗИП между каждым фазным проводником и нулевым рабочим проводником, а также между нулевым защитным и нулевым рабочим проводниками. Такая установка позволяет снизить риск от повреждения импульсным перенапряжением электронных элементов электробытовых приборов.

6. Что означает классификационное напряжение УЗИП, выполненного на основе варисторного модуля?

Классификационное напряжение УЗИП — это величина напряжения постоянного тока, при которой варистор открывается и через него начинает протекать ток величиной 1 мА (минимальное напряжение при открытии туннельного канала варистора).

7. Как устроен ОПС-1?

ОПС-1 состоит из основания и сменного модуля, соединенных двумя ножевыми контактами. Основание крепится на монтажной рейке, к нему подключают проводники от защищаемой линии и заземления. Модуль содержит последовательно соединенные дисковый варистор и плавкую вставку с индикатором срабатывания.

8. Как работает ОПС1?

Основной элемент ОПС1 — это варистор, обладающий свойством нелинейного сопротивления. При появлении на выводах варистора грозового или коммутационного перенапряжения он практически мгновенно снижает свое сопротивление в тысячи раз и пропускает через себя импульс тока. В том случае, когда импульс тока превышает максимальное значение, плавкая вставка, встроенная в варистор, перегорает, а индикатор срабатывания меняет свой цвет с зеленого на красный. Это означает, что сменный варисторный модуль необходимо заменить на новый.

9. С какой целью в ассортименте ИЭК имеются многополюсные исполнения ОПС-1?

С целью упрощения монтажа, повышения эстетики, снижения трудоемкости сборки и затрат на провода нижние зажимы объединены общей шиной, подключаемой к заземлению.

4- полюсное исполнение ОПС-1 используется для защиты трехфазных потребителей в сети TN-C-S и TN-S на участках с разделенным защитным и рабочим проводниками.

3-полюсное исполнение в сети TN-C-S и TN-С на участках с совмещенным защитным и рабочим проводником.

2-полюсное исполнение ОПС-1 используется для защиты однофазных потребителей.

1-полюсное исполнение ОПС-1 применяется для сборки многополюсных исполнений и для ремонта или замены отдельных полюсов.

10. Какие существуют нормативные документы по применению УЗИП?

В РФ при воздушном вводе в жилые и общественные здания установка ограничителей импульсных перенапряжений является обязательной (Правила устройства электроустановок. Раздел 6. Раздел 7. Глава 7.1. Глава 7.2). Отдельные вопросы применения рассматриваются в ГОСТ Р 50571.19-2000, ГОСТ Р 50571.20-2000, ГОСТ Р 50571.212000, ГОСТ Р 50571.22-2000, ГОСТ Р 50571.26-2002.

Что такое опс в электрике и как его правильно подключить

В промышленных и бытовых электрических сетях устанавливается оборудование, которое работает в заданных пределах силы тока и напряжения. Однако на питающих трансформаторных подстанциях, мощных силовых электродвигателях приходится периодически менять режимы работы. Переходной процесс характеризуется резким импульсным повышением электрических параметров сети. Наиболее опасными являются атмосферные разряды в виде молний, где импульсный скачок перенапряжения достигает критической величины способной вывести из строя электрическое оборудование. Для предотвращения таких аварийных ситуаций используется ограничитель импульсных напряжений.

Ограничители импульсных перенапряжений ОПС-1

Не секрет, что чем сложнее является электротехническое и радиоэлектронное оборудование, тем более оно нуждается в защите от разного рода помех и колебаний питающего напряжения.

Ограничители импульсных перенапряжений ОПС-1 предназначены для защиты внутренних распределительных цепей жилых и общественных зданий от грозовых и коммутационных импульсных перенапряжений, таких как удары молнии, броски напряжений внутри сети, вызванные пуском-остановом мощных электродвигателей или переключениями на подстанции.

При использовании ограничителей ОПС необходимо помнить, что устанавливаться они должны до устройств защитного отключения (УЗО), коммутационных аппаратов и счетчика электроэнергии.

Особенности конструкции ограничителей ОПС-1:

Изготовлены в виде стандартных модулей шириной 18мм, с креплением на ДИН-рейку.
Насечки на контактных зажимах предотвращают перегрев и оплавление проводов за счет более плотного и большего по площади контакта.
На лицевой панели ограничителя ОПС1 реализован визуальный указатель «износа» сменного защитного модуля — если при осмотре индикатор затемнен более чем на 3/4, то необходима замена.
В каждом из полюсов предусмотрен встроенный предохранитель для защиты от сверхтоков.
Сменный варисторный модуль позволяет провести замену, не отключая подключенные провода и не снимая основание.

