Überspannungsschutz für das Netzwerk

Der Überspannungsschutz ist eine Funktion der Stromversorgung, die das Gerät abschaltet, wenn die Spannung einen bestimmten Parameter überschreitet. Überspannungen können in der Quelle selbst oder in Verteilungsnetzen auftreten und dauern nur wenige Millisekunden, aber selbst eine solche kurzfristige Manifestation elektromagnetischer Effekte auf Haushaltsgeräte ist fatal, insbesondere für elektronische Geräte, die Halbleiterbauelemente enthalten.

Die Ursachen von Notfällen im elektrischen Haushaltsnetz

Die Hauptfaktoren für Überlastungen im 220- und 380-Volt-Netz:

• Blitzentladungen, Blitz - die energiereichsten Phänomene der Erde;
• unsachgemäßer Betrieb der Ausrüstung und niedrige Qualifikation des Personals des Stromnetzes;
• Verstoß gegen die Sicherheitsvorschriften beim Betrieb von elektrischen Anlagen, wodurch der Verbraucher nicht 220 V, sondern 380 V oder weniger als 110 V hat;
• Funken statischer Elektrizität;
• offener Drahtbruch;
• Überspannung aufgrund eines Gewitters in der Stromleitung;
• Stromunterschiede im Netz durch gleichzeitige Einbeziehung einer Vielzahl von Geräten und Ausrüstungen.

Die Konsequenzen eines Anstiegs im Netzwerk

Das Aussetzen von Überspannungsbedingungen kann elektrische Geräte vollständig beschädigen, Fehlfunktionen von Geräten verursachen, zu Bränden und manchmal sogar Explosionen führen. Nach der Anzahl der Fälle belegen durch Überspannungen verursachte Brände im Netz den zweiten Platz. Wenn der Strom sofort auf Hunderttausende Ampere ansteigt, wird eine große Menge Wärme in den Kabeln oder Geräten freigesetzt, gefolgt von der Entzündung ihrer Isolations- oder Kunststoffprodukte.

Überspannungen wirken sich nachteilig auf alle elektrischen Haushaltsgeräte aus, sie können nur mit einem speziellen Überspannungsschutzgerät geschützt werden.

Arten von Schutzeinrichtungen

Um mit Netzwerkspannungsabfällen umzugehen, gibt es viele verschiedene Geräte, die sich einfach selbst installieren lassen. Produkte helfen dabei, Ihr Zuhause und Ihre Angehörigen so effizient wie möglich vor Notfällen zu schützen, die durch Netzwerküberspannungen verursacht werden.

Es gibt verschiedene Arten von Überspannungsschutzgeräten:

1. Spannungsstabilisator - regelt die Größe der Netzspannung.
2. Unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV) - ein Gerät zur Notfallwartung der Geräteleistung bei ausgeschalteter Hauptquelle nach dem Prinzip einer Pufferbatterie. Die USV unterscheidet sich immer noch von einem autonomen Stromversorgungssystem, da sie einen blitzschnellen Schutz bietet und das Gerät aus der Batterie versorgt. Die USV-Notbetriebszeit ist sehr kurz (einige Minuten), aber dies reicht aus, um eine andere Quelle zu starten oder die Geräte ordnungsgemäß vom Netz zu trennen.
3. Leistungsschalter sind elektrische Geräte mit sicherungsähnlichen Funktionen. Der Überspannungsschutz des Netzes der einfachsten Leistungsschalter wird durch einen Elektromagneten gewährleistet, der durch einen übermäßigen Stromanstieg aktiviert wird. Kleine Leistungsschalter werden häufig anstelle von Sicherungen verwendet, um elektrische Systeme in Haushalten und Wohnungen zu schützen.
4. Der Überspannungsschutz ist ein Schutzgerät mit einer eingebauten elektronischen Schaltung zum Schutz vor Impuls-, Nieder- und Hochfrequenz-Netzwerkstörungen durch Glätten.
5. Der nichtlineare Überspannungsschutz (OPN) - ein Gerät, das Geräte vor dem Schalten von Überspannungen und Blitzen schützt, ist das beste Schutzmittel.
6. Transformatoren (Step-Down und Step-Up) - ändern die Spannung in Arbeitsspannung, wenn im Netzwerk ein regelmäßiger Spannungsabfall oder -anstieg auftritt, wodurch die Geräte nicht mit voller Leistung arbeiten können.
7. Fehlerstromschutzschalter (FI-Schutzschalter) sind das häufigste Mittel zum Schutz von Personen vor der Gefahr eines Stromschlags beim Berühren von Geräten und Ausrüstungen unter Spannung sowie zum Schutz vor Feuer durch Ableitströme. Andere Schutzmaßnahmen können diese Funktionen nicht ausführen, da sie nur auf Netzwerküberlastungen reagieren.

