Компромиссная защита дома от импульсных перенапряжений

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Так я ж не спорю. У меня тоже провода не болтаются. Но вот есть такой стандарт: все что электропроводно, заземлять от греха подальше. Или уж делать щиток из изоляционного материала, без полумер с трудно предсказуемым результатом. Но сопоставимый по огнестойкости с металлом пластик слишком дорог. Наверное, у составителей стандарта была статистика по печальному опыту, когда что-нибудь отгорало, отваливалось, замыкало, убивало. Я не участвовал в составлении стандарта.

 

И для этого по стенам электропомещения делают магистральную шину заземления.
У Вас есть такая?

 

Дома? И при чем тут обсуждаемый вопрос заземления дверки щитка?

Давайте уж последний раз пройдемся по последней причине, по которой полумеры не приветствуются составителями стандартов. Представим себе в некоем гипотетическом случае попадание фазы на дверку щитка, имеющей переходное сопротивление с землей в районе петель, как у меня 2,8 Ома или больше. Что будет, когда через эту дверную петлю пойдет ток в десятки Ампер? А если сотни? Будет нагрев и, возможно, дуга. А если тока не хватит, чтобы сработал автомат, то это уже чревато пожаром. Вот и заземляют.

В общем-то вопрос копеечного проводника, прикрученного на пару копеечных винтов не стоит столь активного обсуждения. Я у себя в том своем частном случае не поставил, но других не призываю последовать моему примеру. В другом щитке, возможно, поставлю.

 

На выходе мультиметра какое напряжение?

Что будет, когда через эту дверную петлю пойдет ток в десятки Ампер?
Сработает АВ.

 

И получаем помещение с повышенной степенью опасности со всеми вытекающими

 

Пришло время вплотную заняться практической реализацией главного вводного щита в доме, он же наша разрабатываемая «глобальная защита». Готов выслушать любую конструктивную критику и внести корректировки. Также, прошу всех «плававших и знающих» подсказать эффективно работающие интернет магазины электрооборудования, в которых можно по нормальным ценам заказать с адекватной ценой доставки такие дефицитные вещи как устройства защиты от искрения, ножевые предохранители с держателями нужных номиналов и т. п. В радиусе 50 км. вокруг своего дома я не знаю магазинов электротоваров, в которых можно купить УЗИс, УЗМ-50МД и т. п. Не пользуются они у практикующих электриков и заказчиков спросом.

Схема:

После счетчика стоит автомат на 16А. Вот с него мы и делаем ввод в наш щиток. Всю разводку в щитке делаем многопрволочником 4 квадрата. Далее я ставлю два плавких ножевых предохранителя gG25А. Сразу начинаются вопросы:

- Выбор между типоразмером 00 и 000. Поездив по окрестным магазинам и полистав каталоги интернет магазинов я вижу, что 00 – самый распространенный размер. 000 – дефицитнее. А с изолированными держателями и полный облом. Не пользуются спросом и нет в продаже. Остановиться на 00? С учетом дефицита тогда склоняюсь применить-таки неизолированные держатели, но подвесить щиток повыше, запереть замочек ключом, запрятав ключ подальше, навесив на дверь грозное предупреждение. Хотя и полумера, но хоть что-то.

Дальше идет селективное УЗО на 100 мА.

За ним разрядник с нуля на землю на 600В. Варисторов, как видите, в щитке нет. Но это – обман зрения. Варистор присутствует в устройстве защиты от искрения.

Дальше идет УЗИс-С1-40. Готов рассмотреть и вариант УЗМ-50МД. Хотелось бы выслушать аргументы. К сожалению, здесь не любят обсуждать достоинства и недостатки производителей и их творения. Мол – «это дело бизнеса, охлобучивать покупателя, мы в их дела не лезем». На мой взгляд – это неправильная позиция. На то и форумы, чтобы в открытом обсуждении выбирать лучшее, отказываться от худшего и таким образом принуждать производителей выпускать качественный товар.

Есть у меня и давно работает китайский ампервольтметр, позволяющий отслеживать, что у нас творится с электропитанием. Полезная штука.

Что касается стабилизатора, это не совсем стабилизатор. Когда-то мне надоела старая глючная «Ресанта» на 3 кВт и я, на базе ее неплохого автотрансформатора и родных вольтметров, используя пакетные переключатели сделал ручной регулятор напряжения. Это когда напряжение в электросети выходит за все допустимые пределы (а у нас это не такая уж редкость), а электричество в доме все же нужно. И рисковать оборудованием не хочется.

Вот такой получится щиток. Годится или как?

 

Ух, как далеко все ушло от начала темы, а мне вот как раз интересно то, с чего она начиналась.
Насколько я понимаю, подавляющее большинство УЗИП сделано похожим образом, во всяком случае УЗИП второй категории. Варистор в корпусе под DIN рейку.
В Чипе с Дипом продают VDR-20D271 (S20K175), 270 В (175Вac/225Вdc), 135 Дж, что немногим отличается от тех, которые стоят в корпусе ОИН-1 170 Дж. Напряжение сознательно выбрано низким, т. к. не вижу смысла между N и PE ставить варистор с большим напряжением.
Собственно, я рассматриваю 2 варианта:
1. Классическую TT;
2. TN-C-S, но с подключением повторного заземлителя после двухполюсного автомата, до УЗО.
В первом варианте понадобится 2 УЗИП с N на заземлитель и с L на заземлитель. Вероятно, имеет смысл "сколхозить" самому из варисторов.
Во втором случае, полагаю, достаточно будет установить однополюсный УЗИП между L и PEN. В этом случае можно так же сделать самому, а можно и готовый взять.
Критиковать, естественно, каждый может как хочет, но лично я воспринимаю только критику, основанную на законах физики и логике. Варианты "самоделка не имеет сертификатов", "недостаточно концептуально, в отличие от Шнайдер" и тому подобные очень прошу оставить для другого случая.
Если не понятна задумка, но есть намерение обсудить - пишите, опишу более подробно или нарисую схему.

Еще раз на всякий случай словесное описание.

Вариант 1:
1. Двухпроводный ввод от ВЛ L и PEN (я бы сказал, что просто N);
2. ПУ;
3. Автомат 32А с характеристикой C;
4. PE с локальным заземлением;
5. УЗИП между L и PE;
6. УЗИП между N и PE;
7. УЗО.

Вариант 2:
1. Двухпроводный ввод от ВЛ L и PEN (я бы сказал, что просто N);
2. ПУ;
3. Автомат 32А с характеристикой C;
4. Шина PEN с повторным заземлением, разделяющаяся на N и PE;
5. УЗИП между L и PEN;
6. УЗО.

Какие преимущества у первого варианта и какие у второго?
Стоит учитывать тот факт, что сети выполнены не изолированным проводом, находятся в плачевном состоянии, тросовая грозозащита отсутствует, верхний проводник L и если молния будет бить, то в него, повторные заземлители столбов чисто символические - при близкой грозе недавно поимел проблемы, никакой защиты от импульсных перенапряжений нет, до ТП более 200м, состояние заземлителя на ТП мне не известно.

 

В Ваших вариантах есть несколько принципиальных моментов и есть непринципиальные, но неоптимальные решения. Принципиально: до УЗИП обязательно должны быть плавкие предохранители (вроде у Вас есть). Причина обсуждалась в этой теме и есть в теме про УЗИП. В схеме с приоритетом безопасности (а в быту она предпочтительнее), лучше взять плавкие ножевые (см. выше про отключаемый ток) на ступень выше номинала автомата и существенно ниже максимального значения для выбранного УЗИП. Чтобы в нормальных условиях отключал автомат, а плавкая вставка работала в нашей схеме по прямому назначению – гарантированное отключение сверхтоков и гашение дуги.

