Как защитить бытовую технику от перепадов напряжения в электрической сети

Современные устройства имеют функцию отключения питания, когда напряжение в сети достигает предельного значения. Подача питания восстанавливается, когда входное напряжение восстанавливается до приемлемого уровня.

7 советов по защите сети от перенапряжения в квартире и доме

Существует три основные причины перенапряжения в сети: удары молнии, обрыв проводов и нулевое напряжение. Обычным результатом является выход из строя дорогостоящего оборудования, но это только в лучшем случае. Короткое замыкание, пожар или опасная для жизни ситуация приводят к самым печальным результатам. Погода и некоторые чрезвычайные ситуации находятся вне нашего контроля, но у нас все же есть возможность защитить себя от последствий. Давайте узнаем, как защитить свою квартиру и дом от перенапряжения и скачков напряжения.

последствия перенапряжения в сети

Стандартное напряжение для однофазной сети в квартире – 220 вольт, но ГОСТ 29322-2014 допускает погрешность до 10%, поэтому в наших сетях напряжение может колебаться от 198 до 242. Все, что выше или ниже, уже опасно.

В чем причина скачков напряжения в сети? Существует несколько причин:

  • Удар молнии в подстанцию, линии электропередач или части дома, при этом сила тока достигает 200 кА;
  • Включение мощного оборудования или одновременная работа нескольких электроприборов в жилом доме;
  • Нарушение контакта нейтрали, что может вызвать скачок напряжения от 110 до 360 В. Одна из причин отказа нейтрального контакта связана с увеличением количества используемых приборов. Многие дома были спроектированы и построены в эпоху, когда не было так много бытовой техники. Сегодня в утренние часы в каждом доме включено множество электроприборов: плиты, чайники, пылесосы, стиральные машины, обогреватели, бойлеры и т.д. Кабели часто работают на максимальной мощности, поэтому утром и вечером они перегреваются, затем становятся очень холодными, в результате чего проводник ослабевает и нулевой контакт может полностью сгореть;
  • Обрыв кабеля из-за погоды, аварии. Напряжение сети может скакать несколько раз;
  • Неправильное подключение проводов в панели управления;

причины перенапряжения в сети

Высокое напряжение может вызвать искрение в диэлектрическом слое с последующей дугой, что может привести к пожару. Слишком низкое напряжение также может быть опасным. Холодильник, например, будет труднее запустить, что повлияет на его работу.

В целом, устройства работают в диапазоне от 200 до 240 вольт, но часто, даже при не очень больших отклонениях от “идеального” диапазона напряжения в 220 вольт, повреждают их. В результате перенапряжения что-то может “перегореть”, что не покрывается гарантией.

Следующие принципы помогут защитить вашу квартиру и дом от вредного воздействия скачков напряжения:

  • Для прерывания питания в случае внезапного повышения напряжения,
  • Для отвода избыточного электрического потенциала в цепь заземления,
  • Для стабилизации входного напряжения до идеального уровня 220 В.
Читайте также:
Душевая комната с санузлом и душевой кабиной: что учесть в дизайне

Конечно, для защиты домашней сети лучше применить глобальный подход, полностью перестроить электросистему, но в многоквартирном доме, например, это сделать крайне сложно. Десятки жильцов никогда не согласятся платить вместе, поэтому действовать нужно на месте, в самой квартире. Для частных владельцев все немного проще.

Помогут ли заглушки или предохранители? Вилки долгое время были единственной защитой от короткого замыкания и перегрева. На смену им пришли более практичные выключатели. Конечно, они важны и защищают вашу сеть в определенных ситуациях, но они не защищают вас от молнии или высокого напряжения.

Защита от перенапряжений в быту — все типы, все достоинства/недостатки

Когда речь идет о перенапряжении электричества, как я могу защитить свое имущество (и себя)? Какие бывают перенапряжения?

Повышенное напряжение
Это постоянное или кратковременные превышение напряжения свыше допустимого допустимого, которым является 230/400 вольт +/-10% (ГОСТ).
Оно представляет опасность для бытовой техники. Может пострадать как блок питания, так и вся внутренняя электроника, на случай если встроенные в блок защиты не справятся.
Самые частые причины появления — неравномерная нагрузка на фазы (перекос) и обрыв нулевого проводника.

