Защита электросети от скачков напряжения


Защита от скачков напряжения 220 вольт в доме и квартире

Электрическая энергия – неотъемлемая составляющая быта современных людей, где бы они ни проживали – в городе или сельской местности. Трудно представить себе квартиру или дом, где нет ни одного бытового прибора, а для освещения пользуются свечками или лучинами. Однако вся бытовая техника, как и элементы освещения, питание к которым поступает по домашней линии, подвергается опасности, связанной с нестабильностью напряжения. Превышение этим показателем допустимых пределов влечет серьезные проблемы, вплоть до поломки дорогостоящей аппаратуры и выхода линии из строя. Уберечь проводку и приборы поможет защита от скачков напряжения 220В для дома. В этом материале мы расскажем о том, как защититьсвоими рукамитехнику от скачковнапряжения в квартире или в частном доме.

В чем причины перепадов напряжения в сети?

Система электроснабжения в нашем государстве далеко не совершенна. Из-за этого положенная величина напряжения 220В, с расчетом на которую изготавливают всю бытовую технику, выдерживается далеко не всегда. В зависимости от того, какая нагрузка в конкретный момент приходится на сеть, напряжение в ней может колебаться в значительных пределах.

Скачки напряжения в наших сетях не являются редкостью из-за того, что подавляющее большинство всех элементов энергоснабжающей системы разрабатывалось несколько десятилетий назад и не рассчитывалось на современную нагрузку. Ведь практически в любой современной квартире имеется множество домашних энергопотребителей. Конечно, это делает проживание более комфортным, но вместе с тем значительно увеличивает потребление электричества. Линия далеко не всегда может справиться с такими нагрузками, следствием чего становятся частые перепады напряжения.

Один из способов защиты от перенапряжения сети на видео:

Надеяться на то, что вскоре старая система будет полностью переделана с учетом современных требований, не стоит. Поэтому защита от скачков напряжения электролинии и подключенных к ней аппаратов – это та задача, при решении которой хозяевам приходится думать собственной головой и работать своими руками.

Теперь поговорим о причинах, из-за которых возникают скачки напряжения, более подробно. Обычно изменения разности потенциалов происходят без резких бросков, и современная техника, рассчитанная на работу в пределах от 198 до 242В, способна справиться с ними без ущерба для себя.

Речь пойдет о тех случаях, когда напряжение в течение долей секунды повышается в разы, а затем столь же быстро снижается. Это и есть то явление, которое называется – скачок напряжения. Вот каковы причины, по которым оно чаще всего происходит:

  • Одновременное включение (или, наоборот, отключение) нескольких приборов.
  • Обрыв нулевого проводника.
  • Удар молнии в линию электропередачи.
  • Разрыв жил внутри провода из-за падения на ЛЭП дерева
  • Неправильное подключение кабелей в общем электрощите.

Как видим, скачок напряжения может произойти по разным причинам. Предугадать, когда он произойдет, попросту нереально, а значит, подумать о защите от перепадов напряжения следует заблаговременно.

Пример монтажа реле напряжения на видео:

Как защитить технику от перенапряжений?

Конечно, оптимальный вариант защиты от повышенного напряжения домашней сети и включенных в нее приборов – это полная реконструкция системы энергоснабжения с последующим ее обслуживанием опытными специалистами. Но если целиком заменить проводку в частном доме еще можно, то в многоквартирных зданиях это нереально. Практика показывает, что несколько десятков жильцов практически никогда не смогут договориться о совместной оплате подобных работ.

Вряд ли будут этим заниматься и управляющие компании. А менять электропроводку в отдельно взятой квартире бесполезно – скачки напряжения от этого никуда не денутся, поскольку возникают они, как правило, из-за общего оборудования.

Что делать, чтобы скачки напряжения не стали причиной серьезного ущерба? Не ждать же, пока у коммунальщиков и всех соседей по дому возникнет желание заменить общую электропроводку в здании? Ответ один – подобрать надежное устройство для защиты домашней сети от скачков напряжения.

Сегодня используются следующие приборы, повышающие безопасность домашней аппаратуры и позволяющие свести к минимуму вероятность ее повреждения из-за перенапряжений:

  • Реле контроля напряжения (РКН).
  • Датчик повышенного напряжения (ДПН).
  • Стабилизатор.

Отдельно следует назвать источники бесперебойного питания. Они близки к перечисленным устройствам, но назвать их полноценными аппаратами для защиты линии от перепадов разности потенциалов нельзя. Более подробно о них расскажем ниже.

Реле контроля напряжения

Когда скачки напряжения в квартире случаются нечасто и в постоянной защите от них нужды не имеется, достаточно подключить к сети специальное реле.

Что представляет собой этот элемент? РКН – это небольшой прибор, задача которого состоит в отключении цепи при перепаде разности потенциалов и возобновлении подачи электричества после того, как сетевые параметры придут в норму. Само по себе реле никак не влияет на величину и стабильность напряжения, а только фиксирует данные. Эти устройства бывают двух типов:

  • Общий блок, который устанавливается в распределительном щите и защищает от перенапряжения всю квартиру.
  • Устройство, по внешнему виду напоминающее удлинитель с гнездами электророзеток, в которые включаются отдельные приборы.

