Электротехнический интернет-журнал Electrik.info

"Электрик Инфо" - онлайн журнал про электричество. Теория и практика. Обучающие статьи, примеры, технические решения, схемы, обзоры интересных электротехнических новинок. Уроки, книги, видео. Профессиональное обучение и развитие. Сайт для электриков и домашних мастеров, а также для всех, кто интересуется электротехникой, электроникой и автоматикой.
 


Схемы подключения | Принципиальные схемы | Электроснабжение
Розетки и выключатели | Автоматы защиты | Кабель и провод | Монтаж электропроводки Ремонт электротехники | Молодому электрику

Электрик Инфо » Электрическая энергия в быту и на производстве » Электричество в доме » Особенности варисторных ограничителей импульсных перенапряжений
Количество просмотров: 23361
Комментарии к статье: 9


Особенности варисторных ограничителей импульсных перенапряжений


Основные проблемы в электросети, которые могут повредить технику у потребителей, это повышенное или пониженное напряжение и импульсные перенапряжения. Для защиты от отклонения напряжения в сети от номинального используют реле напряжения, стабилизаторы и блоки бесперебойного питания. Подробнее об этом вы можете почитать в этой статье: Как защитить квартиру от превышения напряжения.

Сегодня мы разберёмся, что такое импульсные перенапряжения, и рассмотрим их особенности на примере варисторного ограничителя импульсных перенапряжений ОПС1 от компании IEK.

Ограничители перенапряжения компании IEK

Общие сведения

Импульсное перенапряжение – это кратковременное превышение напряжения между фазами или между фазой и землёй. В быту это явление называют проще — скачки напряжения.

Примеры импульсных перенапряжений разного характера

Примеры импульсных перенапряжений разного характера

Амплитуда импульсов может доходить до тысяч вольт, а их длительность лежит в пределах от единиц до сотен микросекунд. Из-за этого реле напряжения и стабилизаторы не могут защитить подключенные приборы — они просто не успевают их отключить. Импульсные перенапряжения зачастую приводят к поломке техники, особенно если она подключается к сети без сетевого фильтра и в схеме блоков питания нет защитных элементов. В некоторых случаях перенапряжения могут вызвать даже пробой изоляции кабелей и обмоток электрических машин.

Как и где возникают

Импульсные перенапряжения могут возникать из-за внутренних и внешних причин по отношению к защищаемой линии.

Внутренние источники импульсных перенапряжений – это коммутация мощной реактивной нагрузки, дуговые разряды, возникающие при коммутации или в результате пробоя изоляции, электростатические разряды.

Перенапряжения, которые возникают при включениях и отключениях чего-либо, называют ещё коммутационными перенапряжениями. Они возникают при внезапных изменениях параметров сети или переключениях в схеме:

  • включение и отключение линий электропередач;

  • трансформаторов, электрических двигателей;

  • при двухфазных и однофазных замыканиях и т. д.

Особенно часто при отключении мощного электродвигателя мы видим дугу в контакторах или рубильниках. Это и есть выброс в электрическую сеть запасённой в электромагнитном поле катушек энергии в виде высоковольтного импульса.

Внешние перенапряжения возникают по причинам, не связанным с процессами в электросети или подключённой нагрузкой, а в результате внешних воздействий: при прямых ударах молнии в провода линий электропередач или при ударах молнии в землю, в непосредственной близости к электроустановке, возле кабелей, ЛЭП и других элементов сети.

Выделяют и другие виды перенапряжений, которые вы можете увидеть на диаграмме ниже.

Основные виды перенапряжений в сетях высокого напряжения

Основные виды перенапряжений в сетях высокого напряжения

Виды защиты

Для защиты электросетей и электроустановок от импульсных перенапряжений используют различные ограничители импульсных перенапряжений. В зависимости от места установки это может быть:

1. Разрядник — электрический аппарат, предназначенный для ограничения перенапряжений. Обычно устанавливается на подстанциях, линиях электропередач, телефонных линиях, в сетевых фильтрах. Изначально он выполнялся по технологии искрового промежутка, позже начали применять разрядники на основе полупроводников и металл-оксидных варисторов.

2. Ограничители перенапряжений (ОПН), они же устройства защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП). Самый распространённый вид защиты в быту, основной элемент ограничителей – варисторы. Устанавливаются во вводных и распределительных электрощитах.

Также могут использоваться разделительные трансформаторы, защитные диоды и другие.

Повлиять на оборудование подстанций мы не вправе, но легко можем обеспечить защиту от импульсных перенапряжений в пределах объекта, то есть во вводном и распределительном электрощитах. Поэтому давайте рассмотрим особенности и принцип действия варисторных ограничителей.

Что нужно знать о варисторах

Варистор – это полупроводниковый резистор с нелинейной характеристикой. Его сопротивление изменяется в зависимости от приложенного напряжения.

Вольтамперная характеристика варистора

Вольтамперная характеристика варистора

Если говорить простым языком, когда к варистору приложено небольшое напряжение, его сопротивление велико и ток через него почти не протекает. Но когда напряжение повышается до определённого уровня, через варистор резко начинает протекать ток. Сила протекающего тока тем больше, чем больше приложено напряжение, при этом они связаны нелинейно, что вы и можете видеть на вольтамперной характеристике выше.

Варисторы бывают разными в зависимости от материалов, из которых состоят, но самые распространённые из них это варисторы c карбидом кремния SiC и с оксидом цинка ZnO. От используемого полупроводника зависит форма вольтамперной характеристики, так у варисторов с ZnO получается ВАХ с высокой нелинейностью. Но они сложнее в изготовлении, если сравнивать с карбид-кремниевыми варисторами. Для примера, в ОПС1 от IEK используются варисторы из оксида цинка.

Устройство и принцип действия

При изготовлении варисторов полупроводниковый материал (SiC или ZnO) измельчают до частиц размерами в несколько десятков микрометров. Полупроводниковый порошок сам по себе обладает нелинейной ВАХ, но она нестабильна и сильно изменяется при сжатии, тряске и других воздействиях.

Для стабилизации характеристик и скрепления частиц порошка добавляют наполнитель —глину, смолу или стекло. Полученный состав спекают при высокой температуре (около 1700 °C). После спекания формируют диски или стержни, металлизируют две противоположные поверхности и припаивают металлические выводы, так и получают варистор.

На схемах варистор обозначают как перечёркнутый резистор с латинской буквой «U»

Обозначение варистора на схеме

Нелинейность ВАХ связана со структурой варистора и процессами, которые в ней происходят. На иллюстрации изображена внутренняя структура варистора, он состоит из множества микроскопических, хаотично расположенных кристаллов произвольной формы, которые касаются друг друга.

Механизм электропроводности варистора

Механизм электропроводности варистора

Если приложить к его выводам небольшое напряжение, то через соприкасающиеся грани начнёт протекать микроток, и при повышении напряжения он будет пропорционально повышаться. Но ток, протекающий через варистор в таком состоянии, настолько мал, что им можно пренебречь, и его называют током утечки. Не стоит забывать, что согласно закону Джоуля-Ленца при протекании тока выделяется тепло и температура на границах кристаллов повышается.

При дальнейшем повышении напряжения пропорционально увеличивается ток и начинает протекать не только через соприкасающиеся грани, но и между участками кристаллов с небольшими зазорами. Новые проводящие цепочки условно соединяются параллельно и снижают общее сопротивление варистора. Чем больше напряжение – тем больше ток и ещё больший нагрев.

Так как это кристаллы полупроводника, то при нагреве их сопротивление уменьшается. При дальнейшем повышении напряжения сопротивление варистора скачкообразно снизится до долей ома, и ток через варистор сильно возрастёт.

Напряжение, при котором варистор «откроется» и через него потечёт какой-то заданный ток, называют классификационным напряжением и обозначают как Uk.

Зачастую в технической документации на варистор, так называемых «даташитах», указывают классификационное напряжение для тока в 1 мА (если другого не указано!!!). Если вернуться в начало статьи и посмотреть на вольтамперную характеристику, то из неё видно, что классификационное напряжение у этого варистора около 60 вольт.

Таким образом, работа варистора похожа на работу двух стабилитронов, включённых последовательно навстречу друг другу: они ограничивают напряжение, открываясь при каком-то его значении, и пропускают «лишний» ток через себя. Для защиты от импульсных перенапряжений варисторы устанавливают параллельно защищаемой цепи, и их классификационное напряжение должно в 1.5-2 раза превышать номинальное напряжение этой самой цепи.

Варистор (R20) и элементы фильтра электромагнитных помех на входе блока питания

Варистор (R20) и элементы фильтра электромагнитных помех на входе блока питания

Варисторы используются во входных цепях качественных источников питания и в сетевых фильтрах, но как быть с техникой, в которой не предусмотрена такая защита?

Для этого и устанавливают в электрощитах устройства защиты от импульсных перенапряжений. Одно из таких устройств – это ОПС1 от компании IEK, его устанавливают для защиты электросети и подключённого оборудования от кратковременных высоковольтных импульсов напряжения, возникающих между фазами либо между фазой/нулём и землёй.

Ограничители перенапряжения

Так как ограничитель устанавливается параллельно защищаемой цепи, то несложно догадаться, что при построении защиты от импульсных перенапряжений выбирают такие варисторы, через которые протекает как можно меньший ток при номинальном напряжении защищаемой цепи. Но когда напряжение в ней повысится, то варистор должен «открыться» и начать проводить ток, пропустив высоковольтный импульс через себя, чтобы защитить нагрузку. Энергия импульсного перенапряжения рассеется на варисторе и не пойдёт дальше по проводке к электроприборам.

Как проверить УЗИП — измерение классификационного напряжения

При длительной работе в номинальном режиме вольтамперная характеристика варистора изменяется, потому что варистор деградирует. Причём основное изменение ВАХ происходит именно на участке малых токов, когда варистор «закрыт». То есть увеличится ток утечки, и он начнёт проводить ток, даже когда приложено напряжение ниже классификационного.

Причина этому – длительное приложение номинального напряжения и частоты, а также периодические импульсные грозовые и коммутационные перенапряжения. Срок службы и скорость деградации элемента зависит от его состава - вещества, которое связывает кристаллы полупроводника.

Интересно! Для изменения рабочих характеристик варистора необязательно постоянное воздействие импульсов высокого напряжения. Изменения происходят и в номинальном режиме, а скачки напряжения необязательно должны быть выше классификационного напряжения.

Основной и самый точный способ проверки устройств защиты от импульсных перенапряжений – это измерение классификационного напряжения при заданном токе. Как я уже говорил выше, обычно оно указывается при токе в 1 мА.

Измерить его можно при помощи регулируемого источника питания, плавно увеличивая напряжения до тех пор, пока через устройство не потечёт ток силой в 1 миллиампер. Измерение классификационного напряжения – это контроль работоспособности, не разрушающий варистор. Его нужно проводить как на новых элементах, так и в процессе их эксплуатации.

Характеристики и тесты УЗИП

Для примера разберёмся с характеристиками ограничителя ОПС1 от компании IEK. Специалисты Технического департамента компании провели измерения классификационного напряжения ограничителей ОПС1 всех типов. Для получения статистически верных измерений взяли 100 экземпляров ограничителей исполнения: ОПС1-B и ОПС1-C.

Для достоверности результатов измерения проводили двумя способами:

1. На испытательном стенде для измерения классификационного напряжения завода изготовителя.

2. С помощью прибора Е6-24 стороннего производства (НПФ «Радио-Сервис»). Это переносной мегомметр с функцией измерения классификационного напряжения в автоматическом режиме — методика измерения у Е6-24 следующая: прибор плавно повышает постоянное напряжение и контролирует ток, протекающий через варистор. Таким образом получают точные результаты с минимальными погрешностями и трудозатратами.

Мегомметр Е6-24

 

Мегомметр Е6-24

Прилагаем диаграммы, построенные по полученным результатам измерений. Здесь пунктирной линией выделены результаты, полученные с помощью измерительного стенда, а сплошной линией – прибором Е6-24.

Плотность вероятности классификационного напряжения ОПС1

Плотность вероятности классификационного напряжения ОПС1

В официальном каталоге продукции с сайта компании IEK на странице 69 приведены такие значения классификационных напряжений для каждого исполнения ОПС:

1. ОПС1-В — 700±5% В.

2. ОПС1-C — 650±5% В.

3. ОПС1-D — 530±5% В.

Как видно из графиков выше, заявленные данные соответствуют измеренным. Найти каталог вы можете по этой ссылке. Рекомендуем скачать и ознакомиться подробнее, начиная с 65-ой страницы.

Для чего нужны три вида УЗИП и как их подключать

Устройства защиты от импульсных перенапряжений или ограничители всегда подразделяются на виды или классы по напряжению срабатывания. Например, типы ограничителей перенапряжения компании IEK отмечаются латинскими буквами «B», «C» и «D». Маркировка простая, и чтобы было легче разобраться, можно просто запомнить: чем дальше буква в алфавите, тем меньше классификационное напряжение.

Подключаются УЗИП в зависимости от места установки и количества полюсов либо между фазой и землёй, либо между фазой, нулём и землёй, либо между фазами и землёй.

Схемы подключения ОПС1 из технической документации компании IEK

Схемы подключения ОПС1 из технической документации компании IEK

На схемах видно, что для использования устройств защиты от импульсных перенапряжений нужно наличие земли, то есть у вас должна быть система заземления TN-C-S, TN-S или TT. Если УЗИП подключается между фазами (третья схема с 3-полюсным аппаратом), то обеспечивается защита трёхфазных потребителей от межфазных импульсов в трёхфазных сетях, и все перенапряжения «сбрасываются» на землю. Если нужно защитить однофазных потребителей, то УЗИП подключают между фазой и землёй (первая схема с однополюсным аппаратом).

Но молния может ударить не только в фазный провод, но и в нулевой. Для защиты от этого можно устанавливать УЗИП между нулевым (N) и защитным (PE) проводником, что вы можете видеть на схемах с двух- и четырёхполюсными аппаратами (2 и 4 схема).

Интересно! Однополюсное исполнение ОПС1 можно применять для сборки многополюсных исполнений и для ремонта или замены отдельных полюсов.

Но для чего нужны УЗИПы на разные напряжения? Всё просто – для реализации многоступенчатой защиты, когда есть какой-то большой объект, в котором находятся вводной электрический щит и несколько распределительных щитов, и небольшие щиты у конечных потребителей. Пример такого объекта – офис или торговый центр. Тогда УЗИПы с большим классификационным напряжением устанавливают на вводе (ОПС1-B) и дальше по убывающей: в распределительном — ОПС1-C, у потребителей — ОПС1-D. Один из вариантов такой схемы вы видите на рисунке ниже.

Схема многоступенчатой защиты от перенапряжений из каталога

Схема многоступенчатой защиты от перенапряжений из каталога

При такой схеме напряжение импульса ограничивается до нормальных значений не сразу, а понижается после каждой секции защиты, сначала до 700В, затем до 650В и на последнем этапе до 530В с допуском в ±5%.

Но, кроме схемы подключения, нужно учесть ещё несколько факторов: длину и сечение соединяющих проводников и расстояние между ступенями защиты.

Длина проводников, соединяющих ОПС1 с PEN- или PE- проводником, должна быть минимальной, а их сечение – не менее 25 мм².

Расстояние между соседними ступенями защиты должно быть не меньше 10 м. Это нужно для обеспечения последовательной работы ступеней защиты. Это связано с тем, что индуктивное сопротивление участка цепи при протекании импульсного тока возрастает, и на нём возникает падение напряжение, которое прикладывается к первой ступени защиты.

Индуктивное сопротивление линии вместе с активным обеспечивают необходимую постоянную времени задержки нарастания напряжения импульса на следующей ступени защиты. Если не выполнить это условие и расположить ступени защиты буквально в соседних электрощитах, то ко всем ступеням будет приложено всё напряжение импульса.

Если вы внимательно читали о принципе действия варистора, то понимаете, что при высоком напряжении его сопротивление резко уменьшается. То есть, когда происходит перенапряжение, варистор, можно сказать, замыкает цепь накоротко, и ток большой величины протекает от рабочего проводника в землю.

Чтобы избежать возгорания кабельной линии или проводки в электрощите, УЗИПы подключают только после автоматического выключателя. Некоторые производители выпускают УЗИП уже со встроенными «автоматами» или плавкими предохранителями, чтобы облегчить выбор защиты цепи от сверхтоков, возникающих при открытии варистора.

В обновлённой конструкции ОПС1 от IEK есть встроенная защита от КЗ – плавкая вставка. Она защищает линию, на которую варистор в ОПС «перенаправит» энергию от удара молнии.

Встроенная плавкая вставка подбирается по расчётному току короткого замыкания, который возникает при открытии конкретного варистора в результате значительного перенапряжения в электросети.

После перегорания плавкой вставки варистор отключается от цепи.

С одной стороны, цепь остаётся без защиты, и при повторном ударе молнии защищаемое электрооборудование может выйти из строя.

С другой, характеристики варистора могут существенно измениться после воздействия сильного перенапряжения, и он не сможет выполнять своих функций.

А если амплитуда импульса будет слишком высокой, то варистор может сгореть или даже взорваться, что может и вовсе привести к пожару. Да и статистически вероятность повторного удара молнии ниже, чем вероятность возгорания в результате протекания токов КЗ по кабельной линии через пробитый и замкнутый накоротко варистор.

При коммутационных перенапряжениях амплитуда импульса обычно ниже, чем при грозовых, и варистор, скорее всего, сможет их ограничить и продолжит выполнять свои функции. При этом предохранитель не разорвёт цепь, и УЗИП продолжит защищать электрооборудование в штатном режиме.

Поэтому установка плавкой вставки — экономичное решение, которое обеспечивает защиту от пожара и возгорания проводки при ударах молнии, когда амплитуда импульса и токи через варистор достигают слишком большой величины.

Интересно! С устройством УЗИП и подробным описанием конструкции вы можете ознакомиться в патенте, найти его можно здесь или Патент на УЗИП от IEK.pdf здесь.

Кроме того, УЗИП нужно ставить в отдельный несгораемый бокс: если защитное устройство разлетится, приняв на себя мощный импульс, то остальное оборудование не повредится.

Независимо от того, имеет УЗИП встроенную защиту от сверхтока или нет, устанавливаться он должен после вводного автоматического выключателя параллельно нагрузке.

Схема включения УЗИП

Почему и когда важно устанавливать УЗИП

УЗИП – это единственный на сегодняшний день эффективный способ защиты электропроводки и оборудования от импульсных перенапряжений, принцип его работы заключается в «сбросе» энергии импульсного перенапряжения на землю.

Единственный недостаток этого способа – небесконечный срок службы защитного элемента. Варистор способен выдерживать перенапряжения многократно, но однажды выйдет из строя, когда в сети возникнет импульсное перенапряжение, энергия которого больше, чем он способен поглотить. Поэтому УЗИПы приходится периодически менять.

Это же сказано и в паспорте изделия:

Цитата из паспорта

Для проверки исправности ограничителя в процессе эксплуатации на лицевой панели есть индикатор. Если он окрашен в красный цвет, то устройство нужно заменить, в нормальном состоянии он зелёный.

Устройство и внешний вид индикатора износа

Устройство и внешний вид индикатора износа

Внешний вид УЗИП со сработавшим индикатором (первые два модуля), их нужно заменить

Внешний вид УЗИП со сработавшим индикатором (первые два модуля), их нужно заменить

В предыдущем поколении ОПС1 от IEK индикатор изменял цвет постепенно, и при затемнении на 3/4 относительно исходного состояния устройство нужно заменить.