Неоптимальные моменты обеих Ваших схем. Варистор лучше ставить между L и N. Т. к. любые варисторы подвержены деградации со временем, лучше его поставить последовательно с разрядником. Подробно и со ссылкой на авторитеты было в этой теме.

Между N и PE при любом типе заземления оптимально использовать разрядник. В т. ч. по причине нулевого тока утечки и полного отсутствия склонности к деградации. Да и перегрузочная способность у разрядников выше.

В таком случае, между L и PE лучше не ставить ничего.

Это то, что касается непосредственно УЗИП. Что касается TN-C-S, тут есть соответствующие темы. Делать повторное заземление через автомат 32А? Весьма сомнительное решение. А уж по Вашему описанию состояния электросетей, о TN-C-S лучше забыть и остановиться на ТТ.

И еще, если у Вас уже были проблемы с грозой, то к теме УЗИП надо отнестись с особым вниманием. Тут важен вопрос, где у Вас счетчик. Если, по современным требованиям Энергосбыта, он на улице за забором, то там и надо ставить УЗИП, причем класса 1-2-3. Дорогое удовольствие, но при уже бывших проблемах с грозой это оправдано. И лучше его ставить до счетчика, правда энергетики могут с этим не согласиться. Если счетчик, как у меня, в доме, тут и нужны компромиссные решения, обсуждаемые в этой теме. А к компромиссу надо отнестись серьезно: ошибки могут выйти боком, вплоть до пожара. С этих тонкостей и начиналась первая тема про УЗИП. Надеюсь Вы ее не проигнорировали.

 

Еще один момент я упустил в ответе. Я тоже пытался наступить на эти грабли. Меня отговорили, а потом и в других источниках посмотрел, что стандартным решением между N и PE является разрядник на 600В. Причина: нам надо защититься от микросекундных импульсов, наведенных грозовым разрядом. Но наше устройство защиты должно стоически переносить техногенные факторы, к защите от которых оно не предназначено: когда веселые электрики спьяну перекинут фазу на ноль и т. п. Варистору или разряднику с такими проблемами не справиться, здесь уже применимы другие устройства защиты.

 

Тогда чем разрядник лучше варистора?
А вот хуже он однозначно - напряжением ограничения.
Когда веселые электрики что-то там перекинут - сработает вводной автомат. Возможно, варисторы при этом разнесет, но это меня не особо волнует - стоят они копейки, я просто положу в запас, а заменив закажу другие.

Там он уже года 2 как стоит, но толку с того, если прилетает сразу и по L и по N.

Не вижу логики. Между L и N, где постоянно рабочее напряжение деградирующий варистор, а между N и PE, где постоянно несколько вольт и может быть при каких-то обстоятельствах когда нибудь появится рабочее напряжение - не деградирующий разрядник.
Ладно бы наоборот.
По поводу сверхтоков и предохранителей мне так же не особо понятна суть. Если варистор внезапно пробьет и возникнет КЗ - будет сверхток и контакты автомата сварятся, а если по иной причине возникнет КЗ - вводной автомат благополучно отключится?

Уж точно не последовательно. Последовательное соединение варистора и разрядника - бессмыслица, впрочем, параллельное тоже.

Кстати, у Вас на схеме предохранители FU1 и FU2 установлены в связи с установкой разрядника Р1, верно? Если бы не ставили разрядник - не ставили бы и предохранители?

 

Понимаю и поддерживаю: читать тему лень. Сам такой. А вот профессор Базелян и серьезные фирмы, выпускающие самые качественные и дорогие УЗИП противоположного мнения. Можно хотя бы отсюда:

https://www.forumhouse.ru/posts/23635143/

Все остальное, простите, так подробно и многократно разжевано в этой теме, что повторять мне, тоже, лень…

 

На схеме нет разводки PE и, если щиток, новый и старый дом имеют разные фундаменты, то 4 мм² для PE выглядит маленьким.

Лично я имею опыт использования УЗМ-51МД с 2017, и в квартире, и на даче. С УЗИс-С1-40 и УЗМ-50МД знаком только понаслышке.

В части обнаружения искрения. УЗИс-С1-40 сравнительно новое изделие, но и УЗМ-50МД модели 2018 года, который сейчас продаётся, похоже принципиально отличается от модели 2015 (перешли на использование токового шунта, что неплохо, но принципиально новая прошивка может глючить по-новому).

В части обнаружения искрения, регламентный контроль проводки. УЗИс-С1-40 имеет электронный тестер в комплекте поставки. УЗМ-50МД, из известных лично мне способов, можно тестировать вручную приготовленным кабелем по рецепту "прожарки" из ГОСТ IEC 62606-2016.

В части защиты от перенапряжения и АПВ. В УЗИс-С1-40 используется механизм свободного расцепления, т. е. при возврате напряжения в нормальный диапазон, он сам не включается, требуется внешнее включение, либо рукой человека, либо механическим АПВ (в продаже не встречался). УЗМ-50МД расцепителем не является, использует поляризованное реле, при возврате напряжения в нормальный диапазон после выдержки времени включается без ограничений.

В части защиты от перенапряжения и настройки порогов. УЗИс-С1-40 не реагирует на снижение напряжения, но верхний порог регулируется. УЗМ-50МД имеет фиксированные пороги отключения, как максимального, так и минимального напряжения.

 

Для самоделок в области грозозащиты в «ЧИП и ДИП» имеются варисторы с термопредохранителем:
B72225T4271K101 (ETFV25K275E4) 275В, Варистор с термопредохранителем
Vrms=275В, Vv=430В, J=375Дж, Imax = 20кА (Iimp = 1,5кА)
B72225T4421K101 (ETFV25K420E4) 420В, Варистор с термопредохранителем
Vrms=420В, Vv=680В, J=700Дж, Imax = 20кА (Iimp = 1,5кА)
B72214T2271K105 (T14K275E2), 275В, Варистор с термопредохранителем
Vrms=275В, Vv=430В, J=110Дж, Imax = 6кА
B72214T2421K105 (T14K420E2) 420В, Варистор с термопредохранителем
Vrms=420В, Vv=680В, J=180Дж, Imax = 6кА

В части аварий типа "обрыв нуля" или "фаза на PEN" Vrms=275В на N-PE, конечно, минимально достаточен, допуски перекрываются всего на 6В, по документации варистора - 247 В, по сети - 253В.

Но при авариях ТП ГОСТ Р 50571-4-44-2011 пугает большими перенапряжениями, порядка 800В. Правда если использовать большой варистор Vrms=275В и АВ B32, то B32 всё таки сработает, но это варистор не спасёт. Вся надежда на термопредохранитель и индикацию неисправности.

С другой стороны, при такой аварии ТП, большой варистор Vrms=275В обеспечит напряжение защиты в районе 550...650В, так что смысл его использования, лично мне, не ясен. Тем более, что это оценка на самом варисторе, а что там в проводке будет происходить рассчитать будет непросто.

Прости Господи, свят-свят
Смысл TN-C-S наиболее простое и, главное, наиболее эффективное уравнивание потенциалов и исключение шаговых напряжений. АВ ставить, только всё портить, если отвод от ВЛ сделан 16 мм² Al или 10 мм² Cu, то делить проходной клеммой до счётчика (по вашему ПУ?).

Если нормальный TN-C-S вызывает идиосинкразию, тогда меньшее зло переход на TT (правда, честное TT возможно только на хуторе, ну да Бог с ним, многие ж так делают).

Хм, как известно, при строительстве Останкинской телебашни, один из строителей был поражен молнией, и работал он совсем не на верху.

Лично моё мнение, правильно выполнение TN-C-S завсегда окажется надёжнее.²

Наоборот не выйдет, типичный газовый разрядник на L-N, ежели включится, то, скорее всего, уже не выключится, а тупо сдохнет.

