Zaštita od prenapona je funkcija napajanja koje isključuje opremu kad napon premaši određeni parametar. Prenaponi se mogu pojaviti u samom izvoru ili u distribucijskim mrežama i trajati samo nekoliko milisekundi, ali čak je i takva kratkotrajna manifestacija elektromagnetskih učinaka na kućanske uređaje kobna, posebno za elektroničku opremu koja sadrži poluvodičke komponente.
Uzroci hitnih stanja u električnoj mreži kućanstva
Glavni čimbenici preopterećenja u mreži od 220 i 380 Volta:
- pražnjenje munje, munje - najviše visokoenergetski fenomeni na Zemlji;
- nepravilan rad opreme i niska razina kvalifikacije osoblja elektroenergetske mreže;
- kršenje sigurnosnih propisa tijekom rada električnih instalacija, zbog kojih potrošač neće imati 220 V, već 380 V ili manje od 110 V;
- iskre statičkog elektriciteta;
- otvoreno lomljenje žica;
- naponski napon zbog grmljavinske oluje u dalekovodu;
- razlike u struji u mreži zbog istodobnog uključivanja velikog broja uređaja i opreme.
Posljedice naleta mreže
Izloženost prenaponskim uvjetima može u potpunosti oštetiti električnu opremu, uzrokovati neispravnost uređaja, dovesti do požara, a ponekad čak i do eksplozija. Po broju slučajeva, drugo mjesto u zemlji zauzimaju požari uzrokovani prenaponama u mreži, kad se struja odmah povisi na stotine tisuća ampera, ogromna količina topline naglo se oslobađa u ožičenju ili uređajima, nakon čega slijedi paljenje njihove izolacije ili plastičnih proizvoda.
Prenaponske struje štetno utječu na sve kućanske električne uređaje, one se mogu zaštititi samo posebnim uređajem za zaštitu od prenapona.
Vrste zaštitnih uređaja
Za rješavanje padova mrežnog napona postoji mnogo različitih uređaja koje je lako sami instalirati. Proizvodi pomažu u zaštiti svog doma i voljenih osoba što je moguće efikasnije od nužde uzrokovanih prenaponama mreže.
Postoji nekoliko vrsta uređaja za zaštitu od prenapona:
- Stabilizator napona - kontrolira veličinu mrežnog napona.
- Neprekidno napajanje (UPS) - uređaj za hitno održavanje performansi opreme kada je glavni izvor isključen, izrađen po principu rezervne baterije. UPS se još uvijek razlikuje od autonomnog sustava napajanja električnom energijom, jer pruža zaštitu od munje, napajajući uređaj od baterije. Vrijeme rada UPS-a za slučaj nužde vrlo je kratko (nekoliko minuta), ali to je dovoljno za pokretanje drugog izvora ili pravilno isključivanje uređaja iz mreže.
- Prekidač je električni uređaj s funkcijama sličnim osiguračima. Zaštita od prenapona mreže najjednostavnijih prekidača osigurava elektromagnetski ventil koji se aktivira prekomjernim porastom struje. Mali prekidači se često koriste umjesto osigurača za zaštitu električnih sustava u kućama i stanovima.
- Zaštitnik od prenapona je zaštitni uređaj s ugrađenim elektroničkim krugom koji štiti od impulsa, nisko i visokofrekventnih mrežnih smetnji ravnanjem istih.
- Nelinearni supresori prenapona (OPN) - uređaj koji štiti opremu od prebacivanja prenapona i munje, je najbolje sredstvo zaštite.
- Transformatori (silazni i pojačani) - mijenjaju napon u radni, kada postoji redovito povlačenje ili povećanje napona u mreži, zbog čega uređaji ne mogu raditi punom snagom.
- Prekidači zaostale struje (RCD) najčešći su načini zaštite ljudi od opasnosti od električnog udara prilikom dodira uređaja i opreme dok su pod naponom, kao i zaštite od požara prouzrokovanog strujom curenja. Ostala sredstva zaštite ne mogu obavljati ove funkcije, jer reagiraju samo na zagušenje mreže.
Izvori impulsne buke
Impulsni šum (IP) nastaje trenutnim naprezanjem napona u električnoj mreži s amplitudom većom od 4-6 tisuća V. IP-ovi su u obliku jednostrukih ili višestrukih (praska) izmjeničnih impulsa. To je najčešća "bolest" elektroenergetskih mreža i nanosi nepopravljivu štetu elektroničkim komponentama kućanskih uređaja. Zaštita od IP - napajanja napajanjem zaštitnim uređajima. Ostali sustavi električne zaštite praktički nisu konfigurirani za zaštitu od IP-a, pa ih ne mogu pružiti.
Postoje izvori IP-a:
- Prirodni izvori - munja udara u blizini električnim mrežama (zračnim ili podzemnim), dometom do 20 km.
- Umjetni izvori - postupci prebacivanja tijekom operativnog upravljanja sustavima za prijenos energije (uključeno / isključeno) i izvanredne situacije na transformatorskim podstanicama.
Prema operativnim podacima, najčešći su IP tehnološke naravi, što se objašnjava razinom propadanja mreža i velikim opterećenjem potrošača.
IP klase sigurnosti
Ovisno o impulsnoj snazi, oprema za zaštitu od IP-a dijeli se na klase:
- zaštita od groma - 0 (A);
- olovni štit za zgradu I (B);
- električni paneli za sobe - II (C);
- oprema u skladu s GOST-III (D).
Uređaj za zaštitu od prenapona (SPD)
Postoje SPD-i - varistori i odvodnici raznih dizajna, koji obično imaju pokazatelje koji signaliziraju isključenje. Varistori imaju određene nedostatke: nakon okidanja moraju se ohladiti, što smanjuje razinu spremnosti gromobrana tijekom opetovanih udara groma. Montirani su na DIN šinu, pa ih je po potrebi lako zamijeniti.
Zaštita od prenapona i pouzdanost uređaja ovise o učinkovitosti uzemljenja s jednakim potencijalima TN-S ili TN-CS, odvajanju zaštitnih i 0-žica. SPD se instalira u koracima od 10 m preko kabela, što osigurava izračunati redoslijed rada SPD-a.
Na zračnim linijama ugrađuje se SPD od odvodnika i topljivih umetanja, u zajedničkom kućnom štitu - klase varistori. I, II, a na katovima - III klase. Ako je potrebno, dodatne zaštitne utičnice opremljene su u obliku mrežnih produžnih kabela.
220V uređaj za zaštitu od prenapona kod kuće
Zaštita od prenapona 220 V zadatak je koji ćete morati sami riješiti: razmislite glavom i sastavite vlastitu zaštitu. Moderna oprema kućanstva i računala djeluje sigurno od 190 do 240 V. Napon napona stvara pogubne posljedice za opremu kada se napon odmah poveća i nekoliko puta padne.
Najčešći uzroci prenapona:
- istovremeno isključivanje / uključivanje velikog broja uređaja;
- oštećenja 0 žice;
- udar munje u dalekovode;
- lomljenje žice vanjskim objektom;
- kršenja dijagrama ožičenja u štitu.
Industrija proizvodi veliki popis uređaja koji pouzdano mogu pružiti zaštitu od prenapona 220 V mreže, kućanskih uređaja - od oštećenja i visokih mrežnih parametara:
- ILV (relej za nadgledanje napona) ugrađuje se kada su padi napona rijetka pojava. ILV - uređaj koji isključuje električni krug kad se razlika potencijala promijeni i uključi kad se mrežni parametri normaliziraju, mora imati svoju snagu veću od ukupne snage priključene opreme.
- DPN (osjetnik diferencijalnog napona) aktivira se kada se promjena potencijala promijeni. DPN uzrokuje curenje struje, već ga je otkrio drugi stroj - RCD, također isključuje mrežu.
Regulatori napona
Za normalan rad električne opreme, napon se mora održavati u području od 190 V do 240 V.Zaštita od prenapona nastaje kada su prekoračeni dopušteni parametri, na primjer, uzrokovani zavarivačkim radovima u blizini kuće ili pojavom struje kratkog spoja u općoj električnoj mreži kuće. U ovom slučaju, stabilizator odmah isključuje struju. Nakon stabilizacije mreže, zaštitni uređaj neovisno dovodi napon na potrošačeve uređaje.
Štitnici od prenapona
Ako se filtar ne može nositi s smetnjama, isključuje napajanje ugrađenim osiguračem. Zaštita od prenapona koristi se za računalne mreže na više razina. Sustav zaštite od prenapona pruža jednu od najlakših, najjeftinijih i najučinkovitijih metoda zaštite od prenapona. To je obično povezano s podesivim izlazom i zaštićenim krugom ili opterećenjem. SF-ovi koji djeluju na bazi tranzistora upravljaju izlaznom strujom i naponom. Zaštitni uređaj isključuje opremu kad napon premaši zadanu vrijednost.
Zaštita od prenapona pomoću odvodnika prenapona
Grmljavinske oluje, kvazi stacionarni i preklopni prenaponi utječu na performanse električne opreme. Glavni zaštitni uređaji su RV (vrata odvodnici) i prenaponski odvodnici (nelinearni odvodnici prenapona). Pouzdanost njihovog rada ovisi o:
- Izbor broja uređaja, njihovih parametara i lokacije.
- Unutarnja zaštita od prenapona samog odvodnika koji nije zaštićen od ove vrste izloženosti.
- Testovi u normalnim uvjetima, ne bi trebali probiti.
Odvodnici prenapona (varistor) sastoje se od sloja otpora i iskre za spojeve. Ova shema povezivanja mijenja karakteristike u vlažnom okruženju, tako da su hermetički zatvorene. Ova vrsta odvodnika djeluje tiho i ne stvara emisije plinova i plamena.
Fenomen prenapona u našim mrežama nije neuobičajen, sustavi za napajanje su zastarjeli, jer nisu dizajnirani za moderni povećani životni standard potrošača. Napuhani naponi potrošnje električne energije uništavaju istrošene mreže, uslijed čega pada napona sve češće i češće.
Ukratko, treba reći da su metode zaštite od prenapona, naravno, dizajnirane da zaštite od oštećenja visokonaponske opreme i ljudi, ali ne daju 100% jamstvo. Tijekom grmljavinske oluje i prebacivanja događaja na mreži najbolja je zaštita uvijek potpuno isključivanje skupe opreme iz mreže.
