Ochrona przeciwprzepięciowa sieci

Zabezpieczenie przeciwprzepięciowe jest funkcją zasilacza, który wyłącza urządzenie, gdy napięcie przekroczy określony parametr. Przepięcia mogą wystąpić w samym źródle lub w sieciach rozdzielczych i trwać tylko kilka milisekund, ale nawet tak krótkotrwała manifestacja wpływu elektromagnetycznego na urządzenia gospodarstwa domowego jest śmiertelna, szczególnie w przypadku sprzętu elektronicznego zawierającego elementy półprzewodnikowe.

Przyczyny awarii w domowej sieci elektrycznej

Główne czynniki przeciążeń w sieci 220 i 380 woltów:

• wyładowania piorunowe, błyskawice - zjawiska o największej energii na Ziemi;
• niewłaściwe działanie sprzętu i niski poziom kwalifikacji personelu sieci energetycznej;
• naruszenie przepisów bezpieczeństwa podczas pracy instalacji elektrycznych, w wyniku czego konsument nie będzie miał 220 V, ale 380 V lub mniej niż 110 V;
• iskra elektryczności statycznej;
• przerwanie drutu;
• napięcie udarowe spowodowane burzą w linii elektroenergetycznej;
• różnice w prądzie w sieci wynikające z jednoczesnego włączenia dużej liczby urządzeń i urządzeń.

Konsekwencje gwałtownego wzrostu sieci

Narażenie na warunki przepięcia może całkowicie uszkodzić sprzęt elektryczny, spowodować nieprawidłowe działanie urządzeń, doprowadzić do pożaru, a czasem nawet eksplozji. Pod względem liczby przypadków drugie miejsce w kraju zajmują pożary spowodowane przepięciami w sieci, gdy prąd natychmiast wzrasta do setek tysięcy amperów, ogromna ilość ciepła jest uwalniana gwałtownie w okablowaniu lub urządzeniach, a następnie następuje zapłon ich izolacji lub produktów z tworzyw sztucznych.

Skoki napięcia mają szkodliwy wpływ na wszystkie domowe urządzenia elektryczne, można je zabezpieczyć wyłącznie za pomocą specjalnego urządzenia zabezpieczającego przed przepięciem.

Rodzaje urządzeń ochronnych

Aby poradzić sobie ze spadkami napięcia w sieci, istnieje wiele różnych urządzeń, które można łatwo zainstalować samodzielnie. Produkty pomagają chronić Twój dom i bliskich tak skutecznie, jak to możliwe, przed sytuacjami awaryjnymi spowodowanymi przepięciem w sieci.

Istnieje kilka rodzajów urządzeń przeciwprzepięciowych:

1. Stabilizator napięcia - kontroluje wielkość napięcia sieciowego.
2. Zasilacz bezprzerwowy (UPS) - urządzenie do awaryjnego utrzymywania wydajności sprzętu po wyłączeniu głównego źródła, wykonane na zasadzie zapasowej baterii. UPS wciąż różni się od autonomicznego systemu zasilania, ponieważ zapewnia błyskawiczną ochronę, zasilając urządzenie z baterii. Czas działania awaryjnego zasilacza UPS jest bardzo krótki (kilka minut), ale wystarcza to do uruchomienia innego źródła lub prawidłowego odłączenia urządzeń od sieci.
3. Wyłącznik automatyczny to urządzenie elektryczne o funkcjach podobnych do bezpiecznika. Zabezpieczenie przepięciowe sieci najprostszych wyłączników zapewnia solenoid, który jest aktywowany przez nadmierny wzrost prądu. Małe bezpieczniki są szeroko stosowane zamiast bezpieczników do ochrony systemów elektrycznych w domach i mieszkaniach.
4. Ochrona przeciwprzepięciowa to urządzenie ochronne z wbudowanym obwodem elektronicznym, które chroni je przed zakłóceniami impulsowymi, niskimi i wysokimi częstotliwościami poprzez ich wygładzenie.
5. Nieliniowy tłumik przepięć (OPN) - urządzenie, które chroni sprzęt przed przełączaniem przepięć i wyładowań atmosferycznych, jest najlepszym sposobem ochrony.
6. Transformatory (obniżające i podwyższające) - zmień napięcie na pracujące, gdy następuje regularne obniżenie lub wzrost napięcia w sieci, z powodu którego urządzenia nie mogą działać z pełną siłą.
7. Wyłączniki różnicowoprądowe (RCD) są najczęstszym sposobem ochrony ludzi przed niebezpieczeństwem porażenia prądem podczas dotykania urządzeń i sprzętu pod napięciem, a także ochrony przed pożarem spowodowanym prądami upływowymi. Inne środki ochrony nie mogą wykonywać tych funkcji, ponieważ reagują tylko na przeciążenie sieci.