Quellen von Impulsrauschen

Impulsrauschen (IP) entsteht durch einen augenblicklichen Spannungsstoß im Stromnetz mit einer Amplitude von mehr als 4-6.000 V. IPs liegen in Form eines einzelnen oder mehrerer (Burst) alternierender Impulse vor. Dies ist die häufigste „Krankheit“ des Stromnetzes und verursacht irreparable Schäden an elektronischen Bauteilen von Haushaltsgeräten. Schutz gegen die Stromversorgung von IP - Geräten durch Überspannungsschutz. Andere elektrische Schutzsysteme sind praktisch nicht für den Schutz vor IP konfiguriert und können ihn daher nicht bereitstellen.

Es gibt IP-Quellen:

1. Natürliche Quellen - Blitzschläge in der Nähe mit elektrischen Netzen (Luft oder U-Bahn), die Reichweite von bis zu 20 km.
2. Vom Menschen geschaffene Quellen - Schaltvorgänge während der Betriebsführung von Energieübertragungssystemen (Ein / Aus) und Notfallsituationen an Umspannwerken.

Den Betriebsdaten zufolge handelt es sich bei den IPs am häufigsten um technogene IPs, die durch den Grad der Verschlechterung der Netze und eine große Verbraucherlast erklärt werden.

IP-Schutzklassen

In Abhängigkeit von der Impulsleistung werden Geräte zum Schutz vor IP in Klassen eingeteilt:

• Blitzschutz - 0 (A);
• Einführungsschild für Gebäude I (B);
• elektrische Schalttafeln für Räume - II (C);
• Ausrüstung gemäß GOST-III (D).

Überspannungsschutzgerät (SPD)

Es gibt SPDs - Varistoren und Ableiter unterschiedlicher Bauart, deren Anzeigen in der Regel eine Abschaltung signalisieren. Varistoren haben bestimmte Nachteile: Nach dem Auslösen müssen sie abkühlen, was die Blitzschutzbereitschaft bei wiederholten Blitzeinschlägen verringert. Sie werden auf einer DIN-Schiene montiert und können bei Bedarf einfach ausgetauscht werden.

Überspannungsschutz und Gerätezuverlässigkeit hängen von der Effizienz der Erdung bei gleichen Potentialen TN-S oder TN-CS, der Trennung von Schutz- und 0-Leitern ab. Das SPD wird in 10-m-Schritten über dem Kabel installiert, wodurch die berechnete Funktionsreihenfolge des SPD sichergestellt wird.

In Luftleitungen wird ein SPD aus Ableitern und Schmelzeinsätzen im gemeinsamen Hausschild installiert - Varistoren der Klasse. I, II und auf den Etagen - III. Klasse. Bei Bedarf sind zusätzliche Schutzsteckdosen in Form von Netzwerkverlängerungskabeln vorhanden.

220V Überspannungsschutz für zu Hause

220 V Überspannungsschutz ist die Aufgabe, die Sie selbst lösen müssen: Denken Sie mit dem Kopf und bauen Sie Ihren eigenen Schutz auf. Moderne Haushalts- und Computergeräte arbeiten sicher von 190 bis 240 V. Ein Spannungsanstieg hat verheerende Folgen für die Geräte, wenn die Spannung sofort um ein Vielfaches ansteigt und stark abfällt.

Die häufigsten Ursachen für Überspannungen:

• gleichzeitiges Herunterfahren / Einbeziehen einer großen Anzahl von Geräten;
• Beschädigung des 0-Drahtes;
• Blitzeinschlag in Stromleitungen;
• Drahtbruch durch einen externen Gegenstand;
• Verstöße gegen den Schaltplan im Schirm.