Также проверку можно провести мегомметром с напряжением 1000В — измеренное сопротивление должно быть в диапазоне от 0,1 до 2 МОм. Если измеренное сопротивление выходит из указанного диапазона, то ограничитель нужно заменить.

Для ОПС1 производитель заявляет срок службы 15 лет и гарантирует работоспособность в нормальном режиме в течение 7 лет. Но, как отмечалось выше, устройство может выйти из строя при первой грозе, поэтому реальный срок службы зависит от высоты здания и зоны грозовой активности, географического положения.

Однако чудес не бывает — для надёжной защиты электрооборудования от грозовых и коммутационных перенапряжений установки УЗИПов недостаточно. Проблему нужно решать комплексно, то есть нужна правильно рассчитанная и выполненная система заземления, уравнивания потенциалов и молниезащиты.

Ну и наконец, стоит отметить, что расстояние от УЗИП до самой удалённой нагрузки должно быть не больше 30 метров по длине кабеля, что не так уж и много. Вряд ли в квартире вы будете устанавливать в комнатах небольшие щиты с УЗИПами, это, скорее, решение для офисов и других общественных мест.

Поэтому для подключения чувствительной к качеству электропитания техники, например, компьютеров, сетевого оборудования и прочего удобнее использовать сетевые фильтры со встроенным варистором, чем устанавливать много УЗИПов в электрощите на каждую линию или ставить щитки в каждой комнате.

Из этого возникает вопрос, нужен ли УЗИП в квартире, если на подстанции и во ВРУ должны быть установлены свои ограничители? Хуже от его установки не будет, но особого смысла в его установке в таком случае тоже нет, ведь линия от ВРУ до квартиры идёт по закрытому стояку, да и ввод в дом зачастую подземный.

Значительно большую пользу принесёт УЗИП в частном секторе, где дома подключаются к воздушной линии электропередач, в которую может легко ударить молния. Также в частном секторе часто наблюдаются скачки напряжения, вызванные включением мощного оборудования, например, электросварки. Тогда во вводном щите на улице рационально установить ОПС1-C, а в распределительном — ОПС1-D.  

Заключение

В статье мы рассмотрели важную проблему электроснабжения - импульсные перенапряжения, которые могут стать серьезной угрозой для вашей электроники и электрических устройств. Мы изучили их особенности, причины возникновения, их опасность для подключенной техники.

Однако, хорошие новости заключаются в том, что существует эффективное средство защиты - варисторные ограничители. Эти устройства спроектированы для мгновенного реагирования на импульсные перенапряжения и нейтрализации их воздействия, обеспечивая надежную защиту для ваших электронных устройств.

Андрей Повный

Популярные публикации:

Надеюсь, что эта статья была для вас полезной. Смотрите также другие статьи в категории Электрическая энергия в быту и на производстве » Электричество в доме

Подписывайтесь на наш канал в Telegram: Домашняя электрика 



Поделитесь этой статьей с друзьями:


Другие статьи с сайта Электрик Инфо:

  • Устройство импульсной защиты
  • Защита домашней электропроводки от грозовых перенапряжений
  • Электробезопасный частный жилой дом и дача. Часть 4. Защита от перенапряжен ...
  • Электробезопасный частный дом и дача. Часть 4 (окончание). Примеры выбора У ...
  • Защита светодиодных ламп от перегорания: схемы, причины, продлеваем жизнь
  • Как защитить квартиру от превышения напряжения
  • Ограничители перенапряжения в домашней электропроводке - виды и схемы подкл ...
  • Как устроены и работают сетевые фильтры
  • Почему происходят скачки напряжения и как от них защититься
  • Грозозащита воздушных линий электропередачи напряжением до 1000 В
  • Категория: Электрическая энергия в быту и на производстве » Электричество в доме

    Уроки для электриков, Строительство дома, Схемы электропроводки, Андрей Повный – все статьи

      Комментарии:

    #1 написал: Опытный электрик |

    Статья про варисторные ограничителя импульсных перенапряжений очень информативна и полезна для тех, кто работает с электрическими сетями. Она позволяет лучше понять, как устроены варисторы и как они защищают электрооборудование от вредных импульсных перенапряжений. Также статья рассматривает особенности выбора и установки варисторных ограничителей, что может быть очень полезным при проектировании и эксплуатации электрооборудования. Рекомендую ознакомиться со статьей всем, кто работает в области электротехники или интересуется этой темой. 

      Комментарии:

    #2 написал: Эдуард |

    УЗИП (устройство защитного отключения при превышении тока) — это защитное устройство, которое автоматически отключает электроприборы от электросети при превышении заданного тока. Оно является обязательным элементом безопасности в электроустановках и используется для предотвращения пожаров, поражения электрическим током и других аварийных ситуаций.

    Установка УЗИП является обязательной для электрических сетей с номинальным напряжением выше 1 кВ, а также для некоторых сетей с напряжением 220 В и ниже, например, в жилых зданиях и общественных местах, где предполагается использование электроприборов высокой мощности. В таких условиях возможно превышение номинального тока, что может привести к перегреву проводов, искрению, возгоранию и другим аварийным ситуациям.

    Установка УЗИП обязательна также в условиях, когда требуется особый уровень безопасности, например, в медицинских учреждениях, лабораториях, цехах по производству взрывоопасных веществ и т.д. В таких местах установка УЗИП является одним из обязательных требований по охране труда и обеспечению безопасности жизни людей.

    Важно отметить, что установка УЗИП должна производиться только специалистами, обладающими соответствующей квалификацией и опытом работы в области электротехники. Ошибки при установке могут привести к недостаточной защите от аварийных ситуаций или даже к увеличению риска возникновения аварийных ситуаций.

      Комментарии:

    #3 написал: Михаил |

    Варистор (сокращение от переменный резистор) — это полупроводниковый прибор, который обладает нелинейной вольт-амперной характеристикой. В основном варисторы используются как защита от импульсных перенапряжений, которые могут повредить другие устройства в цепи.

    В обычных условиях варистор имеет высокое сопротивление. Однако, когда напряжение на варисторе превышает определенный порог (называемый напряжением срабатывания), сопротивление варистора быстро падает, и ток начинает течь через варистор, что защищает устройство в цепи.

    Варисторы обычно сделаны из оксидов металлов, таких как цинк, железо, марганец, и содержат множество микроскопических зерен, которые создают структуру, похожую на гранулы. Между гранулами находятся границы зерен, которые являются местом образования дополнительных зарядов, когда варистор подвергается напряжению. Это приводит к увеличению электрической проводимости, что и позволяет варистору работать как ограничитель перенапряжений.

    Существует два основных типа варисторов: оксидные и металлокерамические. Оксидные варисторы обычно имеют высокую точность и могут обрабатывать большие токи, но они имеют более медленное время отклика и могут выдерживать меньшее количество импульсов перенапряжения. Металлокерамические варисторы обычно имеют более быстрое время отклика и более высокое количество импульсов перенапряжения, но они могут иметь более низкую точность и обычно не могут обрабатывать такие большие токи, как оксидные варисторы.

    Использование варисторов в схемах защиты от импульсных перенапряжений может существенно увеличить надежность и долговечность устройств в электрических цепях. 

    Они могут использоваться в качестве первичной защиты, например, во входных цепях блоков питания и других устройств, которые должны защищать от перенапряжений. В этом случае варистор устанавливается параллельно входным контактам устройства, чтобы защитить его от импульсных перенапряжений, которые могут появляться в электрической сети.

    Варисторы также могут использоваться в качестве вторичной защиты, когда требуется защита от перенапряжений на более низком уровне. Например, варистор может использоваться для защиты от перенапряжений на выходе блока питания.

    Однако важно понимать, что варисторы имеют некоторые ограничения. Во-первых, они не могут защитить от продолжительных перенапряжений или от скачков напряжения слишком большой амплитуды. Во-вторых, при использовании варистора может произойти его перегрев и выход из строя, поэтому при выборе варистора необходимо учитывать его технические характеристики и правильно рассчитать параметры цепи.