Źródła hałasu impulsowego

Szum impulsowy (IP) powstaje w wyniku chwilowego nagłego wzrostu napięcia w sieci elektrycznej o amplitudzie większej niż 4-6 tysięcy V. IP są w postaci pojedynczego lub wielokrotnego (impulsu) przemiennych impulsów. Jest to najczęstsza „choroba” sieci elektroenergetycznych i powoduje nieodwracalne uszkodzenie elementów elektronicznych urządzeń gospodarstwa domowego. Ochrona przed IP - zasilanie urządzenia za pomocą ochronników przeciwprzepięciowych. Inne systemy ochrony elektrycznej praktycznie nie są skonfigurowane do ochrony przed IP, dlatego nie mogą tego zapewnić.

Istnieją źródła własności intelektualnej:

1. Źródła naturalne - w pobliżu pioruny uderzają sieci elektryczne (powietrzne lub podziemne), zasięg do 20 km.
2. Sztuczne źródła - procesy przełączania podczas zarządzania operacyjnego systemami przesyłu energii (włączanie / wyłączanie) oraz sytuacje awaryjne w podstacjach transformatorowych.

Według danych operacyjnych najczęstsze są IP o charakterze technogenicznym, co tłumaczy się stopniem pogorszenia sieci i dużym obciążeniem konsumentów.

Klasy bezpieczeństwa IP

W zależności od mocy impulsu urządzenia chroniące przed IP dzielą się na klasy:

• ochrona odgromowa - 0 (A);
• osłona wejściowa do budynku I (B);
• rozdzielnice elektryczne do pomieszczeń - II (C);
• sprzęt zgodny z GOST-III (D).

Urządzenie przeciwprzepięciowe (SPD)

Istnieją SPD - warystory i ograniczniki różnych konstrukcji, zwykle posiadające wskaźniki sygnalizujące wyłączenie. Warystory mają pewne wady: po wyzwoleniu muszą ostygnąć, co zmniejsza poziom gotowości ochrony odgromowej podczas powtarzających się uderzeń pioruna. Są one montowane na szynie DIN, więc w razie potrzeby można je łatwo wymienić.

Zabezpieczenie nadnapięciowe i niezawodność urządzenia zależą od wydajności uziemienia o jednakowych potencjałach TN-S lub TN-CS, separacji przewodu ochronnego i 0-żyłowego. SPD jest instalowany w odstępach co 10 m nad kablem, co zapewnia obliczoną sekwencję działania SPD.

Na liniach lotniczych SPD jest instalowany z ograniczników i wkładek topliwych, we wspólnej osłonie domowej - warystory klasy. I, II, a na podłogach - klasa III. W razie potrzeby dodatkowe gniazda ochronne są wyposażone w przedłużacze sieciowe.

Urządzenie przeciwprzepięciowe 220 V do domu

Ochrona przeciwprzepięciowa 220 V to zadanie, które musisz sam rozwiązać: pomyśl głową i złóż własną ochronę. Nowoczesne urządzenia domowe i komputerowe działają bezpiecznie od 190 do 240 V. Udar napięcia powoduje katastrofalne skutki dla sprzętu, gdy napięcie natychmiast wzrasta kilkakrotnie i gwałtownie spada.

Najczęstsze przyczyny przepięcia:

• jednoczesne wyłączenie / włączenie dużej liczby urządzeń;
• uszkodzenie przewodu 0;
• uderzenie pioruna w linie energetyczne;
• zerwanie drutu przez obiekt zewnętrzny;
• naruszenia schematu połączeń w osłonie.

Przemysł produkuje dużą listę urządzeń, które mogą niezawodnie zapewnić ochronę przed przepięciem w sieci 220 V, urządzenia gospodarstwa domowego - przed uszkodzeniem i wysokimi parametrami sieci:

1. Przekaźnik monitorowania napięcia jest instalowany, gdy spadki napięcia występują rzadko. ILV - urządzenie, które wyłącza obwód elektryczny, gdy zmienia się różnica potencjałów i włącza się, gdy parametry sieci ulegają normalizacji, musi mieć własną moc przekraczającą całkowitą moc podłączonego sprzętu.
2. DPN (czujnik napięcia różnicowego) jest wyzwalany, gdy zmienia się różnica potencjałów. DPN powoduje wyciek prądu, jest już wykrywany przez inną maszynę - RCD, odłącza również sieć.

Regulatory napięcia

Do normalnej pracy urządzeń elektrycznych napięcie musi być utrzymywane w zakresie od 190 V do 240 V.Ochrona przeciwprzepięciowa występuje, gdy zostaną przekroczone dopuszczalne parametry, na przykład spowodowane pracami spawalniczymi wykonanymi w pobliżu domu lub pojawieniem się prądu zwarciowego w ogólnej sieci elektrycznej domu. W takim przypadku stabilizator natychmiast wyłącza prąd. Po ustabilizowaniu sieci urządzenie ochronne niezależnie dostarcza napięcie do urządzeń odbiorcy.

Ochronniki przeciwprzepięciowe

Jeśli filtr nie poradzi sobie z zakłóceniami, wówczas wyłącza zasilanie przez wbudowany bezpiecznik. Ochronę przeciwprzepięciową stosuje się w wielopoziomowych domowych sieciach komputerowych. Zespół obwodów przeciwprzepięciowych zapewnia jedną z najłatwiejszych, najtańszych i najbardziej skutecznych metod ochrony przed przepięciem. Jest to zwykle związane z regulowaną mocą wyjściową i zabezpieczonym obwodem lub obciążeniem. SF działające na bazie tranzystora kontrolują prąd wyjściowy i napięcie. Urządzenie zabezpieczające wyłącza urządzenie, gdy napięcie przekroczy ustawioną wartość.

Ochrona przeciwprzepięciowa za pomocą ograniczników przepięć

Burze z piorunami, quasi-stacjonarne i przepięcia przełączające wpływają na działanie urządzeń elektrycznych. Głównymi urządzeniami ochronnymi są RV (ograniczniki przepięć) i ograniczniki przepięć (nieliniowe ograniczniki przepięć). Wiarygodność ich pracy zależy od:

• Wybór liczby urządzeń, ich parametrów i lokalizacji.
• Wewnętrzna ochrona przeciwprzepięciowa samego ogranicznika, który nie jest chroniony przed tego rodzaju narażeniem.
• Testy w normalnych warunkach nie powinny się przebić.

Ograniczniki przepięć (warystor) składają się z rezystora i iskiernika połączonych szeregowo. Ten schemat połączeń zmienia właściwości w wilgotnym otoczeniu, dzięki czemu są hermetycznie zamknięte. Ten typ ogranicznika działa cicho i nie wytwarza emisji gazu i płomienia.

Zjawisko przepięcia w naszych sieciach nie jest rzadkie, systemy zasilania są przestarzałe, ponieważ nie zostały zaprojektowane z myślą o nowoczesnym podwyższonym standardzie życia konsumentów. Napompowane obciążenia zużycia energii elektrycznej niszczą zużyte sieci, w wyniku których coraz częściej występują spadki napięcia.

Podsumowując, należy powiedzieć, że metody ochrony przed przepięciem mają oczywiście na celu ochronę przed uszkodzeniem przez urządzenia wysokiego napięcia i ludzi, ale nie dają 100% gwarancji. Podczas burzy i przełączania w sieci najlepszym zabezpieczeniem zawsze jest całkowite odłączenie drogiego sprzętu od sieci.