Jump to content
Калькуляторы

Защита оборудования от перегрузок в Электросети

Всем привет.

Была у нас гроза и молния где то рядом ударила и выбило подстанцию, но все что питалось от нее, перегорели БП в свитчах.

Встал вопрос, как защитить оборудование от выгорания по Электросети?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Если имеется ввиду как защитить оборудование в описанном Вами случае, то скорее всего, никак..

"Грозовое электричество" прекрасно распространяется "поверх" любой электросети, т.к. формируется в виде очень короткого импульса громадной амплитуды.

Стандартные средства защиты от перенапряжения (обычно так называемые варисторы) просто не успевают погасить его, и электроника БП принимает весь удар на себя.

Share this post


Link to post
Share on other sites

фигово. Даже упсы не спасут? И может ли такой разряд пройти через коммутатор дальше к абоненту?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Если защитить линию газовыми разрядниками, ограничителями импульсных перенапряжений то ничего с оборудованием не случиться.

 

Во многих местах на вышки связи и крыши зданий протянут бронированный кабель 220 вольт, защищен, за много лет эксплуатации ничего не выгорало по питанию. А молнии в них попадают почти в каждую грозу.

 

 

Share this post


Link to post
Share on other sites

фигово. Даже упсы не спасут?

Однозначно - нет. Слишком много всяких "если" и слишком уж непредсказуемо "грозовое электричество". Иногда даже создается впечатление, что оно элементарно не подчиняется основному закону электротехники - "проходить" по пути наименьшего сопротивления..

Но в любом случае упс лишним не будет, от "далеких" ударов молнии может спасти запитываемое от него оборудование. Ну или на крайний случай принять удар на себя, так сказать, грудью на амбразуру. :)

И может ли такой разряд пройти через коммутатор дальше к абоненту?

Влёгкую. И это подтверждает практика. В недалёком июне в грозу на одном доме выгорели порты практически на всех установленных в нем коммутаторах и заодно и сетевые карты у нескольких клиентов. Что примечательно, в соседнем доме (почти что в одном дворе) ни один коммутатор не пострадал!

Вообщем, гроза, это бесконечная тема и перефразируя известную фразу из к.ф. "Формула любви", можно сказать - "предмет темный..и исследованию не подлежит". :)

 

P.S.

Если защитить линию газовыми разрядниками, ограничителями импульсных перенапряжений то ничего с оборудованием не случиться.

Согласен, хотя на все 100% и такое не спасет. Утверждать не буду (не знаю), но скорее всего стоимость самих защитных средств и работа по их технически грамотной установке, в данном случае, будет сопоставима со стоимостью защищаемого оборудования и работы по его замене. Вышка связи, однако, не 200 баксов стОит. Её есть смысл защищать по-максимуму.

Edited by AlKov

Share this post


Link to post
Share on other sites

Любая грозозащита имеет свой предел по защите. Определяется это максимальной энергией поглощения импульсной помехи. Измеряется этот параметр в Джоулях (Дж). У источников бесперебойного питания обычно указывают этот параметр в спецификации. ИМХО, оборудование доступа без ИБП - это, как минимум, дурной тон.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Даже упсы не спасут?

Нет, они не для этого предназначены. Есть для этих целей сетевые фильтры (не путать с китайскими удлиннителями). APC SurgeArrest к примеру, home/office серия по паспорту до 2 кДж легко поглощает, + LC фильтр на входе имеет...

 

И может ли такой разряд пройти через коммутатор дальше к абоненту?

Если коммутатор заземлен - ессно нет. Не заземлен - вполне может.

 

скорее всего стоимость самих защитных средств и работа по их технически грамотной установке, в данном случае, будет сопоставима со стоимостью защищаемого оборудования и работы по его замене

Посмотрите цены на варисторы что ли... Хотя да, лучше купить готовый девайс за $30-40 и не морочить то, что называется головой. Все уже придумано до вас.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Обычно делают так:

 

1.На вводе кабельной линии устанавливают газовые разрядники.

2.В вводном щите ставят ограничители импульсных перенапряжений на 400вольт.

3.На распределительном щите ставят ограничители импульсных перенапряжений на 250 вольт.

4.Оборудование подключают через ИБП со встроенными фильтрами.

5.Делают хорошее заземление максимально большого сечения.

 

Если все уже смонтировано и не брать в расчет ИБП, то стоимость таких мероприятий по грозозащите без обустройства заземления около 15 тыс.р.

Share this post


Link to post
Share on other sites
3.На распределительном щите ставят ограничители импульсных перенапряжений на 250 вольт.

Это поверх стандартных 300В?

(если 220 выпрямить получится 300, в импульсниках кондёры ставят на 400 для запасу, а импульс имеет смысл считать как он есть, тогда получается что ограничитель на 250 срежет "220" переменки)

Share this post


Link to post
Share on other sites

Возможно в данной ситуации спасет усп с двойным преобразованием. В худщем случае у него сгорит первичная цепь, а до оборудования скачек не дойдет. Но и стоят они (упсы) не дешево.

Share this post


Link to post
Share on other sites
3.На распределительном щите ставят ограничители импульсных перенапряжений на 250 вольт.

Это поверх стандартных 300В?

(если 220 выпрямить получится 300, в импульсниках кондёры ставят на 400 для запасу, а импульс имеет смысл считать как он есть, тогда получается что ограничитель на 250 срежет "220" переменки)

 

Каких 300В? Они выполнены в виде счетверенных блоков на различные напряжения, от 400В до 250(230)В. На вводном щите ставится на 400В, на распределительном щите на 250В, напряжение между фазой и нулевым проводником должно быть менее 250В иначе сработает защита. Все как положено.

 

Если грозовой разряд попадает в линию электропитания, то первый ограничитель обычно полностью выгорает с оплавлением, поэтому ставить его надо уже после вводного автомата, этот автомат должен быть не хуже чем ВА88

 

VA88-33.jpg

- он во время протекания тока выключается и отключает питание потребителей, тем самым избавляя от пожара во вводном шкафу. Газовый разрядник тем временем продолжает сливать электричество на заземление вне помещения. Ограничители на 250 вольт стоят уже на распределительном шкафу и сливают на землю то, что пропустил первый ограничитель, после них обычно перенапряжения в линии не возникает, однако часто они тоже выгорают.

 

На практике, если делать 4-х уровневую защиту (газовый разрадник, ограничитель 400В вводный, ограничитель 400В промежуточный и ограничитель 250В оконечный) то можно гарантировать практически 95% защиту потребителей электрической энергии.

 

OPS.png

Газовые разрядники потипу таких, только поменьше

 

OPN_1.jpg

Share this post


Link to post
Share on other sites

Всем привет.

Была у нас гроза и молния где то рядом ударила и выбило подстанцию, но все что питалось от нее, перегорели БП в свитчах.

Встал вопрос, как защитить оборудование от выгорания по Электросети?

Для начала- не перегрузка- а перенапряжение. Что такое Вырубило подстанцию :)?- прикольно.

1) нормальное заземление.

2) комплексная защита от перенапряжения. (3 разрядника 250В Фаза-земля, Ноль-Земля, Ноль-Фаза, Дроссель, 3 варистора 250в, 3 конденсатора по 0,01мкф)

Share this post


Link to post
Share on other sites

Возможно в данной ситуации спасет усп с двойным преобразованием. В худщем случае у него сгорит первичная цепь, а до оборудования скачек не дойдет. Но и стоят они (упсы) не дешево.

 

На этот предмет имеется неплохая статейка "Источники бесперебойного питания — не защита от помех!"

Share this post


Link to post
Share on other sites

Статья немного пропиаренная. Они слишком вскользь прошлись по он-лайн системам, типа там сам включается байрас. Да, такой режим в них есть, но кто мешает правильно оборудование настроить?

Т.е. по их статье получается, что он-лайн упс защиту дает достаточную. У него 2 преобразования, сгорит скорее всего только первое. Но фактов у меня нет. Хотелось бы услышать здесь реальный опыт по использованию он-лайн упсов, желательно APC.

Share this post


Link to post
Share on other sites

У нас доступно только зануление. Спасет ли оно?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Всем привет.

Была у нас гроза и молния где то рядом ударила и выбило подстанцию, но все что питалось от нее, перегорели БП в свитчах.

Встал вопрос, как защитить оборудование от выгорания по Электросети?

Для начала- не перегрузка- а перенапряжение. Что такое Вырубило подстанцию :)?- прикольно.

1) нормальное заземление.

