Защитата от пренапрежение е функция на захранването, което изключва оборудването, когато напрежението надвишава определен параметър. Пренапреженията могат да се появят в самия източник или в разпределителните мрежи и да продължат само няколко милисекунди, но дори такава краткосрочна проява на електромагнитни ефекти върху домакински уреди е фатална, особено за електронно оборудване, съдържащо полупроводникови компоненти.
Причините за аварийни ситуации в електрическата мрежа на домакинството
Основните фактори на претоварвания в мрежата 220 и 380 волта:
- светкавични изхвърляния, мълнии - най-високоенергийните явления на Земята;
- неправилна експлоатация на оборудването и ниско ниво на квалификация на персонала на електропреносната мрежа;
- нарушение на правилата за безопасност по време на работа на електрически инсталации, в резултат на което потребителят ще има не 220 V, а 380 V или по-малко от 110 V;
- искра на статично електричество;
- открито счупване на тел;
- напрежение от пренапрежение поради гръмотевична буря в електропровода;
- разлики в тока в мрежата поради едновременното включване на голям брой устройства и оборудване.
Последиците от скока в мрежата
Излагането на условия на пренапрежение може напълно да повреди електрическото оборудване, да причини неизправности на устройствата, да доведе до пожари и понякога дори до експлозии. По броя на случаите второто място в страната е заето от пожари, причинени от пренапрежения в мрежата, когато токът мигновено се повиши до стотици хиляди ампера, огромно количество топлина рязко се отделя в окабеляването или устройствата, последвано от запалване на тяхната изолация или пластмасови изделия.
Пренапреженията имат вредно влияние върху всички домакински електрически уреди, те могат да бъдат защитени само с помощта на специално устройство за защита от пренапрежение.
Видове защитни устройства
За да се справите с падането на мрежовото напрежение, има много различни устройства, които са лесни за инсталиране самостоятелно. Продуктите помагат да защитите дома и близките си възможно най-ефективно от аварийни ситуации, причинени от пренапрежение на мрежата.
Има няколко типа устройства за защита от пренапрежение:
- Стабилизатор на напрежението - контролира размера на мрежовото напрежение.
- Непрекъсваемо захранване (UPS) - устройство за аварийно поддържане на работата на оборудването при изключен главен източник, направено по принципа на резервна батерия. UPS все още се различава от автономна система за захранване, тъй като осигурява мълниезащита, захранваща устройството от захранване от батерията. Времето за аварийна работа на UPS е много кратко (няколко минути), но това е достатъчно, за да стартирате друг източник или правилно да изключите устройствата от електрическата мрежа.
- Прекъсвачът е електрическо устройство с функции, подобни на предпазител. Защитата от пренапрежение на мрежата на най-простите прекъсвачи се осигурява от соленоид, който се активира от прекомерно увеличаване на тока. Малките прекъсвачи са широко използвани вместо предпазители за защита на електрическите системи в домове и апартаменти.
- Протекторът от пренапрежение е защитно устройство с вградена електронна верига за защита от импулсни, ниско и високочестотни мрежови смущения чрез изглаждането им.
- Нелинейният супресор за пренапрежение (OPN) - устройство, което предпазва оборудването от превключване на пренапрежения и мълнии е най-доброто средство за защита.
- Трансформатори (спускане и увеличаване) - променят напрежението на работещо, когато има редовно понижаване или увеличаване на напрежението в мрежата, поради което устройствата не могат да работят с пълна сила.
- Прекъсвачи на остатъчен ток (RCD) са най-често срещаното средство за защита на хората от опасност от токов удар при докосване на устройства и оборудване, докато се захранват, както и за защита от пожар, причинен от течове на тока. Други средства за защита не могат да изпълняват тези функции, тъй като те реагират само на задръстванията в мрежата.
Източници на импулсен шум
Импулсният шум (IP) се създава от моментален скок на напрежение в електрическата мрежа с амплитуда над 4-6 хиляди V. IP-ите са под формата на единични или множество (спукване) на редуващи се импулси. Това е най-често срещаната „болест“ на електрическите мрежи и причинява непоправима вреда на електронните компоненти на домакинските уреди. Защита срещу IP - захранване на оборудването с помощта на предпазители от пренапрежение. Други системи за електрическа защита практически не са конфигурирани за защита от IP, поради което не могат да я осигурят.
Има източници на IP:
- Природни източници - светкавици се нанасят наблизо с електрически мрежи (въздушни или подземни), обхватът до 20 км.
- Изработени от човека източници - комутационни процеси по време на оперативното управление на електропреносните системи (включване / изключване) и аварийни ситуации на трансформаторни подстанции.
Според оперативните данни най-често срещаните са IP от техногенно естество, което се обяснява с нивото на влошаване на мрежите и голямото потребителско натоварване.
IP класове на безопасност
В зависимост от силата на импулса, оборудването за защита срещу IP се разделя на класове:
- мълниезащита - 0 (A);
- входен щит за сграда I (B);
- електрически табла за помещения - II (C);
- оборудване в съответствие с GOST-III (D).
