Защита от перенапряжения сети 220в

Защита от перенапряжения — это функция источника питания, которая отключает оборудование, когда напряжение превосходит данный параметр. Перенапряжения могут появляться в самом источнике либо в распределительных сетях и продолжаться всего несколько миллисекунд, но даже настолько непродолжительное проявление электромагнитных воздействий на бытовые приборы гибельно, в особенности для электронного оборудования, содержащего полупроводниковые составляющие.

Предпосылки появления аварийных ситуаций в бытовой электросети

Главные причины перегрузок в сети 220 и 380 Вольт:

• грозовые разряды, молнии — самые высокоэнергетические явления на Земле;
• некорректная эксплуатация оборудования и малый уровень квалификации персонала электросети;
• нарушение правил техники безопасности при эксплуатации электроустановок, в итоге чего у потребителя будет не 220 В, а 380 В либо наименее 110 В;
• искра статического напряжения;
• обрыв нулевого провода;
• импульсное напряжение из-за попадания грозы в линию электропередач;
• перепады тока в сети из-за одновременного включения огромного количества устройств и оборудования.

Последствия перенапряжения в сети

Воздействие состояния перенапряжения может стопроцентно вывести из строя электрическое оборудование, вызывать сбои в работе устройств, привести к пожарам, а иногда и к взрывам. По количеству случаев 2-ое место в стране занимают пожары, вызванные перенапряжениями в сети, когда ток одномоментно вырастает до сотки тыщ ампер, резко выделяется неограниченное количество тепла в проводке либо устройствах, с последующим воспламенением их изоляции либо пластмассовых изделий.

Перепады напряжения гибельно оказывают влияние на все бытовые электроприборы, защитить их можно только применяя особое устройство защиты от перенапряжения.

Виды защитных устройств

Для борьбы с сетевыми перепадами напряжения существует много разных устройств, которые просто установить без помощи других. Изделия помогают очень отлично защитить свой дом и близких людей от аварийных ситуаций, вызванных перенапряжением сети.

Существует некоторое количество видов защитных устройств от перенапряжения:

1. Стабилизатор напряжения — держит под контролем размер сетевого напряжения.
2. Источник бесперебойного питания (ИБП) — устройство аварийного поддержания работоспособности оборудования при выключении основного источника, выполнен по принципу запасного аккума. ИБП все таки отличается от автономной системы питания, так как обеспечивает моментальную защиту, питая устройство от энергии батарей. Время аварийной работы ИБП очень куцее (пару минут), но этого довольно для пуска другого источника либо правильного отключения устройств от сети.
3. Автоматический выключатель – электрическое устройство с функциями, подобными функции плавкого предохранителя. Защита от перенапряжения сети самых обычных выключателей обеспечивается соленоидом, который активизируется чрезмерным повышением тока. Малые автоматические выключатели обширно применяются заместо плавких предохранителей для защиты электрических систем в домах и квартирах.
4. Сетевой фильтр – защитное устройство со интегрированной электронной схемой защиты от импульсных, низко- и высокочастотных сетевых помех методом их сглаживания.
5. Ограничитель перенапряжения нелинейный (ОПН) — устройство, защищающее оборудование от коммутационных перенапряжений и молний, является наилучшим средством защиты.
6. Трансформаторы (понижающие и повышающие) — изменяют напряжение до рабочего, когда в сети наблюдается постоянная просадка либо подъем напряжения, из-за чего приборы не могут работать в полную силу.
7. Устройства защитного отключения (УЗО) — более распространенные средства защиты людей от угрозы удара электрическим током при касании устройств и оборудования под напряжением, также для защиты от пожара, вызванного токами утечки. Другие средства защиты эти функции делать не могут, так как реагируют лишь на перегрузку сетей.

Источники появления импульсных помех

Импульсная помеха (ИП) создается моментальным всплеском напряжения в электросети с амплитудой более 4–6 тыс. В. ИП бывают в виде одиночного либо огромного количества (пачки) чередующихся импульсов. Это часто встречающаяся «болезнь» электросетей и наносит неисправимый вред электронным компонентам домашней техники. Защита от ИП — питание оборудования при помощи сетевых фильтров. Другие системы защиты электрического оборудования фактически не настроены на защиту от ИП, потому не могут ее обеспечить.

Различают источники ИП:

1. Природные источники — удары молний вблизи с электросетями (воздушными либо подземными), зона деяния до 20 км.
2. Техногенные источники — процессы коммутации в период оперативного управления системами электропередач (включения/выключения) и аварийных ситуаций на трансформаторных подстанциях.

Согласно оперативным данным, более нередко встречаются ИП техногенного нрава, что объяснимо уровнем изношенности сетей и большой потребительской нагрузкой.

Классы безопасности оборудования по защите от ИП

Зависимо от мощности импульса, оборудование по защите от ИП делится на классы:

• молниезащита — 0 (А);
• вводный щит для сооружения I (B);
• электрощиты для помещений — II (C);
• оборудование по ГОСТ- III (D).

