Домашняя страница
Технологии
Защита от перенапряжений – технология
Защита от перенапряжений – основные принципы

Защита от перенапряжений – основные принципы Технология, стандарты и директивы в области защиты от перенапряжений.

Специалист устанавливает защиту от перенапряжений в шкафу управления

Здесь Вы найдете ответы на следующие вопросы:

Как возникают перенапряжения и какие последствия они имеют?
Как создать действенную защиту от перенапряжений?
Какие технологии скрываются за концепцией защиты и в продукции?
Что необходимо учесть?

Причины перенапряжений

Перенапряжения - что это такое? Каким образом они возникают? Каким образом перенапряжения попадают в устройства и установки? Наверное, вы уже спрашивали себя об этом. Далее вы получите подробную информацию о технологии защиты от перенапряжений.

Причины возникновения

Длительность перенапряжений обычно исчисляется долями секунды. По этой причине их также называют переходными напряжениями или токами переходных процессов. Время их нарастания очень короткое и составляет всего несколько микросекунд, прежде чем они снова затухают сравнительно медленно в течение до 100 микросекунд.
Перенапряжения возникают в результате следующих событий:

Грозовые разряды (LEMP)
Для грозовых разрядов имеется специальное сокращение LEMP. От английского Lightning Electromagnetic Pulse (электромагнитный импульс грозовых разрядов).
Удары молнии во время грозы вызывают чрезвычайно высокие переходные перенапряжения. Эти перенапряжения намного выше тех, которые возникают в результате коммутационных операций или электростатического разряда. Однако такой тип перенапряжений возникает сравнительно редко по сравнению с другими видами.

Коммутационные операции (SEMP)
Для коммутационных операций существует аббревиатура SEMP. В английском эта аббревиатура означает Switching Electromagnetic Pulse (коммутационный электромагнитный импульс).
В данном случае под коммутационными операциями понимается переключение мощных машин или короткие замыкания в сети электроснабжения. Во время этих процессов за доли секунды возникают очень сильные изменения тока в соответствующих проводах.

Электростатические разряды (ESD)
Английская аббревиатура ESD расшифровывается как Electrostatic Discharge и означает электростатический разряд.
В этом случае происходит передача электрического разряда при приближении или касании тел, обладающих другим электростатическим потенциалом. Можно привести знакомый всем пример, когда происходит электрический разряд человека, который занимался бегом на ковровой дорожке, накапливая при этом электрический разряд, который потом разряжается, если человек касается металлического, заземленного предмета, например, поручня.

Виды связи

Перенапряжения могут попасть в цепи тока разными путями. Эти пути обозначают как внешние виды связи.

Гальваническая связь (слева), индуктивная развязка (по центру) и конденсаторная связь (справа)

Гальваническая связь
Так называют перенапряжения, которые проникают непосредственно в цепи тока. Это можно наблюдать, например, во время грозового разряда. При этом высокие амплитуды тока молнии приводят к перенапряжению на сопротивлении заземления соответствующего здания.
Все провода, подсоединенные к центральной системе выравнивания потенциалов, подвергаются воздействию этого напряжения. В проводах, по которым течет ток молнии, появляется дополнительное перенапряжение. Его появление можно объяснить главным образом индуктивной составляющей сопротивления провода вследствие большой крутизны тока. В основу расчетов берется закон электромагнитной индукции: u0 = L x di/dt.

Индукционная связь
Этот процесс происходит по трансформаторному принципу под действием электромагнитного поля вокруг провода, по которому течет ток. Возникающее напрямую внешнее перенапряжение приводит к образованию импульсного тока в соответствующем проводе с большой величиной нарастания.
Одновременно с этим вокруг провода создается сильное магнитное поле, подобно первичной обмотке трансформатора. Магнитное поле индуктирует перенапряжение в других проводах, находящихся в поле его действия, подобно вторичной обмотке трансформатора. По проводам внешнее перенапряжение попадает в подключенное устройство.

Конденсаторная связь
Это внешнее перенапряжение принципиально происходит при помощи электрического поля между двумя точками с большой разницей потенциалов. Над отводом грозового разрядника образуется высокий потенциал в результате грозового разряда. Между отводом и другими частями с более низким потенциалом возникает электрическое поле.
Это могут быть, например, провода источника питания и системы передачи сигналов или устройства в пределах здания. Происходит перемещение заряда через электрическое поле. А это приводит к нарастанию напряжения или к перенапряжению в соответствующих проводах и устройствах.

Направление воздействия перенапряжений

Перенапряжения оказывают воздействие в соответствующих цепях тока в двух направлениях.

Cинфазное напряжение (слева) и поперечное напряжение (справа)

Cинфазное напряжение
Продольные напряжения [UL] появляются вследствие перенапряжений или высокочастотных напряжений помех между активными проводами и землей. Также используются термины несимметричный или синфазный режим.
Несимметричные напряжения представляют угрозу, в первую очередь, компонентам, которые находятся между активными потенциалами и заземлением, а также изоляции между активными потенциалами и землей. Они приводят к пробоям на печатных платах или находящемся под напряжением электрооборудовании заземленных частей корпуса.