Устройство за защита от пренапрежение (SPD)
Има SPD-та - варистори и арестиращи устройства от различни дизайни, обикновено имат индикатори, които сигнализират за изключване. Варисторите имат определени недостатъци: след задействане те трябва да се охладят, което намалява нивото на готовност за мълниезащита при многократни удари на мълния. Те са монтирани на DIN шина, така че лесно се подменят, ако е необходимо.
Защитата от пренапрежение и надеждността на устройството зависят от ефективността на заземяване с равни потенциали TN-S или TN-CS, разделяне на защитни и 0-проводници. SPD се инсталира на стъпки от 10 м над кабела, което осигурява изчислената последователност на работа на SPD.
По въздушните линии е инсталиран SPD от отпиращи устройства и стопяеми вложки, в общата щитова къща - варистори от клас. I, II, а на етажите - III клас. Ако е необходимо, допълнителните защитни гнезда са оборудвани под формата на мрежови удължителни кабели.
220V устройство за защита от пренапрежение за дома
Защитата от пренапрежение 220 V е задачата, която ще трябва да решите сами: помислете с главата си и сглобете собствената си защита. Съвременното домакинско и компютърно оборудване работи безопасно от 190 до 240 V. Напрежението създава пагубни последици за оборудването, когато напрежението мигновено се повиши няколко пъти и рязко спадне.
Най-честите причини за пренапрежение:
- едновременно изключване / включване на голям брой устройства;
- повреда на 0-проводника;
- удар на мълния в електропроводи;
- скъсване на жица от външен обект;
- нарушения на схемата на окабеляване в щита.
Промишлеността произвежда голям списък от устройства, които могат надеждно да осигурят защита срещу пренапрежение на 220 V мрежа, домакински уреди - от повреди и високи мрежови параметри:
- ILV (реле за наблюдение на напрежението) се инсталира, когато паданията на напрежението са рядко срещано явление. ILV - устройство, което изключва електрическата верига, когато потенциалната разлика се променя и се включва, когато параметрите на мрежата се нормализират, трябва да има собствена мощност, надвишаваща общата мощност на свързаното оборудване.
- DPN (сензор за диференциално напрежение) се задейства, когато потенциалната разлика се промени. DPN причинява теч на ток, той вече е засечен от друга машина - RCD, той също изключва мрежата.
Регулатори на напрежението
За нормална работа на електрическо оборудване, напрежението трябва да се поддържа в диапазона от 190 V до 240 V.Защитата от пренапрежение възниква при превишаване на допустимите параметри, причинени например от заваръчни работи, извършвани в близост до къщата, или поява на ток на късо съединение в електрическата мрежа на общата къща. В този случай стабилизаторът незабавно изключва електричеството. След стабилизиране на мрежата защитното устройство независимо доставя напрежение към устройствата на потребителя.
Протектори срещу пренапрежение
Ако филтърът не може да се справи с смущения, тогава той изключва захранването чрез вградения предпазител. Защитата от пренапрежение се използва за компютърни мрежи на много нива. Схемата за защита от пренапрежение осигурява един от най-лесните, най-евтините и най-ефективните методи за защита от пренапрежение. Това обикновено се свързва с регулируем изход и защитена верига или товар. SF, работещи на базата на транзистор, управляват изходния ток и напрежението. Защитното устройство изключва оборудването, когато напрежението надвиши зададената стойност.
Защита от пренапрежение с помощта на защита от пренапрежение
Гръмотевични бури, квазистационарни и превключващи пренапрежения влияят върху работата на електрическото оборудване. Основните защитни устройства са RV (защитени устройства за защита) и пренапрежения (нелинейни пренапрежения). Надеждността на тяхната работа зависи от:
- Изборът на броя на устройствата, техните параметри и местоположение.
- Вътрешна защита от пренапрежение на самия защитник, който не е защитен от този тип експозиция.
- Тестове при нормални условия, те не трябва да пробиват.
Пренапрежения (варистор) се състоят от резистор и искра, свързани последователно. Тази схема на свързване променя характеристиките във влажна среда, така че те са херметически затворени. Този тип отводници работят безшумно и не произвеждат емисии от газ и пламък.
Явлението пренапрежение в нашите мрежи не е рядкост, системите за електрозахранване са остарели, тъй като не са проектирани за съвременния повишен жизнен стандарт на потребителите. Надутите натоварвания от електроенергия унищожават износените мрежи, в резултат на което все по-често се наблюдават спадове на напрежението.
За да обобщим, трябва да се каже, че методите за защита от пренапрежение, разбира се, са предназначени да предпазват от повреди от оборудване с високо напрежение и хора, но не дават 100% гаранция. По време на гръмотевични бури и превключване на събития в мрежата, най-добрата защита винаги е пълното изключване на скъпото оборудване от електрическата мрежа.
