Электроэнергия используется везде. И неважно где живет человек в частном доме или в квартире – электроэнергия применяется регулярно. Например, это освещение помещения, использование различных электроприборов и все то, что так упрощает жизнь человека. Но, к сожалению, сеть не всегда способна выдерживать ровное напряжение. Это плохо сказывается на работе электрооборудования, иногда это даже приводит к их поломке. Перепады в линии электропередач – это резкое и мгновенное увеличение или уменьшение величины напряжения. Такое явление значительно уменьшают срок эксплуатации бытовых приборов, поэтому важно знать, как от него можно защититься. В этой статье мы расскажем, что делать если в квартире или частном доме постоянно наблюдаются скачки напряжения в электросети.
Причины возникновения перепадов
Из-за чего же возникают такие скачки? Причин для этого существует множество. Это могут быть не только аварийные проблемы. Причина подобных прыжков может также носить природный и техногенный характер. Основными из них считаются:
- Отключение от сети сразу нескольких сильных по мощности электроприборов. В многоквартирном доме используется огромное количество мощной электронной техники. Если в доме , то это очень опасно. Но такого рода скачки напряжения бывают и в домах нового образца. Это обосновывается тем, что нагрузка не была рассчитана на использование сильных устройств с тем учетом, что электросеть в новом доме используется старая. Происходит это следующим образом: при включении потребителей, электрическая сеть чувствует падение тока. Если электроприборы или одно мощное устройство отключить, то возникают резкие скачки.
- Нестабильная работа трансформаторной подстанции. Трансформаторные подстанции, которые занимаются распределением и транспортировкой энергии в электросетях, как правило, были построены очень давно. Поэтому оборудование, что там установлено и используется, имеет большой износ. Помимо этого большинство трансформаторов, из-за увеличения использования электричества, работают с постоянной перегрузкой. В результате этого возникают непредвиденные сбои на подстанциях, и, следовательно – перепады и скачки напряжения.
- Электрическая сеть, и сбои в ее работе. Все города и села в стране окутываются огромным количеством линий электропередач. Сегодняшний мир не способен существовать без электричества. Но электросеть, которую построили много лет назад, не улучшается, а наоборот, приходит в непригодность. А это означает, что аварии, обрывы линий и замыкания – это вполне нормальная реакция линий передач, последствия которых не несут ничего хорошего. Подобные аварии приводят к таким последствиям, как скачки и перепады напряжения.
- или ослабление заземления. Измениться параметры электросети могут и из-за обрыва нуля. Это одна из самых опасных аварий, которая вызывает большое изменение в линии передач. Как результат вся электрическая техника, которая включена в розетку, сгорает. Даже та, что не работает, а просто подключена.
Какой ущерб могут причинить скачки?
Электрическая сеть, напряжение в которой постоянно скачет, несет в себе угрозу для бытовых приборов. А так как бытовая техника очень дорогая, то вопрос о защите ее от резких перепадов на сегодня очень актуален. Если электросеть некачественная, то напряжение может достигать 380 В, а понижаться до 180 В. Это когда норма составляет 220 В с разрешаемой погрешностью в 10%.
Все прекрасно знают, что в доме или офисе есть электрощит, через который бытовые приборы получают электропитание. Однако чаще всего оборудование на подстанциях старое, да и проводка в доме может быть не новой, поэтому бытовые электрические сети не рассчитаны на постоянно возрастающие мощности приборов в помещении.
Вся техника в вашем доме рассчитана на работу от сети 220-230В. Но в реальности напряжение в сети может "гулять" в диапазоне 140-290В. И каждый скачок, то есть повышенное или пониженное напряжение представляет собой опасность для вашей бытовой техники, которая может просто сгореть. Поэтому - это почти обязательный элемент любой домашней сети. Но чаще всего люди об этом не задумываются, а когда случается скачок напряжения, то техника просто сгорает. А по гарантии сгоревшие приборы в результате скачка напряжения не ремонтируют, ведь гарантийное обслуживание возможно только в том случае, если прибор был эксплуатирован в соответствии с техническими требованиями (напряжение 220В).
Спасут ли пробки или автоматы?