Поперечное напряжение
Поперечные напряжения [UQ] появляются вследствие перенапряжений или высокочастотного напряжения помех между активными проводами цепи тока. Используются также термины симметричный и дифференциальный режим.
Симметричные перенапряжения представляют угрозу для входа напряжения и сигнала устройств и интерфейсов. Они приводят к прямой перегрузке и разрушению соответствующего электрооборудования в источнике питания или в устройствах обработки сигнала.

Влияние импульсных перенапряжений

Возникающие в электрической цепи перенапряжения в большинстве случаев наносят вред оборудованию и устройствам. Для устройств, постоянно находящихся в эксплуатации, риск особенно высок. Данные повреждения могут вызвать экстремальные затраты.
Поскольку не только покупка новых устройств или ремонт старых стоят денег. Еще дороже обходится долговременный простой оборудования или вообще потеря ПО или данных.

Частота возникновения ущерба вследствие перенапряжений (источник: GDV / 2019)

Частота возникновения ущерба

В статистических отчетах страховых компаний ежегодно публикуются существенные данные о частоте возникновения ущерба вследствие перенапряжений. Вред, нанесенный аппаратному обеспечению, возмещается пользователю электронных установок страховой компанией в большинстве случаев. Вред, нанесенный программному обеспечению, и отказ установки с большими финансовыми затратами во многих случаях остаются незастрахованными.
Статистика немецких страховых компаний за 2019 год показывает, что ущерб, вызванный воздействием молний и перенапряжений, составляет значительную долю. Несмотря на тот факт, что в последние года количество случаев причинения ущерба несколько уменьшилось, ежегодно выплачивалось около 200 млн евро в рамках страхования домашнего имущества и жилых помещений. (источник: GDV)

Повреждения вследствие перенапряжения на электронном элементе

Потенциал возникновения опасности

Каждая токовая цепь работает со специфицированным для нее напряжением. Поэтому любое повышение напряжения, превышающее верхнюю границу допуска, является перенапряжением.
Объем нанесенного ущерба сильно зависит от электрической прочности используемых конструктивных элементов и от количества попавшей в данную токовую цепь энергии.

Отображение принципа защитного круга

Концепция защиты

Принцип защитного круга описывает исчерпывающие меры для защиты от перенапряжений. При этом нужно мысленно заключить все защищаемое оборудование в воображаемый круг. Во всех местах пересечения контура кабелями необходимо установить устройства защиты от перенапряжений. При подборе защитных устройств необходимо учитывать номинальные данные каждой цепи. Тем самым область внутри круга надежно защищается от передаваемых по проводникам перенапряжений.
Принцип защитного круга подразделяется на следующие области:

Источник питания
Контрольно-измерительные приборы и автоматика
Информационные технологии
Принимающие и передающие устройства

Расположение отдельных защитных зон на примере типичного жилого дома

Защитные зоны

Для создания действенной защиты важно определить, где находятся подверженные угрозе устройства и чем они могут быть повреждены. На данном рисунке изображен типичный одноквартирный коттедж, на примере которого объяснено расположение отдельных защитных зон.

Сокращение LPZ (Lightning Protection Zone - зона молниезащиты) обозначает различные области возможного возникновения повреждений. При этом различают следующие зоны:

LPZ 0_A (непосредственное влияние молнии): Обозначает подвергающийся опасности участок вне здания.
LPZ 0_B (непосредственное влияние молнии): Обозначает защищенный участок вне здания.
LPZ 1: обозначает зону внутри здания, которая может быть повреждена вследствие высоких перенапряжений.
LPZ 2: обозначает зону внутри здания, которая может быть повреждена вследствие более низких перенапряжений.
LPZ 3: повреждения в данной зоне могут возникнуть вследствие перенапряжений или других воздействий, оказываемых устройствами и проводами.

Схема: возникновение индуктированного напряжения в проводах

Возникновение индуктированного напряжения в проводниках

Воздействие импульсных токов в проводах

При ограничении перенапряжения речь идет об отводе высокочастотных токов и вместе с этим о переходных процессах. Это означает, что главную роль играет не омическое, а индуктивное сопротивление проводника.
При отводе таких импульсных токов на защитное заземление по закону электромагнитной индукции возникает повторное перенапряжение между точкой ввода и землей.

u0 = L x di/dt

u0 = индуцированное напряжение в В
L = индуктивность в Вс/A в Гн
di = изменение тока в A
dt = интервал времени в с

Индуктивное сопротивление можно сократить только уменьшением длины проводника или параллельным подсоединением линий отвода. Чтобы поддерживать минимальное значение общего импеданса линии отвода и остаточное напряжение, лучшим техническим решением является петлеобразное, с максимально узкой петлей, выравнивание потенциалов.

Системы выравнивания потенциалов

Выравнивание потенциалов

Совершенная защита достигается только за счет полной изоляции или полного выравнивания потенциалов. Но поскольку полная изоляция во многих практических приложениях просто невозможна, остается использовать только полное выравнивание потенциалов.
Для этого необходимо подсоединить все электропроводящие части к системе выравнивания потенциалов. Подсоединение находящихся под напряжением проводников к центральной системе выравнивания потенциалов производится через устройства защиты. При перенапряжении они становятся проводящими и замыкают перенапряжение накоротко. Так можно избежать последствий импульсных перенапряжений.
Системы выравнивания потенциалов могут иметь различное построение:

Линейное выравнивание потенциалов
Звездообразное выравнивание потенциалов
Петлеобразное выравнивание потенциалов

Причем петлеобразное выравнивание потенциалов является самым действенным методом, поскольку все токопроводящие части оснащаются отдельным проводником, а дополнительные проводники соединяют все конечные пункты наикратчайшим путем. Данный вид выравнивания потенциалов применяется в особенно чувствительных установках, например, в вычислительных центрах.