В этом мире много гитик. Включите калькулятор, рассчитайте

Разрядник, варистор, без разницы ж. Импульс тока уж какой есть, по-любому ж, отключающая способность должна быть не ниже 10 кА.

Поскольку сквозь АВ пройдёт на порядок, другой больше энергии, чем через ПВ, ПВ предпочтительнее. Кроме того, т. к. условия гашения дуги в АВ или ПВ при грозовых перенапряжениях нерасчётные, запас по отключающей способности так же необходим.

P. S.
Формально забыл, что у больших варисторов Imax = 20кА (Iimp = 1,5кА), сечение ножки 0.8 мм², и она может выдержать 8500 Дж/Ом, т. е. может быть защищена ПВ gG 32 или АВ C4 (на четыре ампера!).

Маленький варистор, сечение ножки 0.5 мм², выдерживает 3300 Дж/Ом, ПВ gG 20 или АВ C3 (на три ампера!).

 

Не, я тему читал, но не всю, это верно.

Вот оттуда. Там предлагается решение, скажем так, не бесспорное. Да, при определенных условиях оно может быть экономически оправдано. Суть того решения, если коротко: "берем не очень дорогой разрядник и не очень дорогой варистор и делаем устройство один фиг очень дорогое, но не настолько дорогое, как просто хороший разрядник, в общем, капельку экономим и это круто".
Там упор делается на многоразовость срабатывания, в отличие от:

Т. е. Вы берете совсем дешевый варистор и совсем дешевый разрядник, которые при попадании молнии в линию все равно разнесет. Зачем? Какой смысл в таком случае усложнять и удорожать конструкцию?
Не поэтому ли у Вас в итоге один разрядник между N и PE.

В такой ситуации меня более чем устроит отключение, более того, не просто устроит, а я хочу, чтобы произошло отключение АВ.

Нормальный TN-C-S предполагает нормальные повторные заземления на опорах и при горозе по PEN не прилетает overдофига кВ индуцированных, верно? Если нет нормального подвода к участку - нормальный TN-C-S невозможен. Чем плох сдвоенный автомат, который в случае конкретных проблем на подводящей линии просто отключит её?

Т. е. тросовые молниеприёмники на ЛЭП - чья-то глупая фантазия?

Вам не кажется, что правильное выполнение TN-C-S при описанном состоянии сетей невозможно?

Это верно - не выключится, но и в N-G он не особо нужен.

Это понятно. Вопрос был к тому, что издыхание разрядника/варистора в такой конструкции вполне себе предполагается.
Еще раз о моих задачах:
1. не пропустить импульс перенапряжения далее ввода на участок.
По сути на этом все. Меня не особо напрягает выход из строя варистора с отключением ввода, главное, чтобы было ремонтопригодно.
Если же молния попадет в линию, что не должно произойти более 1 раза за остаток моей жизни - меня вполне устроит полное выгорание вводного щитка с его заменой. Это не дорого и не особо сложно. Я недавно в связи с импульсным перенапряжением понёс на порядок большие убытки и поимел намного больше хлопот. Только инверторы 26+12 тысяч.

 

К сожалению, не верно. Проблема грозовых импульсов не только в огромных амплитудах, измеряемых в десятках килоампер и сотнях киловольт, но и в микросекундных фронтах импульсов. Законом Ома здесь не все процессы описываются, придется привлечь и закон Фрардея. А именно, учесть индуктивности и емкости наших проводов. А тут и получится, что десяток-другой метров провода от повторного заземления до Вашего устройства раскачает повторный импульс перенапряжения опять до киловольтных значений. Более того, удар молнии в землю недалеко от Ваших электроустановок (даже не в ЛЭП) может вызвать, по этому самому закону Фарадея, наведенные импульсы разрушительной амплитуды. Где-то в теме была ссылка на отечественный ГОСТ, в котором рассматриваются эти процессы.