УЗИП – что это такое и из чего состоят.

Определение УЗИП (УСТРОЙСТВО ЗАЩИТЫ ОТ ИМПУЛЬСНЫХ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ) или ОИП (ОГРАНИЧИТЕЛЬ ИМПУЛЬСНЫХ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ) дано в двух действующих документах – это Национальный стандарт ГОСТ Р 51992-2011  «УЗИП в низковольтных силовых распределительных системах. Технические требования и методы испытаний» и Межгосударственный стандарт ГОСТ IEC 61643-11-2013 «Устройства защиты от перенапряжений, подсоединенные к низковольтным системам распределения электроэнергии. Требования и методы испытаний». Фактически оба эти документа являются переводом на русский язык стандартов Международной электротехнической комиссии МЭК 61643-1:2005 и МЭК 61643-11:2011.

Данный термин – УЗИП (ОИП) – относится к устройствам защиты, рассчитанным на рабочее напряжение до 1000 В действующего значения.

Внешний вид типовых УЗИП с размещением на  DIN-рейке показан на Рис.1.

Рисунок 1

Все УЗИП состоят из трех базовых элементов, работающих на разных физических принципах. Это:

- искровые промежутки или разрядники, т.е. конструкции, использующие разряд в газе

- варисторы, представляющие из себя специальную керамику

- супрессоры, являющиеся полупроводниковыми структурами. Эти элементы могут применяться как по отдельности, так и в различных сочетаниях.

Внешний вид газовых разрядников показан на Рис.2.

Рисунок 2

В силу особенностей электрических характеристик этих устройств, при небольших габаритах они могут пропускать через себя очень большие импульсные токи без перегрева, а при отсутствии импульсов перенапряжения являются практически идеальными изоляторами с очень маленькой собственной емкостью. К недостаткам разрядников можно отнести наличие сопровождающего тока, плохо влияющего на систему электроснабжения.

Внешний вид оксидно-цинковых варисторов показан на Рис.3

Рисунок 3

В зависимости от мощности варистора и места его монтажа, они имеют различные конструкции выводов. К достоинствам варистора можно отнести хорошее быстродействие, достаточно большую импульсную мощность, отсутствие сопровождающих токов, а к недостаткам – наличие токов утечки, приводящих к старению варистора, большой вес и большую емкость. В силу своих характеристик варисторы применяются в основном в составе УЗИП, предназначенных для защиты оборудования по цепям питания.

Для того, чтобы обойти недостатки и использовать достоинства варистора и разрядника, придумали специальную конструкцию, представляющую из себя их последовательное соединение при специальном подборе характеристик. На Рис.4 показана внутренняя конструкция такого УЗИП. Прямоугольные пластины – это оксидно-цинковые варисторы, а круглый бочонок – газовый разрядник, который припаян к блоку варисторов. Подробнее об этой конструкции можно прочесть в статье на нашем сайте.

Рисунок 4

Супрессоры, или лавинные диоды, это полупроводниковые элементы, предназначенные в основном для монтажа на плате. Их внешний вид показан на Рис.5. 

Рисунок 5

К достоинствам данных приборов можно отнести высокое быстродействие и малую емкость, а к недостатком – очень маленькую импульсную мощность. Поэтому супрессоры применяются в основном в комбинации с газовыми разрядниками в УЗИП, предназначенных для защиты линий передачи данных.