Если у вас в щите до сих пор используются пробки, то смените их как можно скорее. Как минимум, нужно устанавливать автоматы, которые могут спасти проводку от превышения силы тока в сети. Именно силы тока. К сожалению, большинство автоматов не могут обеспечить для дома защиту от скачков напряжения 220В. Обратите внимание, что на автоматах обычно пишут: 25А или 40А. Это значит, что автомат, рассчитанный на 25А (а именно такие чаще всего используются в квартирных щитках), автоматически обрубит сеть при достижении силы тока в сети 25 Ампер. Однако напряжение, допустим, в 380В он свободно пропустит. Он пропустит и более высокое напряжение, и лишь когда сила тока достигнет отметки в 25А, то автомат отрубит подачу электричества. К тому времени бытовые приборы в доме уже сгорят.
Способы защиты от скачков напряжения 220В для дома
Один из вариантов защиты - специальное устройство от скачков в виде сетевого фильтра. Это наиболее дешевый прибор, который является предохранителем, он просто сгорает при скачке напряжения, но при этом спасает и проводку, и бытовую технику в доме. Однако в случае понижения напряжения такое устройство от скачков напряжения не срабатывает вообще. Пониженное напряжение тоже вредно для бытовой техники.
Поэтому уместно использовать стабилизаторы напряжения для дома, которые сегодня представляют собой наиболее эффективные средства защиты. Это многоуровневые системы защиты приборов, и они исправляют перепады в течение лет.
Что такое стабилизаторы напряжения?
Это устройства, которые поддерживают напряжение в доме постоянным и неизменным. При этом входное напряжение (до стабилизатора) может "прыгать" от низкого значения к высокому. Помехи, импульсы в сети и перепады бытовая техника в доме вообще не ощущает из-за того, что стабилизатор "фильтрует" все эти помехи.
Эти устройства могут использовать в бытовых и промышленных электросетях с напряжением 220 и 380В. Благодаря этому устройству жильцы и компании-производители могут экономить деньги на замене оборудования или запчастей для него, которые пришли в негодность из-за перепада напряжения. Один аварийный скачок - и стабилизатор аварийно отключает сеть от внешнего источника, который является ненадежным. Как только напряжение стабилизируется, устройство снова подает его во внутреннюю сеть.
Установка защиты
Если у вас есть хотя бы небольшой опыт работы с электрооборудованием, то вы сможете сделать установку защиты от скачков напряжения 220В для дома самостоятельно. Процесс выглядит следующим образом:
- Открывайте клеммную коробку для доступа к монтажным винтам.
- Вдевайте кабель через резиновые манжеты колодки, закрепите второй кабель винтами. Обратите внимание на схему, прилагающуюся к стабилизатору. Подключение проводов должно быть осуществлено по этой схеме.
- Плотно зажимайте винты. Контакт на клеммнике должен быть качественный. Это очень важно. Если контакт будет плохим или площадь соприкосновения небольшой, то это не позволит снять с прибора полную мощность. Так стабилизатор будет работать некорректно. И вообще, время от времени нужно заглядывать и подтягивать винты подключения.
- Подключите провода и закройке коробку.
- Включайте вводной автомат.
- Переключите выключатель из положения "Сеть" в положение "Вкл.".
Как вы поняли, нет ничего сложного в установке стабилизатора напряжения. Это чрезвычайно простой процесс, который не займет много времени. Для его установки не нужные никакие разрешения или документы.
Рейтинг моделей
На российском и европейском рынках продаются абсолютно разные приборы. Например, ZUBR и подобные вещи в Европе вообще отсутствуют. Производители даже не выпускают реле напряжения, т. к. там они попросту не нужны. Из-за высокого качества оборудования на подстанциях можно вообще исключить кошмар, называемый "обрывом нейтрали". В России и Украине это возможно.
Начнем обзор с популярной модели.
Реле ZUBR
Это довольно популярная модель украинского производства, которая ожидаемо в Украине пользуется большим спросом, но и в России ее также можно найти. Производитель дает 5 лет гарантии на этот прибор. Судя по отзывам, реле напряжения ZUBR с индексом 25D, рассчитаны на 25А, хорошо справляются со своей задачей и достаточно точно поддерживают стабильное напряжение в сети. Есть модели и на более нагруженные сети, но популярные бытовые варианты имеют индекс 25 и 25T (с лучшей термозащитой). Одним из преимуществ является низкая цена. На российском рынке стоимость варьируется в пределах 1 300-1 700 рублей.
Модуль АЗМ-40А от компании "Ресанта"
"Ресанта" - это китайский производитель, который на российском рынке стал весьма популярным. Его дешевая продукция пользуется спросом, в частности, модуль АЗМ-40А.
- Цена в районе 500 рублей.
- Отсутствие любых органов управления. Из-за отсутствия каких-либо "крутилок" реле нельзя настроить на неправильную работу. Хотя это предполагает и некоторые недостатки.
- Широкий диапазон напряжений. По спецификации данный модуль работает в диапазоне 170-265В и не отключает подачу электричества, если напряжение находится в этих пределах. А эти границы тоже могут негативно повлиять на технику. И ведь регуляторов здесь тоже нет, так что воздействовать на работу прибора никак не получится.
- Низкое быстродействие. Устройство прекращает подачу напряжения в течение 1-6 секунд. Сложно понять, почему такой сильный разброс. Если реле не срабатывает за 1 секунду, то вся техника в доме успеет погореть.
- Небольшое время задержки перед включением. Если напряжение "просядет", и реле сработает, то оно подаст напряжение после 2-3 минут, а этого мало. Конечно, для бытовой техники это не принципиально, но только не для холодильника. Для холодильников задержка перед включением должна составлять, как минимум, 5 минут.
- Габариты. Прибор большой и неуклюжий, занимает много места, но это мелочи.
Это дешевый бюджетный прибор, который может обеспечить защиту от скачков напряжения 220В для дома, хотя далеко не самую надежную.
РН-111М от "Новатек-электро"
Производитель "Новатек" внушает доверие. Это серьезная компания, которая делает хорошее оборудование, в том числе и реле напряжения. Модель РН-111М имеет определенные преимущества:
- Очень высокое быстродействие (0,2 с). По сравнению с диапазоном времени срабатывания предыдущего реле (1-6 секунд), РН-111М отключает питание молниеносно.
- Широкий диапазон для регулировки нижнего и верхнего пределов напряжения. Также можно задать время повторного включения.
- Цифровой индикатор, отображающий режим работы и значения.
Недостаток - нагрузочная способность составляет всего 16А, что очень мало для квартиры. Поэтому рекомендуется дополнительно использовать контактор и автомат для защиты реле. В результате это выльется в дополнительные траты, и вся конструкция обойдется в 2 500 рублей. Также у этой компании есть модель РН 113 с нагрузочной способностью 32А. Однако цена там гораздо выше, и 2 500 рублями не обойтись. Но, учитывая преимущества такого модуля, можно и переплатить немного денег. Реле РН 113 от "Новатек" можете смело покупать. Это в том случае, если не удалось найти модель ниже. Также рекомендуем обратить внимание на автоматы защиты Volt Control от данной компании, которые тоже могут похвастаться надежностью, возможностью регулировки диапазонов напряжения и быстрым срабатыванием.
Устройство контроля напряжения УЗМ-51М от компании "Меандр"
Питерская компания "Меандр" делает промышленную автоматику, которая сегодня является одной из наиболее эффективных и надежных.
Достоинства:
- Очень широкий диапазон регулировки нижнего (160В) и верхнего значений (280В).
- Очень короткое время срабатывания - всего 0,02 секунды. Ни один из предметов бытовой техники не успеет почувствовать на себе скачок напряжения.
- Нагрузочная способность составляет 63А. Этого достаточно для огромной квартиры с самой мощной бытовой техникой.
- Дополнительная варисторная защита от импульсных перенапряжений, которая "съедает" импульсы с энергией не более 200 Дж.
- Небольшие габариты и отсутствие необходимости покупать дополнительные элементы.
- Цена. Стоимость на рынке такой защиты от перепадов напряжения в районе 2 000 рублей.
Если найдете это устройство, можете смело его покупать. Но ограничиваться им не стоит. Есть и другие интересные предложения.
Реле Tessla D25 и D25T
Оба модуля обойдутся всего в 1 000 рублей, а может даже дешевле. Они рассчитаны на силу тока 25А и мощность сети 5,5 кВт. Верхний предел напряжения регулируется - от 240 до 270В, нижний - от 120 до 190В. Реле напряжения Tessla с приставкой T отличается термозащитой, поэтому обойдется немного дороже. Оба модуля популярны в Украине, но в России также продаются.
Продолжать этот список можно очень долго. Однако этих моделей будет достаточно. Все они присутствуют на рынке и крайне просты в установке.
Источники бесперебойного питания
Эти устройства представляют собой аккумуляторы, которые сначала накапливают энергию, а затем отдают ее, если напряжение пропадает. Современный ИБП может выполнять защитные функции от перегрузок сети и уберечь технику, стабилизируя силу тока.
Чаще всего подобные приборы используются в офисах, но в квартирах им тоже есть место. Однако самый дешевый ИБП не способен защитить проводку и технику в доме. В случае скачка напряжения он сгорит, равно как и другая бытовая электроника. Однако можно выбрать надежный ИБП с защитой от перегрузок и большой емкостью. В результате при скачке напряжения предметы бытовой техники не только не почувствуют скачка напряжения, но даже и не отключатся, т. к. будут получать стабильное и ровное питание от ИБП.
Что лучше: ИБП или стабилизатор?
Стабилизаторы - это специальные использовать которые надежнее всего. Их единственное предназначение - защита проводки сети и бытовой техники. Аккумуляторы имеют несколько другое предназначение - они обеспечивают питанием бытовую технику (обычно компьютеры или бойлеры) некоторое время, что позволяет, например, отключить компьютер безопасно и сохранить данные.
Также стабилизаторы намного дешевле, ведь в них нет дорогих аккумуляторов энергии, которые обязательно есть в ИБП. Ну, и главное - дешевые ИБП не защищают технику от повышения напряжения, однако срабатывают при его понижении. В идеале нужно использовать надежный стабилизатор совместно с источником бесперебойного питания. Первый отключит подачу напряжения в сеть квартиры, а второй будет снабжать всю технику в доме до тех пор, пока напряжение не стабилизируется. Однако для снабжения всей техники необходимо очень мощный ИПБ, либо модели небольшой мощности для каждого элемента бытовой техники отдельно. Но чаще всего ИПБ применяют для компьютеров и электрических и газовых бойлеров. Последние могут использоваться для обеспечения обогрева дома, и их автоматика не работает в случае прекращения электропитания. Поэтому очень важно использовать в домах, где часто отключают свет либо скачет напряжение. В последнем случае необходимо устанавливать и стабилизатор. И вообще, эти два прибора в идеале должны работать в паре.
Используйте только качественное оборудование и не покупайте дешевые китайские стабилизаторы, которые не смогут обеспечить безопасность всей вашей бытовой техники в случае перепадов напряжения. Примеры хороших модулей приведены в этой статье.
Срок службы электроники и бытовой техники определяется не только маркой производителя, но и качеством электропитания в сети. Любые отключения и скачки напряжения в сети могут стать причиной поломки техники.
Повышение или понижение напряжения в сети, аварии, резкие скачки, обрыв линий электропередач - это все не только уменьшает время службы домашней техники, но и может полностью вывести из строя электронику и технику, стоящую в режиме ожидания.
Зачастую скачки происходят одновременно с коротким замыканием, а это может привести не только к плачевным последствиям для имущества, но и стать угрозой для жизни, в связи с этим очень важно защитить себя от таких проблем.
Почему возникают скачки напряжения
Есть несколько причин из-за которых возникают перенапряжения в сетях. Изменение его значения в сети случается из-за того, что бытовая техника при выключении или включении оказывает влияние на сеть и вносит в нее дисбаланс.
Когда же одновременно, например, полтысячи людей отключат бытовую технику, в сети обязательно пройдет скачок, но бытовые приборы этого не ощутят и продолжат работу без последствий.
Однако если на крупном заводе произойдет массовое отключение энергоемкого оборудования (например аварийное отключение в течение смены или станков по окончании смены), то в данном случае произойдет ощутимый скачок напряжения , который возможно приведет к поломке большого количества бытовой электроники.
Обрывы линий электропередач, разряды грозы рядом с линиями электропередач - также могут служить причиной появления перенапряжения (в документации ко всем электроприборам есть рекомендации об отключении бытовых электроприборов в период продолжительного отсутствия, грозы).
К чему приводят скачки напряжения
Острота вопроса защиты бытовой техники от некачественной электроэнергии в сети возрастает актуальна по причине большой стоимости многих электроприборов.
Скачки напряжения считаются существенной угрозой для бытовой техники и электроники. В некачественных электрических сетях напряжение может повышаться до 250 В и падать ниже 180 В, тогда как нормативами предусмотрена величина 220 В с колебаниями +/-10%.
Безусловно, большинство производителей бытовой техники стараются защитить приборы от внезапных импульсов перенапряжения и всевозможных колебаний в сети, предусматривая защиту в конструкции техники. В частности, ряд стиральных машин при понижении напряжения до 180 В всего лишь перестают работать.
Но данной защиты может не хватить.
Самой распространенной причиной выхода из строя бытовой электроники считается повышенное напряжение, сверх предусмотренного для прибора, обусловленное неравномерным потреблением электричества. Продолжительная работа при перенапряжении снижает жизненный ресурс приборов, а серьезное увеличение его уровня ведет к пробою изоляции и поломке техники.