Устройство защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП)

Различают УЗИП — варисторы и разрядники разных конструкций, обычно имеющие индикаторы, подающие сигнал об выключении. Варисторы владеют определенными недочетами: после срабатывания они должны остыть, что понижает уровень готовности грозозащиты при многократных ударах молний. Они крепятся на DIN-рейку, потому их просто поменять в случае необходимости.

Защита от перенапряжения и надежность использования устройства находится в зависимости от эффективности заземления с равными потенциалами TN-S либо TN-CS, разделением защитного и 0-провода. УЗИП устанавливают с шагом 10 м по кабелю, чем обеспечивается расчетная последовательность срабатывания УЗИП.

На воздушных линях УЗИП устанавливается из разрядников и плавких вставок, в общем домовом щитке — варисторы кл. I, II, а на этажах — III кл. По мере надобности дополнительной защиты розетки оборудуют в виде сетевых удлинителей.

Устройство защиты от скачков напряжения 220 вольт для дома

Защита от перенапряжения 220 В – это та задачка, которую придется решать самим: мыслить головой и собирать защиту своими руками. Современная бытовая и вычислительная техника неопасно работает от 190 до 240 В. Скачок напряжения делает разрушительные последствия для техники, когда напряжение одномоментно возрастает в разы и резко падает.

Более распространенные предпосылки перенапряжения:

• одновременное отключение/включение огромного количества устройств;
• повреждение 0-провода;
• попадание молнии в ЛЭП;
• обрыв провода наружным объектом;
• нарушения схемы подключения проводов в щите.

Индустрия выпускает большой перечень устройств, способных довольно накрепко обеспечить защиту от перенапряжения сети 220 В, бытовых устройств — от повреждения и больших характеристик сети:

1. РКН (реле контроля напряжения) инсталлируются, когда перепады напряжения — явление редчайшее. РКН – устройство, отключающий электрическую цепь при изменении разности потенциалов и включающий, когда характеристики сети нормализуются, обязан иметь свою мощность, превосходящую общую мощность присоединенного оборудования.
2. ДПН (датчик перепадов напряжения) срабатывает при изменении разности потенциалов. ДПН вызывает утечку тока, ее обнаруживает уже другой автомат – УЗО, он же и отключает сеть.

Стабилизаторы напряжения

Для обычной эксплуатации электрооборудования напряжение должно поддерживаться в спектре от 190 В и до 240 В. Защита от импульсных перенапряжений происходит при превышении допустимых характеристик, к примеру вызванных сварочными работами, выполняемыми неподалеку от дома, либо появлениями тока недлинного замыкания в общей домовой электросети. В данном случае стабилизатор одномоментно отключает электричество. После стабилизации сети защитное устройство без помощи других подает напряжение на приборы потребителя.

Сетевые фильтры

Если фильтр не может совладать с помехами, то он отключает питание интегрированным предохранителем. Защита от перенапряжения применяется для бытовых многоуровневых компьютерных сетей. Схема сетевого фильтра обеспечивает один из самых обычных, дешевеньких и действенных методов защиты от перенапряжения. Как правило это связано с регулируемым выходом и защищенным контуром либо нагрузкой. СФ, функционирующие на базе транзистора, управляют выходным током и напряжением. Устройство защиты отключает оборудование, когда напряжение превосходит данное значение.

Защита от перенапряжения с внедрением разрядников

Грозовые, квазистационарные и коммутационные перенапряжения действуют на работоспособность электрического оборудования. Главные защитные устройства — РВ (вентильные разрядники) и ОПН (нелинейные ограничители перенапряжений). Надежность их работы находится в зависимости от:

• Выбора числа устройств, их характеристик и места расположения.
• Внутренней защиты от перенапряжений самого разрядника, который не защищен от такового вида воздействия.
• Испытаний в обычных критериях, они не должны пробиваться.

Разрядники для защиты от перенапряжений (варистор) состоят из резистора и искрового просвета, соединенных последовательно. Такая схема подключения меняет свойства во увлажненной среде, потому их герметично закрывают. Этот вид разрядников срабатывает бесшумно и не дает выбросов газа и пламени.

Явление перенапряжения в наших сетях не уникальность, системы электроснабжения устарели, так как не рассчитаны на современный возросший бытовой уровень жизни потребителей. Раздувшиеся нагрузки употребления электричества разрушают изношенные сети, в итоге чего перепады напряжения случаются все почаще и почаще.

Подводя результат, следует сказать, что способы защиты от перенапряжения, естественно, рассчитаны на защиту от поражения высочайшим напряжением оборудования и людей, но не дают гарантии на 100%. Во время грозы и коммутационных явлений в сети наилучшая защита всегда — это полное отключение от электросети дорогостоящего оборудования.

Устройство защиты от перенапряжения

В конструкцию всех современных бытовых устройств входят чувствительные электронные составляющие. В итоге, невзирая на все положительные свойства и высочайшие технические свойства, данное оборудование очень негативно реагирует на перепады напряжения. Подобные скачки находятся во всех электрических сетях и на сто процентов убрать их фактически нереально. Потому, дабы сберечь дорогостоящую технику, нужна устройство защиты от перенапряжения.