Многоступенчатая концепция защиты источника питания

Защита цепей питания систем и устройств может включать в себя две или три ступени в зависимости от типа разрядника и прогнозируемых условий эксплуатации. Защитные устройства для отдельных ступеней существенно отличаются друг от друга пропускной способностью и уровнем защиты в соответствии с принадлежностью к определенной ступени защиты.
Трехступенчатая концепция защиты с раздельно установленными ступенями защиты:

Тип 1: молниезащитный разрядник
Уровень защиты <4 кВ, обычно место установки: главная распределительная сеть
Тип 2: устройство защиты от импульсных перенапряжений
Уровень защиты <2,5 кВ, обычное место установки: вторичная распределительная сеть
Тип 3: защита устройств
Уровень защиты <1,5 кВ, обычное место установки: перед конечным устройством
Ступени защиты 1 и 2 возможно реализовать при помощи комбинированного разрядника типа 1+2. Данное защитное устройство соответствует требованиям, предъявляемым к разрядникам типов 1 и 2. Существенным преимуществом является простота монтажа. Также нет необходимости в учете специальных условий монтажа.
Трехступенчатая концепция защиты при помощи комбинированного разрядника типа 1+2 и отдельного защитного устройства типа 3:
Комбинированный разрядник типа 1+2
Уровень защиты <2,5 кВ, обычно место установки: главная распределительная сеть
Тип 3: защита устройств
Уровень защиты <1,5 кВ, обычное место установки: перед конечным устройством

Загрузить «Основные принципы для защиты от перенапряжений»

Из нашей брошюры об основных принципах Вы получите обзор о защите от перенапряжений электрических установок. Получите краткую информацию о самых важных факторах. Узнайте, какие есть решения, удовлетворяющие различные требования в данной области. Или расширьте свои знания о причинах и истоках, которые известны только специалистам.

Желаем Вам - в самом прямом смысле этого слова - увлекательного чтения!

Загрузить «Основные принципы защиты от перенапряжений»

Компоненты и защитные цепи

В случае возникновения перенапряжений, необходимо в кратчайшее время накоротко замкнуть соответствующие устройства и кабели с системой выравнивания потенциалов. Для этих целей имеются различные компоненты с соответствующими характеристиками. В основном, эти элементы различаются характеристикой срабатывания и пропускной способностью.

Обозначение на схемах и вольт-амперная характеристика диод-супрессора

Диод-супрессоры

Характеристики:

В общем случае функция определяется как высокочувствительная защита.
Очень короткое время реагирования.
Низкое ограничение напряжения.
Стандартное исполнение с низкой максимальной нагрузочной способностью по току и высокой ёмкостью.
При номинальном напряжении 5 В максимальная пропускная способность составляет около 750 A.
При увеличении номинального напряжения значительно уменьшается пропускная способность.

Особенности:

В наличии есть также диоды с более высоким номинальным напряжением и более высокой пропускной способностью. Однако эти исполнения отличаются существенно большими размерами, и поэтому не используются в комбинированных защитных цепях.

Обозначения:

U_R = обратное напряжение
U_B = пробивное напряжение
U_C = предельное напряжение
I_PP = импульс импульсного тока
I_R = остаточный ток

Обозначение на схемах и вольт-амперная характеристика металлооксидных варисторов

Варисторы

Характеристики:

В общем случае функция определяется как среднечувствительная защита.
Время срабатывания находится в нижнем диапазоне наносекунд.
Более быстрая реакция, чем у газонаполненных защитных устройств.
Не вызывают сопровождающего тока в сети.

Особенности:

Варисторы с номинальным разрядным током до 2,5 кА используются в КИПиА в качестве устройств среднечувствительной защиты. В области источников питания варисторы с номинальным разрядным током до 3 кА являются важным компонентом защитных цепей в защитных устройствах типа 3 для защиты устройств. Значительно более мощные варисторы используются в устройствах защиты от импульсных перенапряжений типа 2. В стандартном исполнении в этом диапазоне допускается номинальный разрядный ток до 20 кА. Для специальных приложений имеются также защитные устройства типа 2 с номинальным током до 80 кА.

Обозначения:

A = высокоомный рабочий диапазон
B = низкоомный рабочий диапазон / диапазон ограничения

Обозначение на схемах и характеристика зажигания газонаполненного устройства защиты от импульсных перенапряжений

Газонаполненное устройство защиты от импульсных перенапряжений

Характеристики:

В общем случае функция определяется как среднечувствительная защита.
Время срабатывания находится в среднем диапазоне наносекунд.
Стандартные варианты позволяют отводить токи до 20 кА.
Несмотря на высокую пропускную способность компонент имеет совсем небольшие размеры.

Особенности:

В этом компоненте характеристика зажигания с зависимостью напряжения от времени приводит к остаточным напряжениям, которые могут достигать до нескольких 100 В.

Обозначения:

Статическая характеристика срабатывания
Динамическая характеристика срабатывания

Обозначение на схемах и характеристика зажигания искрового разрядника

Искровые разрядники

Характеристики:

Ядро молниезащитного разрядника
Высокая способность гашения сопровождающих токов сети
Относительно высокая скорость срабатывания
Характеристика зажигания зависит от нарастания напряжения во временном промежутке

Особенности:

В большинстве случаев ядром мощного молниезащитного разрядника является искровой разрядник. В этом компоненте два искровых рога располагаются друг против друга на небольшом расстоянии. В результате перенапряжения происходит пробой между искровыми рогами и возникает электрическая дуга. Этот плазменный промежуток закорачивает перенапряжение. При этом протекают очень высокие токи с круто возрастающей характеристикой, величина которых достигает трехзначного значения в кА. Есть открытые и закрытые искровые разрядники. Величина отводимого тока и гасящая способность открытых искровых разрядников больше вследствие физических особенностей.

Технология Arc-Chopping (с амплитудным ограничением) показала себя особенно эффективной для искровых разрядников. При этом напротив электродов дополнительно располагается так называемая перегородка. Электрическая дуга между электродами вытесняется по направлению к этой перегородке, где она разбивается. При этом образуются фрагменты электрической дуги, которые выдуваются из зоны искрового разрядника и потом легко гасятся. Таким образом искровой разрядник может снова стать высокоомным, когда больше нет перенапряжения.

Обозначения:

U_Z = напряжение срабатывания / напряжение зажигания
t_Z = время срабатывания

Двухступенчатая защитная цепь с омической развязкой (слева) и трехступенчатая защитная цепь с индуктивной развязкой (справа)

Комбинированные схемы защиты для сигнальных интерфейсов

В зависимости от ситуации применяются различные компоненты. Они могут комбинироваться по отдельности или в составе комплексных защитных схем.

При помощи комбинации различных компонентов можно объединить необходимые и специфичные для них преимущества. Например, комбинация из газонаполненных разрядников и диод-супрессоров представляет собой стандартную защитную цепь для чувствительных сигнальных интерфейсов. Эта комбинация обеспечивает эффективную и быстро реагирующую защиту максимального уровня защиты.

Компоненты косвенно подключаются в виде ступеней защиты по параллельной схеме. То есть между компонентами подключаются омические или косвенные элементы развязки. Это приводит к смещению времени срабатывания ступенчато расположенных ступеней защиты.

Принципиальные различия защитных цепей заключаются в следующем:

Количество ступеней защиты
Направление действия цепи (продольная или поперечная защита)
Номинальное напряжение
Гасящее действие на сигнальные частоты
Уровень защиты (предельное напряжение)

Распределение напряжения в двухступенчатой защитной цепи

Функция многоступенчатых защитных цепей

В результате перенапряжения сначала срабатывает диод-супрессор как самый быстрый компонент. Разрядный ток протекает через диод-супрессор и подключенное до него развязывающее сопротивление. После развязывающего сопротивления напряжение падает. Оно соответствует значению разницы между различными напряжениями срабатывания диод-супрессора и газонаполненного устройства защиты от импульсных перенапряжений.

Таким образом достигается напряжение срабатывания газонаполненного разрядника до того, как импульсный ток создаст перегрузку в диод-супрессоре. То есть, когда срабатывает газонаполненное устройство защиты от импульсных перенапряжений, то разрядный ток практически полностью проходит через газонаполненный разрядник. Остаточное напряжение после газонаполненного разрядника составляет не более 20 В, что позволяет разгрузить диод-супрессор. При небольшом разрядном токе, который не сможет перегрузить диод-супрессор, газонаполненное устройство защиты от импульсных перенапряжений не срабатывает.

Показанная схема обеспечивает преимущества быстрой реакции при низком ограничении напряжения и одновременно обладает высокой импульсной пропускной способностью. Трехступенчатая защитная цепь с индуктивной развязкой работает по аналогичному принципу. Отличие заключается в том, что переключение происходит в два этапа: сначала с диод-супрессора на варистор, а затем на газонаполненное устройство защиты от импульсных перенапряжений.

Принцип распределения напряжения, как правило, действует также между различными ступенями защиты в области источника питания. При этом происходит падение UW на проводе между защитными устройствами типа 1 и 2, а также между типами 2 и 3. Однако есть также устройства защиты от импульсных перенапряжений для источников питания, в которых координация между ступенями защиты обеспечивается без учета длины кабелей.

Обозначения:

U_G = напряжение срабатывания газонаполненного устройства защиты от импульсных перенапряжений
U_D = предельное напряжение диод-супрессора
U_W = дифференциальное напряжение через развязывающее сопротивление

Стандарты и директивы Общие стандарты по теме молниезащиты и подбору устройств защиты от перенапряжения, положения об устройстве

В различных стандартах подробно описаны требования к монтажу и безопасности, а также использованию продуктов в различных приложениях. Далее перечислены отдельные основные области и указаны соответствующие международные стандарты.