Как защитить технику от скачков напряжения
Сегодня есть несколько способов уменьшить последствия от изменения в сети величины напряжения:
- - релена пряжения для бытовых приборов разной мощности. При скачке напряжения данные устройства отключают электронику от сети, а при стабилизации напряжения подключают их автоматически через некоторое время. Через такие реле можно подключать стиральные машины, холодильники, телевизоры и любую подобную технику.
- - стабилизаторы напряжения для предохранения приборов от колебаний и перепадов напряжения . Это устройство подключают между электрической сетью (источником) и нагрузкой, им контролируется напряжение, идущее на потребителей. В стабилизаторах предусмотрена функция контроля, когда величина напряжения выходит за контролируемый стабилизатором диапазон, например выше 260 В или ниже 150 В, то стабилизатор блокируется и выключает потребителя от сети. После того, как напряжение возвращается до приемлемых значений, стабилизатор опять включается.
В современных бытовых приборах используется чувствительная электроника, что делает эти устройства уязвимыми перед перепадами напряжения. Поскольку устранить их не представляется возможным, необходима надежная защита. К сожалению, ее организация не входит в сферу обязанностей службы ЖКХ, поэтому заниматься этим вопросом приходится самостоятельно. Благо защитные устройства приобрести сегодня не проблема. Прежде чем перейти к описанию и принципу действия таких приборов, кратко расскажем о причинах, вызывающих скачки напряжения, и их последствиях.
Что такое перепад напряжения и его природа?
Под этим термином подразумевается краткосрочное изменение амплитуды напряжения электросети, с последующим восстановлением, близким к первоначальному уровню. Как правило, длительность такого импульса исчисляется я миллисекундами. Существует несколько причин для его возникновения:
- Атмосферные явления в виде грозовых разрядов, они способны вызвать перенапряжение в несколько киловольт, что не только гарантированно выведет электроприборы из строя, а и может стать причиной пожара. В данном случае жителям многоэтажек проще, поскольку организация защиты от таких предсказуемых явлений входит в обязанности поставщиков электричества. Что касается частных домов (особенно с воздушным вводом), то их жильцы должны самостоятельно заниматься этим вопросом или обращаться к специалистам.
- Скачки при коммутационных процессах, когда происходит подключение-отключение мощных потребителей.
- Электростатическая индукция.
- Подключение определенного оборудования (сварка, коллекторный электродвигатель и т.д.).
На рисунке ниже наглядно продемонстрирована величина грозового (U гр) и коммутационного импульса (U к) по отношению к номинальному напряжению сети (U н).
Для полноты картины следует упомянуть и о долгосрочном повышении и понижении напряжения. Причиной первого является авария на линии, в результате которой происходит обрыв нулевого провода, что вызывает повышение до 380 вольт. Нормализовать ситуации никакими приборами не получится, потребуется ждать устранения аварии.
Длительное снижение напряжения можно часто наблюдать в сельской местности или дачных поселках. Это связано с недостаточной мощностью трансформатора на подстанции.
В чем заключается опасность перепадов?
В соответствии с допустимыми нормами, допускается отклонение от номинала в диапазоне от -10% до +10%. При скачках напряжение может существенно выйти за установленные границы. В результате блоки питания бытовой техники подвергаются перегрузке и могут выйти из строя или существенно сократить свой ресурс. При высоких или длительных перепадах велика вероятность возгорания проводки, и, как следствие, пожара.
Пониженное напряжение также грозит неприятностями, особенно к этому критичны компрессоры холодильных установок, а также многие импульсные блоки питания.
Защитные устройства
Существует несколько видов защитных устройств различающихся как по функциональности, так и по стоимости, одни из них обеспечивают защиту только одному бытовому прибору, другие – всем имеющимся в доме. Перечислим хорошо зарекомендовавшие себя и наиболее распространенные защитные устройства.
Сетевой фильтр
Наиболее простой и доступный по деньгам вариант защиты маломощного бытового оборудования. Отлично зарекомендовал себя при бросках до 400-450 вольт. На более высокие импульсы устройство не рассчитано (в лучшем случае оно примет удар на себя, спасая дорогостоящую аппаратуру).
Основной элемент защиты у такого устройства – варистор (полупроводниковый элемент изменяющий сопротивление в зависимости от приложенного напряжения). Именно он выходит из строя при импульсе более 450 В. Вторая важная функция фильтра – защита от высокочастотных помех (возникают при работе электродвигателя, сварки и т.д.) отрицательно влияющих на электронику. Третьим элементом защиты является плавкий предохранитель, срабатывающий при КЗ.