2) комплексная защита от перенапряжения. (3 разрядника 250В Фаза-земля, Ноль-Земля, Ноль-Фаза, Дроссель, 3 варистора 250в, 3 конденсатора по 0,01мкф)

 

Какая ВАХ у тех разрядников, что вы применяете ? На сколько я знаю, после возникновения пробоя разрядник садит на себе напряжение в несколько раз от номинала и чтобы он выше из пробоя обратно, надо снизить напряжение ещё сильнее, иначе он продолжит быть в пробое. Т.е. если разрядник на 400 вольт перенапрячь, то он сделает на себе напрядение вольт в 40-80, это значит КЗ для автоматов. Такая схема обратно не вернётся сама, придётся кому-то автоматы включать.

 

Вот у "так называемых" варисторов не так, они пытаются держать на себе напряжение не выше своего номинала и всё, ну естественно по мере своих возможностей, потом сгорают в КЗ. Надо большие варисторы с большой энергией рассеивания :-). Такие существуют, они дорогие, собаки.

 

Ещё, разрядники на 2-3 порядка медленнее варисторов. Может получиться так, что до того, как сраотают разрядники, защищать уже будет нечего :-).

 

Ну а вообще много мер защитных придумано и многие из них должны делать энергетики, а не провайдеры. Громоотводы, например.

 

P.S. Кстати, упсы на доступе, если этих доступов несколько сотен, это уже экономически не выгодно. Обслуживать такое количество упсов - каждый день где-то менять батареи. А вообще упсы должны ставить тоже энергетики - это же они электричество продают :-))), а мы-то только связь ... хотя чё про это говорить ...

Share this post


Link to post
Share on other sites

 

Все вроде понятно, но чтобы исключить разночтения можете привести рекомендуемую схемку включения? ps: у нас узел неделей назад какраз пострадал капитально...

Share this post


Link to post
Share on other sites

Есть такая хорошая книга "Физика молнии и молниезащиты". По прочтении становится понятно, что реальная защита от молнии весьма сложна, а обычные решения не учитывают многих факторов вроде заноса потенциала или электромагнитной наводки.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Статья немного пропиаренная. Они слишком вскользь прошлись по он-лайн системам, типа там сам включается байрас. Да, такой режим в них есть, но кто мешает правильно оборудование настроить?

Т.е. по их статье получается, что он-лайн упс защиту дает достаточную. У него 2 преобразования, сгорит скорее всего только первое. Но фактов у меня нет. Хотелось бы услышать здесь реальный опыт по использованию он-лайн упсов, желательно APC.

 

Уважаемый Hawk128!

 

А почему Вы решили, что цепь выпрямитель-инвертор устойчива к воздействию мощных импульсов высоких энергий?

Там что, где-то разрядники притаились или трансформаторы, которые имеют изоляцию с высокой электрической прочностью?

Например, специалисты Eaton откровенно заявляют, что их ИБП не обеспечивают защиту от последствий разряда молнии.

Share this post


Link to post
Share on other sites

У него 2 преобразования, сгорит скорее всего только первое.

Выгорит и APFC, и формирователь синусоиды. В добавок возможно и мозг вынесет упсу. Как по мне - лучше таки поставить перед упсом сетевой фильтр. Негоже микроскопом гвозди забивать ИМХО, если есть для этого молоток...

 

У нас доступно только зануление. Спасет ли оно?

Ваш свич - да, спасет. Строго говоря, для защиты свича достаточно ограничить разность потенциалов между фазой, нулем, корпусом и абон. линиями до приемлемых значений.

Но учтите, что при ударе молнии в дом импульс будет распространяться по нулевому проводу (который соединен с арматурой дома). И абон. оборудованию может стать от этого весьма нехорошо без грозозащит. Впрочем, ему и так станет весьма нехорошо от импульса по 220 и от наведенного в витухе импульса...

Share this post


Link to post
Share on other sites

 

Все вроде понятно, но чтобы исключить разночтения можете привести рекомендуемую схемку включения? ps: у нас узел неделей назад какраз пострадал капитально...

 

Вот тут есть описание и схема подключений.

 

http://www.higercom.ru/products/support/upimpuls.htm

 

Все эти ограничители подключаются просто - на вход подается фазное напряжение и нулевой провод, с другой стороны подключается заземляющий провод.

Share this post


Link to post
Share on other sites

... реальная защита от молнии весьма сложна, а обычные решения не учитывают многих факторов вроде заноса потенциала или электромагнитной наводки.

Именно это я и хотел сказать здесь:

Слишком много всяких "если" и слишком уж непредсказуемо "грозовое электричество". Иногда даже создается впечатление, что оно элементарно не подчиняется основному закону электротехники - "проходить" по пути наименьшего сопротивления..