Наглядно перо принцип работы реле напряжения на видео:

Приобретая реле, важно не ошибиться в расчете его мощности. Она должна несколько превышать суммарную мощность подключенных к устройству приборов. Индивидуальные РКН, которые включаются в общую сеть, подобрать несложно – надо просто купить элемент с нужным количеством розеток.

Эти устройства удобны, имеют невысокую стоимость, но пользоваться ими имеет смысл лишь тогда, когда сеть стабильна. Если же скачки напряжения в ней происходят постоянно, такой вариант не подойдет – ведь мало кому из хозяев понравится непрерывное включение-отключение всей сети или отдельных приборов.

Датчик перепадов напряжения

Этот датчик, как и РКН, фиксирует информацию о величине разности потенциалов, отключая сеть при перенапряжениях. Однако функционирует он по другому принципу. Такой прибор нужно устанавливать в сеть вместе с устройством защитного отключения. Когда аппарат обнаружит нарушение сетевых параметров, он вызовет утечку тока, обнаружив которую, автомат защиты (УЗО) обесточит сеть.

Стабилизатор напряжения

В тех линиях, которым нужна постоянная защита от перепадов напряжения, необходимо устанавливать стабилизатор сети. Эти устройства, будучи включенными в линию, вне зависимости от подающейся на них разности потенциалов, на выходе нормализуют параметры до нужной величины. Поэтому, если скачки напряжения в вашей домашней сети происходят часто, стабилизатор будет для вас оптимальным решением.

Эти приборы подразделяются по принципу действия. Разберемся, какой из них подойдет для различных случаев:

  • Релейные. Такие аппараты имеют достаточно низкую цену и небольшую мощность. Впрочем, для защиты бытовой аппаратуры они вполне подойдут.
  • Сервоприводные (электромеханические). По своим характеристикам такие приборы мало чем отличаются от релейных, но при этом стоят дороже.

  • Электронные. Эти стабилизаторы собраны на базе тиристоров или симисторов. Они имеют достаточно высокую мощность, точны, долговечны, отличаются хорошим быстродействием и почти всегда гарантируют надежную защиту от перенапряжений. Цена их, естественно, довольно высока.
  • Электронные двойного преобразования. Эти устройства самые дорогие из всех перечисленных, но при этом они обладают наилучшими техническими параметрами и позволяют обеспечить максимальную защиту линии и приборов.

Стабилизаторы бывают однофазными, предназначенными для подключения к домашней линии, и трехфазными, которые устанавливаются в сети крупных объектов. Они также могут быть переносными или стационарными.

Наглядно про стабилизаторы на видео:

Выбирая для себя такой аппарат, предварительно следует рассчитать суммарную мощность энергопотребителей, которые будут к нему подключены, и предельные значения сетевого напряжения. Рекомендуем в этом деле прибегнуть к помощи специалистов – они помогут не запутаться в технических тонкостях и подобрать наилучший вариант для конкретной линии по характеристикам и стоимости.

Источники бесперебойного питания

Теперь поговорим об этих, ранее упомянутых нами, устройствах. Иногда неопытные пользователи путают их со стабилизаторами напряжения, но это совсем не так. Основная задача ИБП – при внезапном отключении электроэнергии обеспечить подсоединенные устройства питанием в течение определенного времени, что позволит плавно завершить работу на них, сохранив имеющуюся информацию. Резерв электроэнергии дают встроенные в аппарат аккумуляторы. Как правило, бесперебойники используются вместе с компьютерами.

В некоторых ИБП, например, с интерактивной схемой или режимом двойного преобразования, имеются встроенные стабилизаторы, которые способны нивелировать небольшие перепады разности потенциалов, но при этом цена их очень высока, и для общей защиты сети они подходят плохо. Поэтому полноценной заменой стабилизатору их считать нельзя. Но для защиты ПК при внезапных отключениях электричества такие аппараты поистине незаменимы.

Заключение

В этой статье мы разобрались, для чего нужна защита от скачков сетевого напряжения 220В для дома и с помощью каких устройств можно ее обеспечить. Как читатели могли убедиться, надежнее всего убережет бытовую технику от перенапряжений мощный и дорогой стабилизатор.

Однако это не значит, что ничем другим проблему перепадов разности потенциалов не решить. Во многих случаях подойдут и другие перечисленные приборы. Все зависит от параметров сети и ее стабильности.

yaelectrik.ru

Защита от скачков напряжения 220 В для дома

Как Просто выбрать качественное РН для квартиры и частного дома, что лучше РН или стабилизатор, схема подключения РН в сеть 220в, установка РН в щит.

Считается, что вся современная бытовая техника защищена автоматически. В дорогостоящие плазменные панели уже встроены реле контроля или стабилизатор, но чаще всего высокая разница потенциалов «пробивает» встроенные стабилизаторы и техника сгорает.

  • Как часть у вас случаются перепады?

а) каждые несколько дней;

б) очень редко.

  • Мерцают ли лампочки в квартире (меняют яркость)?

а) да, постоянно;

б) нет.

  • Какая средняя мощность нагрузки всех ваших бытовых приборов?

а) меньше 4 кВт;

б) больше 4 кВт.