Не следует путать фильтры с обычными удлинителями, которые не обладают защитными функциями, но похожи по внешнему виду. Чтобы различить их достаточно посмотреть паспорт изделия, где приведены полные характеристики. Отсутствие такового должно само по себе вызывать подозрение.
Стабилизатор
В отличие от предыдущего типа приборы этого класса позволяют нормализовать напряжение в соответствии с номинальным. Например, установив границу в пределах 110-250 В, на выходе устройства будет стабильные 220 В. Если напряжение выйдет за пределы допустимого, прибор отключит питание и возобновит его подачу после нормализации работы электросети.
В некоторых случаях (например, в сельской местности) установка стабилизатора является единственным способом повысить напряжение до необходимой нормы. Бытовые стабилизаторы выпускают двух модификаций:
- Линейные. Они предназначены для подключения одного или нескольких бытовых приборов.
- Магистральные, устанавливаются на входе электросети здания или квартиры.
И первые, и вторые следует подбирать исходя из мощности нагрузки.
Источники бесперебойного питания
Основное отличие от предыдущего типа является возможность продолжения подачи питания подключенного устройства после срабатывания защиты или полного отключения электричества. Время работы в таком режиме напрямую зависит от емкости аккумуляторной батареи и мощности нагрузки.
В быту эти устройства в основном используются для подключения стационарных компьютеров, чтобы при проблемах с электросетью не потерять данные. При срабатывании защиты ИБП будет продолжать подачу питания в течение определенного времени, как правило, не более получаса (зависит характеристик устройства). Этого времени вполне достаточно, чтобы сохранить необходимые данные и корректно отключить компьютер.
Современные модели ИБП могут самостоятельно управлять работой компьютера через USB интерфейс, например, закрыть текстовый редактор (предварительно сохранив открытые документы), после чего произвести отключение. Это довольно полезная функция, если пользователь при срабатывании защиты не находился рядом.
Устройства защиты от импульсных перенапряжений
Все перечисленные выше приборы обладают общим недостатком, у них не реализована действенная защита от импульса высокого напряжения. Если таковой произойдет, он, практически гарантированно выведет такие устройства из строя. Следовательно, защита должна быть организована таким образом, чтобы после срабатывания можно было оперативно привести ее в рабочее состояние. Этому требованию, как нельзя лучше отвечают УЗИП. На их основе организуется многоуровневая система защиты внутренних линий частного дома.
Одна из принятых классификаций таких устройств показана в таблице.
Таблица 1. Классификация УЗИП
| Категория | Применение |
| В (I) | Обеспечивают защиту при прямом попадании грозового разряда по системе молниезащиты. Место установки – вводно-распределительное устройство или главный распределительный щит. Основная нормирующая характеристика – величина импульсного тока. |
| С (II) | Защищают токораспределительную сеть от коммутационных импульсов, а также играют роль второго защитного уровня при грозовом разряде. Место установки – распределительный щит. |
| D (III) | Обеспечивают последний уровень защиты, при которой к потребителям не допускаются остаточные броски напряжения и дифференциальные перенапряжения. Помимо этого обеспечивается фильтрация высокочастотных помех. Установка производится перед потребителем. Могут быть выполнены в виде модуля под розетку, удлинителя и т.д. |
Пример организации трехуровневой защиты продемонстрирован ниже.
Конструктивные особенности УЗИП.
Устройство представляет собой платформу (С на рис. 6) со сменным модулем (В), внутри которого находятся варисторы. При их выходе из строя индикатор (А) изменит цвет (в приведенной на рисунке модели на красный).
УЗИП Finder (категория II)
Внешне устройство напоминает автоматический выключатель, крепление – такое же (под DIN рейку).
Особенностью УЗИП является необходимость замены модулей при выходе варисторов из строя (что довольно просто). Конструкция модулей выполнена таким образом, что установить их на платформу с другим номиналом невозможно. Единственный серьезный недостаток связан с характерными особенностями варисторов. Им необходимо время, чтобы остыть, многократное попадание грозового разряда существенно усложняет этот процесс.
Защитное реле
В завершении рассмотрим реле контроля напряжения (РКН), эти устройства способны обеспечить защиту бытовых приборов от коммутационных импульсов, перекоса фаз, а также пониженного напряжения. С грозовыми импульсами они не справятся, поскольку на это не рассчитаны. Их сфера применения – защита внутренней сети квартиры, то есть там, где обеспечение грозозащиты входит в обязанности электрокомпаний.
