УЗИП Dekraft: Технический анализ, классификация и практика применения в системах защиты от импульсных перенапряжений
Устройства защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП) Dekraft представляют собой серию компонентов, разработанных для интеграции в системы электроснабжения с целью ограничения коммутационных и грозовых перенапряжений. Продукция под брендом Dekraft, принадлежащим компании «Энергомера», ориентирована на рынок электротехнических и кабельных систем, предлагая решения для бытового, коммерческого и промышленного сектора. В основе линейки УЗИП Dekraft лежит применение варисторов на основе оксида цинка (ZnO) и газонаполненных разрядников, скомбинированных в соответствии с требованиями стандартов МЭК 61643 и ГОСТ Р МЭК 61643-1-2013.
Принцип действия и ключевые компоненты УЗИП Dekraft
Основным рабочим элементом большинства УЗИП Dekraft класса II (С) и комбинированных устройств является варистор. Его вольт-амперная характеристика нелинейна: при нормальном напряжении сети ток через него исчезающе мал (микроамперы), но при превышении порогового значения (Uп) его сопротивление резко падает на несколько порядков, шунтируя импульсный ток на землю. После снятия перенапряжения варистор возвращается в высокоомное состояние. УЗИП класса I (B) в модульном исполнении Dekraft часто используют искровые разрядники, способные отводить токи большой величины (волна 10/350 мкс), характерные для прямой части грозового разряда. Комбинированные устройства (класс I+II) интегрируют оба компонента в едином корпусе, обеспечивая каскадную защиту.
Классификация УЗИП Dekraft по месту установки и техническим параметрам
Классификация устройств соответствует трехуровневой (каскадной) концепции защиты.
УЗИП класса I (B) – Защита на вводе в здание
Устанавливаются в главном распределительном щите (ГРЩ) после вводного устройства. Предназначены для отвода токов прямой грозовой волны 10/350 мкс. Монтируются на DIN-рейку.
- Основные модели: DK 12.5T, DK 25T, DK 50T.
- Ключевой параметр: Iimp (импульсный разрядный ток, форма волны 10/350 мкс) – от 12.5 кА до 50 кА на полюс.
- Напряжение защиты: Up (при In) обычно в диапазоне ≤ 2.5 кВ.
- Конструкция: Модульная, часто со сменными картриджами, индикацией состояния и возможностью подключения дистанционного сигнального контакта.
- Основные модели: Серии DK 20, DK 40, DK 60.
- Ключевой параметр: Imax (максимальный разрядный ток, форма волны 8/20 мкс) – от 20 кА до 60 кА на полюс.
- Напряжение защиты: Up – ключевой параметр для координации с защищаемым оборудованием. Для сетей 230/400В обычно выбирают УЗИП с Up ≤ 1.5 кВ.
- Типы исполнения: Однофазные (1P, 1P+N, 2P), трехфазные (3P, 3P+N, 4P).
- Основные модели: DK 12.5T-C, DK 25T-C.
- Параметры: Сочетают Iimp (10/350 мкс) до 25 кА и Imax (8/20 мкс) до 100 кА.
- Уровень грозовой опасности: Определяется по картам ISOCERAUNIC (грозопоражаемости) или согласно СП 437.1325800.2018. Влияет на требуемое значение Iimp для УЗИП класса I.
- Тип системы заземления (TN-C, TN-S, TT, IT): Определяет схему подключения УЗИП (L-N, L-PE, N-PE). Для каждой схемы существуют соответствующие исполнения УЗИП Dekraft (1P, 1P+N, 3P+N и т.д.).
- Координация по напряжению защиты Up: Должна соблюдаться иерархия: Up (УЗИП I) > Up (УЗИП II) > Up (УЗИП III) > стойкость защищаемого оборудования (как правило, 1.5 кВ для бытовой техники).
- Координация по энергетическому уровню (каскадирование): Обеспечивается с помощью индуктивной развязки (длина кабеля не менее 10м между УЗИП разных классов) или установкой согласующих дросселей. УЗИП Dekraft имеют встроенные тепловые разъединители для отключения при перегреве варистора.
- Сечение подводящих проводников и длина соединений: Подключение должно выполняться минимально возможной длины проводниками сечением не менее: 16 мм² (медь) для класса I, 10 мм² для класса II, 6 мм² для класса III. Петля «фаза-земля» должна быть минимальна.
УЗИП класса II (C) – Распределительные щиты этажные/квартирные
Устанавливаются в распределительных щитах (РЩ, ВРУ) для защиты конечных электрических цепей от остаточных перенапряжений и коммутационных помех. Работают с токами волны 8/20 мкс.
УЗИП класса I+II (B+C) – Комбинированная защита
Компактное решение для объектов, где нет возможности или необходимости раздельной установки УЗИП I и II класса. Устанавливаются в ГРЩ.
УЗИП класса III (D) – Устройства защиты конечного оборудования
Представлены в ассортименте Dekraft в виде сетевых фильтров и специализированных модулей для установки в непосредственной близости от нагрузки.