  • Часто ли выбивает пробки?

а) нет. Выбивает, когда включаем несколько мощных приборов;

б) да, иногда даже приходится менять пробки.

Результаты теста:

б, б, б, б — вам подойдет реле. РН защитит вашу технику от резких скачков. Также, вам нужно установить более мощную пробку. Ваши пробки рассчитаны на меньший суммарный ток, чем предполагается вашими электроприборами;

а, а, а, а — вам подойдет стабилизатор. Ваша потребляемая мощность не высока, недорогое устройство «успокоит» напряжение в сети;

а,а,а,б —  в идеале вам подойдет РН и стабилизатор, это защитит квартиру/дом от резких скачков и выровнять напряжение до постоянной нормы.

5 главных причин перепадов напряжения в сети 220в

Сетевое напряжение — среднеквадратичное, т.е. реально действующее, значение разницы потенциалов в электрической сети переменного тока, доступной потребителям. Основные параметры сети переменного тока —  разница потенциалов и частота, в России стандарт: частота 50 Гц и 230 В.

Из-за несовершенства, система электроснабжения не всегда способна обеспечить стабильность 220 Вольт. При резком, кратковременном скачке электроприборы готовы выйти из строя, несмотря на встроенные предохранители и реле напряжения, вмонтированные в схему прибора.

Разница потенциалов в сети способна заметно меняться не только из-за проблем вне квартиры или дома. Отклонения от 220 Вольт случаются из-за повышенной нагрузки на сеть со стороны включенных приборов.

Воздействие устройств на напряжение сети

Причиной перепадов служит устаревшие элементы систем электроснабжения. Современные системы энергопотребления оказывают чрезмерную нагрузку на проводку, она не была рассчитана на такую мощность во времена, когда проектировалась.

Причины перепадов следующие:

  • Одновременно включено (а потом  выключено) несколько электроприборов;
  • Оборван нулевой проводник;
  • Удар молнии во время грозы;
  • Повреждение проводов на линиях электропередач;
  • Некорректная разводка проводов в электрощите.

Скачки не зависят от нас, поэтому вам заранее потребуется защитить свою домашнюю сеть от этой проблемы.

Самым разумным решением проблем перепадов — полностью реконструировать систему энергоснабжения. Если вы живете в частном доме, то полностью заменить проводку — реально и вполне доступно, но, в действительности — это лишь уменьшит вероятность скачков; новая проводка не гарантирует отсутствие перебоев на ЛЭП.

2 способа защиты от перепадов

На сегодняшний день существуют следующие 3 вида устройств, способных спасти вашу технику от резких скачков:

  • РКН (Реле контроля напряжения);
  • Стабилизатор напряжения;

1 главная причина того, что ИБП не способны справиться с перепадом.

Источник бесперебойного питания и стабилизатор — разные вещи. Многие путают эти два вида устройств, виной этому неграмотное описание ИБП в магазинах и неосведомленные продавцы-консультанты.

Разберемся, зачем нужен «бесперебойник». ИБП используют с компьютером. Основная его задача — не допустить внезапных выключений, сохранять заряд в аккумуляторах еще некоторое время.

Что произойдет, если случится сильный перепад? Если ИБП содержит стабилизатор (что крайне редко), то он сохранит целостность компьютера, если не содержит — выйдет из строя. Вся остальная бытовая техника, не подключенная к ИБП, будет под ударом.

2 типа реле для защиты бытовой техники и оборудования. Узип или реле.

Реле контроля напряжения (РКН) – это несложное устройство, отключающее цепь когда разность потенциалов  отклоняется от нормы. Реле для защиты бытовой техники и оборудования включает вновь цепь, когда разница потенциалов становится нормальной.

РКН не изменяет напряжение, не стабилизирует его, реле считывает показатели и действует, согласно сети.

Зачем нужно реле напряжения (РН)  для домашней сети 220в

Реле бывают двух типов:

  1. Реле общего типа. Его устанавливают в щиток, РН защищает весь дом (или квартиру) от скачков. РКН обладает чувствительностью, не реагирует на скачки в пределах микровольта, выключает подачу тока тогда, когда потенциал достигает критического значения. Критическое значение зависит от конкретной модели РКН. Регулировка таких устройств производится очень легко: например, реле РН-113 можно без особых знаний настроить за 10 минут; настройка Барьер занимает еще меньше.
  2. РКН встроенный. Включается в розетку и напоминает удлинитель с гнездами под 220 Вольт. В него включаются отдельные электроприборы и РН способно их защищать от перенапряжения. Конструкция реле очень проста — пластина, гнущаяся при повышении напряжения нажимает на тумблер-автомат. Именно поэтому при срабатывании заметно слышен «щелчок».

1 совет как правильно выбрать РН для квартиры и частного дома

Если вы решили приобрести реле контроля, помните, что следует внимательно изучить его мощность (больше, чем сумма мощностей всех включаемых электрических приборов).

Реле — удобное устройство, но не совсем подходит в местности, где  сеть нестабильна. В этом случае реле будет очень часто включаться и выключаться, мало кому понравится постоянно мерцающий свет. Реле сохранит вашу бытовую технику, но ценой комфорта.

Защита от перепадов напряжения в сети 220В

3 главных отличия реле друг от друга.

Все однофазные реле (т.е. реле, работающие в однофазной сети, стандартной двух контактной с желательным 220 В) отличаются друг от друга такими параметрами:

  • максимальный коммутируемый ток нагрузки (суммарный ток). Это реле с показателями 16А, 25А, 32А, 40А, 60А, 63А. Реле с большими токами нагрузки устанавливают на производстве.
  • наличие индикатора напряжения в сети;
  • элементы управления (ручки, дающие возможность настраивать интервал допустимых);

Как избежать проблем с подключением, 3 ошибки подключения реле

Рассмотри три самые распространенные ошибки, которые случаются при неправильном подключении реле напряжения:

  1. Соединение нуля с защитным проводником, идущим после дифференциального автомата. Это чаще всего делается «по привычке», с целью произвести зануление.
  2. Неполнофазные подключения устройства. Тоже распространенная ошибка: фаза подключается на дифференциальный автомат, а ноль проходит мимо. Таким образом, ноль бытовой розетки подключен не к дифференциальному автомату, а к нулевой шинке.
  3. Ошибка в неверной располюсовке. При подключении одного полюса клеммы меняются местами, таким образом питающая фаза подключается к верхней клемме, а отходящая — к нижней, питающий ноль при это с нулевой шинки подключают к нижней клемме, а нагрузочный — к верхней.

4 вида стабилизаторов напряжения

В отличие от реле, обесточивающего сеть до тех пор, пока напряжение не нормализуется, стабилизатор работает в другом направлении — он нормализует сеть. Они включаются в электросеть и независимо от того, какое напряжение во входящей сети, на выходе дает параметры 220 Вольт. Если перепады происходят часто, данное устройство будет отличным решением, ведь он, в отличии от реле, не выключает ток. Обладая стабилизатором, вы гарантируете себе не только сохранность бытовой техники, но и непрерывную ее работу.

  • Релейный. Дешевые устройства, обладающие невысокой мощностью.
  • Сервоприводный. Он называется также электромеханическим. Его мощность выше, чем  у релейных, цена при этом тоже выше.
  • Электронный. В их конструкцию входят полупроводниковые детали — тиристоры и симисторы. Они являются очень долговечными, мощными и точными. Они недешевы, но гарантировано защитят вашу технику от скачков и обеспечат стабильную сеть.
  • Электронный двойного преобразования. Самые дорогие и самые надежные стабилизаторы. В их принципе действия заложено стабилизация и полное выравнивание разности потенциалов. Эти стабилизаторы выравнивают входящую сеть дважды. Они отлично подойдут в домах с очень нестабильной сетью, где напряжение в розетке буквально «прыгает».

ТОП 2: САМЫЙ ПОПУЛЯРНЫЙ РЕЛЕ И СТАБИЛИЗАТОР

Проведем полный обзор главных характеристик реле РН-113:

Ток нагрузки 40 Ампер
Мощность нагрузки 9 киловатт
Нижний предел: 160- 210 Вольт
Верхний предел: 230 — 280 Вольт
Повторное включение От 5 до 900 секунд
Срабатывание при нижнем напряжении  0,12 секунд
Срабатывание при верхнем напряжении 0,02 секунды
Работает в диапазоне От 110 до 420 Вольт
Средняя цена 20 $

4 схемы подключения РН-113 в сеть 220в

РН-113 устанавливается в сеть после автоматического выключателя или пробки.

Нижний предел — минимальное напряжение, при котором РН включается (если разность потенциалов выше нижнего) и выключается (если оно ниже нижнего)

Верхний предел — максимальное напряжение, выше которого РН выключает сеть.

Нижний и верхний предел барьера устанавливается при помощи ручек управления.

4 подробные схемы контроля напряжения в сети 220в на DIN-рейку

В случае, если напряжение поднялось выше верхнего РН сработает в течении 0,02 секунды — значительно быстрее, чем если разность потенциалов упадет ниже нижнего — 0,12 секунды. Это логично — ведь понижение не так опасно, как повышение.

Схема подробного подключения РН в сеть 220в

2 схемы установки РН в щит

подробная схема подключения с контактором

подробная схема подключения РН — монтаж в щитке

Правила подключения регулируются СНиПом 3.05.06-85 «Электротехнические устройства» и СНиПом РД 34.20.179 «Типовая инструкция по компенсации емкостного тока замыкания на землю в электрических сетях».

Проведем полный обзор главных характеристик стабилизатора SVEN AVR-2000 LCD:

Диапазон 100-280 Вольт
Частота 50 Гц
Ток предохранителя 15 Ампер
Срабатывание предохранителя 0,01 секунды
Выходная розетка 2 штуки

Как видим, этот популярный стабилизатор — устройство, нормализующее выходную разность потенциалов и автоматическое РН. При напряжении выше 280 Вольт (по ГОСТу максимальное допустимое 240 В), стабилизатор в течении 0,01 секунды выключит сеть. При токе нагрузки выше 15 Ампер (мощность около 3,5 киловатт) сработает предохранитель и устройство выключится. Если в сети будет меньше 100 Вольт, устройство не станет работать вообще. Устройство помогает производить настройку барьера благодаря 2 ручек управления.

