Protezione da sovratensioni di rete

La protezione da sovratensione è una funzione dell'alimentatore che spegne l'apparecchiatura quando la tensione supera un parametro specificato. Le sovratensioni possono verificarsi nella fonte stessa o nelle reti di distribuzione e durano solo pochi millisecondi, ma anche una tale manifestazione a breve termine di effetti elettromagnetici sugli elettrodomestici è fatale, specialmente per le apparecchiature elettroniche contenenti componenti a semiconduttore.

Le cause delle emergenze nella rete elettrica domestica

I principali fattori di sovraccarico nella rete 220 e 380 Volt:

• scariche di fulmini, fulmini - i fenomeni più ad alta energia sulla Terra;
• funzionamento improprio delle apparecchiature e basso livello di qualificazione del personale della rete elettrica;
• violazione delle norme di sicurezza durante il funzionamento degli impianti elettrici, a seguito della quale il consumatore non avrà 220 V, ma 380 V o meno di 110 V;
• scintilla di elettricità statica;
• rottura del filo aperto;
• sovratensione dovuta a un temporale nella linea elettrica;
• differenze di corrente nella rete dovute all'inclusione simultanea di un gran numero di dispositivi e apparecchiature.

Le conseguenze di un aumento della rete

L'esposizione a condizioni di sovratensione può danneggiare completamente le apparecchiature elettriche, causare malfunzionamenti dei dispositivi, provocare incendi e talvolta persino esplosioni. Per il numero di casi, il secondo posto nel paese è occupato dagli incendi causati dalle sovratensioni nella rete, quando la corrente sale istantaneamente a centinaia di migliaia di ampere, un'enorme quantità di calore viene bruscamente rilasciata nei cavi o nei dispositivi, seguita dall'accensione del loro isolamento o dei prodotti di plastica.

I picchi di corrente hanno un effetto dannoso su tutti gli elettrodomestici, possono essere protetti solo con uno speciale dispositivo di protezione da sovratensione.

Tipi di dispositivi di protezione

Per gestire le cadute di tensione di rete, ci sono molti dispositivi diversi che sono facili da installare da soli. I prodotti aiutano a proteggere la casa e i propri cari nel modo più efficiente possibile dalle emergenze causate da sovratensione di rete.

Esistono diversi tipi di dispositivi di protezione dalle sovratensioni:

1. Stabilizzatore di tensione: controlla le dimensioni della tensione di rete.
2. Gruppo di continuità (UPS) - un dispositivo per la manutenzione di emergenza delle prestazioni dell'apparecchiatura quando la fonte principale è spenta, realizzata secondo il principio di una batteria di riserva. L'UPS è ancora diverso da un sistema di alimentazione autonomo, in quanto fornisce una protezione ultrarapida, alimentando il dispositivo dalla batteria. Il tempo di funzionamento di emergenza dell'UPS è molto breve (diversi minuti), ma è sufficiente per avviare un'altra fonte o scollegare correttamente i dispositivi dalla rete.
3. L'interruttore automatico è un dispositivo elettrico con funzioni simili a un fusibile. La protezione da sovratensione della rete degli interruttori automatici più semplici è fornita da un solenoide, che viene attivato da un eccessivo aumento di corrente. I piccoli interruttori automatici sono ampiamente utilizzati al posto dei fusibili per proteggere i sistemi elettrici nelle case e negli appartamenti.
4. Il dispositivo di protezione da sovratensione è un dispositivo di protezione con un circuito elettronico incorporato per la protezione da interferenze di rete a impulsi, a bassa e ad alta frequenza, livellandole.
5. Soppressore di sovratensione non lineare (OPN): un dispositivo che protegge le apparecchiature dalla commutazione di sovratensioni e fulmini è il miglior mezzo di protezione.
6. Trasformatori (step-down e step-up): cambiano la tensione in funzionamento, quando si verifica un abbassamento regolare o un aumento della tensione nella rete, a causa del quale i dispositivi non possono funzionare a piena potenza.
7. Gli interruttori automatici di corrente residua (RCD) sono i mezzi più comuni per proteggere le persone dal pericolo di scosse elettriche quando si toccano dispositivi e apparecchiature mentre sono sotto tensione, oltre a proteggere dagli incendi causati da correnti di dispersione. Altri mezzi di protezione non possono svolgere queste funzioni, poiché rispondono solo alla congestione della rete.

Fonti di rumore di impulso

Il rumore di impulso (IP) viene creato da un picco di tensione istantaneo nella rete elettrica con un'ampiezza superiore a 4-6 mila V. Gli IP hanno la forma di un singolo o multiplo (scoppio) di impulsi alternati. Questa è la "malattia" più comune delle reti elettriche e provoca danni irreparabili ai componenti elettronici degli elettrodomestici. Protezione contro IP - alimentazione dell'apparecchiatura mediante dispositivi di protezione da sovratensioni. Altri sistemi di protezione elettrica non sono praticamente configurati per la protezione contro IP, quindi non possono fornirlo.

Esistono fonti di IP:

1. Fonti naturali: fulmini nelle vicinanze con reti elettriche (aeree o sotterranee), fino a 20 km.
2. Fonti artificiali - processi di commutazione durante la gestione operativa dei sistemi di trasmissione di potenza (on / off) e situazioni di emergenza nelle sottostazioni del trasformatore.

Secondo i dati operativi, i più comuni sono IP di natura tecnogenica, che è spiegato dal livello di deterioramento delle reti e da un grande carico del consumatore.

Classi di sicurezza IP

A seconda della potenza dell'impulso, le apparecchiature per la protezione contro l'IP sono suddivise in classi:

• protezione contro i fulmini - 0 (A);
• schermo di piombo per l'edificio I (B);
• quadri elettrici per ambienti - II (C);
• equipaggiamento secondo GOST-III (D).

Surge Protection Device (SPD)

Esistono SPD: varistori e scaricatori di vari design, solitamente con indicatori che segnalano un arresto. I varistori presentano alcuni svantaggi: dopo lo scatto, devono raffreddarsi, il che riduce il livello di prontezza di protezione contro i fulmini durante i ripetuti fulmini. Sono montati su una guida DIN, quindi sono facili da sostituire se necessario.

La protezione da sovratensione e l'affidabilità del dispositivo dipendono dall'efficienza della messa a terra con potenziali uguali TN-S o TN-CS, separazione dei fili di protezione e 0. L'SPD è installato con incrementi di 10 m sul cavo, il che garantisce la sequenza di funzionamento calcolata dell'SPD.

Sulle linee aeree, un SPD è installato da scaricatori e inserti fusibili, nello scudo comune della casa - varistori di classe. I, II e ai piani - III classe. Se necessario, sono presenti prese di protezione aggiuntive sotto forma di prolunghe di rete.

Dispositivo di protezione da sovratensione 220V per la casa

La protezione da sovratensione a 220 V è il compito che dovrai risolvere da solo: pensa con la testa e assembla la tua protezione. Le moderne apparecchiature domestiche e informatiche funzionano in modo sicuro da 190 a 240 V. Un'impennata di tensione crea conseguenze devastanti per le apparecchiature quando la tensione aumenta istantaneamente diverse volte e diminuisce drasticamente.

Le cause più comuni di sovratensione:

• spegnimento / inclusione simultanea di un gran numero di dispositivi;
• danno al filo 0;
• fulmine nelle linee elettriche;
• rottura del filo da parte di un oggetto esterno;
• violazioni dello schema elettrico nella schermatura.

L'industria produce un ampio elenco di dispositivi in ​​grado di fornire una protezione affidabile contro la sovratensione di una rete a 220 V, elettrodomestici - da danni e parametri di rete elevati:

1. Un ILV (relè di monitoraggio della tensione) è installato quando cadute di tensione sono un evento raro. ILV - un dispositivo che spegne il circuito elettrico quando la differenza di potenziale cambia e si accende quando i parametri di rete si normalizzano, deve avere una propria potenza superiore alla potenza totale dell'apparecchiatura collegata.
2. DPN (sensore di tensione differenziale) viene attivato quando cambia la differenza di potenziale. DPN provoca una perdita di corrente, è già rilevata da un'altra macchina - RCD, disconnette anche la rete.

Regolatori di tensione

Per il normale funzionamento di apparecchiature elettriche, la tensione deve essere mantenuta nell'intervallo da 190 V a 240 V.La protezione da sovratensioni si verifica quando vengono superati i parametri consentiti, ad esempio, causati da lavori di saldatura eseguiti vicino alla casa o dalla comparsa di una corrente di corto circuito nella rete elettrica generale della casa. In questo caso, lo stabilizzatore spegne immediatamente l'elettricità. Dopo la stabilizzazione della rete, il dispositivo di protezione fornisce in modo indipendente tensione ai dispositivi del consumatore.

Protezioni contro le sovratensioni

Se il filtro non riesce a far fronte alle interferenze, spegne l'alimentazione tramite il fusibile incorporato. La protezione da sovratensione viene utilizzata per reti di computer domestiche multilivello. Il circuito di protezione da sovratensioni fornisce uno dei mezzi più facili, economici ed efficaci per la protezione da sovratensioni. Ciò è solitamente associato a un'uscita regolabile e a un circuito o carico protetto. Gli SF che funzionano sulla base di un transistor controllano la corrente e la tensione di uscita. Il dispositivo di protezione spegne l'apparecchiatura quando la tensione supera il valore impostato.

Protezione da sovratensioni mediante scaricatori di sovratensioni

Temporali, quasi stazionari e sovratensioni di commutazione influenzano le prestazioni delle apparecchiature elettriche. I principali dispositivi di protezione sono i camper (gate gate arresters) e gli scaricatori di sovratensioni (scaricatori di sovratensione non lineari). L'affidabilità del loro lavoro dipende da:

• La scelta del numero di dispositivi, dei loro parametri e posizione.
• Protezione contro le sovratensioni interne dello scaricatore stesso, che non è protetto da questo tipo di esposizione.
• Test in condizioni normali, non dovrebbero sfondare.

Gli scaricatori di sovratensioni (varistore) sono costituiti da un resistore e da una scintilla collegata in serie. Questo schema di connessione modifica le caratteristiche in un ambiente umido, quindi sono sigillate ermeticamente. Questo tipo di scaricatore funziona silenziosamente e non produce emissioni di gas e fiamme.

Il fenomeno della sovratensione nelle nostre reti non è raro, i sistemi di alimentazione non sono aggiornati, poiché non sono progettati per il moderno standard di vita dei consumatori. Carichi gonfiati di consumo di elettricità distruggono le reti logore, a causa delle quali si verificano sempre più spesso cadute di tensione.

Riassumendo, va detto che i metodi di protezione da sovratensione, ovviamente, sono progettati per proteggere da danni causati da apparecchiature e persone ad alta tensione, ma non offrono una garanzia al 100%. Durante i temporali e gli eventi di commutazione sulla rete, la migliore protezione è sempre la completa disconnessione di apparecchiature costose dalla rete.