 Замечу, в самом названии ни слова нет ни о какой грозе. Если говорить
о грозозащите, о молниезащите, это целый перечень организационно-
технических мероприятий. Тем не менее, в обиходе в отношении УЗИПов
очень часто применяется термин «грозозащита». А от термина очень легко
можно прийти к искаженному представлению о сути вопроса защиты от
импульсных перенапряжений, и далее – к вполне конкретным убыткам от
неверного толкования.
Еще раз о природе возникновения опасных импульсных перенапряжений в
линиях. Курс физики средней школы: внешнее переменное электромагнитное
поле наводит в линии связи ЭДС (электродвижущую силу), вызывающую
прохождение тока в линии, что приводит к возникновению разности потенциалов на ее концах. Величина этой разности потенциалов Uопасн. зависит от
протяженности участка воздействия и напряженности (E) электромагнитного
поля от внешнего источника. А вот от природы возникновения этой напряженности (Е) величина ЭДС никак не зависит.
Очень важный для понимания вопрос: УЗИП защищает не линию, а оборудование, к ней подключаемое. Сама линия, как раз, и представляет собой
источник опасности, будучи помещенной в переменное электромагнитное
поле.
Следующий принципиальный вопрос: а какая величина этого
наводимого напряжения будет опасна для оборудования?
Понятно, что рабочее напряжение выражается не строго
определенным числом, а всегда находится в некотором
диапазоне – «от и до». Даже ГОСТ позволяет считать
основным нашим первичным напряжением 230V все, что
находится в диапазоне +10 -15%. И вот это «до» для
каждой линии в каждом конкретном случае нас и будет
интересовать. Поскольку защищаем мы аппаратуру, а не
линию, это «до» будет определяться допустимым превышением для подключаемого оборудования в течение
конкретного временного интервала.
Длительность разряда молнии составляет в среднем 50 мкс. С количеством
повторений до трех и интервалами до 0,5 с.
Если в течение такого временного интервала к какому-нибудь холодильнику,
пылесосу, или утюгу окажется приложенным напряжение вольт 280-300,
ничего страшного, скорее всего, не произойдет. Никто ничего попросту не
заметит. Но с другой стороны, такое наведенное перенапряжение в 50-70 В
на линии способны создать исключительно атмосферные разряды. Отсюда
и вольное название – «устройство грозозащиты». Хотя, как указано выше,
даже будучи установленным в общей системе молниезащиты, такое устройство все равно остается не более, чем устройством защиты от импульсных
перенапряжений.
Однако в течение последних десятилетий лавинообразно росло количество
всевозможных слаботочных систем – это и системы видеонаблюдения,
охранно-пожарной сигнализации, системы всевозможных мониторингов
и управления. Ну, и конечно, всеобъемлющий Internet. И строятся такие
системы зачастую с использованием длинных линий. А выше было сказано,
что величина наводимой в линии ЭДС зависит как от напряженности электромагнитного поля от внешнего источника, так и от протяженности участка
воздействия. Но при этом на порядки изменились абсолютные величины
опасных перенапряжений для аппаратуры, подключаемой к слаботочным
линиям. Это уже не утюги и холодильники, а видеокамеры, сетевые коммутаторы, регистраторы, входные каскады серверов, роутеры и т. п. Опасные
перенапряжения для подобного оборудования даже при импульсном воздействии исчисляются уже единицами вольт.
Например, напряжение ограничения для УЗЛ-Е (УЗИП
для защиты портов Ethetnet) составляет 15В при номинальном рабочем напряжении 5В. То есть, опасное перенапряжение при импульсном воздействии составляет
всего 10В. При длительном воздействии перенапряжение
всего в 1В уже является опасным.
Для того, чтобы создать на стометровом участке линии
разность потенциалов в 10В уже никакой грозы не
требуется. Есть множество других факторов, которые
могут присутствовать на объекте в обычном рабочем
режиме. А если говорить о каких-то производственных
и промышленных объектах, то наличие всевозможных
переменных электромагнитных полей и вовсе является
правилом, а не исключением.
Основными источниками опасных напряжений могут
являться и высоковольтные линии передачи, расположенные параллельно линиям связи, и контактные сети
электрифицированных железных дорог, сети городского
электротранспорта, и электросварочные установки,
близко расположенные радиотехнические передающие,
локационные и другие станции. И, конечно, атмосферные разряды, которые на самом деле находятся далеко
не на первом месте в списке угроз для слаботочных
сетей. Система может вообще находиться внутри помещений и не иметь никаких выходов наружу или никакие
грозы в месте установки никогда не имеют места быть,
тем не менее, это не означает, что нет необходимости
в установке устройств защиты от опасных наведенных
перенапряжений.
В качестве наглядного примера: самая первая модель
нашей аппаратуры передачи видеосигнала по витой
паре (АПВС) не имела защиты от опасных наведенных
напряжений в качестве элемента схемы самого устройства. Предполагалось, что пользователь сам оценит
необходимость установки УЗИПа и, если сочтет нужным,
приобретет его отдельно. Рассчитана аппаратура передачи была для линий длиной до 2 км. Но применялась
потребителем и на гораздо более коротких линиях, как
правило, от 100 метров. Как показала практика, абсолютно все комплекты аппаратуры передачи, для работы
с которыми не использовались УЗИПы, вернулись на
предприятие в ремонт с общим диагнозом – превышение
допустимого напряжения в линии связи. После этого на
всех последующих моделях двухступенчатая защита
от импульсных перенапряжений стала обязательным
элементом схемы. То же касалось и всей аппаратуры
управления по интерфейсу RS-485.
Мы сами никогда не называем (и вам не советуем) любые
модели УЗИПов устройствами грозозащиты. Во-первых,
это просто неграмотно – никогда не защитит от реальной грозы никакое единичное устройство. А во-вторых,
чтобы не возникало иллюзий относительно того, что
при отсутствии какой-либо вероятности атмосферных
разрядов нет необходимости в применении устройств
защиты оборудования, подключаемого к линии. Особенно – слаботочной.
| 