Ограничители класса В – предназначены для защиты объектов от непосредственного воздействия тока молнии (выравнивают потенциал в здании), атмосферных и коммутационных перенапряжений. Устанавливают на вводе в здание во вводно-распределительном устройстве (ВРУ) или главном распределительном щите (ГРщ).
Ограничители класса С – предназначены для защиты электрооборудования объектов от остатков атмосферных и коммутационных перенапряжений, прошедших через ограничители класса В. Устанавливают в местных распределительных щитках (например, в вводном щитке квартиры, офиса). Осуществляют защиту внутренней проводки, автоматических и дифференциальных выключателей, контакторов, выключателей, розеток и др.
Ограничители класса D – предназначены для защиты электронной аппаратуры от остатков атмосферных, коммутационных перенапряжений и высокочастотных помех прошедших через ограничитель класса C. Устанавливают в распределительные коробки, розетки и могут встраиваться непосредственно в оборудование. Ограничители этого класса осуществляют защиту электрического оборудования с электронными приборами, переносных электрических устройств и др.

Принцип работы

В импульсных переходных процессах изменение напряжения происходит значительно быстрее, чем силы тока. Поэтому классические всем известные защитные автоматы по току здесь будут неэффективны. Наличие в составе ограничителя с полупроводниковым элементом, имеющим нелинейную вольтамперную характеристику, обеспечивает приборы электрической сети защитой от высокого импульса напряжения.

Как видно из графика, при номинальном значении напряжения сопротивление полупроводника (его называют варистором) достаточно большое и ток, проходящий через него практически нулевой (зона 1). При действии на варистор высоковольтных импульсов (зона 2) сопротивление его резко уменьшается, приближаясь к почти нулевому значению (зона 3). В таком варианте варистор ограничителя будет выступать в качестве шунтирующего соединения воспринимающего на себя всю токовую нагрузку, которая направляется на заземляющий контур.

Конструкция

Кроме основного элемента — варистора с нелинейными характеристиками, ограничитель перенапряжения отличает специальный корпус из фарфора или полимера. Сам варистор изготавливается в большинстве случаев из вилитовых дисков (из особого керамического состава с основой в виде оксидов цинка со специальными добавками). Диски покрываются изолирующей обмазкой и устанавливаются в корпусе.

В зависимости от условий эксплуатации ограничители перенапряжения могут иметь различные исполнения.

На изображении цифрами обозначены следующие конструктивные элементы:

Расшифровка аббревиатуры и базовый принцип работы

Расшифровывается ОПС-1 в электрике как ограничитель перенапряжений системы. Работает устройство просто. Выступает часто как пожарная сигнализация.

Аббревиатурная расшифровка

Главный элемент агрегата — это варистор, являющийся специальным проводником в электрике. Пропускает электрический ток через себя, который многократно возрос, по сравнению с номинальным напряжением. В итоге нагрузка шунтируется, преобразовывается и рассеивается. Создается тепловая энергия или нагревание корпуса. В большинстве случаев есть окно, благодаря которому можно осуществить визуальное определение работоспособности варистора. Также это устройство имеет предохранитель, нацеленный на защиту оборудования от действия сверхтоков.

Вам это будет интересно Самодельный ионистор

Базовый принцип работы

Технические характеристики

Помимо конструктивного исполнения не менее важным фактором при выборе необходимого ограничителя (импульсных) перенапряжений (ОПН) служат его следующие основные технические параметры.

Классификация ограничителей (импульсных) перенапряжений определяется государственными стандартами. В нормативных документах обозначаются основные требования к устройствам защиты в зависимости от характера источника. Различаются следующие группы защиты от перенапряжения:

В зависимости от принадлежности к конкретному виду решаемого вопроса ограничители импульсных перенапряжений могут отличаться друг от друга такими параметрами.

Керамические ОПН обладают хорошей устойчивостью к солнечному свету, имеют достаточную механическую прочность, что расширяет возможности эксплуатации в разных условиях. Ограничивают применение лишь большие весовые характеристики и характер распространения осколков при разрыве с точки зрения безопасности.

Полимерные ОПН успешно конкурируют с фарфоровыми. При многократно меньших весовых характеристиках и практически безопасным в случае разрушения избыточным давлением, они нисколько не уступают по диэлектрическим свойствам. К недостаткам относится способность к покрытию поверхности пылью, что повышает ток утечки и вызывает пробой изоляции. В эксплуатации они больше подвержены влиянию солнечной радиации и колебаниям температур внешней среды, чем фарфоровые ограничители (импульсных) перенапряжений.

Технические характеристики ОПС-1

ОПС-1 — серия коммутационных ограничителей импульсных перенапряжений, которые защищают сети от вредоносных импульсов. В конструктивном плане имеют стандартные модули с 18 миллиметровой шириной под установку на монтажный тип рейки. Содержат твердотельные композитные варисторы из карбидового цинка и механизмы, отвечающие за визуальный контроль изнашиваемости варистора и аварийного предохранителя. Благодаря карбиду цинка снижают сопротивление в 1000 раз во время появления на сменном модуле напряжения, значение которого превышает предельно допустимое.

ОПС 1

Каждый ОПС-1 имеет количество модулей от 1 до 4 штук в однофазной и трехфазной сети. Есть класс, номинальное напряжение, рабочее протекторное напряжение (500-1000 вольт), номинальное количество тока ограничителя (5-10 ампер), ток, который разрядник принимает при атмосферном разряде (40-65 килоампер) и напряжение, до которого уменьшается значение при разрыве (от 0,25 до 1,2 киловатт).

Обратите внимание! Бывает четыре класса защиты. Первый класс устройств не применяется в бытовых установках, а нужен только для того, чтобы защитить линию электрической передачи. Второй класс используется, чтобы защитить высоковольтные скачки напряжения, которые вызваны ударом молнии к линии электрической передачи.

Третий класс нужен, чтобы защищать от перенапряжений с низкими сетевыми значениями. Защитные устройства ставятся в бытовом распределительном устройстве. Четвертый класс используется, чтобы защищать электрические устройства, которые чувствительны к импульсным помехам и всплескам в однофазной сети. Они монтируются в распределительном типе щитка, за розеткой в электрокоробке или около защищаемого устройства.

Технические характеристики

Что означает аббревиатура УЗИП

УЗИП расшифровывается, как устройство защиты от импульсных перенапряжений. В перечень входящих в УЗИП приборов кроме ограничителей перенапряжения входят уже устаревающие вентильные и искровые разрядники. Последние применяются в сетях высокого напряжения (ЛЭП).

Применение в качестве материала варисторов полупроводников, позволило сделать габариты УЗИП настолько компактными, что стало возможным применение в качестве защиты от импульса напряжения в частных домах и квартирах.

Схемы подключения

На примере ниже показано осуществление правильного зонального подключения ограничителя перенапряжения. Подобная схема весьма эффективна. Именно концепция трехступенчательной защиты, где размещается устройство внутри помещения, чрезвычайно популярна на практике. При этом для каждой зоны ставится соответствующий ограничительный класс.

Следует обратить внимание! При установке оборудования необходимо соблюдать приличное расстояние между устройствами. Они должны быть приближены друг к другу примерно на 10 метров. Этот момент указывает каждая опс 1 схема подключения.

Схема подключения

В целом, ОПС-1 — устройство защиты от импульсных перенапряжений, созданное для защиты электрической цепи от возникающих кратковременно напряжений между фазой и землей. Появляются импульсные перенапряжения как внутри сети, так и вне ее. ОПС-1 расшифровывается как ограничитель импульсов и имеет свой базовый принцип работы. Условно обозначается на принципиальной схеме прямоугольником. Представлен по разному в схемах подключения.

Одними из устройств из серии “быть или не быть?”…ему в щите учета – являются ограничители импульсных перенапряжений

ОПС 1

Технические характеристики

1.7. Разрядники грозовые ОПС1.

НАЗНАЧЕНИЕ ИЗДЕЛИЯ.

Россия располагает низковольтными воздушными распределительными сетями большой протяженности, подверженных воздействию грозовых разрядов. В летний период грозовой разряд в воздушную линию вызывает появление перенапряжений в десятки киловольт, носящих характер бегущих волн с большой крутизной и временем возрастания от нуля до максимума 1,0^-8,0 мкс и длительностью до 350 мкс. Так как сети, как правило, не оборудованы эффективной системой защиты от грозовых перенапряжений, попадание грозовых разрядов в сеть может вызывать пробой и возгорание изоляции электрооборудования на значительных расстояниях от места разряда и, соответственно, выход из строя электробытовых приборов (компьютеров, телевизоров, холодильников и т.д.).
Простым и эффективным способом защиты потребителей от грозовых перенапряжений (внедренным в большинстве европейских стран) является применение грозовых разрядников. Зона от подстанции до конечного потребителя разбивается на 4 участка, защита первого осуществляется газовыми и вакуумными разрядниками. Остальные три – твердотельными варисторными разрядниками классов В, С и D, параметры которых позволяют постепенно снизить энергию разряда на вводе у потребителя до безопасной величины.

ОПИСАНИЕ.

Грозовые разрядники ИЭК являются варисторными разрядниками классов В, С и D со сменными модулями защиты и визуальным контролем с механическим указателем степени «износа» варистора. Разрядник соответствует дизайну автоматических выключателей. Конструктивно состоит из двух частей: основания с присоединительными зажимами и пластиной с резьбовым отверстием для подключения заземляющего проводника. Средняя часть корпуса имеет прямоугольный вырез, в который по направляющим вставляется варисторный сменный модуль. Модуль имеет боковые пластинчатые выводы, входящие в раствор внутренней части присоединительных зажимов.

Внутри корпуса модуля расположены два дисковых варистора и простейший механизм указателя степени «износа» варисторов от грозовых перенапряжений. Варистор представляет собой композит из карбида цинка. Он обладает свойством практически мгновенно снижать свое сопротивление в тысячи раз при появлении на его выводах напряжения, превышающего предельно-допустимую величину. Благодаря размерам и массе, варистор способен при грозовом разряде рассеять значительную энергию. Будучи включенными на участках параллельно через индуктивность проводных и кабельных линий, варисторы делят энергию грозового разряда на части и поглощают ее.

ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ.

При переводе рукоятки управления из положения «ВЫКЛ» в положение «ВКЛ» происходит замыкание цепи посредством мостикового контакта.

ГАБАРИТНЫЕ И УСТАНОВОЧНЫЕ РАЗМЕРЫ.

ВЫБОР И УСТАНОВКА.

Существуют два стандартных значения отношении: время возрастания/длительность для оценки воздействия и расчета защиты от атмосферных перенапряжений.

Несмотря на малую длительность, грозовой разряд несет значительную энергию. Максимальное пиковое значение тока разряда в линию может достигать 100 кА.

Для сведения к минимуму ущерба от атмосферных перенапряжений разработана система четырехступенчатой защиты с использованием газовых и варисторных (твердотельных) разрядников классов А, В, С и D.

Система позволяет плавно понижать опасный импульс перенапряжения «по ходу» в сторону потребителя до безопасной величины путем отбора части энергии быстродействующими разрядниками каждой ступени.

При установке разрядников следует учесть, что последовательная и эффективная работа защиты будет обеспечена, если расстояние между ступенями по воздушной и кабельной цепям составляет 7-10 м. В этом случае, при появлении бегущей волны разряда индуктивность участков цепи будет создавать необходимую постоянную времени задержки. Расстояние от разрядников, установленных в абонентском щите потребителя, до самой удаленной нагрузки не должно превышать 30 м.

Монтаж разрядников осуществляют на 35 мм монтажную DIN-рейку совместно с другими коммутационными и защитными аппаратами. Подключение к фазным шинам выполняют до аппаратуры защитного отключения, если она не имеет индекса «S», т. е. не селективного исполнения. Длина проводников, соединяющих разрядники с PEN или РЕ проводником должна быть минимальной, а их сечение не менее 25 мм2.

Назначение УЗИП

Устройство защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП) — устройство предназначенное для защиты электрической сети и электрооборудования от перенапряжений которые могут быть вызваны прямым или косвенным грозовым воздействием, а так же переходными процессами в самой электросети.

Читать:

Как фрезой сделать углубление

Другими словами УЗИПы выполняют следующие функции:

— Защита от удара молнии электрической сети и оборудования, т.е. защита от перенапряжений вызванных прямыми или косвенными грозовыми воздействиями

— Защита от импульсных перенапряжений вызванных коммутационными переходными процессами в сети, связанных с включением или отключением электрооборудования с большой индуктивной нагрузкой, например силовых или сварочных трансформаторов, мощных электродвигателей и т.д.

