Защита от скачков напряжения
Начнём с известной шутки:
— Мы можем всё найти! — похвастались Гугл и Яндекс.
— Без нас никуда! — отпарировали компьютер в обнимку со смартфоном.
— Я самый главный! — заявил Интернет.
— Мы не даём человеку превратиться обратно в обезьяну! — выпалила бытовая электротехника.
— Я правлю миром! — самодовольно подумал президент.
— Кто меня догонит? — спросил Илон Маск из окна электрокара Тесла.
— Ну, ну, ну… — посмеивалось электричество.
Параметры любой электросети не являются постоянными, время от времени происходят небольшие колебания, провал или резкий скачок напряжения. Рассмотрим эту проблему подробнее.
Скачок напряжения
Для успешного решения проблем со скачками напряжения необходимо сначала разобраться какими они бывают и от чего возникают.
Скачки напряжения в сети
- в пределах ГОСТ. В соответствии с российскими стандартами (ГОСТ 29322-2014) напряжение в электросети должно составлять 230 вольт ±10 %, и скачок напряжения в этих пределах от 207 до 253 не противоречит стандартам.
- допустимые по нормам эксплуатации. У каждого электроприбора есть допустимый диапазон электропитания, который указываются в инструкции по эксплуатации. Например, у хорошей стиральной машины 190÷255 В, у телевизора ультравысокой чёткости 4K 100÷240 вольт, бюджетный холодильник 220-230 ±10%. Т.е. у каждой бытовой техники есть свой допустимый скачок напряжения.
- аварийные. Скачки напряжения ниже или выше допустимого диапазона могут привести к отключению электроприбора, если, конечно, в нём предусмотрены соответствующие устройства защиты, или к его выходу из строя.
Исходя из вышесказанного, при выборе устройства защиты от скачков напряжения 220 В необходимо ориентироваться либо на самый «нежный» электроприбор, либо ставить защиту на каждый прибор (или их группу) в отдельности исходя из требований к питающей электросети.
- наличие мощных нагрузок (активных, индуктивных и емкостных), которые при включении/выключении создают провал или скачок напряжения. Это могут быть электродвигатели, индукционные печи, ТЭНы и тому подобная производственно-офисная электротехника.
- перегруженность электросети, когда количество потребителей явно превышает мощность местной энергоподстанции, например, резкое увеличение работающей домашней техники в загородных посёлках в выходные дни приводит к серьёзным скачкам напряжения.
- проблемы с кабельной разводкой на самом объекте, например, недостаточное сечение электропроводов, неправильная разводка, плохие контакты и прочее.
Защита от скачков напряжения
Может быть реализована несколькими типами устройств, в частности: сетевой фильтр, реле или стабилизатор напряжения.
Сетевые фильтры с защитой от скачков напряжения. Подавляют только высокочастотные помехи (100 Гц . 100 МГц) и кратковременные импульсы, не способны повышать или понижать сетевое напряжение.
Сетевой фильтр с защитой от скачков напряжения
Реле защиты от скачков напряжения. Самое простейшее и недорогое устройство. В них вручную задаются минимальные и максимальные значения электросети, при превышении которых реле автоматически отключит от неё нагрузку. Эти устройства выпускаются как для защиты только одного электроприбора (вставляется в розетку), так и для защиты группы (устанавливается в распределительный щит). Имеет существенный недостаток: т.к. сетевое напряжение может оставаться довольно долгое время вне допустимых пределов, то подключенная электротехника работать не будет.
Реле защиты от скачков напряжения в розетку
Реле защиты от скачков напряжения в электрощит
Стабилизатор напряжения. Является более предпочтительным устройством защиты от скачков напряжения, т.к. постоянно поддерживает на выходе 220 вольт при довольно существенных провалах и всплесках в электросети от 90 до 320 вольт в зависимости от конкретной модели.
Стабилизатор напряжения
Практические рекомендации
В нашем каталоге вы можете более подробно ознакомится со стабилизаторами лучших российских производителей, рассчитанными на самые большие скачки напряжения:
Оптимальной защитой от скачков напряжения во входнй сети является инверторный стабизатор, например, Штиль IS10000. Он гасит импульсы до 2 кВ, 1/50 мкс.
- выезд специалиста и подбор стабилизатора;
- доставка и подключение стабилизатора;
- сервисное и гарантийное сопровождение.
Посмотрите нашу ФОТОГАЛЕРЕЮ
установленных стабилизаторов напряжения!
Как защитить технику от скачков напряжения?
Бытовая техника и производственное оборудование, которые работают от сети электроснабжения, должны иметь защиту от скачков напряжения. Перепады напряжения – это известная и часто встречающаяся проблема. Некоторая техника к ним более чувствительна и может полностью выйти из строя после сильного колебания, а другая обладает лучшей устойчивостью, но все равно подвергается риску нарушения или прекращения работы.
Причины возникновения колебаний
Причин возникновения провалов выходного напряжения, а также высоковольтных выбросов в рамках электросети может быть достаточно много. Например, часто можно столкнуться с такими явлениями, как:
- включение и выключение мощных нагрузок, к которым неустойчивы однофазные сети;
- перегрузки электросети;
- аварии и обрывы на ЛЭП;
- межфазное замыкание;
- ненадежное заземление;
- работа сварочного аппарата рядом с сетью;
- нарушение структуры нулевого (нейтрального) провода;
- сильнейший электромагнитный импульс, возникающий в результате удара молнии.
Все это может вызвать проблемы с работой различной техники как у хозяев частных домов, так и у жителей мегаполисов.
Возможные пути решения
Существует несколько видов оборудования, работа которого нацелена на выравнивание напряжения и снижение влияния колебаний.
Реле-прерыватели (реле контроля напряжения). Это приборы, которые останавливают подачу тока при изменении напряжения более чем на 10 % в любую сторону. После остановки они измеряют напряжение раз в несколько секунд и не возобновляют подачу до тех пор, пока оно не вернется в норму. Удобны такие модели реле, в которых есть дисплей, кнопки регулировки и таймер, позволяющие настроить заданное время включения после возникновения перепада. В таком случае прибор можно настроить под конкретное техническое устройство.
Стабилизаторы напряжения. Эти приборы способны выравнивать поток напряжения до необходимых 220 В, если перепады не критичны, и отключать питание, если электричество при подаче достигает критических значений напряжения (в однофазной цепи это от 250 В). Они могут быть установлены по одному в розетку на один прибор или же на всю сеть или на каждый пункт раздачи электричества. Стабилизаторы бывают:
- релейные;
- электромеханические;
- электронные;
- инверторные.
А также делятся на однофазные и трехфазные по типу сети переменного тока. От вида стабилизатора зависят многие его характеристики, а также то, для какой сети или прибора он будет лучше всего подходить.
Источники бесперебойного питания (ИБП, UPS, бесперебойник). Могут идти в комплекте со стабилизатором или без него (сами по себе функцию стабилизации не выполняют). Они необходимы для того, чтобы при остановке подачи напряжения из-за замыкания, аварии или других причин техника не переставала работать. ИБП – это резервная аккумуляторная батарея, которая заряжается от основной сети во время ее работы и отдает электроэнергию, когда первичный источник отключен. Емкость такой батареи зависит от модели бесперебойника.
Защиты бытовой техники от перепадов напряжения в электрической сети
Довольно часто при сильных перепадах напряжения в электрической сети выходит из строя та или иная бытовая техника. В настоящее время много моделей имеют встроенные контролеры, которые способны защитить бытовой прибор от скачков, но, к сожалению, не все. Для того чтобы предотвратить поломки вашей бытовой техники необходимо иметь одно или несколько защитных устройств от перепадов и скачков напряжения в сети.
Чтобы правильно подобрать защитное устройство от перепадов напряжения необходимо знать общую потребляемую мощность вашей бытовой техники или отдельно взятого прибора. Сегодня таким устройством защиты может быть: сетевой фильтр, реле контроля напряжения, стабилизатор напряжения или источник бесперебойного питания . Рассмотрим более детально каждый из приборов и их особенности.
1. Сетевые фильтры
Наиболее доступный вариант защиты для одного бытового электрического прибора. В просторечье пилот эффективен только для маломощного оборудования, такого как: компьютер, музыкальный центр, видеосистема. Сетевой фильтр способен защитить от небольших перепадов. При сильном скачке напряжения данный прибор, скорее всего, сгорит, но защитит ваше оборудование.
2. Реле контроля напряжения
Это небольшое устройство, благодаря которому ваша техника будет защищена от падения или роста напряжения в сети. В случае угрозы данный прибор просто обесточивает ваш дом или саму бытовую технику, которая через него подключена. После нормализации напряжения в сети данное реле включается автоматически с выдержкой времени и напряжение снова поступает в дом.
Есть недорогие модели, которые можно подключать через розетку непосредственно к бытовой технике (компьютер, холодильник, телевизор и так далее). Фильтры напряжения — это более мощные и дорогие варианты подобного реле, которые монтируются в щитках и способны контролировать электропитание квартиры или дома. Наиболее популярные фильтры: АЗМ 40, расшифровывается как — автоматический защитный модуль и УЗМ 50 — защитное устройство многофункциональное.
3. Стабилизаторы напряжения
Данные устройства не только осуществляют контроль сети, но и дополнительно к этому стабилизируют его, точнее выравнивают напряжение до 220 вольт, если оно ниже или выше нормы. Впрочем, работают они в определенных интервалах, если напряжение стало выше 280 вольт или ниже 160 вольт стабилизатор отключает питание от сети. Так же, как и реле напряжения, стабилизаторы можно ставить как на целый дом, так и на определенную бытовую технику. Перед покупкой стабилизатора необходимо высчитать общую мощность потребителей электроэнергии в доме и ко всему этому добавить запас мощности около 20-30 процентов.
4. Источники бесперебойного питания
Данные устройства служат для бесперебойной работы того или иного оборудования при отключении электропитания. Наиболее широко применяются для персональных компьютеров, чтобы не потерять данные, а также для обеспечения бесперебойной работы отопительных систем (газовых котлов, циркуляционных насосов, автоматики). Подключить такой прибор можно самостоятельно. При пропадании напряжения автоматически включается и у вас есть время для сохранения информации и отключения компьютера. Наиболее мощные устройства бесперебойного питания способны поддерживать оборудование в вашем доме в рабочем состоянии от несколько часов и более. При пропадании или понижении напряжения в сети ниже нормы или повышении напряжения выше 270 вольт автоматически переключается на автономную работу.
Защита техники от скачков напряжения
Скачки напряжения и другие нарушения нормальной работы однофазных и трехфазных электрических сетей приводят к выходу из строя дорогостоящего промышленного оборудования, угрожают здоровью и даже жизни персонала предприятий и рядовых жителей. Для предотвращения опасных ситуаций применяют устройства защиты электросети, которые значительно повышают безопасность эксплуатации техники и сохраняют ее рабочие характеристики.
Основные причины возникновения перепадов напряжения в сети
Скачки параметров электросети различаются величиной отклонения от номинального значения и продолжительностью, что зависит от причины их возникновения. Самые распространенные:
- Высокая нагрузка на электросеть, включение слишком мощного потребителя электроэнергии, при котором происходит резкое проседание сетевого тока. При его выключении происходит обратная картина – наблюдается резкий скачок параметров.
- Обрыв нулевого провода, выравнивающего параметры напряжения. При его обрыве одни потребители получают электропитание с заниженными характеристиками, другие – с завышенными, что может повредить технику, не оснащенную устройствами защиты от скачков напряжения.
- Применение некачественных комплектующих при прокладке электрической проводки, ее сильный износ, нарушение правил монтажа (перепутывание проводов ноля и фазы), акты умышленного вандализма.
- Удар молнии. Это очень опасный фактор, способный вызвать внезапное перенапряжение до тысяч вольт. Реакция защитных устройств может запоздать.
Вероятные последствия нестабильности параметров электрической сети
Производители электрооборудования в технической документации указывают допустимый интервал напряжений, в котором оно сохраняет рабочие характеристики. Но длительная работа техники при параметрах сети, близких к верхней и нижней границам допустимого интервала, приводит к ее быстрому износу и резкому сокращению эксплуатационного периода.
Резкие скачки параметров сети приводят к серьезным поломкам или полному выходу оборудования из строя. В этом случае договоры о гарантийном обслуживании не действуют. Владелец техники может выбрать один из двух вариантов: нести все расходы по ремонту или замене электрооборудования самостоятельно или предъявить претензии поставщику электроэнергии, доказывать вину которого очень сложно и долго. Более рациональный способ, как защитить сеть или отдельную технику от скачков напряжения, – установка устройств защиты.
Ассортимент защитных устройств
Рациональный способ защиты оборудования и электроприборов от скачков напряжения в сети выбирают в зависимости от характера проблемы и причины ее возникновения.
Сетевые фильтры
Производители предлагают несколько типов сетевых фильтров для защиты питания от скачков напряжения:
- Магистральные. Защищают от индустриальных импульсных помех значительной мощности. Эффективны для защиты техники от грозовых разрядов.
- Заземления. Разделяют линии заземления и защищают определенную группу электронного оборудования.
- Трансформаторные. Защищают от индустриальных помех. Обеспечивают гальваническую развязку входной цепи питания и выходной цепи нагрузки.
- Помехоподавляющие. Защищают электронное оборудование от атмосферных и индустриальных помех, которые распространяются по электросети.
Реле защиты
К устройствам защиты от перепадов параметров сети относится реле контроля напряжения РКН, которое состоит из двух блоков – измерительного и исполнительного. Первый блок непрерывно контролирует параметры сети и генерирует сигнал при выходе значений за установленный интервал. Второй блок отключает электропотребителей. При восстановлении нормальных параметров электросети измерительный блок РКН генерирует команду на включение электрооборудования с установленной временной выдержкой, которая длится от нескольких секунд до 15 минут. Но такие приборы не могут защитить потребителей от импульсных скачков сетевых параметров и обеспечить их стабильность.
Стабилизаторы напряжения
Эти защитные устройства позволяют обезопасить электроприборы и технику от скачков напряжения путем поддержания выходных параметров тока на требуемом уровне. Производители предлагают стабилизаторы, адаптированные к применению в быту или определенной отрасли н/х. Тип стабилизатора выбирают в зависимости от типа сети (однофазная или трехфазная), мощности подключаемого электрооборудования.
По принципу действия наиболее популярны электромеханические и электронные стабилизаторы. Приборы первого типа рекомендуются для применения в промышленных сетях благодаря устойчивости к помехам. Они могут использоваться для высокочувствительного оборудования – медицинского, дорогого промышленного, банковского, аудио- и видеотехники. Электронные стабилизаторы чаще имеют бытовое применение.
Источники бесперебойного питания
Эти приборы решают проблему некачественного централизованного электропитания или полного его исчезновения. В аварийном режиме работы ИБП для питания защищаемого оборудования используют энергию аккумуляторных батарей. Устройства эффективны при слишком высоком или низком напряжении, пульсациях амплитуды, колебаниях частоты, переходных процессах.
Какую систему защиты электрооборудования от перенапряжения и других проблем в сети лучше выбрать
Подходящее защитное устройство выбирают в соответствии с проблемой, которую необходимо решить:
- Сетевой фильтр. Устраняет сетевые помехи и перенапряжения. Неэффективен при скачках напряжения, прекращении электропитания.
- РКН. Защитное реле эффективно при выходе сетевых параметров за установленные пределы. Неспособно компенсировать скачки внутри установленного интервала, устранить сетевые помехи. Не выполняет защитные функции при исчезновении электропитания.
- Стабилизатор. Помогает при сетевых помехах, скачках внутри установленных пределов и за пределами. Не работает при обрыве электропитания.
- ИБП. Эффективен практически при всех проблемах электросети – скачках параметров тока, помехах, обрыве питания. Минус – период работы в аварийном режиме ограничен ресурсом аккумуляторной батареи.