Схема к стандартам, директивам и нормам защиты от перенапряжений

Диаграмма со стандартами, директивами и нормами

Стандарты в области молниезащиты

Молниезащита - часть 1: общие принципы
Protection against lightning - Part 1: General principles
• МЭК 62305-1
• EN 62305-1
• DIN EN 62305-1 (VDE 0185-305-1)

Молниезащита - часть 2: риск-менеджмент
Protection against lightning - Part 2: Risk management
• МЭК 62305-2
• EN 62305-2
• DIN EN 62305-2 (VDE 0185-305-2)

Молниезащита - часть 2: риск-менеджмент - приложение 1: опасность поражения молнией в Германии
Protection against lightning - Part 2: Risk management - Supplement 1: Lightning threat in Germany
• DIN EN 62305-2 приложение 1 (VDE 0185-305-2 приложение 1)

Молниезащита - часть 2: риск-менеджмент - приложение 2: помощь для расчета оценки рисков повреждения строительных конструкций, в комплекте CD-ROM
Protection against lightning - Part 2: Risk management - Supplement 2: Calculation assistance for assessment of risk for structures, with CD-ROM
• DIN EN 62305-2 приложение 2 (VDE 0185-305-2 приложение 2)

Молниезащита - часть 2: риск-менеджмент; приложение 3: дополнительная информация по применению DIN EN 62305-2 (VDE 0185-305-2)
Protection against lightning - Part 2: Risk management; Supplement 3: Additional information for the application of DIN EN 62305-2 (VDE 0185-305-2)
• DIN EN 62305-2 приложение 3 (VDE 0185-305-2 приложение 3)

Молниезащита - часть 3: защита строительных конструкций и людей
Protection against lightning - Part 3: Physical damage to structure and life hazard
• МЭК 62305-3
• EN 62305-3
• DIN EN 62305-3 (VDE 0185-305-3)

Молниезащита - часть 3: защита строительных конструкций и людей - приложение 1: дополнительная информация по применению DIN EN 62305-3
Protection against lightning - Part 3: Physical damage to structures and life hazard - Supplement 1: Additional information for the application of DIN EN 62305-3 (VDE 0185-305-3)
• DIN EN 62305-3 приложение 1 (VDE 0185-305-3 приложение 1)

Молниезащита - часть 3: защита строительных конструкций и людей - приложение 2: дополнительная информация для специальных строительных конструкций
Protection against lightning - Part 3: Physical damage to structures and life hazard - Supplement 2: Additional information for special structures
• DIN EN 62305-3 приложение 2 (VDE 0185-305-3 приложение 2)

Молниезащита - часть 3: защита строительных конструкций и людей - приложение 3: дополнительная информация по проверкам и техническому обслуживанию систем молниезащиты
Protection against lightning - Part 3: Physical damage to structures and life hazard - Supplement 3: Additional information for the testing and maintenance of lightning protection systems
• DIN EN 62305-3 приложение 3 (VDE 0185-305-3 приложение 3)

Молниезащита - часть 3: защита строительных конструкций и людей - приложение 4: использование металлических крыш в системах молниезащиты
Protection against lightning - Part 3: Physical damage to structures and life hazard - Supplement 4: Use of metallic roofs in lightning protection systems
• DIN EN 62305-3 приложение 4 (VDE 0185-305-3 приложение 4)

Молниезащита - часть 3: защита строительных конструкций и людей; приложение 5: молниезащита и защита от перенапряжений для ФГ-систем электропитания
Protection against lightning - Part 3: Physical damage to structures and life hazard; Supplement 5: Lightning and overvoltage protection for photovoltaic power supply systems
• DIN EN 62305-3 приложение 5 (VDE 0185-305-3 приложение 5)

Молниезащита - часть 3: защита строительных конструкций и людей; приложение 6: дополнительная информация по необходимому объему мер молниезащиты согласно DIN EN 62305-3 (VDE 0185-305-3)
Protection against lightning - Part 3: Physical damage to structures and life hazard; Supplement 6: Additional information on the requirement for lightning protection according to DIN EN 62305-3 (VDE 0185-305-3)
• DIN EN 62305-3 приложение 6 (VDE 0185-305-3 приложение 6)

Молниезащита - часть 4: электрические и электронные системы в строительных конструкциях
Protection against lightning - Part 4: Electrical and electronic systems within structures
• МЭК 62305-4
• EN 62305-4
• DIN EN 62305-4 (VDE 0185-305-4)

Молниезащита - часть 4: электрические и электронные системы в строительных конструкциях - приложение 1: распределение тока молнии
Protection against lightning - Part 4: Electrical and electronic systems within structures - Supplement 1: Sharing of the lightning current
• DIN EN 62305-4 приложение 1, VDE 0185-305-4 приложение 1

Стандарты на продукты, подбор и принципы использования

Устройства защиты от импульсных перенапряжений для низкого напряжения - часть 11: устройства защиты от импульсных перенапряжений для использования в низковольтных установках - требования и методы испытания
Low-voltage surge protective devices - Part 11: Surge protective devices connected to low-voltage power systems - Requirements and test methods
• МЭК 61643-11
• EN 61643-11
• DIN EN 61643-11 (VDE 0675-6-11)

Устройства защиты от импульсных перенапряжений для низкого напряжения - часть 12: устройства защиты от импульсных перенапряжений для использования в низковольтных установках - подбор и принципы использования
Low-voltage surge protective devices - Part 12: Surge protective devices connected to low-voltage power distribution systems - Selection and application principles
• МЭК 61643-12
• EN: нет данных
• DIN EN 61643-12 (VDE 0675-6-12)