Схема подключения стабилизатора

Результаты тестирования данной модели стабилизаторов можно свести к следующему графику:

Зависимость выходной мощности от входного сопротивления.

Этот график наглядно показывает, что в интервале от 170 Вольт до 280 Вольт, стабилизатор поддерживает 100% мощность. В случае, если напряжение критически малое (100 Вольт), стабилизатор выводит 50% мощности (что абсолютно безобидно для всех электроприборов).

ЕЩЕ ВАЖНО ЗНАТЬ: 3 преимущества и недостатка реле напряжения и стабилизатора

Преимущества Недостатки
РН
Малые габариты, устанавливается  в DIN-рейку Не выравнивает разницу потенциалов
Низкая стоимость Для полной защиты потребуется несколько устройств
Более быстро срабатывает в случае резкого скачка
Стабилизатор
Гарантирует стабильные 220 Вольт, идеальные для всех электроприборОВ. В случае чрезмерного снижения или роста, стабилизатор выключает сеть. Большие размеры и сильно нагреваются при работе, поэтому стабилизатору потребуется отдельное место. Очень чувствительны к повышению влажности. Трансформатор, находящийся внутри активно притягивает пыль.
Подключенная к стабилизатору техника остается работоспособной. Даже чувствительная к перепадам аудио и видеотехника продолжает стабильно работать. Высокая цена.
Все лампочки перестают мерцать, из-за чего срок их службы заметно продлевается. Чувствительны к помехам. Если помехи в сети — нормальное и постоянное явление, стабилизатор со временем начнет выходить из строя и выключать сеть всё чаще.

2 главных аргумента за и против. Что лучше — РН или стабилизатор.

Из нашей сравнительной характеристики ясно, что достоинство РН — недостаток стабилизатора. Если в вашем доме редко случаются перепады, сеть относительно стабильна, но, случаются резкие и очень высокие скачки, вам подойдет больше РН, его скорость срабатывания значительно выше и он вовремя выключит квартиру.

Если у вас сеть нестабильная сеть, разница потенциалов постоянно низкая, после чего несколькими скачками поднимается до нормы и колеблется около 200-220 Вольт, вам необходим стабилизатор, он выровняет сеть, и все приборы будут работать стабильнее.

Приведем примеры из реальной жизни:

Александр, 32 года, Омск

«Неделю назад в доме случился перепад. Из телевизора сзади, и из розетки пошел дым. Телевизор полетел сразу. У соседа дела были еще «веселее»: сгорел холодильник, плазма, две лампочки и стиральная машина. Остается только догадываться какое было напряжения, судя по сгоревшим лампочкам, то вольт 300. В каждой квартире что-то сгорело. Проконсультировались с электриком. Решено ставить РН, надо было сделать это раньше»

Светлана, 54 года, Москвоская область

«Живем на даче уже второй год. Свет постоянно моргает, к этому невозможно привыкнуть, раздражает ужасно. Ездили в администрацию, в службу районную — всем все равно. Дача? Радуйтесь, что свет есть. Муж поставил РН, но толу от него мало, выключает свет где-то по 10 раз за день. Стабилизатор проблему решил, теперь свет не моргает»

Делаем вывод: полностью защитить квартиру или дом способен стабилизатор вместе с РН — 2 в 1. Реле обеспечит быстрое выключение в случае крайне резкого скачка, а стабилизатор выровняет разность потенциалов до нормальных 220 Вольт.

ОТВЕТЫ НА 5 ЧАСТО ЗАДАВАЕМЫХ ВОПРОСОВ

Постоянно моргает свет в квартире, что делать?

Постоянное мерцание лампочек указывает на «прыжки» в сети. Это крайне вредно для электроприборов, содержащих полупроводники, такие как телевизоры, компьютеры, аудио-видео техника. Исправляется это установкой стабилизатора.

Установили РН. Теперь по нескольку раз за день отключает свет. Что делать?

Каждый раз, когда реле обесточивает квартиру, это означает, что напряжение вышло за рамки допустимого: либо слишком упало, либо поднялось. Если у вас это происходит постоянно, значит у вас очень нестабильная сеть. Вам необходим стабилизатор.

Как рассчитать мощность стабилизатора, который мне подойдет?

Возьмите все бытовые приборы, которые у вас есть и посчитайте их суммарную мощность. Помните, холодильник работает всегда, лампочки в комнатах и телевизор: учесть нужно всё.

При совместном включении реле и стабилизатора, что к чему следует подключать?

На входящую линии ставить нужно сначала РН, затем стабилизатор. РН пропускает любое напряжение, которое попало в допустимый диапазон, а стабилизатор приведет его в норму.

Устанавливают ли стабилизатор на дин рейку?

Нет, это габаритные приборы. Они не устанавливаются на дин рейку. Они чувствительны к влаге и пыли, их устанавливают только там, где будет сухо и чисто.

elektro220v.ru

Защита от перенапряжения в частном доме

Довольно часто происходят поломки электрической бытовой техники, ведь любой электротехнический агрегат при создании рассчитывается на работу с определенным уровнем электроэнергии, т.е. на конкретные показатели силы и напряжения тока в сетях подключения. Поэтому при превышении этих норм может случиться аварийная ситуация.