Приборы могут устанавливаться во входном щитке, непосредственно, после электросчетчика, для этого предусмотрено крепление под DIN рейку.
Помимо этого выпускаются модификации приборов в виде удлинителей питания и модулей под розетку.
Данные устройства могут произвести только защитное отключение сети, при выходе напряжения за указанные пределы (устанавливается кнопками управления), после нормализации электросети производится ее подключение. Стабилизация и фильтрация не производятся.
Предостережения
Не следует доверять защиту своего дома самодельным конструкциям, в бытовых условиях бывает проблематично настроить собранную схему и протестировать ее работу в критических режимах.
Не имея практического опыта в организации грозозащиты, не стоит пытаться реализовать ее самостоятельно, эту работу лучше доверить профессионалам. Рекомендуем рассматривать эту часть статьи как информационную.
Все манипуляции с электрощитом, приборами и проводкой необходимо проводить только при отключенном электропитании.
В настоящее время в России очень много проблем в сфере ЖКХ и мы решили помочь людям самостоятельно разобраться в некоторых из них и найти путь их решения. И с сегодняшнего дня мы еженедельно начинаем размещать серию статей посвященных этой теме. Надеемся данные материалы окажутся полезными для вас.
Что такое скачки напряжения и почему они возникают
В связи с изменением нагрузок напряжение в сети не могут поддерживаться строго их номинальным значениям в любой момент времени, поэтому возникают отклонения напряжения.
Отклонения напряжения имеют разные значения в разных точках сети. Для регулировки отклонения напряжения используют трансформаторы, с помощью которых регулируют выходное напряжение на вторичных обмотках с помощью изменения коэффициента трансформации.
В соответствии с действующими нормами качества электроэнергии в России отклонения напряжения в точке передачи потребителю не должны превышать ±10 % номинального значения напряжения в течение 100 % времени интервала в одну неделю. Для сетей низкого напряжения это значение ±22 В, т.е. минимальным значение в розетке должно быть не менее 198 В, а максимальное 242 В.
Но это не всегда так, и значения могут превышать нормативные отклонения напряжения и возникают провалы напряжения и перенапряжения.
Для того чтобы во всем этом разобраться давайте разберемся что же такое провал напряжения и перенапряжение.
Провалом напряжения называется любое напряжение, поступающее на вход электрооборудования и превышающее отрицательные отклонения напряжения, допускающим действующим стандартом ГОСТ 32144-2013 , в нашем случае все значения напряжения ниже 198 В. Провал напряжения, в большинстве случаев связан с возникновением и окончанием короткого замыкания или иного резкого возрастания тока в системе или электроустановке, подключенной к электрической сети.
Перенапряжением называется любое напряжение, поступающее на вход электрооборудования и превышающее положительное отклонения напряжения, допускающим действующим стандартом ГОСТ 32144-2013, в нашем случае все значения напряжения выше 242 В. Перенапряжения, в большинстве случаев, вызываются переключениями и отключениями нагрузки. Так же возможными причинами могут быть внутренние неисправности сети (пробой изоляции, перекомпенсация реактивной энергии, неисправность регуляторов нагрузки на трансформаторных подстанциях среднего/низкого напряжения), либо атмосферные явления и грозовой разряд.
Рис.1. Семисуточный график напряжений.
Таким образом, можно сделать вывод, что скачками напряжения называются отклонения напряжения от номинального, а так же провалы и выбросы напряжения.
Влияние скачков напряжения на оборудование
Скачки напряжения приводят к отключению оборудования при провалах, пробои и выход из строя оборудования при перенапряжении, а так же возможно поражение электрическим током персонала на защищенных установках.
Большинство бытовых приборов может работать без сбоев при глубине провалов до 60 % продолжительностью до 0,5 с.
Более чувствительным оборудованием являются двигатели с электронным управлением, различного рода вычислительная техника (компьютеры, ноутбуки и т.д.). Такое оборудование чувствительно к провалам чуть более 10 % (менее 192 В) продолжительностью менее 0,05 с, что значительно повышает требования к качеству электроснабжения.
Провалы напряжения могут оказывать отрицательное воздействие на установку с повышенными требованиями к непрерывности работы, например, линии непрерывного производства на заводах, оборудование в больницах, коммуникационных центрах, банках и т.д. Среди оборудования, наиболее чувствительного к провалам напряжения и помехам в электросети, можно выделить:
Коммуникационное оборудование (компьютеры, у которых нет резервного питания и которые могут отключиться);
Осветительные приборы, например, газоразрядные лампы (отключение и последующее включение после времени, необходимого для охлаждения);
Асинхронные двигатели с крутящим моментом, пропорциональным квадрату напряжения, чувствительные к провалам напряжения.
