В электросети дома или квартиры по ГОСТу напряжение должно быть 220 Вольт с максимальным отклонением не более 10 процентов. Увеличение напряжения более 242 Вольт- опасно для бытовой техники и может привести к ее поломкам и да же возгоранию. В этой статье Я расскажу о причинах и способах защиты от скачков напряжения (перенапряжений).
Внимание! Скачки напряжения могут привести к возгоранию электроприборов. Не оставляйте включенной бытовую технику без присмотра. При подозрении в возникновения перенапряжения- немедленно выключайте светильники, люстры выключателем и все из розеток.
Не менее опасны и перепады напряжения в электросети
. При котором напряжение снижается ниже допустимого минимального предела- 198 Вольт, но об этом Я расскажу в отдельной статье.
Признаки возникновения перепадов напряжения в сети.
- Слишком часто перегорают лампочки .
- Лампы накаливания или галогенные светят ярче чем обычно.
- Периодическое изменение интенсивности светового потока освещения.
- Бытовая техника работает необычно. Гудит компрессор холодильника, с перебоями работает стиральная машина и т. п.
- Внезапные отключения и перезагрузки компьютера.
- Электроника в доме работает со сбоями.
При любых подозрениях в возникновении в вашем доме скачков напряжения необходимо проверить величину напряжения измерительными приборами по этой .
Причины перепадов напряжения.
- Перекос фаз , который возникает из-за отсутствия одинаковой нагрузки на разные три . Да же если у Вас в квартире или частном доме только однофазное напряжение 220 Вольт, то другие дома или квартиры подключаются либо к той же фазе или двум другим разноименным. Все линии от подстанции идут 3 фазные. Проектировщики стараются составлять схему равномерного расключения всех квартир или индивидуальных домов пропорционально на три фазы одной линии электропитания, что бы избежать возникновения неравномерной нагрузки на все 3 фазы. Поэтому перекос фаз довольно редко встречается в домашних условиях.
- Аварийные режим работы электросети. Часто происходит при обрыве нуля в этажных, вводных электрощитах. При этом все однофазные линии начинают работать без нуля, место которого занимает другая разноименная фаза. В результате возникают перенапряжения, приводящие к поломкам электроприборов.Что бы этого избежать, необходимо проводить регулярное техническое обслуживание- проверять контакт и поджимать нулевой проводник в электрических щитах. Помните, что без нуля щит на 380 Вольт- это гибель всех ваших ламп и бытовой техники. Поэтому для частных домов и гаражей с вводом на 380 В обязательно и для однофазных рекомендуется делать заземляющий контур, который соединяется с нулем электрощита. Это гарантирует безотказную работу, да же в случае обрыва ноля в электропитающей линии.
- Очень редко причиной скачков напряжения являются удары молнии . Все современные трансформаторные подстанции надежно защищены от перенапряжений специальными устройствами. Стоит ишь опасаться жителям частных домов, подключенных к воздушной линии электропередач на опорах. В моей практике был лишь один случай попадания молнии в мачту с антенной на даче. В результате сгорел телевизор. Поэтому вынимайте штекер антенны во время грозы.
- Самостоятельный ремонт или неправильное подключение в электрощите. Нередко молодые специалисты или люди без опыта электрика в результате неумелых действий по подключению подают вместо 220 Вольт- 380. Или включают 3 фазный щиток с отсоединенным нулем.
Имейте ввиду, что причину скачков напряжения всегда поможет определить и устранить опытный электрик.
В настоящее время вопрос о стабильной величине напряжения электросети стоит достаточно остро. Сетевые организации не спешат делать реконструкции и модернизации линий электропередач, подстанций и трансформаторов. Тем временем ситуация только усугубляется, поэтому колебания напряжения в наших сетях довольно-таки частое явление.
Обновление 11.11.2018.
Для тех, кто сомневается в установке реле для защиты от перепадов (скачков) напряжения для своего жилья или верит в качество строительно-монтажных работ в современных новостройках. Ниже скриншот одного из последних .
Согласно ГОСТ 29322-92 напряжение в электросети нашей страны должно быть в пределах 230 В при одной фазе и 400 В между фазами. Но если вы живете в сельской местности или недалеко от города, то проблемы с постоянной величиной напряжения очень высоки, да и в самом городе этого исключать не стоит, особенно в старом жилом фонде. Перепады напряжения очень пагубно влияют на электроприборы в доме. Например, из-за низкого напряжения может сгореть холодильник или кондиционер (компрессор не запустится и перегреется), сильно снижается мощность микроволновки, тускло светят лампы накаливания. Ну а высокое напряжение просто «убьет» вашу бытовую технику. Уверен, что многие слышали про «отгорание нуля» в многоэтажках, и как целыми подъездами носят в мастерские ремонтировать бытовую технику.
Причины возникновения колебаний напряжения в сети бывают разные:
- Замыкание одной из фаз на нейтраль, в итоге в розетке будет 380 Вольт;
- Отгорание (обрыв) нуля, если у вас в это время низкая нагрузка, то напряжение будет тоже стремится к 380 В;
- Неравномерное распределение нагрузки по фазам (перекос), в итоге на наиболее загруженной фазе напряжение снижается, и если к ней подключены холодильник и кондиционеры, то высокая вероятность, что они сломаются;
Пример видео, где показана работа реле напряжения
Решать проблему скачков напряжения в сетях помогают специальные устройства — реле контроля напряжения. Принцип действия таких реле достаточно прост, есть «электронный блок», который следит, чтобы напряжение находилось в заданных уставками пределах и при отклонениях сигнализирует расцепителю (силовой части), который отключает сеть. Все бытовые реле контроля напряжения включаются автоматически через определенное время. Для обычных потребителей достаточно задержки в несколько секунд, но для холодильников и кондиционеров с компрессорами нужна задержка в несколько минут.
Реле контроля напряжения бывают однофазные и трехфазные. Однофазные реле напряжения отключают одну фазу, а трехфазные — одновременно все три фазы. При трехфазном подключении в быту, следует применять однофазные реле напряжение, чтобы колебания напряжения на одной фазе, не привели к отключению других фаз. Трехфазные реле напряжения используют для защиты двигателей и других трехфазных потребителей.
Я разделяю приборы защиты от перенапряжений на три типа: УЗМ-51М от «Меандра», Zubr от «Электроникс» и все остальные. Никому ничего не навязываю — это мое личное мнение.
Реле напряжения Zubr (Rbuz)
Данное устройство предназначено для защиты от перепадов напряжения (отгорания нуля). Производят ЗУБР в Донецке.
Отмечу особенности этого реле напряжения .
Индикация напряжения на устройстве — показывает значение напряжения в реальном времени. Это достаточно удобно и необходимо для оценки ситуации с напряжением в сети. Погрешность показаний низкая, разница относительно высокоточного мультиметра Fluke 87 всего 1-2 Вольта .
Реле напряжения Zubr выпускают на различные номинальные токи: 25, 32, 40, 50 и 63А. Устройство при номинальном токе на 63А выдерживает в течение 10 минут ток 80А.
Верхнее значение по напряжению выставляется от 220 до 280 В с шагом 1 Вольт, нижнее — от 120 до 210 В. Время повторного включения от 3 до 600 сек., с шагом 3 секунды.
Я выставляю на реле напряжения Zubr, максимальное (верхнее) значение по напряжению 250 Вольт, а нижнее значение — 190 Вольт.
У приборов с индексом t в названии, например Zubr D63t , есть термозащита от внутреннего перегрева. Т.е. при увеличении температуры самого прибора до 80 градусов (например из-за нагрева контактов) — он отключается.
Реле напряжения Zubr занимает 3 модуля или 53 мм на дин-рейке и бывают только однофазными.
В паспорте и приведенных схемах подключения реле напряжения Зубр, не сказано про ограничения по току, но в старой документации, ранее указывалось, что не более 0,75 от номинального.
Схема подключения реле напряжения Zubr
В настоящее время, производители уверяют, что реле можно подключать по номиналу. Если номинал Зубра меньше номинала вводного автомата, тогда нужно применять в схеме подключения реле напряжения — контактор.
Гарантию на реле напряжения Zubr производитель дает целых 5 лет ! Имеет очень хорошие отзывы от коллег — форумчан . И также, как у Меандра на форуме МастерСити есть представитель Zubra, который не боится общаться публично. И кстати, показательно на примере УЗМ и Зубра, что представители производителей качественной продукции не боятся общаться на форумах.
Видео о реле напряжения Zubr
Update (07.06.15). В настоящее время реле напряжения Zubr, продают в России под другим названием Rbuz (слово Zubr наоборот).
Связано это с тем, что в России торговая марка Zubr зарегистрирована за другим производителем и поменялось только названием реле, а все компоненты остались прежними.
.
УЗМ-51М. Устройство защиты многофункциональное.
В настоящее время УЗМ-51М зарекомендовало себя надежностью и простотой подключения.
УЗМ-51М рассчитано на ток до 63А, занимает 2 модуля на дин-рейке (ширина 35 мм). При стандартном исполнении температура эксплуатации УЗМ от — 20 до +55 градусов, поэтому устанавливать в щите на улице не рекомендую. Есть правда и от -40 до +55, но такие мне в продаже не встречались, если только обращаться непосредственно в ЗАО «Меандр». Максимальная уставка по верхнему отключению напряжения 290 В, нижний порог срабатывания 100 В. Время повторного включения задается самостоятельно — это или 10 секунд или 6 минут. Может использоваться в сетях с любым типом заземления: TN-C, TN-S, TT или TN-C-S.
Схема подключения УЗМ-51М
Меандр производит еще два типа однофазных реле напряжения — это УЗМ-50М и УЗМ-16 . Главное отличие УЗМ-50М от УЗМ-51М, пожалуй только в том, что у последнего, как мы знаем можно выставить уставку по срабатыванию самостоятельно, а в УЗМ-50М — уставка «жесткая», по верхнему пределу напряжения — 265 В, а по нижнему — 170 В.
УЗМ-16 рассчитано на ток 16А, поэтому его ставят только на отдельный электроприемник. Например, чтобы не ожидать 6 минут пока включится УЗМ-51, холодильник можно подключить через УЗМ-16 , на котором устанавливают задержку на включение 6 минут, а на основном УЗМ-51М в 10 секунд.
Я выставляю на УЗМ-51М максимальное (верхнее) значение по напряжению 250 Вольт, а нижнее значение — 180 Вольт.
Меандр также выпускает трехфазное реле напряжение УЗМ-3-63, как я уже писал выше, такие реле используют в основном для защиты двигателей.
Хорошая надежная защита от перенапряжений. УЗМ не нужно включать с контактором, как это обычно делают с другими реле напряжения. Устройство производится в России. Гарантия на УЗМ 2 года. Что немаловажно, представитель Меандра присутствует на самом популярном форуме Mastercity, всегда проконсультирует по продукции, а также внимательно относится к комментариям пользователей форума, замечания которых в свое время и помогли улучшить УЗМ-51М.
Пример установки УЗМ-51М в трехфазном щите для загородного дома, где УЗМ установлены в каждую фазу.
Пожалуй один недостаток в УЗМ-51М относительно других реле напряжения — это отсутствие индикации напряжения. Но и разница в цене между УЗМ и реле напряжения с контактором, позволяет купить и поставить вольтметр отдельно.
Реле напряжения РН-111, РН-111М, РН-113 от Новатек
Данные реле напряжения производятся у нас в России. Как видно из заголовка у Новатека можно приобрести три типа реле напряжения.
РН-111 и РН-111М по параметрам практически одно и тоже устройство, главное различие у них в том, что у реле РН-111М есть индикация напряжения, а у РН-111 ее нет.
Верхний предел напряжения от 230 до 280 В, нижний — от 160 до 220 В. Время автоматического повторного включения от 5 до 900 сек. Гарантия на эти реле 3 года.
Схема подключения реле напряжения РН-111
Рассчитаны РН-111 на небольшие токи до 16А или мощность до 3,5 кВт, но для подключения более высокой нагрузки, РН-111 можно включать совместно с контакторами (магнитными пускателями).
Схема подлючения реле напряжения с контактором
Это значительно увеличивает стоимость, так как хороший контактор сейчас будет стоить около 4-5 тыс. рублей, понадобится бОльшее количество модулей в щитке, а также автомат для защиты катушки контактора. Вышеуказанная схема подключения реле напряжения с контактором для РН-111, справедлива для любого другого реле с учетом особенностей его схемы.
Реле РН-113 уже более улучшенное относительно РН-111, диапазоны по напряжению и время АПВ такие же, как у РН-111, но максимальный ток на который можно включать РН-113 до 32А или если по мощности до 7 кВт.
Схема подключения реле напряжения РН-113
Но я бы не стал этого делать, так как контакты у РН-113 достаточно слабые для провода сечением 6 мм 2 , а именно такое сечение необходимо для подключения на 32А.
Надежнее РН-113 также подключать с контакторами , без контакторов максимум на 25А. Я не использую в своих щитах реле напряжения от Новатек, поэтому фото позаимствовал у одного из электромонтажников с форума Avs1753.
Смотрится, конечно, красиво, но такое подключение занимает на 3-4 модуля больше и раза в два дороже по стоимости, чем если бы применили УЗМ-51М или Zubr.
А вот, что бывает, с РН-113, если его подключить без контакторов на 32А.
К сожалению какой-либо информации об испытаниях, как у УЗМ-51М и Зубра я не нашел на форумах.
Реле напряжения ТМ DigiTop
Также как и Зубр, данные реле выпускают в Донецке. Производитель выпускает несколько серий приборов с защитой от скачков напряжения.
Реле напряжения серии V-protektor предназначено только для защиты от перепадов напряжения. Выпускается на номинальные токи 16, 20, 32, 40, 50, 63 А в однофазном исполнении, имеет встроенную термозащиту от перегрева, срабатывающую при 100 градусах. Верхний порог срабатывания от 210 до 270 В, нижний — от 120 до 200 В. Время автоматического включения от 5 до 600 сек. Есть и трехфазное реле напряжения V-protektor 380, достаточно компактное 35 мм (два модуля), но максимальный ток в фазе не более 10А.
На однофазное реле напряжения Protektor гарантия 5 лет, на трехфазное реле только 2 года.
Схема подключения реле напряжения V-Protektor DigiTop
Диджитоп выпускает и совмещенное в одном устройстве реле напряжения и реле тока VA-protektor. Помимо защиты от перенапряжений, прибор обеспечивает и ограничение по току (мощности). Выпускают на номинальные токи 32, 40, 50 и 63 А. Все параметры по напряжению такие же, как и у V-protektor. По номинальному и максимальному току VA контролирует нагрузку и при превышении номинального отключает сеть через 10 мин., а максимального — через 0,04 сек. На дисплее прибора отображается и напряжение и ток. Гарантия на VA-protektor 2 года.
Ну и самый продвинутый из серии реле напряжений от ТМ DigiTop — многофункциональное реле МР-63. Собственно всё тоже самое, как и у предыдущего VA-protektor, только МР-63 показывает помимо тока и напряжения, еще и активную мощность .
Данное реле МР-63 и V-protektor проходили независимые испытания форумчан, отзывы средние.
Я постарался охватить в своей статье, наиболее распространенные устройства защиты от перепадов напряжения. Конечно, есть еще производители приборов для подобного рода защит, но информации об их применении очень мало.
Спасибо за внимание .
Напряжение в электросетях редко составляет стабильное значение в 220 Вольт, чаще всего оно гуляет с допустимым значением в плюс или минус 10%. Бытовая и компьютерная техника справляется со значением 200 или 240 Вольт, но в случае возникновения, пусть даже и кратковременного скачка - техника с большой долей вероятности выйдет из строя.
Что представляют из себя перепады напряжения и чем они опасны
В первую очередь перепады напряжения возникают в типовых многоквартирных домах. Питание подводится через три фазы и с помощью распределительного щитка ток попадает в каждую квартиру через одну рабочую фазу и нулевой провод. Важно отметить, что «ноль» испытывает наибольшую нагрузку и что плохо - он у всех общий. Соответственно, когда жильцы включают много бытовых приборов одновременно - электросеть испытывает перегрузку. Частое явление - это перегорание нулевого провода у основания в щитке. Более того, в этот момент соседние квартиры становятся подключенными по фазе и напряжение способно подскочить до отметки в 380 Вольт, что неминуемо приведет к выходу из строя тех приборов, которые не имею достаточной защиты.
Причин, способных привести к такой ситуации много, но что характерно - они имеют общий источник. Подстанции, которые распределяют электроэнергию, зачастую давно морально и технически устарели, причем хоть оборудование и поддерживают в рабочем состоянии, но часто вопрос о его смене не стоял на протяжении десятилетий. Неизменно растет количестве бытовых электроприборов, и соответственно, возрастает нагрузка на подстанции. Учитывая тот факт, что и в момент их сооружения запас рассчитывался на норму 4,5 кВт - энергопотребление на то время и сейчас составляет существенную разницу.
Состояние электропроводки тоже оставляет желать лучшего. Кроме того, известны ситуация с горе-ремонтниками, способными подключить к общей системе работающую электросварку, чем значительно повысят нагрузку на электросеть, отчего у других людей возникнет ситуация с перегрузкой на щитке. Хорошо, если в этом случае установлены защитные средства, но если их нет и была надежда на извечное «авось» - то ситуация с заменой сгоревшей бытовой техники и заметной брешью в бюджете крайне высока. К счастью, на рынке представлено большое количество самого разнообразного оборудования, призванного по возможности уберечь технику от перепадов напряжения.
Какие основные средства доступны для защиты техники от перепадов напряжения
Неподготовленному человеку сложно разобраться в типах устройств и их назначениях, поэтому перед покупкой важно изучить теорию, чтобы иметь представление о том, что же именно необходимо приобрести. Современные устройства делятся на несколько типов:
- защитные реле,
- понижающие трансформаторы,
- повышающие трансформаторы,
- стабилизаторы напряжения,
- многофункциональные устройства защиты,
- автоматические выключатели,
- сетевые фильтры.
Стоит подробнее рассмотреть назначение и возможности каждого устройства, чтобы хорошо представлять себе общую картину обеспечения защиты от перепадов напряжения.
Защитное реле
Представляет собой автоматическое устройство, срабатывающее при воздействии на него перепадов напряжения в сети. Оно отключает электрическую цепь от сети в том случае, когда управляющий микроконтроллер регистрирует повышение показателей напряжения по сравнению с установленными нормированными. Нагрузка автоматически подключается обратно в цепь, когда показатели напряжения приходят в норму.
Ее значение пользователь устанавливает самостоятельно, с помощью системы управления и в дальнейшем контроллер ориентируется именно на это значение. Поскольку реле не способно выдерживать нагрузки свыше 8 кВт, в то время как показатели для квартир порой достигают и 25 кВт, защитное реле используют в паре с автоматическим выключателем, который и служит основной защитой.
Хорошим примером такого устройства является реле VP-16AN от производителя DigiTop, которое по сути, представляет собой индивидуальный переходник, способный предохранить напрямую подключенный к нему электроприбор от короткого замыкания и перегрузки. Стоимость такого устройства находится на уровне $12
Понижающий и повышающий трансформатор
Основное назначение трансформаторов, представляющих собой статические преобразователи электрической энергии, состоит в изменении напряжения переменного тока. Данные устройства работают при условии переменного напряжения и имеют несколько индуктивных обмоток, связанных друг с другом. В зависимости от соотношения напряжения тока трансформаторы делят на повышающие и понижающие:
- В повышающем первичная обмотка характеризуется низким напряжением и меньшим количеством витков, а вторичная наоборот, высоким. Как соответствует из названия, данный прибор повышает напряжение и применяется для передачи электроэнергии на значительные расстояния.
- В понижающем наоборот, первичная обмотка демонстрирует высокое напряжение и большее количество витков, а вторичная низкое. Трансформаторы такого типа служат для распределения поступающей электроэнергии потребителям.
Что характерно, трансформатор любого типа используют как понижающий, так и повышающий, когда их запускают, подав напряжение в обратную сторону. В таком случае понижающий станет повышающим, и наоборот.
По своей конструкции трансформаторы делятся на два типа:
- масляные,
- сухие.
Первая разновидность располагает баком, в котором находится трансформаторное масло. Оно служит хорошим изолятором и одновременно охлаждающим веществом для магнитопровода с обмотками. Как правило, именно такие типы чаще используют на подстанциях.
Сухие трансформаторы имеют пассивное воздушное охлаждение и устанавливаются в жилых помещениях и на промышленных объектах. Охлаждение воздухом позволяет избежать проблемы, связанной с нарушением герметичности масляного бака, но этот способ менее эффективен.
Если говорить грубо, то понижающий трансформатор необходим для того, чтобы в дом приходило 220 Вольт, с учетом погрешности. Недопустимо подавать потребителю сразу высокое напряжение от подстанции, и поэтому для этих целей и служит трансформатор.
Понижающие трансформаторы для бытовых целей не отличаются высокой ценой. Стоимость модели ЯТП-025, способной понижать входное значение с 220 до 12 вольт составляет $30, модель, способная понизить входящие 380 до 220 обойдется дороже, в среднем от $130
Стабилизатор напряжения
Это устройство предназначено поддерживать определенный уровень напряжения на выходе. Работа стабилизатора позволяет защитить оборудование от нестабильной подачи электроэнергии и помех, а также сбоев в сети.
Подобное оборудование применяют, когда есть смысл защитить бытовые электроприборы и компьютерную технику от перепадов и скачков напряжения. В случае их возникновения стабилизатор отключит внутреннюю сеть и подключенные к ней приборы до тех пор, пока значение напряжения не придет в норму.
Применение стабилизаторов позволяет получить определенные преимущества:
- защита от скачков и перепадов напряжения,
- устранение электромагнитных помех,
- защита от короткого замыкания,
- защита телефонных линий от разрывов и шумов на линии,
- более низкая цена по сравнению с другим защитным оборудованием.
Современные стабилизаторы переменного напряжения, которые применяются в быту, условно делятся на следующие разновидности:
- механические с сервоприводом,
- электронные,
- релейные,
- гибридные,
- компенсационные,
Модели производят в двух вариантах исполнения: однофазные и трехфазные, мощность самая разнообразная - от сотни ватт до нескольких мегаватт. Важной отличительной чертой качественного стабилизатора станет его быстродействие на изменение уровня напряжения. Как правило, реагирование происходит в течении нескольких милисекунд. Второй немаловажный фактор работы стабилизатора - это его точность выходного напряжение. Значение не должно колебаться в пределах более, чем 10% от номинального значения.
Оптимальны в выборе модели стабилизаторов, способные выдерживать десятикратные перегрузки, и для которых нет нужды рассчитывать запас мощности.
Устройство защиты многофункциональное
В первую очередь это устройство предназначено для отключения оборудования в том случае, когда сетевое напряжение вышло за допустимые значения минимального показателя в 160 В или максимального в 280. Устройство состоит из объединенных между собой магнитного реле и контроля напряжения. К ним подключен и защитный варистор, который при возникновении высоковольтных импульсов в сети шунтирует их до установленного безопасного значения. Особенностью этого устройства является режим работы и действия, которые производит прибор:
- В случае повышения напряжения и выхода за допустимые пределы происходит отключение от питания. Одновременно с этим запускается таймер, который отсчитывает время повторного включения. В том случае, если во время ожидания произойдет еще один скачок - то таймер обнуляется и отсчет начинается заново.
- В случае наличия пониженного питания устройство защиты начинает отсчет задержки отключения. В том случае, если по истечению срока времени уровень напряжения не вернется в норму - произойдет отключение, если же снижение было кратковременным - то устройство продолжит контролировать уровень нагрузки.
Подобное решение позволяет обеспечивать хорошую защиту от воздействия импульсов, а также контролировать качество напряжения, которое подается на подключенное оборудование.
Важно помнить о том, что УЗМ не способно заменить собой другие средства защиты, поэтому его чаще используют в качестве комплексного решения проблемы.
Автоматические выключатели
Это одни из самых распространенных типов решений для обеспечения защиты квартиры или офисного помещения от перепадов напряжения. Выключатель, который еще называют «автоматом», контролирует силу тока в цепи, не допуская при этом появления сверхтоков, сила которых превышает допустимое для проводки значение. Как правило срабатывают при подключении превышающей норму нагрузки на сеть, либо же при коротком замыкании.
Устройство срабатывает благодаря используемому в его конструкции расцепителей, которые бывают двух видов:
- тепловые,
- электромагнитные.
Тепловые состоят из биметаллической пластины, четко реагирующая на изменение протекающего по ней тока. При излишнем нагреве пластина освобождает специальную пружину, которая и отключает автомат.
Электромагнитная имеет такой же принцип действия, с той лишь разницей, что используется катушка с магнитным сердечником, который при превышении нагрузки освобождает пружину.
Оптимальнее всего использовать автоматы в комбинации с устройством защитного отключения, контролирующие при этом и ток утечки. УЗО так же находится под защитой автомата и всегда устанавливается после защитного выключателя. Подобный сочетание носит название дифференциального автомата. Выгода от установки устройства состоит в более простой схеме монтажа и экономии места в распределительном щитке.
Сетевые фильтры
Эти устройства представляет собой удлинитель с большим количеством розеток и кнопкой включения. По сути, чаще используется как удлинитель и место для подключения персонального компьютера. Благодаря наличию варистора сетевой фильтр способен обеспечить защиту включенного в него электрооборудования и подавляет высокочастотные помехи.
В случае появления высокочастотного импульса сопротивление варистора падает, благодаря чему излишки электрического импульса преобразуются в тепловые. Подобное решение позволит обеспечить дополнительную защиту для оборудования, но не стоит слишком полагаться на сетевой фильтр. Его приобретение целесообразно в первую очередь как удлинителя, для обеспечение безопасности оборудования необходимо обратить внимание на полноценные устройства защиты.
Источники бесперебойного питания
Подобные приборы используются в первую очередь для тех устройств, внезапное отключения питания на которых, способно нанести вред выполняемым операциям, то есть, к компьютерам. Это оборудование призвано обеспечить бесперебойное питание, в то время как благодаря встроенному аккумулятору они способны обеспечить работы компьютера от одной минуту до нескольких часов.
В первую очередь их приобретают для того, чтобы «выиграть время» при внезапном отключении электроэнергии, что позволит успеть сохранить все необходимые данные и выполняемые операции на компьютере. Внутреннее устройство бесперебойников аналогично стабилизаторам, разница видна лишь в наличии свинцового аккумулятора.
Тем не менее, специалисты рекомендуют покупку ИБП в случае необходимости сохранения данных, во всем остальном они уступают стабилизаторам. Главным недостатком большинства ИПБ является включение при пониженном напряжении и недостаточная чувствительность при повышенном. К тому же, устройство нельзя оставлять без присмотра, поэтому при прекращении работы за компьютером его тоже необходимо отключать. При этом цена на стабилизатор и бесперебойник одинаковой мощности имеет разницу в несколько раз в пользу первого - поэтому выбор очевиден. Для сохранения информации и безопасного отключения компьютера хватит и бюджетных моделей ценой от $45, время работы которых в среднем оценивается в 15 минут - что вполне достаточно для корректного завершения работы.
Работа электрических устройств, подключаемых к сети 220 вольт, рассчитана на это напряжение с допуском не более десяти процентов. Для электроприборов опасность представляет как пониженное, так и повышенное напряжение.
В первом случае происходит пробой полупроводниковых элементов, а во втором перегрев двигателей. Поэтому применение защиты от скачков напряжения для дома просто необходимо. Существует несколько решений организации защиты.
Виды защиты от перепадов в электросети
Перепады напряжения в электрической сети возникают из-за влияния различных факторов. Например, внешних: молния, нештатные ситуации на линиях или оборудовании энергопотребляющих компаний. А также внутренних: подключение неисправных или особо мощных приборов, нарушение целостности проводки.
Перепады напряжения бывают разными. Для скачков, вызванных коммутационными нагрузками и перекосом фаз, применяется один тип устройств, а для импульсного сигнала, измеряющегося в миллисекундах, другой тип. Существуют три прибора защиты:
- реле контроля;
- устройства защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП);
- стабилизатор.
Следует понимать, что если скачки напряжения присутствуют постоянно, то следует обратиться в энергопоставляющую компанию с целью измерения параметров линии и устранения причин, вызывающих перепады.
Реле контроля напряжения
Реле контроля используется как устройство защиты от скачков напряжения. Принцип работы устройства заключается в мониторинге величины напряжения на линии. В случае возникновения отклонений прибор отключает нагрузку от сети питания. Чаще всего подобные приспособления позволяют вручную задавать верхний и нижний порог срабатывания. Применение устройства оправданно в следующих случаях:
- существует вероятность возникновения короткого замыкания на линии;
- дом получает электроэнергию по длинным линиям, из-за чего напряжение может снизиться до низких показателей;
- в линию включаются мощные источники потребления энергии, из-за чего происходит перекос фаз.
Принцип действия и параметры
В качестве основного радиоэлемента используется специализированная микросхема, управляющая переключением контактов электромагнитного реле. Микросхема при включении прибора постоянно сравнивает входное напряжение со значением опорного. При выходе, за пределы которого подаётся сигнал на управляющие контакты реле, и оно размыкает линию. При вхождении величины входного напряжения в рабочий диапазон, контроллер заставляет реле переключиться в замкнутое положение, электроприборы начинают работать. Диапазон работы прибора контроля напряжения составляет от 100 до 400 вольт.
Основными характеристиками реле являются верхний и нижний порог срабатывания. Кроме этого, их различают по следующим параметрам:
- Мощность. Зависит от суммарного пикового значения мощности потребителей, подключённых к прибору. Выбирается обычно на 15-20 процентов больше расчётного значения. Единицы измерения вольт-ампер (ВА).
- Способ монтажа. По виду монтажа могут располагаться в щитке на din-рейке, включаться в розетку перед защищаемым прибором, выполняться в виде сетевых удлинителей.
- Напряжение питания. Обозначает верхний и нижний предел, при котором устройство сохраняет свою работоспособность. Единица измерения вольт, в среднем составляет значение от 50 до 400 вольт.
- Количество фаз. В зависимости от линии бывают однофазными и трёхфазными.
- Индикация и дополнительные функции. В качестве индикации используются различного качества экраны или светодиоды. Дополнительно могут оснащаться беспроводным способом управления, функцией запоминания аварийных ситуаций, звуковой сигнализацией, сетевым фильтром.
Корпус устройства выполняется из негорючего материала и должен советовать классу защиты IP40. Из наиболее популярных компаний, производящих реле напряжения, выделяются: Zubr, V-protector, Novatek-Electro, DigiTOP, ADECS.
Приборы защиты от импульсных перенапряжений
Используются для защиты приборов. Состоят из сменного индикатора и тепловой защиты. Применяются для предотвращения всплесков, вызванных: грозой, работой трансформатора, коротким замыканием. Импульсы, вызванные молнией, достигают десятки киловольт с длительностью сотой части микросекунд. Именно для предотвращения такого рода всплесков и нужны быстродействующие приборы, такие как УЗИП.
Принцип работы и характеристики
Действие устройства основано на использовании варистора, обладающего нелинейной вольт-амперной характеристикой, то есть на изменении его проводимости. Изделия комплектуются сменными варисторными модулями с индикаторами состояния, отображающими износ элемента.
Недостатком УЗИП является то, что после того, как они срабатывают один раз, им понадобится некоторое время, чтобы вернуться в рабочее состояние. Это не позволяет защищать устройства при многократном повторении всплесков сигнала в течение короткого времени. При защите используют три класса устройств:
- Класс 1. Защищает от прямых попаданий ударов молний. Монтируются на входе в дом. Характеризуются импульсным сигналом с амплитудой волны 25-100 кА и длительностью фронта 350 мкс.
- Класс 2. Защищает от перенапряжений из-за переходных процессов в электросетях. Характеристики импульсного сигнала соответствуют амплитуде 15-20 кА и длительности 20 мкс. Именно они имеют в своём составе сменные индикаторы. Общепринято, что зелёный соответствует рабочему состоянию, а при его смене на оранжевый цвет требуется замена.
- Класс 3. Применяется для домов уже с имеющейся системой молниезащиты, а также с воздушным подводом электролинии. Устанавливаются вблизи защищаемого оборудования и характеризуются параметрами волны 1,2/50 мкс.
При использовании защите всех трех ступеней одновременно к расположению УЗИП, предъявляются требования в удалении друг от друга. Устройство первого класса располагается от второго на расстоянии не менее 15 метров, между приборами второго и третьего классов промежуток должен составлять пять метров. Если требуемую длину выдержать невозможно, дополнительно в линию включается согласующее устройство. Оно представляет собой активно-индуктивную нагрузку, равную сопротивлению провода. Соблюдение этих требований позволит правильно реагировать устройствам защиты на изменения в сети. УЗИП характеризуются такими параметрами:
Наиболее популярными производителями являются: Schneider Electric, ABB, Saltek, Legrand, IEK.
Стабилизаторы напряжения
Стабилизатор (нормализатор) напряжения применяется для поддержания стабильного и качественного напряжения в сети. Его назначение - поддерживать выходной сигнал на уровне 220 вольт, независимо от его уровня на входе. Стабилизатор не улучшает форму сигнала, не исправляет синусоиду, а только корректирует величину напряжения. При этом стоит заметить, что к стабилизаторам, вносящим изменение в синусоиду входного сигнала из-за своей конструкции, подключать приборы содержащие электродвигатели нельзя, так как это приводит к их перегреву.
Виды и их параметры
Стабилизаторы выпускаются с точной регулировкой, но с медленным реагированием на изменение входного сигнала (электромеханические) или с высокой скоростью реакции, но с погрешностью при подстройке уровня сигнала. Перед тем как подобрать себе вид оптимального нормализатора, необходимо померить уровень сигнала в сети. Измерения проводятся в разное время суток на протяжении недели.
Таким образом, определяется требуемый диапазон работы, а при возможности нужно исследовать, насколько быстро изменяется величина напряжения, и вид стабилизатора. Если величина изменяется медленно, оптимальным будет электромеханический тип. Если существуют резкие провалы, то ступенчатый. По принципу работы различают:
- Релейные. Основными радиоэлементами, входящими в состав такого типа устройств, являются многообмоточный трансформатор и мощные реле. При отклонениях сети от номинального напряжения происходит автоматическое переключение обмотки с использованием силового реле. Такой нормализатор характеризуется низкой ценой, но главный его недостаток в ступенчатой подстройке величины напряжения. При этом на выходе получается уже не чистая синусоида.
- Сервомоторные. Другое название - электромеханические. В работе используется автотрансформатор и двигатель, последним управляет система контроля. Обладает: низкой ценой, плавной регулировкой, компактными размерами и чистой синусоидой на выходе. К недостаткам относят шум и низкую скорость срабатывания.
- Инверторные. Действуют на основе двойного преобразования, сначала переменный ток в постоянный, а затем снова в переменный. Всё управление происходит с применением микроконтроллера. Работают в большом диапазоне входного сигнала с высокой скоростью реагирования. Обеспечивают защиту и от импульсных помех, но при этом являются самыми дорогими устройствами.
- Симисторные. Принцип работы такой же, как у релейного типа, но вместо механических узлов используются полупроводники, работающие в режиме ключа. Отличаются быстротой срабатывания и высоким коэффициентом полезного действия. При этом они совершенно бесшумные, но сложны в своих схемотехнических решениях.
- Феррорезонансные. Для бытового применения не используются, так как имеют большой вес и высокий уровень шума. Работают на эффекте феррорезонанса.
При изготовлении стабилизаторов используются различные методы достижения стабильного сигнала на выходе устройства. Любой нормализатор обязан поддерживать напряжение в допустимом диапазоне при его отклонении. Если отклонение составит большее значение, стабилизатор отключится и прервёт подачу электричества к подключённой нему нагрузке. Нормализаторы характеризуются такими параметрами:
- Максимальное входное напряжение. Это максимальный уровень сигнала, понижающийся стабилизатором до 220 вольт.
- Минимальное входное напряжение. Это минимальный уровень сигнала, повышающийся стабилизатором до 220 вольт.
- Выходное напряжение. Величина максимального выходного напряжения, подающегося со стабилизатора на нагрузку.
- Полная мощность. Пиковая мощность, которую может выдержать устройство, измеряется в ВА.
- Вид индикации. Может использоваться цифровой экран или аналоговые приборы.
- Тип. Принцип работы.
- Количество фаз. В зависимости от типа электропроводки бывают двух видов: однофазные и трёхфазные.
Наиболее известны компании, выпускающие стабилизаторы, следующие: Mustek, Powercom, Defender, APC, Ресанта.
Выбор оптимальной защиты
При выборе лучшей защиты для дома в первую очередь необходимо исходить из того, какая природа перепадов напряжения может возникнуть на электролинии. Чаще всего применяются одновременно два устройства. На входе в щиток устанавливается реле контроля, а к дорогостоящим устройствам подключается стабилизатор. Важно отметить, что отсекатель не может полностью заменить стабилизатор напряжения, а лишь дополняет его функции.
Главное отличие от стабилизатора в том, что реле не выравнивает напряжение, а только моментально отключает нагрузку, находящуюся под его защитой. При проживании в высотных домах УЗИП практически не используют, так как для защиты от воздействия грозы применяются молниеотводы, и попадание молнии в линию электропередачи практически сводится к нулю. А вот в частном секторе такой прибор необходим.
Существует ещё один тип прибора - источник бесперебойного питания (ИБП). Нередко его назначение путают со стабилизатором. Но на самом деле он не является полноценным прибором защиты от перепадов напряжения, а лишь при его пропадании переходит в режим работы от собственных аккумуляторов. Единственно, он может защитить устройства при низком значении напряжения в сети, но при этом его форма сигнала далека от синусоидальной.
Как часто в вашей квартире горела техника? Задавались ли вы вопросом о том, почему это произошло? Возможно более правильным было бы изначально позаботиться о том, что бы защитить свою технику от подобных ситуаций, ведь в нашей жизни они далеко не редкость. Во вторичном фонде электрика находится в плачевном состоянии и рассчитывать на то, что вас минует скачек напряжения не приходится. При том состоянии, в котором находятся наши городские электросети, скачки напряжения обыденная вещь. Просто сегодня он был незначительным и вы его не заметили, а завтра сгорела техника и крайнего вы вряд ли найдете.
Нас достаточно часто нанимают обслуживающие организации для проведения замены подъездной электрики и вводных распределительных устройств. Насмотрелись мы в домах таких ужасов, что рассказывать слишком долго, да и смысла в этом нет. В обще домовой электрике не предусмотрено никаких средств защиты, только в ТП стоят жуткие вставки, которые срабатывают уже тогда, когда в общем — то поздно. Спасают они разве что сам кабель, идущий от дома к ТП.
Как же обезопасить себя и технику в вашей квартире от подобной ситуации. Техника зачастую дорогостоящая, а ее внутренняя защита не предназначена для условий эксплуатации в России. Ведь в цивилизованных странах сам поставщик электроэнергии не пропустит к потребителю завышенное или заниженное значение напряжения, отключив питание до выяснения причин неисправности. У нас же в первую очередь страдают потребители и страдают без шансов на восстановление справедливости. За время работы в подобных домах я не слышал ни одного случая, когда жилец добивался компенсаций, а с жильцами в первую очередь приходится общаться именно нам. Впоследствии многие из них становились нашими клиентами и мы помогали организовать защиту от подобных ситуаций.
Только испытав на себе дорогостоящий ремонт техники люди понимают, что намного дешевле сразу приобрести и установить защиту, нежели потом разводить руками и искать виноватых.
Как же можно защитить себя от подобных ситуаций
Одним из наиболее распространенных и недорогих устройств является реле контроля напряжения. Их выпускает очень много организаций в разных формфакторах, нас же больше всего интересует вариант модульного исполнения для установки в вводной щит. Ведь лучше всего изначально собрать и спать спокойно, чем впоследствии пытаться добавить устройства в щит, в котором для них даже места не предусмотрено.
Есть конечно же реле контроля напряжения, которые выпускаются в других видах и их можно использовать непосредственно у дорогостоящей техники, они включаются в розетку до потребителя и защищаю только его.
Их можно разделить на следующие виды
Самое главное, что необходимо запомнить при выборе реле контроля напряжения, в каком бы виде вы его не покупали — не доверять дешевым подделкам. Перед покупкой необходимо проконсультироваться со специалистами и узнать, реально ли данное устройство выполняет свои функции, ведь проверить его в магазине вы скорее всего не сможете, а в момент скачка напряжения его проверять будет слишком поздно. Русская рулетка не для нас. Защищать будем грамотно.
Когда следует обратить внимание на то, что с электрической сетью что то не в порядке?
- самое первое что даст вам об этом знать — это лампы накаливания. при скачках напряжения они начинают менять яркость горения и достаточно часто перегорать.
- бытовая техника, которая содержит в себе любые электродвигатели. Это фен, стиральная машинка, блендер и многое другое. При скачках напряжения электродвигатели, так же как и лампочки, сразу же реагируют на это. Они начинают работать с перебоями. Так же можно определить по шуму, который не свойственен для данного прибора.
- некоторые электроприборы в квартире начинают работать со сбоями и периодически могут произвольно отключаться.
Если вы заметили происходящее в своей квартире — вам следует всерьез задуматься о защите вашей электротехники.
Устанавливается реле контроля напряжения в вводной щит после вводного автомата и уже с реле реле контроля напряжения забирается питания для разводки по групповым автоматам. Очень часто можно встретить схему расключения, когда реле защиты включено через дополнительный контактор. Эта схема очень правильна. Главное защитить и сам контактор и реле правильно подобранным автоматом защиты.
Эту работу лучше всего доверить грамотным специалистам потому, что неправильно расключение в водном щите так же может привести к аварийным ситуациям. А приобретая готовое изделие с гарантией вы сводите к минимуму такую возможность.
Перед запуском реле контроля напряжения необходимо настроить. В зависимости от исполнения настройка производится либо отверткой — устанавливаются как на часах максимальные и минимально допустимые значения, при которых устройство не отключит напряжение. Если же прибор цифровой, то соответствующими кнопками выставляем необходимые нам значения.
Так же устанавливается выдержка времени, после которой прибор попробует включиться снова. Спустя это время, от нескольких секунд до нескольких минут, прибор снова включится и если значение все еще не соответствует указанным нормам — не пропустит его в сеть. Так будет продолжаться до тех пор, пока напряжение в вашей сети не придет в норму.
Единственным недостатком этого прибора является то, что до тех пор пока напряжение не стабилизируется вы не включите ничего в квартире потому, что прибор отключит нагрузку. Отключается нагрузка мгновенно, как только напряжение выйдет за допустимые пределы. Но это принцип работы устройства и его назначение — не пропустить опасное напряжение к нам в квартиру.