Последствия перенапряжения в условиях частного дома

Использование дорогостоящей домашней техники, агрессивные природно- атмосферные явления, не слишком высокий уровень прокладки линий электропередач делает жизненно необходимым для собственников квартир и домов принятие мер по защите от перенапряжения электросетей в частном доме и минимизации возможных последствий.

Откуда возникает перенапряжение

Планировка и строительство многих многоэтажек еще пару десятков лет назад производилась без прицела на сегодняшнее многообразие бытового электрооборудования: микроволновки, многокамерные холодильники, утюги высокой мощности и другие приборы, имеющие электрическое питание. Поэтому максимумы потребления электричества по утрам и вечерам пагубно влияют на работу всей электросети в любом жилище.

Электричество, текущее по кабелю или проводу, неспособному выдерживать такую нагрузку, способствует их ненормальному нагреву в дневные часы и охлаждению в вечерние. В силу законов физики, проводник ослабевает, поскольку он делается то шире, то уже. Контакты в щитке на первых этажах или в едином вводно-распределяющем устройстве в доме заметно ослабевают. Также нулевые контакты могут отгореть, что приводит к перепаду напряжения от 110 до 360 вольт на всех этажах, выше этажа с перегоревшими контактами.

Перенапряжение в электросети может произойти в результате попадания молниевого разряда в линию электропередач, подстанцию или элементы дома, при этом сила тока просто огромная, порядка 200 килоампер. При попадании в молниеприемник и дальнейшем прохождении молнии по контуру заземления в проводниковых материалах возникает электродвижущая сила, измеряемая в киловольтах.

Также вызвать резкий скачок напряжения могут сварочные работы или одновременное включение многими соседями электроприборов или подключение/отключение мощного потребителя. Для защиты дорогостоящей электротехники и всего частного дома необходима защита от перенапряжения в сети.

Особенности защиты домашней электропроводки

Организация защиты от возникающего высокого напряжения – один из ключевых вопросов при прокладке электросети в жилом доме. Осуществляется она с помощью особых трансформаторов и фильтров сети. Во многих домах на этажных щитках устанавливаются автоматические выключатели, которые защищают от электротоков при коротком замыкании и временных перегрузок.

Когда возможна высокая нагрузка, все устройства, защищающие сети от повышенного напряжения, должны иметь приспособления для автоотключения и выключатели, реагирующие на изменения показателей тока. Как правило, самая надежная защита от подобных скачков ставится на входном силовом проводе, поскольку именно он испытывает наибольшее воздействие во время пиков нагрузки.

Схема защиты от перенапряжения домашней электросети бывает простой и многоуровневой. Простая – представлена в основном реле перенапряжения в этажных щитках, а многоступенчатая (комбинированная, защищающая как от бытовых скачков напряжения, так и от импульсных, при грозах) – УЗИП, т.е. устройства защиты от импульсных перенапряжений. Такие устройства наиболее часто встречаются в частных домах.

Устройство защиты от импульсного перенапряжения

Обратите внимание! Электронные приборы выходят из строя как из-за повышенного, так и из-за пониженного напряжения в сети (например, холодильники тяжело запускаются, что негативно сказывается на их дальнейшей работе).

Изоляционные слои домашних электросетей рассчитаны, как правило, на стандартные 220в, поэтому, если напряжение возрастает многократно, в диэлектрическом слое проскакивает искра, которая может спровоцировать электродугу и дальнейшее возгорание.

Чтобы не допустить негативных последствий, применяют следующие защиты, функционирующие по таким принципам:

  • при резком внеплановом повышении напряжения происходит отключение электросхемы в доме или в квартире;
  • вывода полученного сверхнормативного электрического потенциала от электроприборов путем перевода его в земляной контур.

Если напряжение поднимается незначительно (например, до 380 вольт), на помощь приходят различные стабилизаторы. Однако их защитные возможности довольно ограничены – они больше рассчитаны на поддержание заданных рабочих значений в электросетях.

Стабилизаторы напряжения применяются для поддержания рабочих параметров электросети

При проектировании защиты для частного дома рассматривают различные конструкционные решения и их технические характеристики. Необходимо учитывать принципы формирования базы ограничителей перенапряжения (опн). Например, газонаполненные разрядники после того, как импульс прошел, пропускают через себя т.н. сопровождающий ток, напряжение которого сопоставимо с коротким замыканием. По этой причине они сами могут быть источником возгорания, и их нельзя применять для защиты от электрического пробоя.

Для домашних сетей чаще всего применяют варисторное устройство защиты (полупроводниковые резисторы) – реостаты, скомпанованные из варисторных «таблеток» из смеси оксидов цинка, висмута, кобальта и других. При штатном функционировании электросети такой автомат защиты допускает микроскопические утечки, а при проходе импульса повышенной вольтажности – способен мгновенно перестроиться на режим «туннеля» и «спустить» больше тысячи ампер за очень короткий промежуток времени, поскольку сопротивление на этом приспособлении снижается с возрастанием силы тока, после чего происходит быстрое возвращение к штатной «боевой готовности».