Пониженное напряжение
Это постоянное или кратковременное понижение напряжения ниже допустимого, которым является 230/400 вольт +/-10% (ГОСТ).
Хоть и не является перенапряжением, но упомянуть о нем стоит. Для современной бытовой техники с импульсными блоками питания оно не представляет опасности. Более того, в большинстве случаев блоки питания сейчас устанавливаются универсальные «глобальные», т. е. поддерживают весь диапазон мировых напряжений 100-240 вольт.
У приборов не содержащих импульсные блоки, возникают проблемы в связи с потерей мощности. ТЭНы (отопление, электрочайник, варочные панели и т.д.) просто теряют выдаваемую мощность, а к примеру компрессоры могут перестать стартовать из-за нехватки пусковой мощности.
Про последнее скажу больше. Ранее, на старых моделях холодильников, длительное пониженное напряжение часто приводило к пожару. Реле на включение компрессора срабатывало, а у мотора не хватало сил провернуть его на старте. В итоге он стоял в одном положении и под напряжением, что приводило к разогреву и возгоранию его самого или чего-либо вокруг. Именно так сгорели многие дачи.
Тоже самое касается высокомощной техники с электродвигателями. Например воздушный компрессор в гараже (без электронного управления) может точно так же как и старый холодильник «не завестись» и стоять под напряжением пока не полыхнет мотор.

Читайте также:
Деревянный потолок в квартире

Импульсные взмахи:

Это короткие и очень мощные всплески (иногда более 1000 вольт), отсюда и название.

Коммутационные
Происходят при рабочих процессах на подстанциях. Их естественно стараются сгладить, но они все равно есть.

Аварийные
Неисправности на подстанциях. Попадание молнии в воздушную сеть.

Коммутационные пагубно влияют на блоки питания в бытовой технике, при значительных «всплесках» могут вылетать внутренние предохранители и варисторы.
Аварийные способны превращать в пепел не просто то что включено в розетку, но даже электрощиты и саму проводку. Нередко заканчиваются пожаром.

Реле напряжения

Отключает фазу если напряжения выходят за заданный параметр.
Бывают как моноблочные так и раздельные, реле управления + контактор который коммутирует силовую часть.

Моноблок .

— способность восстановления подачи энергии после срабатывания
— часто имеют расширенный функционал (например контроль тока)
— компактны и занимают мало места в щите
— защищают от высокого и от низкого напряжения
— низкая стоимость

— низкая надежность и ресурс
— низкая коммутационная способность
— ограничения по мощностным показателям
— отсутствие защиты от импульсных перенапряжений

Бюджетные решения распространены не потому, что они правильные, а просто потому, что они дешевые и “есть экран”. К сожалению, большинство таких продуктов приносят больше вреда, чем пользы.

Следует понимать, что это наше местное “изобретение”. Крупные европейские бренды (за редким исключением) вообще не выпускают такую продукцию по причинам, указанным выше.

На основании моих собственных тестов и измерений, а также заключений тех, кто использует эти продукты, можно сделать следующие выводы:

— не использовать моноблочные реле напряжений с вводными автоматами выше С40
— обязательно устанавливать байпас рубильник для быстрого восстановления питания когда это чудо вдруг внезапно сдохнет

Решение, которое сложнее и дороже. Но оно надежно и долговечно.

— способность восстановления подачи энергии после срабатывания
— высокая надежность и ресурс
— любая мощность и коммутационная способность (зависят от применяемого контактора)
— защищают от высокого и от низкого напряжения

— занимают много места в щите
— высокая стоимость в сравнении с мноноблочными (само реле + контактор)
— меньшая скорость срабатывания в сравнении с мноблочным реле
— проблемы с работоспособностью при низких напряжениях (зависит от модели контактора)
— отсутствие защиты от импульсных перенапряжений

Читайте также:
Выбор автомата по мощности 320в, 220в нагрузки: как подобрать и рассчитать мощность, номинал автоматов по току

Разрядник для молнии.

Он отключает подключенное устройство (например, сетевой выключатель), если напряжение превышает допустимое значение. Существуют также триггеры пониженного напряжения, которые срабатывают при возникновении пониженного напряжения.

— высокая надежность и ресурс
— не влияет на мощность и коммутационную способность (они зависят от присоединенного устройства)
— занимают крайне мало места в щите
— низкая стоимость

— неспособность восстановления подачи энергии после срабатывания
— отсутствие защиты от импульсных перенапряжений

Защита от перегрузки (устройство защиты от перенапряжения)

Это либо газовый разрядник, либо варистор, в зависимости от типа и конструкции. Модуль защиты от перенапряжений подключается к фазе, нулю и земле, сразу после входного автоматического выключателя. Перенапряжения на входе резко снижают его сопротивление, замыкая фазу и/или ноль на землю, не позволяя перенапряжению пройти за его пределы в проводку здания.

— защита от всевозможных импульсных перенапряжений
— любая мощность и коммутационная способность (УЗИП подключается к сети параллельно)
— крайне высокая скорость срабатывания

— не защищает от постоянного повышенного напряжения, только от всплесков
— не работает без полноценного заземления
— неспособность восстановления подачи энергии после срабатывания
— ресурс определяется количеством полученных разрядов
— высокая цена за качественные модели
— иногда требуется доп защита самого УЗИПа

Распространенная ошибка – считать, что все устройства защиты от импульсных перенапряжений одинаковы и подключаются одинаково. По своей природе это не так, поскольку это зависит от системы заземления. Чтобы понять это, вы можете посмотреть схему ниже.

Люди часто считают, что сетевой фильтр также устраняет постоянные перенапряжения. Но это не так. Из-за постоянного перенапряжения может быть поврежден даже сам сетевой фильтр, а также бытовая техника.

Стабилизатор

В отличие от других типов защиты, которые просто отключают проводку дома от сети, стабилизатор регулирует параметры входного напряжения, стараясь удержать их в пределах нормы (чем дороже стабилизатор, тем он лучше).

– Постоянно стабилизирует напряжение

— требует импульсной защиты на вводе (УЗИП)
— требует пространства и охлаждения вне щита
— низкий ресурс и надежность у бюджетных моделей
— крайне высокая цена за надежные модели

Читайте также:
Душевая комната с санузлом и душевой кабиной: что учесть в дизайне

Полная защита

Полная защита – это всегда комбинация устройств, каждое из которых выполняет свою функцию.

В интернете и среди начинающих электриков широко распространено заблуждение, что для эффективной защиты от любого вида перенапряжения достаточно подключить дешевое моноблочное реле 2500p и все. К сожалению, это не является полным решением проблемы.

Сетевой фильтр класса 2 в распределительном щите (квартиры и загородные дома) является обязательным требованием для полной защиты. Если речь идет о загородных домах и воздушных линиях электропередач, то на вводе (обычно в распределительном щите) также должна быть установлена защита от перенапряжений класса 1.

В современном жилье (новое строительство, однофазный ввод 50-63 А) наиболее целесообразно сочетание защиты от перенапряжений + защита от перенапряжений класса 2.

В старых жилых зданиях (вторичный, однофазный ввод 25-40А) установка молниеотвода часто невозможна из-за отсутствия заземления или неправильной реализации (неправильное изменение системы заземления с TN-C на TN-C-S во время реконструкции). Имеется просто реле отключения или реле напряжения (опция).

Пригороды и воздушные линии представляют собой другую проблему. Реле напряжения там обязательны, поскольку сеть может ходить туда-сюда пять раз в день. Из-за низких входных токов для экономии средств можно использовать моноблочные реле напряжения. Устройства защиты от перенапряжений типа 1 и типа 2 в щите весьма желательны, но их возможности ограничены правильно реализованным контуром заземления, а также бюджетом.

Стабилизатор напряжения служит не столько для защиты, сколько для обеспечения стабильности работы потребителей электроэнергии в нестабильных сетях. В качестве защиты может использоваться стабилизатор. О каждой из этих тем следует написать отдельные посты.

Вместо финального результата

Итак, вкратце, вы поняли основы. В следующих заметках вы увидите реализацию выбора соединения и компонента в каждом случае.

Сетевые фильтры

Иногда сетевой фильтр – это просто разветвитель/удлинитель, функции защиты которого минимальны или отсутствуют и могут обеспечить лишь базовую защиту от перегрузки или короткого замыкания.

L C-контур – это то, что фильтрует высокочастотные помехи в сети с помощью настоящих сетевых фильтров, которые не являются просто “обманками”. Стоимость таких устройств выше, но для некоторых типов оборудования наличие полноценной фильтрации необходимо. Устройства с LC-контуром имеют характеристику “Подавление электромагнитных/радиочастотных помех”. Обратите внимание на эту опцию, если она вам необходима.

Читайте также:
Душевая комната с санузлом и душевой кабиной: что учесть в дизайне

Возможные последствия скачков напряжения

Производители электрооборудования учитывают нестабильность напряжения и возможность скачков и провалов напряжения. Например, прибор, рассчитанный на 220 вольт, может работать при напряжении 200 вольт и выдерживать скачки напряжения до 240 вольт. Однако регулярная эксплуатация устройства с большими отклонениями от нормы сократит срок его службы. Сильные скачки напряжения могут повредить устройство и даже нанести ущерб имуществу и здоровью, например, вызвать пожар.

Синопсис. Когда электроприборы выходят из строя из-за скачков напряжения, расходы на ремонт и замену ложатся на плечи владельца, что ложится тяжелым бременем на семейный бюджет. Иногда можно подать в суд на поставщика электроэнергии, но это долгий, сложный и дорогостоящий процесс, который не гарантирует успеха. Если вы заранее позаботитесь о защите своего дома, вам будет легче справиться с подобными неприятностями.

Функции УЗО в схеме электроснабжения дома

Современная электропроводка в доме должна быть оснащена устройством защитного отключения (УЗО). Его основное назначение – защита людей от поражения электрическим током и защита кабелей от повреждений и утечек, которые могут стать причиной пожара. Как выбрать и подключить УЗО, описано в отдельной статье.

Виды УЗО

Одно и трехфазные УЗО

Само собой разумеется, что если в вашем доме еще не установлено УЗО, вам обязательно следует это сделать. Однако УЗО обеспечивает лишь определенную степень и косвенную защиту от перенапряжения.

Как защитить технику от перенапряжений?

Для защиты от перенапряжения домашней сети и подключенных к ней приборов лучшим решением будет полная реконструкция системы электроснабжения с последующим регулярным обслуживанием опытными специалистами. Если в частном доме еще можно заменить всю проводку, то для многоквартирных домов это нереально. Жильцы почти никогда не соглашаются оплачивать такую работу, если речь идет о нескольких десятках.

Чаще всего переговоры не приносят результата

Управляющие компании, скорее всего, тоже не будут этого делать. А менять электропроводку в отдельно взятой квартире бесполезно – скачки напряжения никуда не денутся, ведь они возникают, как правило, из-за общего оборудования.

Что вы можете сделать, чтобы предотвратить серьезные травмы, вызванные перенапряжением? Не ждите, пока электрическая компания и все ваши соседи заменят общую систему электроснабжения в вашем здании. Решением является выбор надежного сетевого фильтра для вашего дома.

Читайте также:
Деревянный потолок в квартире

Следующие устройства используются сегодня для повышения безопасности бытовых приборов и минимизации риска повреждения от скачков напряжения в сети:

  • Реле контроля напряжения (VRL).
  • Датчик перенапряжения (OVS).
  • Стабилизатор.

Источники бесперебойного питания должны быть перечислены отдельно. Чтобы защитить линейку от возможных разночтений, мы не можем назвать их полноценными устройствами. Вот более подробная информация о них.

Реле контроля напряжения

Если скачки напряжения в квартире происходят нечасто и постоянная защита от них не требуется, к сети можно подключить специальное реле.

Реле контроля напряжения

Что представляет собой этот элемент? В случае возникновения разности потенциалов РКН отключит цепь, а подача электроэнергии возобновится, когда параметры сети придут в норму. Сами реле не влияют на величину или стабильность напряжения, а только регистрируют данные. Эти устройства бывают двух типов:

  • Общий блок, который устанавливается в электрическом щите и защищает весь дом от скачков напряжения.
  • Устройство, похожее на удлинитель с розетками для отдельных приборов.

Принцип работы реле напряжения можно посмотреть на видео:

При покупке реле важно не ошибиться в расчете его мощности. Она должна быть немного выше, чем суммарная мощность подключенных к нему устройств. Индивидуальные RCCB, которые подключаются к электросети, легко выбрать: просто купите блок с соответствующим количеством розеток.

Подобные устройства удобны и недороги, но их имеет смысл использовать только в стабильных сетях. В случае постоянных колебаний напряжения, однако, это решение не подходит – в конце концов, ни одному владельцу не понравится, когда вся сеть или отдельные приборы постоянно включаются и выключаются.

Электромеханическое реле – маркировка и настройки

Датчик перепадов напряжения

Этот датчик, как и RCN, собирает информацию о разности потенциалов и отключает сеть в случае перенапряжения. Однако он работает по другому принципу. Это устройство должно быть установлено в сети вместе с устройством остаточного тока (УЗО). Когда устройство обнаруживает неисправность в сети, оно вызывает утечку тока, которая, будучи обнаруженной, заставляет устройство остаточного тока (УЗО) отключить сеть.

Стабилизатор напряжения

Установка стабилизаторов линии необходима в тех случаях, когда требуется постоянная защита от колебаний напряжения. Благодаря включению этих устройств в линию, независимо от разности потенциалов между параметрами, на выходе параметры будут нормализованы до нужного значения. Если напряжение в вашей сети часто колеблется, стабилизатор будет лучшим выбором.

Читайте также:
Выбор автомата по мощности 320в, 220в нагрузки: как подобрать и рассчитать мощность, номинал автоматов по току

Эти устройства подразделяются по принципу действия. Давайте посмотрим, какие из них подходят для разных случаев:

  • Реле. Эти устройства имеют довольно низкую цену и малую мощность. Однако они вполне подходят для защиты бытового оборудования.
  • Сервоуправляемые (электромеханические) устройства. По своим характеристикам эти устройства мало чем отличаются от релейных, но они дороже.

Стабилизатор напряжения

  • Электроника. Эти стабилизаторы основаны на тиристорах или симисторах. Они достаточно мощные, точные, долговечные, быстрые и почти всегда гарантируют надежную защиту от перенапряжения. Их цена, конечно, довольно высока.
  • Двойное электронное преобразование. Эти устройства являются самыми дорогими из всего списка, но они обладают наилучшими техническими параметрами и обеспечивают максимальную защиту линии и устройств.

Стабилизаторы выпускаются в однофазном исполнении, предназначенном для подключения к бытовой линии, и в трехфазном исполнении, которые устанавливаются в сети крупных установок. Они также могут быть переносными или стационарными.

Посмотрите видеоролик о стабилизаторах в понятном виде:

Перед выбором такого устройства следует предварительно рассчитать общую мощность, потребляемую конечными потребителями, и пределы напряжения в сети. В этом случае рекомендуется обратиться за помощью к специалистам – они помогут вам разобраться в технических деталях и подобрать оптимальный вариант для конкретной линии с учетом ее характеристик и стоимости.

Современные источники бесперебойного питания

Источники бесперебойного питания

Теперь давайте поговорим об этих устройствах, упомянутых выше. Иногда неопытные пользователи путают их со стабилизаторами напряжения, но это совершенно не так. Основное назначение ИБП – обеспечить питание подключенных устройств в случае внезапного отключения электроэнергии на определенный период времени, что позволит плавно прекратить работу этих устройств, сохранив имеющуюся информацию. Встроенные аккумуляторы устройства обеспечивают резервное питание. Как правило, ИБП используется вместе с компьютерами.

Некоторые ИБП, например, с интерактивной схемой или режимом двойного преобразования, снабжены встроенными стабилизаторами, которые могут нивелировать небольшие изменения разности потенциалов, но их стоимость высока, и они не подходят для защиты сетей общего назначения. Поэтому их нельзя считать полноценной заменой стабилизатора. Однако эти устройства незаменимы во время отключения электроэнергии.

Система защиты своими руками

При желании можно сделать простое устройство для защиты холодильника от перепадов напряжения в сети. Для этого в качестве основы можно использовать стандартный трансформатор от старого телевизора.

Читайте также:
Выбор автомата по мощности 320в, 220в нагрузки: как подобрать и рассчитать мощность, номинал автоматов по току

Вторичная обмотка должна быть подключена последовательно с первичной обмоткой. С помощью предохранителя первичная обмотка подключается к сети. После этого нагрузка подключается последовательно к вторичной и первичной обмоткам.

Очень важно соединить начало вторичного с концом первичного. Если это правило не соблюдается, входное напряжение будет уменьшаться, а не увеличиваться. Для тестирования устройства можно параллельно подключить две стандартные лампы накаливания мощностью 98 Вт.

Готовое устройство, собранное таким образом, подключается к электросети. Здесь проверьте входное и выходное напряжение. Если устройство перегревается, замените трансформатор на более мощный. Эта схема позволяет собрать простейший домашний стабилизатор для квартиры своими руками.

В заключение я хотел бы предостеречь вас от экономии на собственной безопасности. Вы можете утверждать, что у вашего соседа нет защиты от скачков напряжения и что все в порядке уже много лет, но многочисленные случаи выхода из строя оборудования и пожаров, вызванных скачками напряжения, должны убедить компетентного человека в необходимости установки соответствующей защиты. Выбор реле, стабилизатора или сетевого фильтра зависит от места вашего проживания, частоты скачков напряжения и стоимости оборудования.

Как выбрать оптимальную защиту для дома

Выбор защиты от перенапряжения должен основываться на основной проблеме и условиях эксплуатации оборудования:

  • Если в доме есть обычная электросеть со стабильным напряжением, но часто случаются перебои с электричеством, лучше выбрать источник бесперебойного питания.
  • Если электричество постоянно включено, но происходят скачки напряжения, стоит установить стабилизатор на всю сеть. Или, по крайней мере, подключить самые дорогие виды оборудования через защиту от перенапряжения.

Оптимальным решением будет установка обоих типов устройств. Они могут дополнять друг друга.

Современное устройство представляет собой систему бесперебойного питания с двумя ON-LINE преобразователями мощности. Он способен стабилизировать напряжение в реальном времени в широком диапазоне. Если свет выключен, устройство автоматически переключается в режим работы от аккумулятора, работая как автономный генератор.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: