Защита от перенапряжений в электроустановках

Когда слышишь про защиту от перенапряжений, первое, что приходит в голову — молниеотводы да УЗИП. Но на практике всё сложнее. Многие думают, что достаточно поставить варисторный модуль и забыть, а потом удивляются, почему оборудование выгорает даже при штатных коммутациях. Сам видел, как на подстанции 10 кВ из-за неправильно подобранного ограничителя перенапряжений за полгода три раза меняли силовые трансформаторы.

Типичные ошибки при выборе защиты

Чаще всего ошибаются с координацией изоляции. Например, ставят УЗИП на вводе, но забывают про внутреннюю сеть. В итоге перенапряжение гасится на вводе, а остаточный импульс всё равно добивает слаботочку. Особенно критично для современных систем АСУ ТП.

Ещё момент — многие не учитывают класс точности измерительных трансформаторов. Если для релейной защиты используется ТН 0.5, а УЗИП рассчитан на 1.0, при грозовом разряде можно получить ложное срабатывание защит. Проверял на объекте в Ленобласти — после замены ТН на 0.2s проблема исчезла.

Кстати, про температурный режим. Большинство производителей указывают параметры для +20°C, а в реальных щитах бывает и +50. При этом напряжение срабатывания варисторов может измениться на 10-15%. Для чувствительной электроники это уже критично.

Особенности работы с китайским оборудованием

С 2018 года активно работаем с продукцией ООО Юэцин Сутун Электрооборудование. Их ограничители перенапряжений для внутренней установки показали себя интересно — при схожих характеристиках с европейскими аналогами имеют более широкий температурный диапазон. Но есть нюанс: при заказе нужно особо внимательно проверить сертификаты на соответствие ГОСТ Р .

На их сайте https://www.sutong.ru есть техническая документация с реальными осциллограммами испытаний — это редкость для производителей из Китая. Например, для модели ST-OPN-10 кВ приведены графики отклика на стандартный импульс 1.2/50 мкс. В полевых условиях проверял — данные совпали с точностью до 5%.

Один раз столкнулся с партией, где крепёжные отверстия не соответствовали чертежам. Но служба поддержки оперативно выслала адаптеры. В целом для объектов среднего класса надёжность приемлемая, особенно учитывая, что завод находится в 'Столице электротехники' Китая — Юэцине. Там сосредоточены многие профильные производства, что положительно сказывается на качестве комплектующих.

Практические кейсы из опыта

На насосной станции под Краснодаром пришлось комбинировать защиту — помимо стандартных УЗИП поставили дополнительный разрядник на кабельные вводы. Причина: частые грозы с обратной полярностью. За три года наблюдений — ни одного отказа двигателей 6 кВ.

А вот на объекте в Сибири перестарались — установили так много ступеней защиты, что возникли проблемы с селективностью. Пришлось демонтировать две из четырёх ступеней и настраивать уставки с учётом реальных волновых процессов. Осциллограф записывали две недели, чтобы поймать коммутационные перенапряжения.

Интересный случай был с системой заземления. По проекту требовалось сопротивление 0.5 Ом, добились 0.3, но защита всё равно срабатывала ложно. Оказалось, проблема в разных потенциалах заземления для силовых и измерительных цепей. После устройства единого контура проблема ушла.

Современные тенденции и подводные камни

Сейчас многие переходят на УЗИП с функцией мониторинга. Но не все понимают, что для их работы нужно прокладывать отдельные линии связи. Если использовать существующие кабельные трассы, наводки от силовых цепей могут искажать данные.

Ещё момент — совместимость с системами АСТУЭ. Современные счётчики очень чувствительны к высокочастотным помехам, которые могут проходить через защитные устройства. Рекомендую всегда проверять спектр помех после установки УЗИП.

Заметил, что некоторые проектировщики стали экономить на устройствах защиты для кабельных линий 0.4 кВ. Мол, вероятность мала. Но статистика показывает, что до 40% повреждений происходит именно в низковольтных сетях при грозовых разрядах в среднем напряжении.

Рекомендации по монтажу и обслуживанию

При монтаже важно не только сечение проводников, но и их длина. Помню случай, когда из-за трёхметровых соединительных шин вместо рекомендованных 0.5 м защита не справлялась с отводом энергии. Пришлось переделывать всю сборку.

Обслуживание — отдельная тема. Многие забывают, что варисторные модули имеют ограниченный ресурс по количеству срабатываний. Для критичных объектов советую вести журнал регистрации перенапряжений. Хотя бы простейшими счетчиками срабатываний.

Особое внимание — соединениям. Окисленные контакты могут добавить несколько миллиомов, что для импульсных токов критично. Раз в полгода рекомендую проверять момент затяжки, особенно в вибрационных зонах.

Кстати, про температурный контроль. Если в щите нет термодатчиков, можно использовать тепловизор. Обнаружил так несколько перегретых соединений на вводах — вовремя устранили, иначе бы точно был пожар.