Варисторные таблетки невелики по размеру

Классы стойкости электропроводки

Все электроприборы в бытовых зданиях разделяется по четырем основным категориям, в зависимости от максимально выдерживаемого перенапряжения:

  • IV категория – до 6 киловольт;
  • III категория – до 4 киловольт;
  • II категория – до 2,5 киловольт;
  • I категория – до 1,5 киловольт.
Защита от взрыва электрического оборудования

В соответствии с этими категориями выстраивается система защиты, которая сокращенно называется узо (устройство защитного отключения) с защитой от перенапряжения, в целях маркетинга их чаще всего называют ограничителями, используют и другие наименования. Ограничители монтируются по ходу движения возможного импульса. Так, на участке от вводного щитка идет 6-киловольтный импульс, в первой зоне он снижается ограничителем перенапряжения до 4 киловольт, в следующей зоне он падает до 2,5 киловольт, а в жилой зоне с помощью УЗИП III категории потенциал импульса снижают до 1,5 киловольт. Устройства защиты всех классов функционируют в комплексе, последовательно понижая потенциал до нормальных значений, с которыми легко справляется изоляция домашней электропроводки.

Важно! При неисправности хотя бы одного из звеньев этой защитной цепочки может возникнуть электропробой в изоляции, что приведет к выходу конечного электроприбора из строя. Поэтому необходимо периодически проверять исправность каждого элемента устройств защитного отключения.

Основные устройства системы защиты

Статическое электричество и защита от него

Один из лучших способов спасти электросеть от скачков напряжения – монтаж стабилизатора, подходящего по техническим характеристикам. Это недешевые устройства, и не всегда они используются, поскольку напряжение в сетях и так бывает достаточно стабильным.

Также устранить нестабильность в работе сети помогают реле контроля напряжения. При обрыве нулевой жилы и замыкании в провисших кабелях такое реле способно включить защитные функции даже быстрее стабилизатора, нужно лишь 2-3 миллисекунды.

Реле контроля напряжения помогает справиться с импульсами в сети

Такие реле очень компактны – для монтажа они требуют меньше места, чем стабилизаторы, легко ставятся на простейшую din-рейку, кабеля подключаются элементарно (в отличие от монтажа стабилизаторов, когда вынужденно вклиниваются в электросеть или устанавливают особый короб для него). Стабилизаторы заметно гудят, поэтому в жилых помещениях их устанавливать нежелательно, а вот реле работают практически бесшумно. Кроме того, аппараты, контролирующие разность электрических потенциалов, потребляют очень мало электричества. Цена на такие реле в несколько раз ниже тех, что сложились на стабилизаторы.

Принцип работы реле контроля состоит в том, что при постоянном поступлении электротока устройство определяет разность потенциалов и сравнивает ее с допустимыми значениями. Если показатели в норме, ключи остаются открытыми, и ток продолжает течь по сети. Если же проходит мощный импульс, происходит моментальное закрытие ключей и отключение подачи электроэнергии потребителям. Такая быстрая и однозначная реакция помогает обезопасить все подключенные бытовые агрегаты.

Дополнительная информация. Возвращение в штатный режим происходит с некоторой задержкой, регулируемой таймером. Это необходимо для того, чтобы крупные электроприборы, такие как холодильники, кондиционеры и другие, включились с соблюдением правил и технической настройкой.

Подключение реле производится по фазному кабелю, при этом нуль-кабель включается во внутреннюю схему для питания энергией.

Схема подключения реле контроля потенциалов

Имеется два способа: сквозное подключение (по прямой) или с использованием прибора – контрактора для коммуникации. Оптимально подключать релейный механизм до подключения счетчика, чем обеспечится и его защита от перенапряжения. Однако, при наличии на приборе учета пломбы придется монтировать реле за ним.

Импульсные перенапряжения в электросети частных домов возникают из-за грозы с молниями или коммутационных скачков. Для безопасности электропроводки применяются специальные устройства УЗИП. Как правило, это ограничители перенапряжений нелинейные (ОПН), стабилизаторы и реле контроля потенциалов. Конечно, обустройство такой системы – мероприятие затратное, однако его стоимость гораздо ниже дорогих электробытовых приборов.

Видео

amperof.ru

Защита от скачков напряжения или Как уберечь бытовую технику от перепадов тока в электрической сети

Оглавление статьи: Защита от скачков напряжения: реле-прерыватель Устройство защиты от перепадов напряжения: стабилизатор Как подключить устройства от скачков напряжения

Ни для кого не секрет, что случающиеся время от времени перепады напряжения в нашей энергетической сети способны в считанные секунды вывести из строя практически всю бытовую технику. Тонкая электроника не рассчитана на работу с высоким или низким напряжением, и если с последним она еще хоть как-то готова мириться, то скачки напряжения в большую сторону убивают ее в прямом смысле слова. Как же бороться с перепадами напряжения и как уберечь дорогостоящую домашнюю технику от их пагубного влияния? Именно на эти вопросы мы и постараемся найти ответ на этой странице сайта stroisovety.org.

Приборов, способных обеспечить качественную защиту домашних потребителей от перепадов напряжения, не так уж и много – по сути, их всего два. Это реле-прерыватель и стабилизатор напряжения. Так или иначе, а с возложенными на них обязанностями они однозначно справляются. Но обо всем по порядку, и для начала рассмотрим вопрос, что представляет собой реле защиты от скачков напряжения.