В большинстве случаев производители бытовой техники стараются защитить приборы от внезапных провалов напряжения и перенапряжения, предусматривая защиту в конструкции техники. Например, стиральные машины многих производителей при понижении напряжения до 180 В всего лишь перестают работать до момента восстановления напряжения. Но такой защиты может и не хватить.
Самой распространенной причиной выхода из строя бытовой техники и электроники является перенапряжение. Продолжительная работа при повышенном напряжении снижает ресурс работы бытовой техники, а серьезное увеличение его уровня ведет к пробою изоляции и поломке техники.
Как бороться со скачками напряжения
В настоящий момент есть несколько способов защитить оборудование от скачков напряжения: реле напряжения, источник бесперебойного питания и стабилизатор напряжения. Давайте поподробнее остановимся на каждом из них.
– автоматическое электронное устройство, которое мгновенно отключает питание при повышении или понижении напряжения и автоматически включает его при стабилизации напряжения в сети.
Рис. 2. Виды реле напряжения.
Главным параметром реле напряжения является быстродействие срабатывания. У современных реле напряжения время срабатывания составляет всего лишь десятки наносекунд. Регулировка порога срабатывания осуществляется на самом реле.
Поэтому данный способ защиты весьма эффективен при аварийных ситуациях, которые возникают в результате обрыва нейтрали, перегрузки, перекоса фаз и т.д.
Источники бесперебойного питания (ИБП)
Источник бесперебойного питания (ИБП) - это автоматическое электронное устройство с аккумуляторными батареями, предназначенное для бесперебойного кратковременного снабжения электроэнергией оборудования с целью корректного и безаварийного завершения работы в случае резкого падения или отсутствия напряжения.
Рис. 3. Виды источников бесперебойного питания.
Учитывая достаточно высокую стоимость ИБП при небольшой мощности, такими источниками можно снабжать лишь самых ответственных потребителей – системы РЗА, компьютеры диспетчерских пунктов, которые получают и обрабатывают информацию о ходе технологического процесса. Применение ИБП позволяет устранить влияние колебаний напряжения в сети, а также дает возможность безаварийного останова установки при прекращении электроснабжения.
Стабилизаторы напряжения
Устройство, предназначенное для постоянного поддержания выходного напряжения в заданных пределах, при существенных изменениях входного напряжения и выходного тока нагрузки.
Рис. 4. Виды стабилизаторов напряжения.
Применение стабилизаторов напряжения предохраняет вашу сеть от перепадов напряжения (провалов и перенапряжений), делая эксплуатацию электротехники безопасной. Большинство таких приборов имеют дисплей, на котором отображается напряжение сети, график скачков напряжения и т.д.
В современных стабилизаторах напряжения предусмотрена функция контроля напряжения, т.е. когда величина напряжения выходит за контролируемый стабилизатором диапазон, например выше 260 В или ниже 150 В, то стабилизатор отключается и выключает потребителя от сети, при нормализации напряжения стабилизатор опять включается.
Вывод
Если у вас длительное время повышено или занижено напряжение в сети, то виновником данного ухудшения является энергоснабжющая организация. В данном случае вам необходимо обратиться в энергоснабжающую организацию для того чтобы они приняли меры по нормализации напряжения. Кроме того в соответствии Постановлением Правительства РФ от 06.05.2011 №354 "О предоставлении коммунальных услуг собственникам и пользователям помещений в многоквартирных домах и жилых домов" вы можете потребовать перерасчет за поставку некачественной электроэнергии.
В случае отказа энергоснабжающей организации принимать меры вам необходимо провести замер качества электроэнергии сертифицированной электролабораторией и обратиться в суд.
Действующие нормы качества электроэнергии (ГОСТ 32144-2013) не нормируют провал напряжения и перенапряжения, они ограничивают его продолжительность 60-ю секундами.
Однако знать статистику по частоте, глубине и длительности провалов напряжения и перенапряжения в системе электроснабжения необходимо для правильного подбора (использования) оборудования и источников бесперебойного питания с целью электроснабжения особенно чувствительных к провалам напряжения потребителей. К ним относятся: электронные микропроцессорные устройства управления, компьютеры, серверы и ряд других.