Le fluttuazioni di tensione e altri problemi nelle reti elettriche non sono rari. Possono portare a guasti di attrezzature costose e persino minacciare la vita e la salute delle persone. Per prevenire tali conseguenze, sono disponibili sul mercato diversi dispositivi di protezione della rete a seconda della natura del guasto.
In questo articolo imparerete: cosa sono le sovratensioni di rete e cosa le causa; quali dispositivi di protezione di rete sono disponibili e quando usarli.
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Parametri di potenza elettrica ammissibili
In Russia e nell'ex Unione Sovietica la tensione standard è di 220 volt (per i consumatori ordinari). In realtà, però, la tensione fluttua entro certi limiti di questo valore. L'ampiezza ammissibile della deviazione è stabilita dalle norme e dai regolamenti che regolano la fornitura di questo servizio al consumatore. A 220V, il valore minimo ammissibile è 198V e il valore massimo ammissibile è 242V.
Le spine o gli interruttori salveranno la giornata?
Per molto tempo, i fusibili sono stati usati nelle case per proteggere dagli sbalzi di tensione. Sono stati sostituiti da interruttori moderni e più convenienti. Nella maggior parte delle case di oggi, sono l'unico modo per proteggersi dalle interruzioni di corrente.
Le spine e gli interruttori automatici proteggono dai cortocircuiti, dal surriscaldamento e dagli incendi causati dai sovraccarichi. Tuttavia, un potente impulso elettrico può ancora passare attraverso l'interruttore e danneggiare l'apparecchio. Questo può accadere, per esempio, se un fulmine colpisce. In altre parole, le spine normali non possono fornire una protezione adeguata contro le sovratensioni.
Le cause principali delle sovratensioni di rete
Gli sbalzi di tensione possono variare in grandezza, durata e dinamica di aumento/diminuzione a seconda della loro causa:
- Un carico pesante sulla rete. Il collegamento simultaneo di un gran numero di apparecchi con una potenza di rete insufficiente porta all'instabilità della tensione. Questo può essere evidente, per esempio, quando le lampadine sfarfallano o gli elettrodomestici si spengono improvvisamente. Questo fenomeno è comune, soprattutto la sera;
- Potente consumatore nel quartiere. Succede se ci sono impianti industriali, centri commerciali, edifici per uffici con un potente sistema di ventilazione e così via nelle vicinanze.
- Rottura del filo neutro. Il conduttore neutro equalizza la tensione alle utenze elettriche. Se si guasta (brucia, si ossida), alcune utenze saranno in sovratensione (e altre in sottotensione), il che può danneggiare apparecchiature elettriche non protette.
- Errori di cablaggio. Per esempio, se i fili di neutro e di fase sono stati mischiati;
- Cattivo cablaggio. I guasti si verificano a causa di un cablaggio usurato, l'uso di materiali di scarsa qualità e un lavoro di installazione errato.
- Colpo di fulmine. I fulmini che colpiscono le linee elettriche possono causare una rapida ondata di migliaia di volt. Particolarmente pericoloso perché i dispositivi di protezione non possono sempre essere attivati in tempo.
Possibili conseguenze degli sbalzi di tensione
I produttori di apparecchiature elettriche tengono conto della natura instabile della tensione e della possibilità di picchi e cali di tensione. Per esempio, un apparecchio con una tensione nominale di 220 volt può funzionare a 200 volt e sopportare picchi fino a 240 volt. Tuttavia, un funzionamento regolare dell'apparecchio con grandi variazioni di tensione ne accorcia la durata. Forti sbalzi di tensione possono rendere inutilizzabile un'apparecchiatura e persino causare danni alla proprietà e alla salute, per esempio causando un incendio.
Riferimento. I guasti di apparecchi elettrici dovuti a sbalzi di tensione non sono coperti da contratti di garanzia, il che significa che l'onere dei costi di riparazione e sostituzione ricade sul proprietario, il che può essere un duro colpo per il bilancio familiare. In alcuni casi, è possibile intraprendere un'azione legale contro il fornitore di elettricità, ma questo è lungo, complicato e costoso, e non garantisce il successo. È più facile proteggere la vostra casa da questo tipo di problemi in anticipo.
Modi per proteggersi dalle sovratensioni
A seconda delle caratteristiche della sovratensione e della natura del suo verificarsi, vengono utilizzati diversi dispositivi di protezione. Diamo un'occhiata ai principali:
Protettore di sovratensione
Una soluzione semplice e conveniente per proteggere le apparecchiature a bassa potenza. Di solito è una prolunga o un monoblocco con spina, presa (o prese) e un interruttore con un indicatore di potenza. Le strisce elettriche devono essere distinte dalle comuni prolunghe, che non hanno protezione ma sono molto simili nell'aspetto. Protegge contro le sovratensioni fino a 400 - 500 volt e la corrente di carico non può superare i 5 - 15 ampere.
Aiuto. Tecnicamente parlando, un limitatore di sovratensione è un semplice sistema di diversi condensatori e induttori. Allo stesso tempo, le unità di alimentazione della maggior parte degli elettrodomestici moderni includono già circuiti che svolgono una funzione simile. In pratica, quindi, i limitatori di sovratensione servono spesso come semplici prolunghe con una protezione aggiuntiva contro le sovratensioni di rete.
Relè di protezione RKN e UZM
Il dispositivo interrompe l'alimentazione se la tensione supera i limiti. Dopo che la tensione rientra nei limiti stabiliti, l'alimentazione viene ripristinata (automaticamente o manualmente, a seconda del modello). L'unità è collegata a valle dell'interruttore.
I principali vantaggi di RCN e UZM:
- Velocità di scatto di pochi millisecondi;
- Resiste a carichi da 25 a 60A;
- Piccole dimensioni e facile installazione;
- Gamma sufficiente di tensione massima e minima;
- Visualizzazione in tempo reale delle letture della corrente elettrica;
Il dispositivo è efficace nel proteggere da un conduttore neutro rotto e da picchi di tensione moderati. Tuttavia, i relè non possono fornire una tensione stabile e una protezione contro le sovratensioni impulsive causate dai fulmini.
Rilascio di tensione minimo-massimo (PMR)
Il dispositivo protegge dall'alta e dalla bassa tensione. Efficace in caso di rottura del conduttore neutro e squilibrio di fase in una rete trifase, ma non protegge dagli impulsi ad alta tensione.
Il dispositivo è di piccole dimensioni, facile da installare e ha un prezzo ragionevole.
Si prega di notare. Il PMM non è dotato di una funzione di accensione automatica che può causare il deterioramento del cibo nel frigorifero, l'arresto del riscaldamento delle stanze durante il periodo invernale e problemi simili.
Stabilizzatori
I dispositivi sono utilizzati per "appianare" l'alimentazione nelle reti inclini al funzionamento instabile. Efficace in caso di caduta di tensione, ma potrebbe non essere in grado di far fronte a tensioni elevate.
I vantaggi del dispositivo includono: lunga durata; tempo di risposta veloce; mantenimento della tensione a un livello stabile. Il principale svantaggio degli stabilizzatori è il loro prezzo elevato.
Dispositivi di protezione contro le sovratensioni (SPD)
Sono usati per proteggere da rapidi e potenti sbalzi di tensione, di solito causati da fulmini sulle linee elettriche. Ci sono due tipi di questi dispositivi:
- Scaricatori di valvole e spinterometri. Sono installati nelle reti ad alta tensione. In caso di sovratensione nel dispositivo, il traferro si apre, la fase viene cortocircuitata a terra e la scarica si disperde nel terreno;
- Scaricatori di sovratensione (arrester). A differenza degli scaricatori, sono di piccole dimensioni e vengono utilizzati nelle case private. Un varistore è montato all'interno. Sotto tensione normale, non passa corrente, ma in caso di sovratensione, la corrente aumenta, riducendo la tensione a un valore normale.
Sensore di sovratensione (OVS)
Utilizzato in combinazione con un dispositivo di corrente residua (RCD) o un interruttore a corrente residua (RCCB). Il dispositivo di commutazione rileva una sovratensione e l'RCD apre il circuito.
Conclusione
Le protezioni contro le sovratensioni più comuni, scatole di fusibili e spine, non sono efficaci in tutti i casi. In particolare, non possono far fronte a potenti sovratensioni, il che mette in pericolo la sicurezza degli apparecchi elettrici e di tutta la casa. Il mercato offre una varietà di dispositivi di protezione di rete a seconda della natura della sovratensione e della sua causa. I consumatori di elettricità sono lasciati liberi di scegliere i dispositivi necessari e di installarli correttamente.
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