Защита от скачков напряжения фото

Защита от скачков напряжения: реле-прерыватель

Принцип работы данного устройства достаточно простой – при повышении или снижении напряжения в бытовой сети электроэнергии срабатывает реле и полностью обесточивает проводку. После вынужденного отключения электроника реле-прерывателя каждые несколько секунд проверят сеть на стабильность напряжения и, если оно в допуске, прибор автоматически возобновляет подачу электричества.

Такой принцип работы характеризует и основной недостаток этого прибора. Как правило, перепады напряжения в нашей сети могут происходить довольно длительное время – как результат, потребитель либо долгое время остается без источника энергии, либо работает с частыми перерывами, что тоже не очень хорошо отражается на его работоспособности. Такое устройство защиты от перепадов напряжения можно назвать грубым решением данной проблемы – хотя вы и спасаете, к примеру, тот же котел отопления от сиюминутной «смерти», вы значительно сокращаете его срок эксплуатации.

Реле защиты от скачков напряжения фото

В использовании реле-прерыватель довольно прост – на лицевой панели он имеет всего две кнопки управления, с помощью которых регулируется верхний и нижний предел допустимого напряжения, а также небольшой экран для вывода информации о состоянии электрической сети. Процесс настройки данного прибора тоже не является сложным – длительное нажатие кнопок позволяет прибору переключиться в режим настройки, а последующее короткое нажатие на них обеспечивает установку пределов напряжения.

Современная промышленность производит два таких типа устройств для защиты от скачков напряжения – одно предназначено для местного использования и включается в розетку, а второе применяется для глобальной защиты всех домашних потребителей электроэнергии и устанавливается непосредственно в электрический щиток. Преимущества последнего переоценить сложно, ровно, как и его недостатки. В случае нестабильной работы энергетической сети без источника питания остается сразу вся квартира или дом. В этом отношении намного привлекательнее выглядит работа стабилизатора напряжения.

Устройство защиты от перепадов напряжения

Устройство защиты от перепадов напряжения: стабилизатор

Если говорить о принципе работы этого устройства, то такой сложный и напичканный электроникой прибор, как автоматический стабилизатор напряжения, выгодно отличается от вышеописанной защиты. Он не отключает подачу энергии, а так сказать, выравнивает напряжение, превращая его из очень высокого или низкого напряжения в пригодный для работы домашних электроприборов ток.

Настенный стабилизатор напряжения фото

Современная промышленность производит несколько типов стабилизаторов напряжения – основное их различие заключается в мощности. Одни (простые стабилизаторы напряжения) позволяют использовать их для одного или нескольких потребителей, а другие (более сложные) предназначены для защиты всех квартирных или домашних потребителей электроэнергии.

Автоматический стабилизатор напряжения

При выборе стабилизатора для дома или квартиры следует обратить внимание на следующие параметры работы:

  • Количество фаз – применяется при больших нагрузках в домах с огромным количеством потребителей. С его помощью производится подключение электроприборов к двум разным фазам (к примеру, освещение на одну фазу, а розетки на другую).
  • Выходная мощность – здесь все зависит от нагрузки на электрическую цепь.
  • Диапазон входного напряжения – чем больше перепады, тем соответственно должен быть шире входной диапазон рабочего напряжения.
  • Точность стабилизации – стабильное напряжение всегда благоприятно сказывается на работе большинства электрических приборов.
  • Быстродействие – как правило, практически у всех современных стабилизаторов напряжения эта характеристика на высоте.
  • Масса и габариты – тут уж нужно исходить из места установки стабилизатора. Если смотреть на этот показатель с технической стороны, то, как правило, большие и массивные стабилизаторы оказываются намного лучше.

Устройство защиты от скачков напряжения фото

Как подключить устройства от скачков напряжения

И реле-прерыватель, и стабилизатор любой мощности подключается к электрической сети практически одинаково. Для подсоединения кабелей они оборудованы специальными клеммами. В зависимости от модели, они могут иметь либо четыре, либо шесть клемм – две или три из них предназначены для входного напряжения и столько же для выходного стабилизированного электрического тока.

Подключение устройств от скачков напряжения

При подключении этих устройств защиты от перепадов напряжения следует понимать, что они должны быть включены в домашнюю или квартирную цепь сразу же после входного автоматического выключателя и защищены дифференцированным реле (УЗО).

Как и все электрические приборы, большинство мощных стабилизаторов напряжения предусматривают свое подключение к системе защитного заземления, посредством которого эти приборы сбрасывают излишки напряжения без всевозможных серьезных последствий. Вообще роль защитного заземления в борьбе с перепадами напряжения переоценить сложно – так уж получилось, что эти два устройства связаны с друг с другом и выполняют практически идентичную функцию.

Как подключить стабилизатор напряжения фото

В общем, защита от скачков напряжения на сегодняшний день является проблемой, причем, очень актуальной, и решать ее необходимо. Установить защиту лучше на стадии ремонта – в этом случае без особых повреждений и всяких переделок электрической проводки можно качественно противостоять практически всем перепадам электрической сети.

Автор статьи Дмитрий Ворохов

stroisovety.org


Смотрите также