Кроме того, указанные Saab95 средства защиты (особенно "электромеханические"), применительно к длительности импульса, созданного ударом молнии, имеют громадное время срабатывания. Они просто "не успеют" отработать такой короткий импульс, а вот электроника современных блоков питания как раз наоборот - скушает этот импульс и.. подавится..

Не буду утверждать, что эффективных средств защиты не существует, но наверняка стоимость их не сопоставима со стоимостью оборудования, которое хочет защитить ТС. Кроме того, сильно сомневаюсь, что "правильная защита" устанавливается просто так - между "входом" 220В и потребителем, наверняка она потребует, как минимум, дополнительного отдельного защитного заземления, что в свою очередь вызовет дополнительные финансовые затраты.

 

P.S.

ИМХО, в указанном ТС случае, защитное оборудование вообще должно находиться НЕ возле коммутатора, а непосредственно в ТП(трансформаторной подстанции). Вот тогда есть шанс, что защита будет эффективна.

В нашем ("провайдерском") случае реально защитить можно только порты коммутаторов (заодно и сетевые карты абонентов), установив на них "грозозащиту".

Однако, это тоже не панацея - спасет только от "далекой молнии", если "грянет" где-то совсем близко, выгорит ВСЕ, вместе с грозозащитой.

 

P.P.S.

Несколько лет назад занимаясь (профессионально) ремонтом сложной бытовой техники (телевизоры, видео и прочего "домашнего скарба"), неоднократно приходилось встречаться с "послегрозовыми" аппаратами. Каждый раз удивлялся разнообразию "путей проникновения молнии", оставляемыми "следами" и наносимым уроном.

Edited by AlKov

Share this post


Link to post
Share on other sites

Не буду утверждать, что эффективных средств защиты не существует, но наверняка стоимость их не сопоставима со стоимостью оборудования, которое хочет защитить ТС.

Ну посмотрите цены на варисторы уже что ли... Чтобы глупости не говорить. Время срабатывания - на 1-2 порядка меньше времени нарастания импульса перенапряжения. Не устраивает - есть трансилы, с временем срабатывания в десятки пикосекунд.

 

Кроме того, сильно сомневаюсь, что "правильная защита" устанавливается просто так - между "входом" 220В и потребителем, наверняка она потребует, как минимум, дополнительного отдельного защитного заземления, что в свою очередь вызовет дополнительные финансовые затраты.

С какой такой радости? Для того, чтобы потребитель не выгорел, достаточно всего лишь уровнять потенциал. Все. В качестве гимнастики для мозга - подумайте на досуге, почему голуби спокойно сидят на линиях 35кВ+, и каким образом проводят ремонт под напряжением линий вплоть до 750кВ.

 

ИМХО, в указанном ТС случае, защитное оборудование вообще должно находиться НЕ возле коммутатора, а непосредственно в ТП(трансформаторной подстанции).

Нет. Почитайте, что такое шаговое напряжение, и подумайте, где оно наведется при ударе молнии в сети с глухозаземленной нейтралью с заземлением в нескольких точках. А тем более - что будет при разряде в арматуру дома, к которой ноль прикручен на каждом этаже...

 

если "грянет" где-то совсем близко, выгорит ВСЕ, вместе с грозозащитой.

Разве что при условии попадания молнии непосредственно в кабель, либо при протекании значительных токов через грозозащиту. Грозовой импульс от молнии в радиусе нескольких десятков метров прекрасно срезается даже обычной примитивной грозозащитой без гальванической развязки.

Share this post


Link to post
Share on other sites

пришли к мнению что свитчи за 10-20т проще поменять раз в год :) Но Землю все же надо протянуть.

Share this post


Link to post
Share on other sites

если "грянет" где-то совсем близко, выгорит ВСЕ, вместе с грозозащитой.

Разве что при условии попадания молнии непосредственно в кабель, либо при протекании значительных токов через грозозащиту. Грозовой импульс от молнии в радиусе нескольких десятков метров прекрасно срезается даже обычной примитивной грозозащитой без гальванической развязки.

Настоятельно рекомендую прочитать указанную мной книгу. И особенно внимательно примеры заноса потенциала по подземным металлическим трубам с расстояния в сотни метров, и наведённые потенциалы на контура из воздушных линий. Да и другие главы тоже.

На сегодняшний день нет эффективной защиты от прямого удара или близкого разряда молнии. И варисторы не спасут. Вон энергетики знают, как при прямом ударе молнии на ЛЭП может просто испариться сотня-другая метров грозозащитного троса (диаметром в палец).

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this