Ochrona przeciwprzepięciowa 220 V - jak chronić urządzenia elektryczne w Twoim domu?

Chociaż dostawa energii elektrycznej do mieszkań i domów jest regulowana przez prawo, mieszkańcy nie powinni w pełni polegać na odpowiednich usługach, aby zapewnić wymaganą jakość energii elektrycznej. Jeśli z powodu skoków napięcia sieciowego drogie urządzenia elektryczne ulegną awarii, uzyskanie odszkodowania będzie prawie niemożliwe. A ponieważ awarie na liniach energetycznych nie są rzadkością, warto samemu podjąć środki, które pomogą chronić urządzenia gospodarstwa domowego przed awarią. W tym celu potrzebna jest ochrona przeciwprzepięciowa, którą można zapewnić instalując w sieci odpowiednie urządzenie - przekaźnik ochronny, czujnik z RCD lub stabilizator napięcia.

Dopuszczalne parametry elektryczne

Napięcie znamionowe wskazane na wszystkich domowych urządzeniach elektrycznych wynosi 220 V, ale w rzeczywistości ta wartość nie zawsze jest stabilna. Jest to brane pod uwagę przy produkcji nowoczesnych urządzeń i mogą one stabilnie pracować przy wahaniach napięcia od 209 do 231V, a także tolerować zakres od 198 do 242V. Gdyby projekt sprzętu AGD nie przewidywał niewielkich różnic w potencjale, cały czas by się psował. Większe odchylenia prowadzą do przeciążenia sieci, co skraca żywotność sprzętu.

Aby wygładzić wahania napięcia i zapewnić bezpieczeństwo urządzeń, wystarczy zainstalować stabilizator. Przepięcie jest znacznie bardziej niebezpieczne dla elektrotechniki (tak nazywa się gwałtowny skok różnicy potencjałów).

Odmiany przepięcia

Przepięcie może trwać zarówno krótko, jak i wystarczająco długo. Może to być spowodowane uderzeniem pioruna podczas burzy lub przełączeniem spowodowanym awarią podstacji. Aby się przed nimi zabezpieczyć, SPD (urządzenie przeciwprzepięciowe) jest podłączone do sieci 220 lub 380 V (domowej lub przemysłowej). Jego automatyczne działanie pomaga zabezpieczyć linię pod wpływem np. Silnego wyładowania atmosferycznego, przed którym stabilizator napięcia nie może uratować.

Wizualnie o SPD w filmie:

Uderzenie pioruna prowadzi do pojawienia się silnego impulsu elektromagnetycznego, pod wpływem którego powstają potencjały elektryczne w przewodnikach znajdujących się w pobliżu miejsca wyładowania i następuje gwałtowny skok napięcia. Trwa tylko około 0,1 s, ale różnica potencjałów wynosi tysiące woltów.

Oczywiste jest, że gdy takie napięcie dostanie się do sieci domowych i przemysłowych, konsekwencje mogą być bardzo poważne.

Przepięcie spowodowane przełączaniem

Zjawisko to może wystąpić podczas włączania lub wyłączania urządzeń, które dają duże obciążenie indukcyjne. Należą do nich zasilacze, silniki elektryczne i potężne narzędzia zasilane z sieci.

Efekt ten wynika z praw komutacji. Nie może wystąpić chwilowa zmiana wielkości prądu w solenoidzie, jak również różnica potencjałów na kondensatorze. Gdy obwód z takim obciążeniem jest podłączany lub otwierany, w punkcie styku odnotowuje się pojawienie się potencjału elektrycznego spowodowanego procesami samoindukcji i przełączania.

Procesowi przejściowemu zawsze towarzyszy przepięcie o biegunowości przeciwnej do napięcia wejściowego.Mała pojemność przewodów w sieci powoduje rezonans, który trwa krótko i powoduje oscylacje o wysokiej częstotliwości. Pod koniec przemijającego zanikają.

Jak długo potrwa przepięcie i jaka będzie jego wielkość, zależy od następujących wskaźników:

• Indukcyjność obciążenia.
• Chwilowa wartość różnicy potencjałów podczas przełączania.

• Pojemność podłączonych przewodów elektrycznych.
• Reaktywna moc.

Niebezpieczeństwo przepięcia

Ponieważ izolacja przewodów jest zaprojektowana dla wartości napięcia, które jest znacznie wyższe niż nominalne, przebicie zwykle nie występuje. Jeżeli impuls elektryczny działa przez krótki czas, wówczas napięcie na wyjściu zasilaczy ze stabilizatorem nie ma czasu na zwiększenie się do krytycznego wskaźnika. To samo dotyczy zwykłych żarówek - jeśli gwałtownie zwiększone napięcie szybko się normalizuje, spirala nie ma czasu nie tylko na wypalenie, ale nawet na przegrzanie.

Jeśli warstwa izolacyjna nie może wytrzymać zwiększonego napięcia i następuje jego przebicie, pojawia się łuk elektryczny. W tym przypadku przepływ elektronów przenika przez mikropęknięcia, które powstały w izolacji, i przechodzi przez gazy wypełniające powstałe najmniejsze puste przestrzenie. Duża ilość ciepła wytwarzana przez łuk sprzyja rozszerzaniu się kanału przewodzącego. W rezultacie prąd narasta stopniowo, a wyłącznik samoczynnie wyzwala się z pewnym opóźnieniem. I chociaż zajmuje to tylko kilka chwil, wystarczą one, aby okablowanie uległo awarii.

Jakie urządzenia zapewniają ochronę przeciwprzepięciową sieci?

Obwód ochrony przeciwprzepięciowej linii elektrycznej może obejmować:

• System ochrony odgromowej.
• Regulator napięcia.
• Czujnik przepięcia (instalowany razem z RCD).
• Przekaźnik przepięciowy.

Osobno należy powiedzieć o zasilaczach bezprzerwowych, za pośrednictwem których komputery są najczęściej łączone w sieciach domowych. To urządzenie nie jest przeznaczone do ochrony przed przepięciem w sieci. Jego funkcja jest inna: po nagłym wyłączeniu światła działa jak bateria, pozwalając użytkownikowi na zapisanie informacji i ciche wyłączenie komputera. Dlatego nie należy go mylić z regulatorem napięcia.

Zasada działania urządzeń ochronnych

Aby zabezpieczyć się przed impulsami elektrycznymi generowanymi przez piorun, odgromnik jest instalowany razem z SPD. Aby zabezpieczyć linię przed przepływem elektronów, których parametry nie odpowiadają charakterystyce pracy sieci, można użyć specjalnych czujników, a także przekaźnika przepięciowego.

Należy powiedzieć, że zarówno DPN, jak i przekaźnik różnią się od stabilizatora zasadą działania i przeznaczenia.

Zadaniem tych elementów jest zatrzymanie dostaw energii elektrycznej w przypadku, gdy wartość różnicy przekroczy maksymalny próg określony w paszporcie technicznym urządzenia ochronnego lub ustalony przez regulatora.

Po znormalizowaniu parametrów linii elektrycznej przekaźnik włącza się niezależnie. DPN do ochrony linii powinien być instalowany tylko w połączeniu z wyłącznikiem różnicowoprądowym. Jego zadaniem jest wywołanie prądu upływu w przypadku wykrycia awarii, pod wpływem której zadziała RCD.

Wizualnie o przekaźniku napięciowym na wideo:

Wadą takiego obwodu jest konieczność jego ręcznego włączenia po powrocie napięcia do normy. Pod tym względem regulator napięcia wypada korzystnie. To urządzenie zapewnia regulowane opóźnienie czasowe dla przepływu prądu, jeśli jest wyzwalane przez nadmierne napięcie. Stabilizator jest często używany do łączenia klimatyzatorów i lodówek.

Długotrwałe przepięcie

Bardzo często występują przepięcia długotrwałe spowodowane przerwaniem przewodu neutralnego.Nierównomierne obciążenie przewodów fazowych staje się przyczyną nierównowagi faz - przesunięcia różnicy potencjałów do przewodu o największym obciążeniu.

Innymi słowy, pod wpływem nierównomiernego trójfazowego prądu elektrycznego napięcie zaczyna gromadzić się na zerowym kablu, który nie ma uziemienia. Sytuacja nie wraca do normy, dopóki powtarzający się wypadek ostatecznie nie zniszczy linii lub specjalista nie usunie usterki.

Jeśli przewód neutralny w gniazdku elektrycznym zostanie przerwany, napięcie zmieni się zgodnie z obciążeniem, które użytkownicy nie znający problemów podłączą do różnych faz. Użycie wadliwego obwodu jest prawie niemożliwe, nawet jeśli w linii energetycznej znajduje się dobry stabilizator. Faktem jest, że parametry sieci, które regularnie wykraczają poza granice stabilizacji, doprowadzą do ciągłego wyłączania urządzenia.

Wyraźnie o zerowej przerwie i tym, co należy zrobić w tym samym czasie - na wideo:

Brak napięcia (zapad)

Zjawisko to jest szczególnie znane mieszkańcom wsi i wsi. Upadek (osiadanie) to spadek napięcia poniżej dopuszczalnej granicy.

Niebezpieczeństwo osiadania polega na tym, że konstrukcja wielu urządzeń gospodarstwa domowego obejmuje kilka zasilaczy, a brak napięcia doprowadzi do tego, że jeden z nich wyłączy się na krótki czas. Urządzenie zareaguje na to wyświetlając błąd na wyświetlaczu i przerywając pracę.

Jeśli mówimy o kotle grzewczym, a awaria wystąpiła zimą, dom pozostanie bez ogrzewania. Podłączenie stabilizatora pomoże uniknąć takiej sytuacji. To urządzenie, po ustaleniu osiadania, zwiększy wartość napięcia do wartości nominalnej. Stabilizator może uratować sytuację, nawet jeśli napięcie w sieci spadło z powodu awarii podstacji transformatorowej.

Wniosek

W tym artykule powiedzieliśmy Ci, dlaczego potrzebujesz ochrony przeciwprzepięciowej w sieci, jakie urządzenia zapewnia i jak prawidłowo z nich korzystać. Te zalecenia pomogą czytelnikom zrozumieć przyczyny awarii napięcia sieciowego, a także wybrać i zainstalować urządzenie do ochrony sieci.