Предпосылки появления и опасность скачков напряжения

В момент перепада напряжения в электрических сетях его амплитуда меняется на маленький промежуток времени. После чего она стремительно восстанавливается с параметрами, приближенными к исходному уровню.

Схожий импульс электрическим током длится практически в течение нескольких миллисекунд, а его появление обосновано следующими причинами:

• Грозовые разряды. Вызывают скачки напряжения до нескольких киловольт, которые не сумеет выдержать ни один устройство. Подобные перепады часто становятся предпосылкой отключения сети и пожара.
• Перенапряжение, вызываемое процессами коммутации, когда подключаются либо отключаются потребители с высочайшей мощностью.
• Явление электростатической индукции при подключении электросварки, коллекторного электродвигателя и другого аналогичного оборудования.

Опасность последствий от перенапряжений наглядно отражается на рисунке, где грозовой и коммутационный импульсы значительно отличаются от номинального сетевого напряжения. Изоляционный слой в большинстве проводов рассчитан на значимые перепады и пробоев обычно не случается. Нередко импульс действует очень недолго и напряжение, проходя через блок питания и стабилизатор, просто не успевает подняться до критичного уровня.

Время от времени слой изоляции сети 220 В может не выдержать растущего напряжения. В итоге случается пробой, сопровождающийся возникновением электрической дуги. Для потока электронов появляется свободный путь в виде микротрещин, а проводником служат газы, наполняющие микроскопичные пустоты. Этот процесс сопровождается выделением огромного количества тепла, под действием которого токопроводящий канал расширяется еще более. Из-за постепенного нарастания тока, срабатывание защитной автоматики мало запаздывает, и этих нескольких мгновений полностью хватает, дабы вывести из строя в личном доме всю проводку.

Необыкновенную опасность представляют завышенное и пониженное напряжение, находящееся в таком состоянии длительное время. В главном это происходит из-за аварийных ситуаций, которые нужна убрать, дабы ток пришел в норму. Других методов нормализации и каких-то особых устройств, защищающих от этого явления, не существует.

Долгие перенапряжения и провалы из-за недочета напряжения

Обычно, предпосылкой долгих перенапряжений в сетях становится обрыв нулевого провода. В данном случае нагрузка на фазные жилы распределяется неравномерно, что приводит к перекосу фаз, когда разность потенциалов сдвигается к проводнику с критической нагрузкой.

Термическое реле для электродвигателя

Таким макаром, неравномерный трехфазный ток, воздействуя на нулевой кабель, находящийся без заземления, содействует концентрации на нем лишнего напряжения. Этот процесс будет длиться до полного устранения неисправности либо до того времени, пока линия совсем не выйдет из строя.

Другим небезопасным состоянием сети является провал либо недочет напряжения. Подобные ситуации очень нередко появляются в сельской местности. Сущность явления заключается в падении напряжения ниже допустимой величины. Такие проседания представляют суровую опасность и реальную опасность для оборудования. Многие современные приборы оборудованы несколькими блоками питания и недостающее напряжение приводит к краткосрочному выключению 1-го из них.

В итоге, последует немедленная реакция электронной аппаратуры в виде ошибки, выведенной на экран, и полной остановки рабочего процесса. Если схожая ситуация сложилась с отопительным котлом в зимнее время года, тогда отопление дома будет прекращено. Убрать делему может быть при помощи стабилизатора, фиксирующего такие проседания и поднимающего напряжение до номинальной величины.

Виды и принцип деяния защитных устройств

Защита электрической сети от скачков напряжения может осуществляться различными методами. Более распространенными и действенными числятся следующие:

• Молниезащитные системы.
• Стабилизаторы напряжения.
• Датчики завышенного напряжения, применяемые вместе с УЗО. В случае проблем они вызывают токовую утечку, под воздействием которой произойдет срабатывание защитного устройства.
• Реле перенапряжения.

Похожие функции делают блоки бесперебойного питания, при помощи которых компы подключаются к домашней сети. Данные приборы не защищают от перенапряжений, они действуют как батареи, позволяя выполнить обычное выключение компьютера и сохранить подходящую информацию в случае неожиданного отключения света. Стабилизировать напряжение это устройство не может.

Под действием молнии появляются электрические импульсы. Защита от их негативного воздействия осуществляется методом установки грозозащитного разрядника, применяемого вместе с УЗИП – устройством защиты от импульсных перенапряжений. Он также известен, как автомат для защиты от перенапряжения. Не считая того, нужно обеспечить дополнительную безопасность от электронного потока с параметрами, отличающимися от рабочих черт данной сети. Для этих целей применяются особые датчики, применяемые с УЗО, и реле защиты от перенапряжения. Предназначение и механизм работы данных устройств не такие, как у стабилизатора.

Основной функцией обоих компонент является прекращение подачи электрического тока, когда перепад напряжения превзойдет наибольшее значение, определенное паспортными техническими показателями этих устройств. После того как характеристики сети нормализуются, реле врубается без помощи других и возобновляет подачу тока.

Молниезащита от перенапряжений

Защитные системы против грозовых разрядов могут быть устроены различными методами, зависимо от технических критерий.

Видео: Надежная защита от перепадов напряжения. Устройство защиты Барьер.