Подключение УЗИП в цепь питания 220/380 В.
Так как существуют различные схемы электропитания по переменному току с различными режимами нейтрали, то используются и определённые схемы подключения УЗИП (ОПН) для осуществления наилучшей защиты электронных приборов и устройств от импульсных перенапряжений.
Наиболее распространённой на сегодня системой, особенно в быту, является однофазная система переменного тока с совмещенной нейтралью типа TNC. В такой системе применяется два проводника – фаза (L) и PEN проводник. В результате для защиты от импульсных перенапряжений применяется наиболее простой УЗИП, который состоит из одного блока. Подключается такой УЗИП так как указано на Рис.1. Нередко такая схема обозначается как (1+0).
Рисунок 1
На вновь строящихся объектах с однофазной системой питания, применяется система типа TNS. В такой системе применяется уже три отдельных проводника – это:
- фаза (L),
- нейтраль (N)
- земля (PE).
Электрический ток проходит только по двум проводникам – фазному (L) и нейтральному (N), а земляной проводник (PE) необходим для защитных функций. Для защиты аппаратуры при данной системе электропитания используется УЗИП, который состоит из двух модулей. Подключение защитного устройства будет происходить по схеме – (1+1) или (2+0). Подключение по схеме (1+1) показано на Рис.2. Подключение по схеме (2+0) показано на Рис.3.
Рисунок 2 Рисунок 3
Данная схема предполагает наличие одного ограничительного элемента между фазным проводником (L) и нейтральным (N), а второго между нейтральным (N) и земляным (PE). Обычно между фазным проводником и нейтральным используется варистор, а между нейтральным и земляным – разрядник. Это обусловлено характерными особенностями данных элементов. Варистор не имеет сопровождающего тока, поэтому они устанавливается между фазным и нейтральным проводниками. Разрядник который, установливается между глухозаземленным нейтральным (N) проводником и земляным (PE), принципиально не может иметь сопровождающего тока. К тому же, уровень защиты «(L) –(N)» будет лучше, чем «(L)-(PE)».
В схеме (2+0) применяется два защитных элемента, включенных параллельно и присоединенных к земляному проводнику. Данное подсоединение гарантирует наилучшую защиту от импульсных перенапряжений, которые возникают между проводниками фазы (L), нейтрали (N) и земли (PE). Необходимую схему защиты конкретного электронного оборудования выбирают в зависимости от разных факторов, которые будут рассмотрены в отдельной статье.
В промышленности чаще всего используется трёхфазная система питания с режимами нейтрали типа TNC или TNS.
В случае с режимом нейтрали TNC применяются четыре проводника – три фазных проводника L1, L2, L3 и совмещённый проводник PEN. Схема подключения УЗИП к данной системе электропитания показана на Рис.4. На схеме видно подключение защитных элементов УЗИП между фазными проводниками и PEN проводником. Для эффективной работы УЗИП требуется осуществить вторичное заземление PEN провода на входе в электроустановку.
Рисунок 4
В режиме нейтрали TNS применяются пять проводников – три фазных проводника L1, L2, L3, рабочая нейтраль N и земля PE. Схемы подключения УЗИП к данной системе электропитания имеют два варианта. Это схема (4+0) (Рис.5) и схема (3+1) (Рис.6). Схема (4+0) применяется в основном для защиты от импульсных перенапряжений, которые возникают между фазными проводами и землей (PE). Защита «(L) –(N)» здесь несколько хуже, так как в этом случае величина остаточного напряжения составляет уже сумму падений напряжений на каждом из варисторов.
Рисунок 5 Рисунок 6
При использовании схемы (3+1), изображенной на Рис.6, ситуация несколько иная. Здесь обеспечивается наилучшая защита относительно нейтрали. В то же время защита «фаза-земля» хуже за счет того, что импульс тока проходит последовательно через два защитных элемента – варистор и разрядник. Но учитывая, что электронное оборудование гораздо чувствительнее к перенапряжениям относительно нейтрали (фаза-нейтраль), чем относительно земли (заземленного корпуса защищаемого устройства), то схема (3+1), чаще всего, является предпочтительнее.
Существуют и некоторые другие системы электроснабжения и режимы нейтрали, например: двухфазные, с изолированной нейтралью (IT) или с независимой местной системой заземления (ТТ). Но такие системы используются сравнительно редко и требуют отдельного рассмотрения.