Устройства защиты от импульсных перенапряжений для низкого напряжения - часть 21: устройства защиты от импульсных перенапряжений для использования в телекоммуникационных сетях и сетях обработки сигнала - требования к производительности и методы испытания
Low voltage surge protective devices - Part 21: Surge protective devices connected to telecommunications and signalling networks - Performance requirements and testing methods
• МЭК 61643-21
• EN: нет данных
• DIN EN 61643-21 (VDE 0845-3-1)

Устройства защиты от импульсных перенапряжений для низкого напряжения - часть 22: устройства защиты от импульсных перенапряжений для использования в телекоммуникационных сетях и сетях обработки сигнала - подбор и принципы использования
Low-voltage surge protective devices - Part 22: Surge protective devices connected to telecommunications and signalling networks - Selection and application principles
• МЭК 61643-22 & CLC/TS 61643-22
• EN: нет данных
• DIN CLC/TS 61643-22 (VDE V 0845-3-2)

Устройства защиты от импульсных перенапряжений для низкого напряжения - часть 31: требования и методы испытания устройств защиты от импульсных перенапряжений в фотогальванических системах
Low-voltage surge protective devices - Part 31: Requirements and test methods for SPDs for photovoltaic installations
• МЭК 61643-31
• EN 61643-31
• DIN EN 61643-31 (VDE 0675-6-31)

Устройства защиты от импульсных перенапряжений для низкого напряжения - устройства защиты от импульсных перенапряжений для специальных приложений, включая постоянный ток - часть 32: подбор и принципы использования - УЗИП для использования в фотогальванических системах
Low-voltage surge protective devices - Surge protective devices for specific use including d.c. - Part 32: Selection and application principles - SPDs connected to photovoltaic installations
• МЭК 61643-32
• EN: нет данных
• DIN EN 61643-32 (VDE 0675-6-32)

Ветросиловые установки - часть 24: молниезащита
Wind energy generation systems - Part 24: Lightning protection
• МЭК 61400-24
• EN МЭК 61400-24
• DIN EN МЭК 61400-24 (VDE 0127-24)

Положения об устройстве установок низкого напряжения

с номинальным напряжением до 1 000 В

Устройство установок низкого напряжения – Часть 1: Общие положения, определение общих характеристик, понятия
Low-voltage electrical installations – Part 1: Fundamental principles, assessment of general characteristics, definitions
• МЭК 60364-1
• HD 60364-1
• DIN VDE 0100-100 (VDE 0100-100)

Устройство установок низкого напряжения – Часть 200: Понятия
Low-voltage installations – Part 200: Definitions
• МЭК 60050-826
• EN: нет данных
• DIN VDE 0100-200 (VDE 0100-200)

Устройство установок низкого напряжения – Часть 4-41: Меры защиты – защита от электрического удара
Low-voltage electrical installations – Part 4-41: Protection for safety – Protection against electric shock
• МЭК 60364-4-41
• HD 60364-4-41
• DIN VDE 0100-410, VDE 0100-410

Устройство установок низкого напряжения – Часть 4-43: Меры защиты – защита от перенапряжения
Low-voltage electrical installations – Part 4-43: Protection for safety
• МЭК 60364-4-43
• HD 60364-4-43
• DIN МЭК 60364-4-43 (VDE 0100-430)

Устройство установок низкого напряжения – Часть 4-44: Меры защиты – защита при напряжении помех и электромагнитных помехах – Раздел 443: Защита при переходных перенапряжениях вследствие атмосферных влияний или коммутационных действий
Low-voltage electrical installations – Part 4-44: Protection for safety – Protection against voltage disturbances and electromagnetic disturbances – Clause 443: Protection against transient overvoltages of atmospheric origin or due to switching
• МЭК 60364-4-44
• HD 60364-4-443
• DIN VDE 0100-443 (VDE 0100-443)

Устройство установок низкого напряжения – Часть 5-51: Подбор и устройство электрооборудования – Общие положения
Electrical installations of buildings – Part 5-51: Selection and erection of electrical equipment – Common rules
• МЭК 60364-5-51
• HD 60364-5-51
• DIN VDE 0100-510 (VDE 0100-510)

Устройство установок низкого напряжения – Часть 5-53: Подбор и устройство электрооборудования – Разделение, коммутация и управление – Раздел 534: Защитное устройство от перенапряжений (SPD)
Low-voltage electrical installations – Part 5-53: Selection and erection of electrical equipment – Isolation, switching and control – Clause 534: Devices for protection against transient overvoltages
• МЭК 60364-5-53
• HD 60364-5-53
• DIN VDE 0100-534 (VDE 0100-534)

Устройство установок низкого напряжения – Часть 5-54: Подбор и устройство электрооборудования – Системы заземления и защитные провода
Low-voltage electrical installations – Part 5-54: Selection and erection of electrical equipment – Earthing arrangements and protective conductors
• МЭК 60364-5-54
• HD 60364-5-54
• DIN VDE 0100-540 (VDE 0100-540)

Устройство установок низкого напряжения – Часть 6: Испытания
Low-voltage electrical installations – Part 6: Verification
• МЭК 60364-6
• HD 60364-6
• DIN VDE 0100-600 (VDE 0100-600)

Защита от электрического удара – Общие требования к установкам и электрооборудованию
Protection against electric shock – Common aspects for installation and equipment
• МЭК 61140
• EN 61140
• DIN EN 61140 (VDE 0140-1)

Блоки коммутационных устройств низкого напряжения – Часть 1: Общие положения
Low-voltage switchgear and controlgear assemblies – Part 1: General rules
• МЭК: в процессе подготовки
• EN: нет данных
• DIN EN 61439-1 (VDE 0660-600-1)

Комбинации коммутационных устройств низкого напряжения – Часть 2: Силовые блоки коммутационных устройств
Low-voltage switchgear and controlgear assemblies – Part 2: Power switchgear and controlgear assemblies
• МЭК: в процессе подготовки
• DIN EN МЭК 61439-2 (VDE 0660-600-2)

Дополнительные стандарты

Панели измерительных приборов - часть 1: общие требования
Meter panels - Part 1: General requirements
• DIN VDE 0603-1 (VDE 0603-1)

Предохранители низкого напряжения - часть 1: общие требования
Low-voltage fuses - Part 1: General requirements
• МЭК 60269-1
• EN 60269-1
• DIN EN 60269-1 (VDE 0636-1)

Электрические аксессуары - защитные автоматические выключатели для бытовых и аналогичных целей - часть 1: защитные автоматические выключатели для переменного тока (AC)
Electrical accessories - Circuit-breakers for overcurrent protection for household and similar installations - Part 1: Circuit-breakers for a.c. operation
• МЭК 60898-1
• EN 60898-1
• DIN EN 60898-1 (VDE 0641-11)

Электрические аксессуары - защитные автоматические выключатели для бытовых и аналогичных целей - часть 1: защитные автоматические выключатели для переменного тока (AC); приложение 1: инструкции по использованию защитных автоматических выключателей серии DIN EN 60898 (VDE 0641) и селективных главных защитных автоматических выключателей согласно DIN VDE 0641-21 (VDE 0641-21)
Electrical accessories - Circuit-breakers for overcurrent protection for household and similar installations - Part 1: Circuit-breakers for a.c. operation; Supplement 1: Operating instructions for the use of circuit breakers according to series DIN EN 60898 (VDE 0641) and of selective main circuit-breakers according to DIN VDE 0641-21 (VDE 641-21)
• DIN EN 60898-1 приложение 1 (VDE 0641-11 приложение 1)

Защитные автоматические выключатели для бытовых и аналогичных целей - часть 2: защитные автоматические выключатели для переменного и постоянного тока (AC и DC)
Circuit-breakers for overcurrent protection for household and similar installations - Part 2: Circuit-breakers for a.c. and d.c. operation
• МЭК 60898-2
• EN 60898-2
• DIN EN 60898-2 (VDE 0641-12)

Устройство дифференциального тока без встроенной защиты от перегрузок (RCCB) для бытовых и аналогичных приложений - часть 1: общие требования
Residual current operated circuit-breakers without integral overcurrent protection for household and similar uses (RCCBs) - Part 1: General rules
• МЭК 61008-1
• EN 61008-1
• DIN EN 61008-1 (VDE 0664-10)

Устройство дифференциального тока со встроенной защитой от перегрузок (RCBO) для бытовых и аналогичных приложений - часть 1: общие требования
Residual current operated circuit-breakers with integral overcurrent protection for household and similar uses (RCBOs) - Part 1: General rules
• МЭК 61009-
• EN 61009-
• DIN EN 61009-1 (VDE 0664-20)

Эксплуатация электрических установок - часть 100: общие положения
Operation of electrical installations - Part 100: General requirements
• МЭК: нет данных
• EN 50110-1 и EN 50110-1
• DIN VDE 0105-100 (VDE 0105-100)

Кабельные сети для телевизионных сигналов, акустических сигналов и интерактивных служб - часть 11: требования к безопасности
Cable networks for television signals, sound signals and interactive services - Part 11: Safety
• МЭК: в процессе подготовки
• EN: нет данных
• DIN EN МЭК 60728-11 (VDE 0855-1)

Системы заземления зданий - планирование, выполнение и документация
Earthing systems for buildings - Planning, execution and documentation
• DIN 18014

Электрические установки в жилых зданиях - часть 1: принципы планирования
Electrical installations in residential buildings - Part 1: Planning principles
• DIN 18015-1

Электрические установки в жилых зданиях - часть 2: вид и объем минимального оснащения
Electrical installations in residential buildings - Part 2: Nature and extent of minimum equipment
• DIN 18015-2

Характеристики напряжения в электрических сетях общего пользования
Voltage characteristics of electricity supplied by public electricity networks; German version
• EN 50160
• DIN EN 50160

Стандартные напряжения CENELEC
CENELEC standard voltages
• EN 60038
• DIN EN 60038 (VDE 0175-1)

Испытательное оборудование высокого напряжения - часть 1: общие понятия и условия испытания
High-voltage test techniques - Part 1: General definitions and test requirements
• МЭК 60060-1
• EN 60060-1
• DIN EN 60060-1 (VDE 0432-1)

Безопасность машин - электрическое оснащение машин - часть 1: общие требования
Safety of machinery - Electrical equipment of machines - Part 1: General requirements
• МЭК 60204-1
• EN 60204-1
• DIN EN 60204-1 (VDE 0113-1)

Перенапряжения и защита при перенапряжениях в силовых электроустановках низкого переменного напряжения - общая базовая информация
Surge overvoltages and surge protection in low-voltage a.c. power systems - General basic information
• МЭК/TR 62066
• DIN VDE 0184 (VDE 0184)

Координация изоляции для электрического оборудования в установках низкого напряжения - часть 1: принципы, требования и методы испытания
Insulation coordination for equipment within low-voltage supply systems - Part 1: Principles, requirements and tests
• МЭК 60664-1
• EN: нет данных
• DIN EN 60664-1 (VDE 0110-1)

Координация изоляции для электрического оборудования низкого напряжения - часть 2-1: директива по использованию - комментарии относительно использования нормативного ряда МЭК 60664, примеры расчета размеров и испытания изоляции
Insulation coordination for equipment within low-voltage systems - Part 2-1: Application guide - Explanation of the application of the IEC 60664 series, dimensioning examples and dielectric testing
• МЭК/TR 60664-2-1
• EN: нет данных
• DIN EN 60664-1 приложение 1 (VDE 0110-1 приложение 1)

Координация изоляции для электрического оборудования в установках низкого напряжения - приложение 3: учет интерфейсов; руководство по использованию
Insulation coordination for equipment within low-voltage systems - Supplement 3: Interface consideration; Application guide
• МЭК/TR 60664-2-2
• EN: нет данных
• DIN EN 60664-1 приложение 3, VDE 0110-1 приложение 3

Устройства защиты от перенапряжений
• UL 1449

Список общих стандартов по теме молниезащиты, положения по устройству и по подбору устройств защиты от импульсных перенапряжений

Классификация устройств защиты от импульсных перенапряжений

Устройства защиты от импульсных перенапряжений (SPD) - электрооборудование, основными компонентами которого могут быть варисторы, диод-супрессоры, газонаполненные разрядники или искровые промежутки. Устройства защиты от импульсных перенапряжений служат для защиты электрооборудования от воздействия недопустимо высокого переходного напряжения и переходного тока. Распределение устройств защиты от импульсных перенапряжений по классам осуществляется согласно соответствующим стандартам на изделия и приложения, относящихся к УЗИП.
Устройства защиты от перенапряжения классифицируются в зависимости от цели использования и защитных функций:

Устройство защиты от импульсных перенапряжений (SPD) для использования в установках низкого напряжения до 1000 В номинального напряжения.

Необходимо соблюдать национальные положения по устройству установок низкого напряжения в части подбора и монтажа, например, МЭК 61643-12 МЭК 60364-5-53 часть 534 или VDE 0100 часть 534. Стандартом на изделие является EN(МЭК) 61643-11. Согласно этому стандарту устройства защиты от импульсных перенапряжений подразделяются в стандартах МЭК и EN – в зависимости от пропускной способности и типичных мест установки – на три класса испытания:

Тип 1 SPD: мощные устройства защиты от импульсных перенапряжений для отвода сильных импульсных токов/перенапряжений в результате прямых или близких ударов. Место установки: на границе между зоной молниезащиты LPZ 0A и зоной молниезащиты LPZ 1 – как правило, в главных распределительных сетях. Тип 1 SPD рекомендуются в любом случае, если здание оборудовано внешней системой молниезащиты.
Тип 2 SPD: устройства защиты от импульсных перенапряжений для отвода импульсных токов/перенапряжений в результате удаленных ударов, индуктивных или емкостных связей, а также коммутационных перенапряжений. Место установки: на границе между зонами молниезащиты LPZ 0B и LPZ 1 или на границе между зонами молниезащиты LPZ 1 и LPZ 2 – как правило, в главных распределительных сетях и/или вторичных распределительных сетях.
Тип 3 SPD: Дополнительные устройства защиты от импульсных перенапряжений (защита устройств) для защиты чувствительных конечных устройств. Место установки: на границе между зонами молниезащиты LPZ 2 и LPZ 3 – как правило, в непосредственной близости от чувствительных конечных устройств. Этими чувствительными конечными устройствами могут быть устройства для стационарного монтажа в распределительных системах или переносные защитные устройства в области розетки непосредственно перед защищаемым конечным устройством.

Общая информация содержится в руководстве по приложению (selection and application principles) МЭК 61643-12 или DIN EN 61643-12. Основные принципы молниезащиты, концепцию зон молниезащиты и основные принципы анализа рисков предлагают четыре части EN(МЭК) 62305-… / VDE 0185-305-...

Устройства защиты от импульсных перенапряжений, подсоединенные к телекоммуникационным сетям и сетям обработки сигналов, для защиты от прямого и косвенного воздействия ударов молний и других переходных напряжений. Сюда относятся также системы обработки данных низкого напряжения, контуры измерения, управления и регулирования и сети передачи речи с номинальным напряжением до 1000 В переменного напряжения и 1500 В постоянного напряжения.

Стандартом на изделие является EN 61643-21 VDE 0845 часть 3-1. Чтобы определить требования к испытаниям и классы производительности, устройства подразделяются согласно этому стандарту на следующие категории A1, A2, B1, B2, B3, C1, C2, C3 и D1, D2. Защитное устройство может иметь маркировку и пройти испытание для различных категорий и классов производительности.

Общая информация содержится в руководстве по приложению МЭК (TS) 61643-22. Дополнительную информацию предлагают части VDE 0800… и VDE 0845… . Необходимо учитывать дополнительные национальные положения.

Вверх