Wahania napięcia i inne problemy w sieciach elektrycznych nie należą do rzadkości. Mogą one prowadzić do awarii drogich urządzeń, a nawet zagrażać życiu i zdrowiu ludzi. Aby zapobiec takim konsekwencjom, na rynku dostępne są różne urządzenia zabezpieczające sieć zasilającą, w zależności od rodzaju awarii.
W tym artykule dowiesz się: czym są przepięcia w sieci i co je powoduje; jakie są dostępne urządzenia zabezpieczające i kiedy należy ich używać.
Zawartość .
Dopuszczalne parametry mocy elektrycznej
W Rosji i na terenie byłego Związku Radzieckiego standardowym napięciem jest 220 V (dla zwykłych odbiorców energii elektrycznej). W rzeczywistości jednak napięcie waha się w pewnych granicach tej wartości znamionowej. Dopuszczalna amplituda odchylenia jest określona przez normy i przepisy regulujące świadczenie tej usługi na rzecz konsumenta. Przy napięciu 220 V minimalna dopuszczalna wartość wynosi 198 V, a maksymalna 242 V.
Czy uratują nas wtyczki lub wyłączniki?
Od dawna bezpieczniki są stosowane w domach w celu ochrony przed przepięciami. Zostały one zastąpione przez nowoczesne i wygodniejsze wyłączniki. W większości domów są one obecnie jedynym sposobem ochrony przed przerwami w dostawie prądu.
Wtyczki i wyłączniki chronią przed zwarciami, przegrzaniem i pożarami spowodowanymi przeciążeniem. Jednak silny impuls elektryczny może nadal przechodzić przez wyłącznik i uszkodzić urządzenie. Może się to zdarzyć na przykład w przypadku uderzenia pioruna. Innymi słowy, zwykłe wtyczki nie zapewniają pełnej ochrony przed przepięciami.
Główne przyczyny skoków napięcia w sieci zasilającej
Skoki napięcia mogą różnić się wielkością, czasem trwania i dynamiką narastania/opadania w zależności od przyczyny skoku:
- Duże obciążenie sieci zasilającej. Jednoczesne podłączenie dużej liczby urządzeń przy niewystarczającej mocy sieciowej prowadzi do niestabilności napięcia. Może to być zauważalne, na przykład, gdy żarówki migoczą lub urządzenia nagle się wyłączają. Zjawisko to jest powszechne, zwłaszcza wieczorami;
- Potężny konsument w sąsiedztwie. Dzieje się tak, gdy w pobliżu znajdują się zakłady przemysłowe, centra handlowe, biurowce z wydajnym systemem wentylacyjnym itp.
- Uszkodzony przewód neutralny. Przewód neutralny wyrównuje napięcie w odbiornikach energii elektrycznej. Jeśli ulegnie awarii (przepali się, utleni), niektóre odbiorniki będą pod napięciem (a inne pod napięciem), co może spowodować uszkodzenie niezabezpieczonego sprzętu elektrycznego.
- Błędy w okablowaniu. Na przykład, jeśli przewody neutralny i fazowy zostały pomieszane;
- Złe okablowanie. Awarie są spowodowane zużytym okablowaniem, zastosowaniem materiałów niskiej jakości oraz nieprawidłową instalacją.
- Uderzenie pioruna. Uderzenie pioruna w linię energetyczną może spowodować gwałtowny skok napięcia o wartości tysięcy woltów. Jest to szczególnie niebezpieczne, ponieważ sprzęt ochronny nie zawsze może zadziałać na czas.
Możliwe skutki skoków napięcia
Producenci sprzętu elektrycznego biorą pod uwagę niestabilność napięcia oraz możliwość wystąpienia skoków i spadków napięcia. Na przykład urządzenie o napięciu znamionowym 220 V może pracować przy napięciu 200 V i wytrzymywać skoki napięcia do 240 V. Jednak regularne użytkowanie urządzenia przy dużych wahaniach napięcia skraca jego żywotność. Silne skoki napięcia mogą spowodować, że sprzęt nie będzie nadawał się do użytku, a nawet spowodować szkody materialne i zdrowotne, na przykład wywołując pożar.
Odnośnik. Awarie urządzeń elektrycznych spowodowane przepięciami nie są objęte umowami gwarancyjnymi, co oznacza, że ciężar kosztów naprawy i wymiany spada na właściciela, a to może być poważnym ciosem dla rodzinnego budżetu. W niektórych przypadkach można wystąpić na drogę sądową przeciwko dostawcy energii elektrycznej, ale jest to długotrwałe, skomplikowane i kosztowne, a także nie gwarantuje sukcesu. Łatwiej jest zawczasu zabezpieczyć dom przed tego rodzaju problemami.
Sposoby ochrony przed przepięciami
W zależności od charakterystyki przepięcia i rodzaju jego występowania stosuje się różne urządzenia zabezpieczające. Przyjrzyjmy się najważniejszym z nich:
Ochronnik przeciwprzepięciowy
Proste i niedrogie rozwiązanie do ochrony urządzeń małej mocy. Jest to zwykle przedłużacz lub monoblok z wtyczką, gniazdem (lub gniazdami) i przełącznikiem ze wskaźnikiem zasilania. Listwy zasilające należy odróżnić od zwykłych przedłużaczy, które nie mają zabezpieczeń, ale są bardzo podobne z wyglądu. Chroni on przed przepięciami do 400-500 V, a prąd obciążenia nie może przekroczyć 5-15 A.
Pomoc. Z technicznego punktu widzenia ogranicznik przepięć jest prostym układem kilku kondensatorów i cewek. Jednocześnie w zasilaczach większości nowoczesnych urządzeń elektrycznych znajdują się już obwody pełniące podobną funkcję. W praktyce więc ochronniki przeciwprzepięciowe często służą jako zwykłe przedłużacze z dodatkową ochroną przed przepięciami w sieci.
Przekaźniki zabezpieczające RKN i UZM
Urządzenie przerywa zasilanie, jeśli napięcie przekroczy wartości graniczne. Po powrocie napięcia w ustalonych granicach następuje przywrócenie zasilania (automatyczne lub ręczne, zależnie od modelu). Urządzenie jest podłączone za wyłącznikiem automatycznym.
Główne zalety RCN i UZM:
- Szybkość zadziałania wynosi kilka milisekund;
- Wytrzymuje obciążenia od 25 do 60 A;
- Małe wymiary i łatwa instalacja;
- Wystarczający zakres napięcia maksymalnego i minimalnego;
- Wyświetlanie w czasie rzeczywistym odczytów natężenia prądu elektrycznego;
Urządzenie skutecznie chroni przed przerwaniem przewodu neutralnego i umiarkowanymi skokami napięcia. Przekaźniki nie są jednak w stanie zapewnić stabilnego napięcia i ochrony przed przepięciami impulsowymi spowodowanymi uderzeniami piorunów.
Wyzwalacz napięcia minimum-maksimum (PMR)
Urządzenie chroni przed wysokim i niskim napięciem. Skuteczne w przypadku przerwy w przewodzie neutralnym i asymetrii faz w sieci trójfazowej, ale nie chroni przed impulsami wysokiego napięcia.
Urządzenie ma niewielkie rozmiary, jest łatwe w instalacji i ma przystępną cenę.
Uwaga. PMM nie jest wyposażony w funkcję automatycznego włączania, co może powodować psucie się żywności w lodówce, zatrzymanie ogrzewania pomieszczeń w okresie zimowym i podobne problemy.
Stabilizatory
Urządzenia służą do "wygładzania" zasilania w sieciach podatnych na niestabilną pracę. Skuteczny w przypadku spadku napięcia, ale może nie poradzić sobie z wysokim napięciem.
Zalety urządzenia to: długa żywotność, szybki czas reakcji, utrzymywanie napięcia na stałym poziomie. Główną wadą stabilizatorów jest ich wysoka cena.
Urządzenia do ochrony przed przepięciami (SPD)
Służą one do ochrony przed szybkimi, silnymi skokami napięcia, zwykle spowodowanymi uderzeniami piorunów w linie energetyczne. Istnieją dwa typy takich urządzeń:
- Ograniczniki zaworów i iskierniki. Są one instalowane w sieciach wysokiego napięcia. W przypadku przepięcia w urządzeniu szczelina powietrzna otwiera się, faza zostaje zwarta z ziemią, a wyładowania uciekają do ziemi;
- Ograniczniki przepięć (arrester). W przeciwieństwie do ograniczników przepięć, są one niewielkie i stosowane w domach prywatnych. Wewnątrz znajduje się warystor. Przy normalnym napięciu nie płynie przez nie prąd, ale w przypadku przepięcia prąd wzrasta, obniżając napięcie do normalnej wartości.
Czujnik przepięcia (OVS)
Stosowany w połączeniu z wyłącznikiem różnicowoprądowym (RCD) lub wyłącznikiem różnicowoprądowym (RCCB). Odgałęźnik wykrywa przepięcie i RCD otwiera obwód.
Wniosek
Najczęściej stosowane zabezpieczenia przeciwprzepięciowe, skrzynki bezpiecznikowe i wtyczki, nie są skuteczne we wszystkich przypadkach. W szczególności nie są w stanie poradzić sobie z silnymi przepięciami, co zagraża bezpieczeństwu urządzeń elektrycznych i całego domu. Na rynku dostępnych jest wiele różnych urządzeń zabezpieczających sieć zasilającą, w zależności od rodzaju przepięcia i jego przyczyny. Odbiorcom energii elektrycznej pozostawia się wybór niezbędnych urządzeń i ich prawidłową instalację.
Powiązane artykuły:
