Проект года. Часть I — УЗИП

В моей работе, которую, кстати, я считаю довольно разнообразной, периодически попадаются особенно интересные проекты.

В этом году, до конца которого осталось пара месяцев, уже вряд ли возникнет что-либо настолько же масштабное и навороченное. А если и появится, то с вероятностью 146% перейдет уже в год следующий. Так что этот набор щитков я заранее и бесповоротно объявляю проектом года. И описывать его буду постепенно. Если собрать всё в один опус, у вас взорвется мозг как при попадании в голову молнии.

Вот с защиты от молнии и начну.

Как известно, молния для электроустановки — явление крайне опасное и грозное. Поскольку напряжение у них на несколько порядков больше, чем в сети, а запас энергии — хоть отбавляй. Умные люди лет примерно сто назад придумали специальные аппараты для защиты сети от перенапряжений при ударе молнии в линию, трансформатор и т.п.

Здесь у заказчика ввод сети в дом сделан дважды воздушной линией: основная поселковая опускается в щит учета на столбе, потом из него СИП поднимается обратно вверх и пересекает дорогу по воздуху до другого столба. А уже на нем опускается вниз и последние 10-15 м до дома идёт уже под землёй, по-нормальному. Зачем было нужно делать такой сложный маршрут? — под дорогой идёт газопровод. Поэтому класть там подземный кабель не стоит.

Соответственно, на втором столбе было решено поставить отдельный щиток с устройствами защиты от перенапряжений (УЗИП).

Кому интересен вопрос более детально, могут почитать, например, вот эту статью. Я же для краткости сразу скажу, что мы решили поставить УЗИП класса I+II в этот уличный щиток, а УЗИП класса III — в вводной щит дома. Выбрал продукцию фирмы Citel. Компания занимается только молниезащитой, причём, уже много десятилетий. Цены не то, чтобы низкие, но довольно божеские. ABB гораздо дороже, и, честно говоря, здесь я не понимаю, почему. «Русские китайцы», кстати, ненамного дешевле «Ситела».

Подумав-подумав, в качестве корпуса щита УЗИП предложил взять ABB Gemini. Это очень крутые пластиковые щитки для улицы. Они имеют очень серьезный IP66, в переводе на простой язык — не пропускают воду даже если на щит набежит волна. И невероятную прочность: корпус выдерживает удар энергией 20 (!) Дж. Для сравнения — у лёгкого перфоратора энергия удара 2-3 Дж.  Камни и кулаки не страшны. Совсем: мы пробовали пинать щиты ногами на семинарах.

Единственный минус вполне понятен — цена. Железный ящик русских китайцев стоит тысячу-полторы. Этот получается в десять раз дороже. Но железный щиток через два-три года уже конкретно ржавый, этому хоть бы хны, понятное дело.

Схема щитка невероятно проста. Её, собственно, практически и нет — куда пришел провод из сети, оттуда же и ушел.

Но есть один нюанс. Обратите внимание на зеленый разъемчик в левой части УЗИПа.

Это сигнальные контакты, которые являются опцией. И лучше брать вариант именно с ними, и вот почему. При срабатывании варистора хорошо бы как-то знать, что он уже вышел из строя. Поскольку на поступление электричества в дом это никак не повлияет. Соответственно, нередки ситуации, когда вставку «вышибло», а об этом никто и не знает. А сеть уже без защиты.

Поэтому и придумали эти сигнальные контакты. Мы заводим к УЗИПу дополнительный провод и контролируем состояние этих контактов. Я сделал в основном щите нехитрую схему из одного промежуточного реле. Его контакты подключаются к сигнализации (которая охранно-пожарная), а другая пара — к лампочке. Вставку выбило — сигнализация забеспокоилась, лампочка в щите загорелась. Просто и безопасно.

Такой могучий распределительный блок взят потому, что четыре полюса УЗИП по паспорту пропускают импульсный ток до 50 кА. Пятидесяти тысяч ампер. Поддержать это течение электронов может РБ на длительный ток 250 А и выше. Грандиозное творение. Особенно мне нравится самая большая «клемма», принимает она провод до 70 мм2.

В принципе, если в щите был бы только и исключительно УЗИП, то можно было присоединить провод от заземления прямо к нему. Но мы здесь соединяем с заземлением еще и PE-проводник кабеля в дом, а также «землю» дополнительного питающего кабеля 5х1,5 мм2. Две жилы этого  кабеля подключены к сигнальным контактам, а еще две мы зарезервировали на случай установки в щите какого-нибудь роутера, чтобы при необходимости можно было подать на него питание от домового щита. И тут вторая идея использования именно Gemini: они преимущественно и используются под разный «телеком».

Вот эта круглая финтифшлюшка сбоку — антиконденсатный клапан. Щит, как мы помним, герметичный, при перепадах температуры на оборудовании может выпадать роса. Что не очень-то хорошо. Клапан выполнен из ткани типа «мембрана», примерно такой же, как та, из которой шьют куртки или спортивную одежду. Снаружи влага не проходит, а изнутри — пожалуйста.

В сечении отверстий под гермовводы хорошая видна хитроумная конструкция корпуса. Сделан он из трех разных слоёв пластика. Вот откуда взялась такая стойкость к ударам. Поскольку я технологические дисциплины изучал в приличном объёме, то понимаю, насколько сложнее изготовить подобный «сэндвич», чем просто однослойный. Отсюда и цена. Естественно (для ABB), что пластик прекрасный. Как и качество изготовления в целом.

Пора подключать.

Видите, как свободно «влетел» провод от штыря заземления (25 мм2!) в любимую клемму? Заземление забито прямо под столбом, четыре модульных штыря по 1,5 м. Глубже шести метров забиваться отказались. И так тоже хорошо. Молния убежит в землю здесь, а на другом конце вводного кабеля — около дома — вбиты еще столько же штырей. Таким образом дополнительно минимизируем возможную наводку. Естественно, и уменьшаем сопротивление заземления примерно вдвое.

Бдышь-бдышь! Трах-бах! Щиток висит. Да, забыл — тут ещё введены витая пара и оптический кабель. Для них «лишняя» гофра. Надо объяснять, зачем? — да вы и сами в курсе. Только в каждом втором случае «ах, блин, забыл!..». И вводной кабель, пожалуйста, всегда кладите пятижильный!

Всё! Большинство молний, а также пьяные трактористы и начинающие водители будущей электроустановке неопасны.