Kolísanie napätia a iné problémy v elektrických sieťach nie sú nezvyčajné. Môžu viesť k poruche drahého zariadenia a dokonca ohroziť život a zdravie ľudí. Aby sa predišlo takýmto následkom, sú na trhu dostupné rôzne sieťové ochranné zariadenia v závislosti od charakteru poruchy.
V tomto článku sa dozviete: Čo sú to prepätia v elektrickej sieti a čo ich spôsobuje; Aké sú k dispozícii zariadenia na ochranu elektrickej siete a kedy sa používajú.
Obsah .
Prípustné parametre elektrického výkonu
V Rusku a bývalom Sovietskom zväze je štandardné napätie 220 V (pre priemerných spotrebiteľov elektrickej energie). V skutočnosti však napätie kolíše v určitých medziach tejto hodnoty. Prípustná amplitúda odchýlky je stanovená normami a predpismi, ktorými sa riadi poskytovanie tejto služby spotrebiteľovi. Pri napätí 220 V je minimálna prípustná hodnota 198 V a maximálna prípustná hodnota 242 V.
Zachránia situáciu zástrčky alebo ističe?
Po dlhú dobu sa v domácnostiach používali poistky na ochranu pred prepätím. Nahradili ich moderné a pohodlnejšie ističe. Vo väčšine domácností sú dnes jediným spôsobom ochrany pred výpadkom elektrickej energie.
Zástrčky a ističe chránia pred skratom, prehriatím a požiarom spôsobeným preťažením. Silný elektrický impulz však môže prejsť cez istič a poškodiť spotrebič. To sa môže stať napríklad pri zásahu bleskom. Inými slovami, bežné zástrčky nemôžu poskytnúť úplnú ochranu proti prepätiu.
Hlavné príčiny prepätia v sieti
Napäťové rázy sa môžu líšiť veľkosťou, trvaním a dynamikou nárastu/poklesu v závislosti od ich príčiny:
- Veľké zaťaženie elektrickej siete. Súčasné pripojenie veľkého počtu spotrebičov s nedostatočným sieťovým napájaním vedie k nestabilite napätia. Môže sa to prejaviť napríklad blikaním žiaroviek alebo náhlym vypnutím spotrebičov. Tento jav je bežný najmä vo večerných hodinách;
- Silný spotrebiteľ v susedstve. Stáva sa to, ak sú v blízkosti priemyselné zariadenia, nákupné centrá, kancelárske budovy s výkonným ventilačným systémom a podobne.
- Prerušenie neutrálneho vodiča. Nulový vodič vyrovnáva napätie na odberných miestach. Ak zlyhá (zhorí, zoxiduje), niektoré spotrebiče budú pod napätím (a iné pod napätím), čo môže poškodiť nechránené elektrické zariadenie.
- Chyby zapojenia. Napríklad, ak boli zamiešané nulový a fázový vodič;
- Zlé zapojenie. K poruchám dochádza v dôsledku opotrebovanej elektroinštalácie, použitia nekvalitných materiálov a nesprávnej inštalácie.
- Úder blesku. Úder blesku do elektrického vedenia môže spôsobiť rýchly nárast napätia o tisíce voltov. Obzvlášť nebezpečné, pretože ochranné prostriedky nemusia vždy fungovať včas.
Možné následky prepätia
Výrobcovia elektrických zariadení berú do úvahy nestabilný charakter napätia a možnosť vzniku napäťových špičiek a poklesov. Napríklad spotrebič s menovitým napätím 220 V môže fungovať pri 200 V a vydržať špičky až do 240 V. Pravidelná prevádzka spotrebiča s veľkými výkyvmi napätia však skracuje jeho životnosť. Silné prepätie môže spôsobiť nepoužiteľnosť zariadenia a dokonca škody na majetku a zdraví, napríklad požiar.
Odkaz. Na poruchy elektrických spotrebičov spôsobené prepätím sa nevzťahujú záručné zmluvy, čo znamená, že bremeno nákladov na opravu a výmenu nesie majiteľ, čo môže byť vážnym zásahom do rodinného rozpočtu. V niektorých prípadoch je možné podniknúť právne kroky proti dodávateľovi elektriny, ale je to zdĺhavé, komplikované a nákladné a nezaručuje to úspech. Je jednoduchšie chrániť svoj domov pred takýmito problémami vopred.