— Защита от удаленного короткого замыкания (т.е. от перенапряжения возникшего в результате произошедшего короткого замыкания)

Расшифровка аббревиатуры и базовый принцип работы

Аббревиатурная расшифровка

Вам это будет интересно Как подключить реле напряжения

Базовый принцип работы

Как подключать устройство защиты от импульсных перенапряжений

Установка УЗИП производится в зависимости от показателя напряжения: 220В (одна фаза) и 380В (три фазы).

Схема подключения может быть направлена на бесперебойность или на безопасность, нужно определить приоритеты. В первом случае может временно отключиться молниезащиты для того, чтобы не допустить перебоя в снабжении потребителей. Во втором же случае недопустимо отключение молниезащиты, даже на несколько секунд, но возможно полное отключение снабжения.

Рекомендуется использовать предохранители для дополнительной защиты УЗИП, которые ставятся непосредственно на само устройство.

Во всех трех вариантах подключения при перенапряжении ток направляется на землю через кабель заземления или же через общий защитный провод, что не дает импульсу навредить всей линии и оборудованию.

Для эффективной защиты приходится уменьшать расстояние по кабелю. Поэтому общая длина всей цепочки, через которую подключается УЗИП (провод на фазу + провод до заземления) не должна превышать 50 см. А сечение самого кабеля для типа-2 должно быть от 4 мм 2 и выше, для класса 1 от 16 мм 2 и выше.

Обязательным условием установки УЗИП является наличие аппарата защиты перед ним – автомата или предохранителя. Причём многие рекомендуют именно предохранитель, т.к. в любом автоматическом выключателе есть катушка, обладающая индуктивностью. И может получиться ситуация, когда ток молнии, помимо самого УЗИП, вынужден будет пройти через всю катушку, образуя на ней дополнительное напряжение. Только не путайте назначение предохранителей или автоматов. Они не нужны для защиты самого УЗИП. Их обязанность — отсоединить после срабатывания поврежденный элемент цепи. УЗИП выполнив свою главную задачу, остается фактически “закороченным”, и подать напряжение на все остальное оборудование с короткозамкнутым элементом внутри цепи вы не сможете.

Обозначение на принципиальных схемах

Основные символы, которые используются в случае обозначения разрядных устройств от сверхтоков, представлены в следующем изображении. Первое условное обозначение — общий разрядник, второе — трубчатый разрядник, третье — вентильный и магнитовентильный разрядник, а последнее — ограничитель перенапряжения.

Обозначение на принципиальной схеме

Безопасность и эффективность ограничителя

Каждым производителем рекомендуется использование дополнительного предохранителя для защиты сети при повреждении разрядного устройства и при коротком замыкании фазового провода. В бытовых установках дополнительный предохранитель не нужен, поскольку защита от сверхтока происходит благодаря одному прерывателю или предохранителю. Один аппарат способен защитить сеть от перебоев.

Схемы подключения

Схема подключения

Ограничители импульсного перенапряжения — как подключить прибор

Существуют схемы подключения как по одной фазе, так и по трем фазам. Кроме описываемого здесь устройства ОИН-1 есть множество идентичных защитных ограничителей напряжения от разных брендов, потому принцип их подключения ничем не отличается друг от друга. Типовую схему, представленную ниже, практически можно использовать с любыми видами устройств.

В первом варианте прибор подключен к цепи по схеме параллельного соединения, второй вариант показывает последовательное с разъединителем подключение. Из этого вытекает, что во время срабатывания ограничителя импульсного перенапряжения при резком повышении сетевого напряжения разъединитель разомкнет питающую цепь.

Внимание! Помимо правильного монтажа фазового и заземляющего кабеля, существенно большое значение имеет сечение и длина монтажного провода.

От точки подключения на клеммной колодке устройства до шины заземления длина монтажного провода не должна составлять более 500 мм.

Что нужно устанавливать перед устройством защиты — автоматический выключатель или предохранитель

Чтобы обеспечить гарантированную подачу электроэнергии в помещение, нужно устанавливать автомат-выключатель для корректного отключения УЗИП, а для надежности можно еще и предохранитель.

Последствия удара молнии в распределительный щит

Из всего выше сказанного образуется такой вывод: ограничители импульсных перенапряжений желательно устанавливать как в сетях промышленного потребления, так и в домашних электро сетях. Такая защита поможет вам избежать воспламенения установленного оборудования, следовательно и пожара.