    В целом, варисторы являются надежным и довольно простым способом защиты от импульсных перенапряжений в электрических схемах и устройствах.

      Комментарии:

    #4 написал: Сергей |

    В практике эксплуатации имеют место случаи возникновения перенапряжений, достигающие 6 — 10-кратной величины номинального напряжения и служащие причинами повреждения оборудования. Эти перенапряжения, как значительно превышающие коммутационные, следует относить к высшим гармоническим. Одно из таких перенапряжений в последние годы было зарегистрировано на нашем предприятии. Величина перенапряжения была не менее 6-кратной величины рабочего напряжения и была срезана через искровые промежутки. 

      Комментарии:

    #5 написал: Николай Куцепалов |

    Отличная статья, которая прекрасно объясняет важность понимания и защиты от импульсных перенапряжений. Я никогда не задумывался о том, как опасны скачки напряжения для моей техники, пока не прочитал эту статью. Теперь я осознаю, насколько важно иметь варисторные ограничители перенапряжений для надежной защиты моих электронных устройств. Статья содержит четкую и понятную информацию, которая помогает принять осознанные решения при выборе средств защиты. Большое спасибо за полезное руководство!

      Комментарии:

    #6 написал: Тимур |

    Какие типичные признаки или последствия импульсных перенапряжений на технике?

      Комментарии:

    #7 написал: Яков Кузнецов |

    Тимур, Импульсные перенапряжения на технике могут проявиться как отказы в работе, повреждение компонентов, артефакты на экранах, потеря данных, снижение производительности и сокращение срока службы. Такие перенапряжения могут вызвать необратимые повреждения, требующие ремонта или замены устройств, что может быть дорогостоящим и неудобным для пользователей. Поэтому защита от импульсных перенапряжений становится критически важной для сохранения надежности и долговечности электроники.

      Комментарии:

    #8 написал: Сергей |

    В ПУЭ предписано следующее (п. 7.1.22): "При воздушном вводе должны устанавливаться ограничители импульсных перенапряжений". Почему же такая необходимость? Все дело в том, что воздушные линии электропередач, несмотря на свою относительную дешевизну, обладают существенным недостатком: они, подобно антеннам, способны привлекать разряды тока, особенно молнии. В момент грозы напряжение в этих линиях может внезапно возрасти до нескольких тысяч вольт. Не так уж и важно, что это происходит лишь на доли секунды – для того чтобы серьезно повредить вашу электронику, этого времени вполне достаточно. В связи с этим, каждому владельцу частных домов и дач следует задуматься о неотложной установке ограничителей импульсных перенапряжений (УЗИП). Это вопрос безопасности, на который следует обратить внимание обязательно!

      Комментарии:

    #9 написал: Леонид Дробышев |

    Варисторные ограничители импульсных перенапряжений (ОПН) состоят из варистора - полупроводникового резистора, сопротивление которого изменяется в зависимости от приложенного напряжения. Варистор имеет нелинейную вольтамперную характеристику, т.е. его сопротивление уменьшается при увеличении напряжения и увеличивается при уменьшении напряжения. ОПН предназначены для защиты электрооборудования от перенапряжений, вызванных грозовыми разрядами, коммутационными процессами и другими источниками. Они устанавливаются на вводах электрических сетей и оборудования и ограничивают амплитуду перенапряжений до безопасного уровня.

    Присоединяйтесь к нам в социальных сетях:

    ВКонтакте | Facebook | Одноклассники | Электрик Инфо на Яндекс Дзен

     

    Популярные разделы сайта:

    Электрика дома  Электрообзоры  Энергосбережение
    Секреты электрика Источники света Делимся опытом
    Домашняя автоматика Электрика для начинающих
    Практическая электроника Электротехнические новинки
    Андрей Повный - все статьи автора



    Copyright © 2009-2024 Электрик Инфо - Electrik.info, Андрей Повный
    Вся информация на сайте предоставлена в ознакомительных и познавательных целях.
    За применение этой информации администрация сайта ответственности не несет.
    Перепечатка материалов сайта запрещена.