Таблица сравнительных характеристик основных серий УЗИП Dekraft
| Модель (пример) | Класс защиты | Ном. напряжение Uc, В | Макс. разрядный ток Imax (8/20 мкс), кА | Импульсный ток Iimp (10/350 мкс), кА | Напряжение защиты Up (при In), кВ | Тип исполнения |
|---|---|---|---|---|---|---|
| DK 50T | I (B) | ~ 260 / 440 | — | 50 (10/350) | ≤ 2.5 | 1P, 2P, 1P+N |
| DK 25T-C | I+II (B+C) | ~ 260 / 440 | 100 (8/20) | 25 (10/350) | ≤ 1.8 | 1P, 2P, 1P+N, 3P+N |
| DK 60 2P | II (C) | ~ 260 / 440 | 60 (8/20) | — | ≤ 1.5 | 1P, 2P, 1P+N, 3P, 4P |
Критерии выбора и проектирования системы защиты с УЗИП Dekraft
Выбор конкретной модели и построение каскадной схемы требует анализа следующих факторов:
Монтаж, эксплуатация и диагностика
Монтаж УЗИП Dekraft осуществляется на DIN-рейку 35 мм. Обязательным является наличие перед УЗИП аппарата защиты от сверхтоков – автоматического выключателя или предохранителя. Номинал защиты указывается в технической документации производителя (например, 63 А для УЗИП класса II). Для контроля состояния большинство устройств оснащены визуальным индикатором (зеленый – исправен, красный/черный – требуется замена). Ряд моделей имеет контакт для дистанционной сигнализации (переключающий контакт «сухой контакт»), который может подключаться к системам АСКУЭ или SCADA. Периодический визуальный осмотр и проверка индикатора являются обязательными процедурами технического обслуживания. После значительного грозового разряда рекомендуется провести проверку, даже если индикатор показывает исправность.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
1. Как правильно подобрать УЗИП Dekraft для частного дома с вводом 380В?
Для частного дома с воздушным вводом рекомендуется каскадная схема. В ГРЩ: УЗИП класса I (например, DK 25T в исполнении 3P+N) или комбинированный класс I+II (DK 25T-C 3P+N). В этажном/квартирном щите: УЗИП класса II (например, DK 40 в исполнении 1P+N или 3P+N в зависимости от нагрузки). Обязательно наличие основного заземляющего устройства с сопротивлением, соответствующим ПУЭ. Для подземного кабельного ввода в местности с низкой грозовой активностью возможно использование только УЗИП класса II в ГРЩ.
2. Можно ли использовать только один УЗИП класса II в щите учета?
Да, такое решение допустимо для многих объектов, особенно с кабельным вводом и в местностях с умеренной грозовой активностью. Однако оно обеспечивает защиту только от остаточных перенапряжений и коммутационных помех, но не от прямого грозового удара высокой энергии. Уровень защиты будет ниже, чем при каскадной схеме.
3. Почему после УЗИП требуется устанавливать автоматический выключатель и как выбрать его номинал?
Автоматический выключатель (или предохранитель) защищает распределительную сеть и сам УЗИП от перегрева и возгорания в случае выхода варистора из строя (теплового пробоя). Номинал выключателя выбирается не для защиты нагрузки, а в соответствии с рекомендациями производителя УЗИП, чтобы гарантировать селективность срабатывания. Для УЗИП Dekraft класса II типичный номинал – 63А (тип С). Точное значение всегда указано в паспорте устройства.
4. Как интерпретировать индикатор состояния на УЗИП Dekraft?
Зеленый индикатор означает, что защитный элемент (варистор/разрядник) исправен и устройство готово к работе. Красный (или черный, в зависимости от модели) индикатор сигнализирует об окончании срока службы основного элемента – варистор деградировал и требует замены всего модуля. В этом состоянии УЗИП не выполняет свою функцию, но остается проводящим, продолжая питать нагрузку через встроенный предохранитель или контакт.
5. Каков средний срок службы УЗИП Dekraft и от чего он зависит?
Срок службы делится на два аспекта: механический (корпус, контакты) – десятки лет, и срок службы варистора – зависит от количества и энергии срабатываний. В нормальных сетевых условиях (редкие, маломощные перенапряжения) варистор может сохранять работоспособность 5-10 лет и более. Один мощный грозовой разряд может существенно сократить ресурс или сразу вывести его из строя. Поэтому состояние УЗИП необходимо проверять после каждой сильной грозы.
6. В чем разница между исполнениями 1P, 1P+N и 2P для однофазной сети?
Исполнение 1P защищает только фазный провод относительно земли (L-PE). 1P+N содержит два защитных модуля: для цепи L-PE и N-PE, что критически важно для систем TN-S и TT, где в нейтрали также могут возникать перенапряжения. 2P защищает оба проводника (L и N) относительно земли, но также может использоваться для защиты между L и N. Выбор зависит от конкретной схемы электроснабжения и требований к защите.
Заключение
УЗИП Dekraft представляют собой структурно завершенную линейку устройств, охватывающую все классы защиты в соответствии с актуальными стандартами. Их технические характеристики, такие как Uc, Imax, Iimp и, что наиболее важно, напряжение защиты Up, позволяют проектировать эффективные каскадные системы для объектов любой сложности. Ключом к надежной работе является не только правильный выбор модели по параметрам, но и строгое соблюдение правил монтажа (минимальная длина проводников, сечение, аппарат защиты) и регулярный контроль состояния. Использование УЗИП Dekraft в связке с устройствами защиты от короткого замыкания и УЗО/дифференциальными автоматами формирует комплексный электрозащитный барьер, значительно повышающий устойчивость электроустановки и подключенного к ней оборудования к разрушительным воздействиям импульсных перенапряжений.