Автор: Александр ПОПОВ, компания «ТАХИОН»

УЗИП грозозащите не синоним


Начнем с самой аббревиатуры. УЗИП – устройство защиты от импульсных перенапряжений. Официальный «ГОСТовский» термин.

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.



Внимание! Копирование материалов, размещенных на данном сайте допускается только со ссылкой на ресурс http://www.tzmagazine.ru