Аппараты защиты от перенапряжения. доклад. физика. 2012-04-16

Как бороться с перенапряжением в сети

Существует несколько способов:

1. Реконструкция электросетей и обслуживание грамотным электротехническим персоналом, очень дорогостоящий вариант и только снижающий опасность возникновения перенапряжения, чаще всего зависит от коммунальных служб

Соответственно если у Вас большое количество аппаратуры придется затратить круглую сумму, но зато уж после этого (при правильном выборе стабилизатора) можете быть спокойны Ваша техника надежно защищена.

3. Если Вы работаете с ценной информацией на компьютере, тогда выбирайте источник бесперебойного питания (ИБП), что чаще всего применяется в административных зданиях, но только на офисную технику, на всю бытовую технику «бесперебойник» не установишь также из-за высокой цены и высоких эксплуатационных расходах.

4. Реле напряжения — самый доступный вариант защиты от перепадов (скачков) напряжения в бытовой и офисной электросети.

В Казахстане есть такие приборы:Однофазное реле напряжения РН-113 Однофазное реле напряжения РН-111М

Виды защитных устройств

Для борьбы с сетевыми перепадами напряжения существует много различных устройств, которые легко установить самостоятельно. Изделия помогают максимально эффективно защитить свой дом и близких людей от аварийных ситуаций, вызванных перенапряжением сети.

Существует несколько видов защитных устройств от перенапряжения:

Стабилизатор напряжения — контролирует размер сетевого напряжения.
Источник бесперебойного питания (ИБП) — устройство аварийного поддержания работоспособности оборудования при отключении основного источника, выполнен по принципу резервного аккумулятора. ИБП все же отличается от автономной системы питания, так как обеспечивает молниеносную защиту, питая прибор от энергии батарей. Время аварийной работы ИБП очень короткое (несколько минут), но этого достаточно для запуска другого источника или правильного отключения приборов от сети.
Автоматический выключатель – электрическое устройство с функциями, аналогичными функции плавкого предохранителя. Защита от перенапряжения сети самых простых выключателей обеспечивается соленоидом, который активируется чрезмерным увеличением тока. Малые автоматические выключатели широко используются вместо плавких предохранителей для защиты электрических систем в домах и квартирах.
Сетевой фильтр – защитное устройство со встроенной электронной схемой защиты от импульсных, низко- и высокочастотных сетевых помех путем их сглаживания.
Ограничитель перенапряжения нелинейный (ОПН) — устройство, защищающее оборудование от коммутационных перенапряжений и молний, является лучшим средством защиты.
Трансформаторы (понижающие и повышающие) — изменяют напряжение до рабочего, когда в сети наблюдается регулярная просадка или подъем напряжения, из-за чего приборы не могут функционировать в полную силу.
Устройства защитного отключения (УЗО) — наиболее распространенные средства защиты людей от опасности удара электрическим током при касании устройств и оборудования под напряжением, а также для защиты от пожара, вызванного токами утечки. Другие средства защиты эти функции выполнять не могут, так как реагируют только на перегрузку сетей.

Как бороться с перенапряжением в сети

Существует несколько способов:

2. Использование стабилизаторов напряжения, идеальный вариант для тех, кто использует очень дорогостоящую аппаратуру. Вы подключаете сетевые провода к стабилизатору и уже с него снимаете качественное напряжение. Вариант очень хороший — имеется только один минус — это цена. Цена на хороший (качественный) стабилизатор мощностью 5 кВт составляет свыше 500 у.е. Соответственно если у Вас большое количество аппаратуры придется затратить круглую сумму, но зато уж после этого (при правильном выборе стабилизатора) можете быть спокойны Ваша техника надежно защищена.

4. Реле ограничивающие напряжение — выпускаются на данный момент лишь в европейских странах и ни одного сертифицированного в Казахстане — стоят не менее 100-200 у.е. Вариант чаще всего применяемый на предприятиях и все же достаточно дорогой для рядового пользователя.

5. Использование параллельно УЗО и ДПН. Один из наиболее доступных способов защиты от перенапряжений, рассмотрим его подробней.

Устройство защитного отключения (УЗО) — обеспечивает отключение электроэнергии сети, в случае пробоя утечки тока (если человек взялся за оголенные провода 10-30 mA или если произошло обгорание изоляции — 300мА). Данное устройство рекомендовано для установки во всех новостройках и при реконструкции электросетей.

Существуют два вида УЗО: электромеханические, гарантирует спасение жизни человека при любом напряжении, наличие внешнего источника питания, но мало применяется из-за дороговизны; электронные, самый распространенный тип, зависящий от напряжения сети, что не гарантирует спасение жизни человека при пониженном напряжении сети.

Датчик превышения напряжения (ДПН) — устройство созданное специально для защиты от перенапряжения, сконструировано для совместной работы с любыми типами УЗО (на токи утечки 10-300 mA), как для однофазных, так и для трехфазных сетей.

Принцип заключается в следующем:

В случае если в сети перенапряжение ДПН дает команду УЗО на отключение электропитания потребителя. Таким образом, Ваша бытовая техника обесточивается, и скачок напряжения не вредит Вашей бытовой технике. Для восстановления электропитания просто включите УЗО.

Метод использования параллельно УЗО и ДПН-260 является самым доступным, на настоящий момент, методом борьбы с перенапряжением.

Если Вы хотите только защитить себя от перенапряжения, то смело покупайте УЗО и ДПН-260. Подключайте и можете спать спокойно, Ваша бытовая техника защищена.

От чего защищает ИПБ

Основная задача источника бесперебойного питания (ИПБ) – обеспечение потребителей электроэнергией при отсутствии напряжения в сети. Наиболее часто этот прибор используют для питания компьютеров. Хотя ИПБ обеспечивает напряжение 220 вольт непродолжительное время, имеется возможность сохранить информацию и выключить компьютер. Актуально применение источника бесперебойного питания при использовании малогабаритной электростанции для беспрерывной подачи энергии в момент ее запуска.

Распространенный источник бесперебойного питания

Очевидно, что применение ИПБ функционально, если в сети электроснабжения дома установлено реле напряжения. При использовании аккумулятора достаточной емкости к источнику бесперебойного питания может быть подключен газовый котел. Аккумулятора на 60 АЧ хватит для обеспечения напряжением котла мощностью 160Вт примерно в течение суток.

ИПБ с двойным преобразованием работает при изменении напряжения на входе в широких пределах, однако стоит очень дорого.

Вероятно, в большинстве случаев, в бытовых целях практичнее использовать одновременно недорогой источник бесперебойного питания и стабилизатор или реле напряжения.

Чем поможет сетевой фильтр

Чаще всего бытовые сетевые фильтры выполнены в виде удлинителя. Таким образом, к нему может быть подключено сразу несколько единиц бытовой техники. Фильтры отличаются количеством розеток и длиной кабеля. Обычно устройство снабжается собственным выключателем с индикацией подачи питания. Фильтр может иметь индивидуальные выключатели питания для каждой розетки.

Популярные сетевые фильтры

Ряд моделей имеют защиту от короткого замыкания и перегрузки. Общий ток нагрузки устройств такого рода не превышает 6-16А. Собственно фильтр таких устройств состоит из нескольких конденсаторов и катушек индуктивности. Таким образом, обеспечивается защита электроники от маломощных и коротких импульсов помех. Последние могут создаваться, в том числе, бытовой техникой, подключенной в домашней сети.

Заметим, что блоки питания большинства современных электронных приборов уже имеют аналогичные схемы в своем составе. Иными словами, подобные сетевые фильтры можно рассматривать как удлинители с дополнительной фильтрацией и сервисными возможностями.

Почему возникают перенапряжения в сети

Причин несколько. Выделим самые распространенные:

Начнем с того, что к электросети переменного тока подключены не только Вы один (ваша квартира или дом), а множество таких же, как и Вы потребителей, что немаловажно, и еще многие промышленные и строительные объекты. Казалось бы, какое влияние может один дом оказать на электросеть? Безусловно, незначительное влияние

А если одновременно с Вами тысяча потребителей выключат свою технику, особенно большой мощности (электрочайники, водонагреватели, микроволновые печи, кондиционеры, стиральные машины), тогда мы получаем некое перенапряжение, все Вы замечали по вечерам перепады напряжения, это заметно по лампам накаливания. Но не стоит пугаться оно все равно будет меньше допустимого ГОСТ и все Ваше оборудование продолжит работу в нормальном режиме. Другое дело, что если одновременно вкл/выкл своё оборудование целый завод или строительный объект. Представляете, какой “скачок” напряжения произойдет! Данный вариант возможен в районах, где инфраструктура связана с большим заводом или крупным строительством. Тогда возможно, что ваша техника выйдет из строя.

3. Причина чисто человеческий фактор, точнее безграмотность электрика или уверенность в себе домашнего мастера. Дома погас свет, отгорание фазного провода (L1, L2, L3), Вы самостоятельно или, вызвав электрика, восстанавливаете электропитание, при подключении перепутали провода, подключив вместо 220В (фаза-ноль), напряжение 380В (две фазы), возможно даже не себе, а соседям по этажу.

4. Последний, но не по значению это скачки напряжения, вызванные грозовыми разрядами вблизи линий электропередачи (ЛЭП). Очень опасно, я настоятельно рекомендую, если у Вас нет специального оборудования, для защиты от перенапряжений, выключайте бытовую технику из сети во время грозы.

И так мы рассмотрели основные причины перенапряжений в сети, но легче от этого не становиться ведь техника уже сгорела, тогда читайте дальше.

Возможные решения проблемы

Когда энергокомпании оставляют без движения заявления от граждан по поводу падения напряжения, не устанавливают мощный трансформатор и не меняют сечение проводов с учетом уровня потребления, решение приходится принимать самостоятельно.

Одно из решений заключается в обустройстве трехфазной системы электроснабжения, для чего потребуется разрешение от сбытовой компании. После согласования на вводе электричества устанавливается переключатель, что дает возможность использовать наименее загруженную фазу.

Обозначим иные способы решения проблемы низкого напряжения:

Приобретение и установка стабилизатора поможет справиться с задачей, при условии незначительной просадки. Стоит помнить, что стабилизатор стоит недешево, а при использовании аналогичного оборудования соседями могут оказаться бесполезными его функциональные возможности.

Монтаж повышающего трансформатора с соответствующими параметрами. При нестабильности напряжения может возникнуть ситуация, когда повышающий трансформатор доведет его значение до критических отметок, что обязательно приведет к порче бытовых приборов. Чтобы предотвратить такой исход событий, устанавливается защитное реле, разрывающее электрическую цепь при достижении предела.

Способно обеспечить оптимальные параметры тока и питание любого потребителя при отключении электричества. Суть работы преобразователя похожа на обычное бесперебойное устройство для ПК, однако имеет большую мощность.

Контроль значений поступающего напряжения можно осуществлять при помощи датчика тока низкого напряжения. У разных устройств имеются отличия в показателях верхнего и нижнего порога, поэтому при выборе конкретной модели стоит учитывать индивидуальные особенности собственной электросети.

Важно помнить, что самостоятельное решение вопроса о понижении напряжения в сети, при условии слабого трансформатора и недостаточного сечения проводов, едва ли возможно.

В указанной ситуации лучше действовать вместе (одним подъездом, домом или даже улицей) и обратиться с коллективным заявлением в компанию, занимающуюся поставками электроэнергии. Вопрос о том, что делать при низком напряжении в сети, можно пробовать решать указанными выше способами, при условии, что виновником падения является сам потребитель.

Способы защиты

Реле напряжения

Полностью исключить возможность перепадов невозможно. Если скачки напряжения в электросети постоянны, есть несколько вариантов обезопасить дорогую бытовую технику. Использовать можно для большинства известных видов приборов.

Реле контроля напряжения

Устройство помогает решить вопрос резких скачков энергии в сети. При отклонении от заданных значений прибор отключает технику. После того как подача напряжения приходит в установленную норму, реле вновь начинает подачу электроэнергии.

Данный способ выручает лишь в некоторых ситуациях – обрыв нулевого контакта, попадание на линии электропередач кабеля городского транспорта (трамвай, троллейбус). При попадании молнии и в периоды атмосферного перенапряжения устройство почти бесполезно.

Установить можно самостоятельно, следуя пошаговой инструкции.

Источники бесперебойного питания

Данные приборы не относятся к защитным, однако вместе с таковыми помогают избежать перегорания приборов, но не оставаться в полной изоляции до восстановления нормального уровня напряжения. Обеспечивать электричеством весь дом или квартиру нецелесообразно и экономически неэффективно. Достаточно подключить отдельный участок проводов (например, для освещения).

Стабилизаторы напряжения

Если в квартире скачет напряжение (броски, скачки, подобное), рекомендуется использовать специальные стабилизаторы. Максимальный эффект дают при «проседании» напряжения на входе. Помогают при слабых скачках в сети, но с сильными импульсами (например, попадание молнии) не справляются. Электрики рекомендуют использование в тандеме с реле.

Защита от грозовых перенапряжений

Защита воздушной линии электропередачи от атмосферного перенапряжения

Атмосферное перенапряжение и молнии являются причиной перегорания бытовой техники. Избежать неприятных последствий можно, если установить специальные ограничители подачи напряжения на входе

Особенно важно использовать устройства в частных домах. Без защиты от грозовых перепадов во время плохих погодных условий необходимо отключать все домашние устройства от сети (вытаскивать из розетки), отключать свет

Данные приборы защищают только в случае высоковольтных скачков. При небольших перебоях электропитания бесполезны.

Назначение

Устройство защиты многофункциональное УЗМ предназначено для защиты
подключённого к нему оборудования (в квартире, офисе и пр.) от разрушающего
воздействия мощных импульсных скачков напряжения, вызванных электромагнитными
импульсами близких грозовых разрядов или срабатыванием близкорасположенных и
подключённых к этой же сети электромоторов, магнитных пускателей или
электромагнитов, а также, для отключения оборудования при выходе сетевого
напряжения за допустимые пределы (170 — 270В ) в однофазных сетях. Включение
оборудования происходит автоматически при восстановлении сетевого напряжения до
нормального, по истечении задержки повторного включения.

Источники возникновения импульсных помех

Импульсная помеха (ИП) создается мгновенным всплеском напряжения в электросети с амплитудой более 4–6 тыс. В. ИП бывают в виде одиночного или множества (пачки) чередующихся импульсов. Это самая распространенная «болезнь» электросетей и наносит непоправимый вред электронным компонентам бытовой техники. Защита от ИП — питание оборудования с помощью сетевых фильтров. Другие системы защиты электрооборудования практически не настроены на защиту от ИП, поэтому не могут ее обеспечить.

Различают источники ИП:

Природные источники — удары молний поблизости с электросетями (воздушными или подземными), зона действия до 20 км.
Техногенные источники — процессы коммутации в период оперативного управления системами электропередач (включения/выключения) и аварийных ситуаций на трансформаторных подстанциях.

Согласно оперативным данным, наиболее часто встречаются ИП техногенного характера, что объяснимо уровнем изношенности сетей и большой потребительской нагрузкой.

Пути попадания грозовых импульсов

Защита домашней электропроводки от попадания грозовых импульсов не позволяет полностью защитить электроприборы от попадания молнии. Не стоит забывать, что молния может ударить не только в провода электрических сетей, но и в кабельные линии другого назначения, которые проложены открытым способом. В данном случае речь идет о сетевом кабеле интернета, телевизионном и телефонном кабеле. Также молния может попасть в установленную вне помещения антенну.

При попадании молнии в кабель или антенну грозовой разряд попадает в устройство, которое к ним подключено. То есть можно сделать вывод, что наличие защиты бытовой электрической сети от грозовых импульсов не исключает попадание опасных импульсов другим путем.

Работа УЗМ-50М, УЗМ-51М, УЗМ-16

При подаче напряжения питания включается зеленый светодиод. Если
напряжение находится в допустимых пределах, нагрузка включается с задержкой 6
минут или 10 секунд, срабатывает исполнительное реле и загорается светодиод
желтого цвета. Возможно ускоренное включение вручную до истечения шестиминутной
задержки (если напряжение сети в допустимых пределах). Во время работы, если
напряжение выходит за допустимые пределы, происходит автоматическое отключение
нагрузки. При восстановлении напряжения в норму УЗМ автоматически включается с
задержкой 6 минут или 10 секунд.

При повышении напряжения в сети свыше 270В УЗМ отключает реле с задержкой
0,2с, при повышении в сети более 300В происходит ускоренное отключение
<20мс. В случае понижения сети менее 170В УЗМ отключает нагрузку с задержкой
10с, а при понижении напряжения менее 130В происходит ускоренное отключение
<100мс.

В нормальном режиме работы (реле включено) при нажатии кнопки «ТЕСТ»
устройство отключает нагрузку, что говорит о нормальном функционировании
устройства.

Кнопка «ТЕСТ» ручного управления позволяет включить питание на нагрузку,
не дожидаясь окончания времени задержки включения, или выключить, если
требуется обесточить потребители.

При появлении в сети мощных импульсов напряжения встроенный варистор
шунтирует их до безопасной для оборудования величины.

Информация:

фиксированная задержка времени включения (повторного включения) 6 минут
выбрана для того чтобы защитить холодильники, кондиционеры и подобное
оборудование т.к. на компрессоры (установленные в подобных изделиях)
рекомендуется подавать напряжение с задержкой 5-6 минут с момента отключения
напряжения;

в УЗМ-50,51 установлено мощное поляризованное реле (имеет два устойчивых
состояния) которое не находится под постоянным напряжением, а напряжение на
обмотку электромагнитного реле подается в момент переключения т.о. уменьшается
потребление, внутренний нагрев и повышается надежность прибора.

Модуль защиты от повышенного/пониженного напряжения АЗМ.

Данный модуль позволяет защитить бытовую технику от скачков напряжения
сети и повышенного напряжения. Он может быть установлен в любой щитовой (на
лестничной площадке, до вводных автоматов и т.д.). Данный модуль является
полностью автоматизированной защитой от повышенного / пониженного напряжения.

Подача
напряжения после модуля происходит по истечении 2-3 минут. Данная задержка
времени вызвана тем, что модуль производит анализ подаваемого напряжения.
Подаваемое напряжение должно соответствовать параметрам 170В-265В, в случае не
соответствии данным параметрам, подача напряжения модулем не будет
производиться. В течении 2-3 минут анализа, индикатор модуля горит красным
цветом, этот сигнал показывает, что напряжение не подается.

После
того как модуль произвел необходимый анализ напряжения, и данное напряжение
соответствует требуемым параметрам модуля, происходит подача напряжения и
индикатор загорается зеленым цветом.

В
случае отсутствия напряжения в сети, индикатор не горит.

Если
сравнивать данный модуль с ДПН (датчик повышенного напряжения), то стоит
вспомнить его схему подключения, она выполняется параллельно с УЗО. В данном
модуле не требуется УЗО и подключение модуля АЗМ производится согласно
указанной схемы.

Многие
монтеры, при подключении ДПН (датчик превышения напряжения), допускают одну и
ту же ошибку, они устанавливают ДПН в разрыв линии (как автоматический
однополюсный выключатель). Но такая схема является неправильной и в случае
повышения напряжения, необходимые отключения произведены не будут.

Датчик
превышения напряжения работает совместно с УЗО или дифференциальным автоматом с
током утечки 30 — 300 мА. Напряжение срабатывания ДПН 260 устанавливается в
пределах 255 — 260 В, время срабатывания — 0,01 сек. Выполнен в стандартном
модуле (D=18 мм) и предназначен для установки на DIN — рейку 35 мм.

Куда жаловаться и как компенсировать ущерб

Первоначально жалобу и требование о компенсации ущерба подают в компанию, с которой заключен договор. При этом необходимо детально описать, что произошло и почему виноватой считается именно эта фирма. Быстрее решаются вопросы по коллективным обращениям, нежели по индивидуальным. Поэтому в многоквартирных домах имеет смысл скооперироваться с соседями и подать одно требование. Необходимые контакты – адреса, телефоны, реквизиты – указаны в договоре (часто встречаются в квитанциях на оплату).

Сразу после инцидента необходимо вызвать электриков, чтобы зафиксировали факт ущерба и составили соответствующий акт. Сгоревшие приборы отвезти на экспертизу – следует обзавестись письменным подтверждением причины поломки устройств. К письменной претензии в энергетическую фирму прикладывают копии акта и заключения эксперта. В случае отказа руководства в возмещении убытков потребители могут обратиться с заявлением в суд. Составить грамотный иск можно самостоятельно по образцам на сайте суда или с помощью юриста.

Устройство защиты многофункциональное УЗМ-16,50М,51М

Задержка 6 минут или 10 секунд выбирается пользователем, светодиодная
индикация состояния, УЗМ-51М ступенчатая установка напряжения)

Устройство защиты УЗМ изготавливается в пластмассовом корпусе с
креплением на рейку ДИН, в котором смонтировано электронное реле напряжения с
фиксированными нерегулируемыми порогами (УЗМ-51 с регулируемыми порогами)
выполненное на базе микроконтроллера, имеющее на выходе поляризованное
электромагнитное реле с мощными контактами!!! Не заменяет другие аппараты
защиты (автоматические выключатели, УЗО и пр.).

Основные параметры:

Защита нагрузки от импульсных скачков сетевого напряжения макс. ток
шунтирования импульсов варистором — 8000 А

Обеспечивает подавление импульсов с энергией до 200 Дж

Защита нагрузки от повышенного напряжения (более 270 В, для УЗМ-51
242-286 В)

Защита нагрузки от пониженного напряжения (менее 170 В, для УЗМ-51
154-198 В)