Як захистити квартиру від перевищення напруги

Від стрибків напруги перегорають лампочки, виходить з ладу побутова техніка і навіть може статися аварійна ситуація в квартирній електропроводці. Підвищена напруга спостерігається при перекосі фаз та інших проблемах на лінії. Давайте розбиратися, як можна захистити електрообладнання квартири від перевищення напруги.

причини

Отже, з яких причин відбувається перевищення напруги в мережі?

1. Перекіс фаз.

2. Імпульсні перенапруги або т.зв. скачки напруги.

3. Коливання, викликані різницею навантаження в різний час доби або пори року.

Варто зазначити що в ГОСТ 29322-2014 сказано: «напруга живлення не повинно відрізнятися від номінальної напруги системи більше ніж на ± 10%» що для 220В лежить в межах 198-242В.

перекіс фаз

Відбувається в результаті повного отгоранія нульового провідника на вводі в будинок, квартиру або від ТП, або сильного погіршення його контакту. При цьому всі однофазні споживачі, якими в більшості випадків є квартири, виявляються з’єднаними послідовно на Uлінейное.

Тоді напруга між ними розподіляється за законом Ома, де в якості опору R виступає наведене опору підключеної в квартирах навантаження. Якщо сказати простою мовою, то там, де підключено мало приладів і вони малопотужні напруга буде високим, а де підключені потужні обігрівачі – низьким.

До речі, при отгоранія нуля на введенні характерно таке явище як «дві фази в розетках».

імпульсні перенапруги

Часто виникають в результаті включення відключення потужних електроприладів або їх групи. До цієї ж причини відносяться і зварювальні роботи, найчастіше таке трапляється в приватному секторі, коли який-небудь домашній майстер в черговий раз вирішує «підварити» ворота або забір.

Також скачки в мережі живлення можуть виникати через поганого контакту на повітряній лінії електропередач (ВЛЕП),

Через погодні умови, таких як вітер, заметіль, злива, гроза також може «стрибати» напруга. Це відбувається через їх впливу на ВЛЕП.

Сезонні або добові коливання

У різний час доби відбуваються коливання напруги через те, що змінюється навантаження, наприклад, увечері, коли люди приходять з роботи вони включають електроплити, обігрівачі та інші електроприлади, струм зростає і в результаті відбуваються просадки напруги, а вночі, коли всі сплять і навантаження зменшується – напруга може навпаки бути підвищеним.

Влітку також може підвищуватися напруга, тому що відключаються електрокотли та інша техніка. Хоча в містах влітку спостерігаються просадки напруги в зв’язку з тим, що повсюдно починають працювати кондиціонери.

Якщо сказати простою мовою, то коливання напруги обумовлені тим, що на підстанції є можливість регулювання напруги або за допомогою перемикання проводів до відведень обмоток, або за допомогою спеціальних систем. Так для того, щоб забезпечити якийсь усереднений рівень напруги під певним навантаженням і встановлюється певне його значення. В результаті, коли навантаження велике – воно може просідати, а коли навантаження маленька – навпаки, підвищуватися.

наслідки

В результаті тривалих підвищених напруг на нагрівальних приладах виділяється велика потужність, що скорочує термін служби. При значних перевищення можуть виходити з ладу напівпровідникові та інші електронні компоненти побутової техніки – діоди, транзистори і конденсатори вхідних фільтрів.

Наслідки імпульсних перенапруг по суті такі ж, але амплітуда імпульсів в цьому випадку може досягати декількох кіловольт.

Вірогідні різні розвитку подій:

  • Перегорання запобіжників електроприладів;

  • Вихід з ладу компонентів схеми;

  • Спрацьовування автоматичних вимикачів;

  • У самих негативних випадках можливі і загоряння.

способи захисту

Щоб убезпечити квартиру від перевищення напруги використовують або стабілізатори, які нормалізують напруги до нормального рівня, або відключають живлення при критичних параметрах мережі.

У зв’язку з цим можна виділити два види приладів:

  • Регулюючі (стабілізатори або ручні ЛАТР);

  • Комутуючі (РКН, РН, УЗМ та ін.).

Розглянемо їх особливості окремо.

реле напруги

Під назвою «реле напруги» на сучасному ринку представлено безліч пристроїв, починаючи від «безіменного» Китаю, закінчуючи популярними і загальновизнаними моделями, так можна виділити наступні:

Принцип дії:

  • Є вбудоване реле для відключення ланцюга;

  • Стежить за напругою в мережі;

  • Ви можете встановити верхню і нижню межу допустимих напруг живлення;

  • Коли напруга в електромережі стане більше або менше встановлених меж – реле відключиться і захищається ланцюг знеструмиться. Це може бути, як окремий електроприлад, так і вся квартира;

  • Не рятує від імпульсних перенапруг;

  • Захищає тільки від підвищеного або зниженого напруги.

Залежно від моделі, пристрій може працювати як реле:

  • максимального;

  • мінімального;

  • Максимального і мінімального напруги.

Такий функціонал дозволяє забезпечити захист тільки від підвищеного або зниженого напруги, що зменшить число відмов або відключень електроустановки. У деяких випадках знижені значення мережі живлення є допустимими для роботи, а в деяких навпаки (наприклад, електродвигуна не “люблять” зниженої напруги – сильно знижується момент і росте струм).

За виконання бувають:

За кількістю фаз – однофазні та трифазні. При зборі трифазного щита також можна використовувати три однофазних реле напруги.

Обидва виконання однаково хороші – розетковим реле можна убезпечити окремий пристрій, наприклад, встановивши прилад для захисту холодильника, або групу пристроїв, наприклад, комп’ютер підключений через подовжувач.

Розглянемо деякі популярні моделі для монтажу на DIN-рейку:

РН-106 або РН-104 – моделі відрізняються тільки номінальним струмом – 63 і 40 А відповідно. Діапазон регулювання спрацьовування по Umin (мінімальна напруга) від 160 до 210 В, а по Umах від 230 до 280В. Також настроюється час, через яке відбудеться автоматичне повторне включення (також називають АПВ або затримка включення) – від 5 до 900 с. У приладу зручні та інтуїтивно зрозумілі органи регулювання.

Схема підключення досить стандартна для аналогічних приладів.

РН-111м і РН-113м – це реле напруги від того ж виробника, але більш дозволяє застосовувати його в більшому діапазоні завдань, обмежувати тільки максимальне або мінімальне напруження, або обидва порога спрацьовування. Головне 111 і 113-й моделі – номінальний струм 16 і 32А відповідно, а також РН-113м займає на 1 модель в щиті більше ніж 111м. Інші характеристики у нього, як і інших пристроїв цього типу подібні.

Зверніть увагу, що у пристрої ланцюг харчування відділена від виконавчої ланцюга, а на виході стоїть реле з нормально-замкнутим контактом, що також дозволяє реалізувати більшу кількість схем захисної автоматики.

На прикладі РН-113м схема підключення може бути виконана в двох варіантах, в залежності від виконуваної функції (обмеження верхнього, нижнього або обох рівнів напруги). Для РН-111м – аналогічно.

Врахуйте, що реле напруги має бути встановлено в ланцюзі захищеної автоматичним вимикачем (на схемі QF), оскільки функції захисту від перевантаження в переважній більшості моделей немає.

Для збільшення потужності, яку комутує реле – використовуйте контактний пускач, підключивши його котушку замість навантаження, а саму навантаження до силових контактів КМ.

Дивіться також: Схеми підключення реле напруги в однофазної і трифазної мережі

УЗИП і ОИН

Пристрій захисту від імпульсних перенапруг (ПЗІП) використовується для захисту не від підвищеної напруги, а від високовольтних стрибків (імпульсів). Являють собою пристрої, які при виникненні імпульсного перенапруження величиною в кілька кіловольт скидають енергію імпульсу на землю.

Приклад такого пристрою є ОИН – обмежувач перенапруг. Усередині якого встановлений варистор.

Як вже було сказано, пристрій підключається між фазним і захисним провідником. У разі використання системи TN-C (без заземлення) – допускається установка між фазою і нулем після автомата.


Головним недоліком перерахованих пристроїв є те, що вони умовно одноразові. Якщо енергія високовольтного імпульсу була більша за ту, що може розсіяти варістор в ОИН, то він вийде з ладу.

Але врахуйте, що установка таких приладів як УЗИП повинна бути проведена тільки після консультації з досвідченим електриком. Оскільки сам по собі прилад може становити небезпеку, якщо встановлено, наприклад, до автоматичного вимикача, тоді струм КЗ, в разі пробою УЗИП буде дуже високим, а відключити ланцюг зможе тільки найближчий автоматичний вимикач, і буде дуже погано, якщо останній опиниться аж у КТП . Також не можна забувати і про те, що УЗИП може спрацювати і через природне старіння.

УЗМ

Хочеться сказати окреме слово про таких пристроях як УЗМ-50ц і його аналоги виробництва ЕКМ «МАНДРИ», це комбінований пристрій, воно забезпечує і функції реле напруги, і захисту від високовольтних імпульсів, і вольт-амперметра. При цьому виробник рекомендує використовувати його спільно з повноцінним УЗИП. Це обумовлено малою потужністю варістора. Технічні характеристики наведені нижче:

На корпусі приладу крім органів управління (двох кнопок) розташований трёхразрядний індикатор, на якому виводяться параметри при налаштуванні, стан і поточна напруга, струм або споживана потужність.

Схема підключення досить проста, вона приведена нижче.

стабілізатор

І нарешті для забезпечення стабільного напруги в побутовій мережі, а також захисту від стрибків напруги застосовуються стабілізатори напруги. Вони бувають:

  • релейні;

  • електронні;

  • електромеханічні;

  • ферорезонансні;

  • інверторні.

Найдешевший варіант – релейні, а найдорожчий – інверторні. Варто зазначити що ферорезонансні прилади в даний час використовуються рідко. Вони використовувалися за часів СРСР для харчування телевізорів. Одним з популярних виробників є вітчизняна «РЕСАНТА», приклад продукції якої ви бачите нижче.

Релейні, електронні та електромеханічні стабілізатори побудовані на базі автотрансформатора, відрізняється лише спосіб перемикання відводів від його обмоток. Перемикання може здійснюватися за допомогою:

  • реле;

  • сервоприводу і рухомий щітки (електромеханічні);

  • сімісторов (електронні)

Детальніше ми розглядали їх принцип роботи та види в статті – Мережеві стабілізатори напруги 220В

Якщо коротко, то стабілізатор напруги – це пристрій, який підтримує однакове значення вихідної напруги при зміні вхідного, в встановлених конструкцією межах. Регулювання відбувається плавно (сервоприводні прилади) і з заданим кроком (релейні або електронні).

За потужністю ці прилади бувають як малопотужні – на 500 Вт, для харчування окремих приладів, так і здатні захистити всю квартиру – потужністю більше 10 кВт. За кількістю фаз – однофазні та трифазні. На фото нижче ви можете спостерігати трифазну модель «РЕСАНТА АСН-15000/3-ЕМ», потужністю в 15 кВт.

висновок

Відвідувачі часто запитують «що краще стабілізатор або реле напруги?». На це питання не можна дати однозначну відповідь, оскільки це різні прилади. Але якщо ви встановите реле напруги перед стабілізатором, то забезпечите не тільки електромережу вашого будинку, але і сам дорогий стабілізатор. У той час як для захисту окремих електроприладів можна використовувати як стабілізатори, так і розеткові реле напруги, так і ці пристрої в парі.

Олексій Бартош

Ссылка на основную публикацию