Die Branche erstellt eine große Liste von Geräten, die zuverlässig vor Überspannung eines 220-V-Netzes, von Haushaltsgeräten schützen können - vor Beschädigungen und hohen Netzwerkparametern:

1. Ein ILV (Spannungsüberwachungsrelais) wird installiert, wenn Spannungsabfälle selten auftreten. ILV - Ein Gerät, das den Stromkreis abschaltet, wenn sich die Potentialdifferenz ändert, und das sich einschaltet, wenn sich die Netzwerkparameter normalisieren, muss über eine eigene Leistung verfügen, die die Gesamtleistung der angeschlossenen Geräte übersteigt.
2. DPN (Differential Voltage Sensor) wird ausgelöst, wenn sich die Potentialdifferenz ändert. DPN verursacht ein Stromleck, es wird bereits von einem anderen Computer erkannt - RCD, es trennt auch das Netzwerk.

Spannungsregler

Für den normalen Betrieb elektrischer Geräte muss die Spannung im Bereich von 190 V bis 240 V gehalten werden.Ein Überspannungsschutz liegt vor, wenn die zulässigen Parameter überschritten werden, z. B. durch Schweißarbeiten in der Nähe des Hauses oder durch Auftreten eines Kurzschlussstroms im allgemeinen Hausstromnetz. In diesem Fall schaltet der Stabilisator den Strom sofort ab. Nach der Stabilisierung des Netzes versorgt das Schutzgerät die Verbrauchergeräte selbständig mit Spannung.

Überspannungsschutz

Wenn der Filter Störungen nicht verträgt, schaltet er die Stromversorgung über die eingebaute Sicherung ab. Der Überspannungsschutz wird für mehrstufige Heimcomputernetzwerke verwendet. Die Überspannungsschutzschaltung bietet eine der einfachsten, kostengünstigsten und effektivsten Überspannungsschutzmethoden. Dies ist normalerweise mit einem einstellbaren Ausgang und einem geschützten Stromkreis oder einer geschützten Last verbunden. SFs, die auf der Basis eines Transistors arbeiten, steuern den Ausgangsstrom und die Ausgangsspannung. Das Schutzgerät schaltet das Gerät aus, wenn die Spannung den eingestellten Wert überschreitet.

Überspannungsschutz durch Überspannungsableiter

Gewitter, quasistationäre und schaltende Überspannungen beeinträchtigen die Leistung elektrischer Betriebsmittel. Die Hauptschutzeinrichtungen sind RV (Gate-Ableiter) und Überspannungsableiter (nichtlineare Überspannungsableiter). Die Zuverlässigkeit ihrer Arbeit hängt ab von:

• Die Wahl der Anzahl der Geräte, ihrer Parameter und ihres Standorts.
• Interner Überspannungsschutz des Ableiters selbst, der nicht vor dieser Art von Exposition geschützt ist.
• Tests unter normalen Bedingungen sollten sie nicht durchbrechen.

Überspannungsableiter (Varistor) bestehen aus einem Widerstand und einer Funkenstrecke, die in Reihe geschaltet sind. Dieses Verbindungsschema ändert die Eigenschaften in einer feuchten Umgebung, so dass sie hermetisch abgedichtet sind. Dieser Ableitertyp arbeitet geräuschlos und erzeugt keine Gas- und Flammenemissionen.

Das Phänomen der Überspannung in unseren Netzen ist keine Seltenheit, Stromversorgungssysteme sind veraltet, da sie nicht für den modernen erhöhten Lebensstandard der Verbraucher ausgelegt sind. Überhöhte Lasten des Stromverbrauchs zerstören abgenutzte Netze, wodurch immer häufiger Spannungsabfälle auftreten.

Zusammenfassend ist festzuhalten, dass Überspannungsschutzmethoden zwar zum Schutz vor Schäden durch Hochspannungsgeräte und Personen ausgelegt sind, jedoch keine 100% ige Garantie geben. Bei Gewittern und Schaltereignissen im Netzwerk besteht der beste Schutz immer darin, teure Geräte vollständig vom Netz zu trennen.