Spôsoby ochrany pred prepätím
V závislosti od vlastností prepätia a charakteru jeho výskytu sa používajú rôzne ochranné zariadenia. Pozrime sa na tie hlavné:
Prepäťová ochrana
Jednoduché a cenovo dostupné riešenie na ochranu zariadení s nízkou spotrebou energie. Zvyčajne je to predlžovací kábel alebo monoblok so zástrčkou, zásuvkou (alebo zásuvkami) a vypínačom s indikátorom napájania. Napájacie lišty by sa mali odlišovať od bežných predlžovacích káblov, ktoré nemajú žiadnu ochranu, ale vyzerajú veľmi podobne. Chráni pred prepätím do 400 - 500 V a záťažový prúd nesmie prekročiť 5 - 15 A.
Pomoc. Z technického hľadiska je prepäťová ochrana jednoduchý systém niekoľkých kondenzátorov a induktorov. Napájacie jednotky väčšiny moderných elektrických spotrebičov už zároveň obsahujú obvody, ktoré plnia podobnú funkciu. V praxi preto prepäťové ochrany často slúžia ako jednoduché predlžovacie káble s dodatočnou ochranou proti prepätiu v sieti.
Ochranné relé RKN a UZM
Zariadenie preruší napájanie, ak napätie prekročí limity. Po návrate napätia do nastavených limitov sa obnoví napájanie (automaticky alebo manuálne, v závislosti od modelu). Jednotka je pripojená za ističom.
Hlavné výhody RCN a UZM:
- Rýchlosť spúšťania niekoľko milisekúnd;
- Odoláva zaťaženiu od 25 do 60 A;
- Malé rozmery a jednoduchá inštalácia;
- Dostatočný rozsah maximálneho a minimálneho napätia;
- Zobrazenie údajov elektrického prúdu v reálnom čase;
Zariadenie je účinné pri ochrane pred prerušeným nulovým vodičom a miernymi napäťovými špičkami. Relé však nedokážu zabezpečiť stabilné napätie a ochranu proti impulzným prepätiam spôsobeným úderom blesku.
Uvoľnenie minimálneho a maximálneho napätia (PMR)
Zariadenie chráni pred vysokým a nízkym napätím. Účinný v prípade prerušenia nulového vodiča a nevyváženosti fáz v trojfázovej sieti, ale nechráni pred vysokonapäťovými impulzmi.
Zariadenie má malé rozmery, ľahko sa inštaluje a je za rozumnú cenu.
Upozornenie. PMM nie je vybavený funkciou automatického zapnutia, čo môže spôsobiť pokazenie potravín v chladničke, zastavenie vykurovania miestností počas zimného obdobia a podobné problémy.
Stabilizátory
Zariadenia sa používajú na "vyhladenie" napájania v sieťach so sklonom k nestabilnej prevádzke. Účinné v prípade poklesu výkonu, ale nemusí byť schopné zvládnuť vysoké napätie.
Medzi výhody zariadenia patrí: dlhá životnosť; rýchla odozva; udržiavanie napätia na stabilnej úrovni. Hlavnou nevýhodou stabilizátorov je ich vysoká cena.
Zariadenia na ochranu pred prepätím (SPD)
Používajú sa na ochranu pred rýchlym a silným prepätím, ktoré je zvyčajne spôsobené úderom blesku do elektrického vedenia. Existujú dva typy takýchto zariadení:
- Aretačné ventily a iskriská. Sú inštalované v sieťach vysokého napätia. V prípade prepätia v zariadení sa vzduchová medzera otvorí, fáza sa skratuje so zemou a výboj uniká do zeme;
- Zvodiče prepätia (zvodiče). Na rozdiel od zvodičov sú malé a používajú sa v súkromných domoch. Vo vnútri je namontovaný varistor. Pri normálnom napätí ním netečie žiadny prúd, ale v prípade prepätia sa prúd zvýši, čím sa napätie zníži na normálnu hodnotu.
Snímač prepätia (OVS)
Používa sa v spojení s prúdovým chráničom (RCD) alebo prúdovým chráničom (RCCB). Odbočka zistí prepätie a prúdový chránič potom rozpojí obvod.
Záver
Najbežnejšie prepäťové ochrany, poistkové skrinky a zástrčky, nie sú účinné vo všetkých prípadoch. Nedokážu si poradiť najmä so silnými prepätiami, čo ohrozuje bezpečnosť elektrických spotrebičov a celého domu. Trh ponúka rôzne zariadenia na ochranu siete v závislosti od charakteru prepätia a jeho príčiny. Odberateľom elektriny zostáva vybrať si potrebné zariadenia a správne ich nainštalovať.
Súvisiace články:
