Скидка на подшипники из наличия!
Новое поступление товара в 2026 году!
УЗИП — устройство защиты от импульсных перенапряжений (в обиходе также ограничитель перенапряжения, ОПН). Чтобы понять, как работает УЗИП, достаточно одной идеи: в нормальном режиме прибор для сети «невидим», а при появлении импульсного перенапряжения его нелинейный элемент за наносекунды резко снижает сопротивление, отводит импульсный ток в защитный проводник и ограничивает напряжение на защищаемом оборудовании до безопасного остаточного уровня.
Источники таких импульсов — грозовые разряды (прямой удар молнии в воздушную линию или систему молниезащиты, а также разряды поблизости) и коммутационные перенапряжения при переключениях в сети. По принципу действия и по стойкости к току УЗИП делят на классы I, II и III, устанавливают каскадом и согласовывают между собой. Ниже разобраны принцип отвода импульса, нелинейные элементы (варистор и разрядник), классы испытаний, ключевые параметры, каскадная установка с координацией и вопрос замены отработавшего устройства.
Основа УЗИП — нелинейный элемент, сопротивление которого резко зависит от приложенного напряжения. При рабочем напряжении сети его сопротивление очень велико, ток через устройство пренебрежимо мал, и сеть оно не нагружает. Когда приходит импульсное перенапряжение и напряжение превышает порог срабатывания, сопротивление элемента за наносекунды падает почти до нуля. Импульсный ток отводится через УЗИП в защитный проводник PE, минуя оборудование, а напряжение на выводах ограничивается до остаточного уровня.
УЗИП подключается параллельно защищаемой нагрузке, одним выводом — к системе заземления. Именно поэтому исправное заземление обязательно: без пути на PE отводить импульсный ток некуда, и защита теряет смысл.
В норме — высокое сопротивление и «прозрачность» для сети; при импульсе — почти короткое замыкание на PE и ограничение напряжения до остаточного уровня защиты.
Импульс гасит один из двух основных нелинейных элементов — варистор или разрядник. От того, какой элемент внутри, зависят быстродействие, токовая стойкость, наличие тока утечки и сопровождающего тока, а значит — область применения и класс УЗИП.
Из-за высокой токовой стойкости разрядники ставят на вводе, где нужно пропустить большой ток прямого удара. Быстрый варистор даёт низкий уровень защиты, но постепенно изнашивается. Поэтому многие устройства делают комбинированными: разрядник на входе принимает основную энергию, варистор доводит остаточное напряжение до безопасного уровня. К нелинейным элементам «тонкой» защиты относят также супрессорные (защитные) диоды.
ГОСТ IEC 61643-11-2013 разделяет УЗИП на три класса испытаний — по форме испытательного импульса и, соответственно, по месту установки. В маркировке им параллельно соответствуют обозначения тип 1 / 2 / 3.
УЗИП подбирают по нескольким параметрам, которые изготовитель указывает в маркировке и паспорте.
Uобор = Up + L · di/dt
L
di/dt
Одно устройство редко решает задачу целиком. Полную защиту строят каскадом: класс I на вводе принимает основную энергию удара, класс II в щите гасит остаток и наведённые импульсы, класс III у самого прибора доводит уровень до стойкости электроники.
Ступени должны быть согласованы энергетически, иначе нижестоящее устройство примет неослабленный импульс и выйдет из строя раньше, чем сработает вводное. Для развязки между УЗИП разных классов выдерживают расстояние по кабелю (как правило, порядка 10 м); если длину обеспечить нельзя, между ступенями ставят разделительный дроссель, замещающий недостающее сопротивление проводов.
Если защищаемое оборудование удалено от УЗИП, на соединительной линии возникает колебательный процесс, и напряжение на выводах оборудования в пределе может достигать удвоенного уровня защиты (около 2·Up). Чем длиннее линия, тем больше амплитуда колебаний. Поэтому при значительном удалении (более порядка 10 м) у чувствительного оборудования ставят дополнительный УЗИП класса III.
Варистор изнашивается: каждый отведённый импульс и длительная работа под напряжением постепенно деградируют структуру, ток утечки растёт, элемент греется. Чтобы деградировавший варистор не вызвал перегрев и возгорание, в УЗИП встраивают тепловой расцепитель (термоотключатель), который отсоединяет варистор при перегреве.
Состояние показывает окно индикатора: зелёный цвет — устройство исправно, красный — варистор отработал и требуется замена. В модульных конструкциях меняют не весь аппарат, а сменный модуль на DIN-рейке с варистором или разрядником. Выход УЗИП из строя после мощного импульса — штатное следствие его работы, а не брак.
Последовательно с УЗИП устанавливают аппарат защиты от сверхтоков (предохранитель или автоматический выключатель) по указанию изготовителя — он отключает устройство при внутреннем коротком замыкании и исключает пожар. Тип и номинал такого аппарата берут из документации на конкретный УЗИП.
В нормальном режиме УЗИП имеет очень высокое сопротивление и не влияет на сеть. При импульсном перенапряжении его нелинейный элемент за наносекунды снижает сопротивление почти до нуля, отводит импульсный ток в заземляющий проводник PE и ограничивает напряжение на оборудовании до безопасного остаточного уровня.
Варистор (ограничивающего типа) срабатывает очень быстро и даёт низкий уровень защиты, но постепенно изнашивается и имеет небольшой ток утечки. Разрядник (коммутирующего типа) выдерживает огромный ток прямого удара молнии, почти не имеет тока утечки, но реагирует медленнее и создаёт сопровождающий ток. Часто их объединяют в одном комбинированном устройстве.
Это классы испытаний по ГОСТ IEC 61643-11-2013. Класс I испытывают импульсом тока 10/350 мкс (энергия прямого удара молнии), класс II — током 8/20 мкс (коммутационные и наведённые импульсы), класс III — комбинированной волной 1,2/50 мкс и 8/20 мкс. Им соответствует место установки: ввод, распределительный щит, у прибора.
Одно устройство не может и принять энергию прямого удара, и обеспечить низкий уровень защиты для электроники. Класс I на вводе гасит основную энергию, класс II снижает остаток в щите, класс III доводит уровень до стойкости чувствительного оборудования. Ступени согласуют по энергии.
Между УЗИП разных классов нужна развязка (порядка 10 м кабеля или разделительный дроссель), иначе нижняя ступень примет неослабленный импульс. Подводящие проводники делают короткими, потому что из-за их индуктивности на них добавляется напряжение, и фактический уровень защиты на оборудовании растёт.
УЗИП отводит импульсный ток в защитный проводник PE. Без исправного заземления току некуда стекать, и устройство не может ни ограничить перенапряжение, ни защитить оборудование.
По индикатору износа: смена цвета окна с зелёного на красный означает, что варистор отработал. В модульном исполнении заменяют сменный модуль, в моноблочном — устройство целиком. Выход из строя после мощного импульса — нормальное следствие работы.
Uc — максимальное длительное рабочее напряжение, которое можно постоянно подавать на УЗИП (для сети 230 В обычно 275 В). Up — уровень напряжения защиты, то есть остаточное напряжение на выводах при отводе импульса; оно должно быть ниже стойкости защищаемого оборудования.
Вы можете задать любой вопрос на тему нашей продукции или работы нашего сайта.