Способы защиты электрической сети квартиры или дома от скачков напряжения

Понятие перенапряжения в сети

В различных источниках можно найти разные определения «перенапряжения» в сети. Вот какое определение этого понятия дает Википедия:

Морской словарь определяет перенапряжение как увеличение напряжения в линиях электропередач и в электрических сетях до такого значения, которое может повредить изоляцию.

Согласно ГОСТ Р 54130-2010перенапряжением называется превышение наибольшего рабочего напряжения, которое устанавливается для данного типа электрического оборудования.

Российская энциклопедия по охране труда определяет перенапряжение как значительное напряжение проводника относительно земли, которое может значительно превосходить фазное напряжение в результате внутренних или атмосферных явлений

Характеристики перенапряжения в электрической сети

Перенапряжением в общем случае может считаться любое значительное превышение напряжения в сети, вызванное различными причинами. Перепады напряжения могут иметь различную амплитуду, продолжительность и периодичность.

К основным характеристикам перенапряжения относятся:

• значение пика напряжения
• кратность повторения перенапряжения
• время периода нарастания значения перенапряжения
• площадь или длина распространения перенапряжения в сети
• общее количество импульсов перенапряжения за период времени
• общее время всего цикла перенапряжения

Меры защиты

Электрическая сеть должна быть всегда надежной, соответствовать указанному выше ГОСТУ по качеству электроснабжения и иметь защитные устройства от возможных перенапряжений (особенно в зонах повышенной грозовой опасности). Полностью избежать импульсных перенапряжений невозможно, но можно уменьшить их величину до относительно безопасного уровня (современная аппаратура изготавливается с определенным запасом по напряжению).

Чтобы защитить электросеть и приборы в домашних условиях необходимо:

• установить защиту от молний (если вблизи нет таковой) – молниеприемник;
• установить УЗИП – специальное устройство защиты, которое снижает опасное импульсное напряжение;
• установить в щиток электропитания УЗО и реле напряжения.

Более подробно об устройствах защиты от перенапряжения мы рассказывали в соответствующей статье, с которой настоятельно рекомендуем ознакомиться!

Важно! Не знаете, кто возмещает ущерб, когда все-таки сгорели электроприборы? За качество напряжения в сети полностью ответственна энергосбытовая компания. Поэтому в первую очередь следует обратиться именно туда и написать заявление, где указываются причиненные убытки. Однако, перед этим следует обзавестись документами, доказывающими причины повреждений (акты со свидетелями, фото с датой съемки, контрольные замеры повышенных или пониженных напряжений путем вызова компетентного электрика со специальным прибором). Ссылаться надо и на указанные выше ГОСТы.

Вот мы и рассмотрели, что такое перенапряжение в сети, какие причины его возникновения и как защититься от данного явления в домашних условиях. Надеемся, вам пригодилась предоставленная информация!

Источник

Типы перенапряжения в электрической сети

В общем случае по способу образования различают внутренние (или коммутационные) и внешние (грозовые или атмосферные) перенапряжения

Различают следующие основные типы перенапряжения в электрической сети:

1. грозовые перенапряжения
2. индуктивные перенапряжения
3. квазистационарные перенапряжения
4. коммутационные перенапряжения

Основные причины

Поскольку внешние факторы воздействия были уже рассмотрены, сразу перейдем к внутренним причинам, вызывающим повышение напряжения, начнем по порядку. Коммутационные факторы:

• Резкое отключение нагрузки при срабатывании защитных устройств, например, воздушные выключатели создают сильные помехи, особенно при аварийном отключении линий электропередач.
• Коммутация конденсаторных установок.
• Выключение мощных электромашин и силовых трансформаторов (вызывает воздействие индуктивных токов на линию).
• Перекоммутация линий.

Пример типового коммутационного отклонения напряжения отмечен синим цветом на представленном ниже графике.

Типовое коммутационное перенапряжение

Квазистационарные отклонения могут быть вызваны следующими факторами:

1. Режимными, к таковым относятся:

• несимметричные КЗ на землю в сети с изолированной нейтралью;
• дуговые замыкания в линиях с напряжением 6,0-35,0 кВ (дуговые перенапряжения);
• разгон генераторной установки вследствие резкого отключения нагрузки;
• неправильная фазировка трансформаторных установок;
• другие неблагоприятные сочетания ЭДС в электросети.

1. Резонансными перенапряжениями. Они возникают в том случае, когда частоты вынужденной ЭДС и отдельного участка сети близки к совпадению. Если это произойдет, то «емкостной эффект» приведет к перенапряжению.

В том случае, когда линия работает в неполнофазном режиме и к ней подключен трансформатор, у которого заземленная нейтраль, имеется большая вероятность образования резонансного контура. Взаимодействие произойдет между индуктивностью трансформаторной установки и межфазной емкостью также станет причиной высокой кратности перенапряжения.

1. Феррорезонансное перенапряжение. Данный вид отклонений может наблюдаться при образовании резонансного колебательного контура, отвечающего следующим условиям:

• частота близка к 50,0 Гц;
• имеют место низшие и высшие гармоники;
• у индуктивной составляющей насыщенный магнитопровод.

При неполнофазном режиме работы системы эффект феррорезонанса возможен в контурах, где имеется индуктивность образованная соединенными последовательно трансформаторами.

Квазистационарное перенапряжение в сети

Квазистационарные перенапряжения в сети могут продолжаться от нескольких секунд до нескольких минут. Такие перенапряжения опасны для оборудования, подключенного к сети.

Квазистационарные перенапряжения возникают по следующим причинам:

• появление опасного резонанса в электрической сети
• при коротких замыканиях в сети
• при аварийном увеличении скорости электрогенератора в случае резкого падения значения нагрузки в сети
• при появлении эффекта феррорезонанса в сетях с мощными индуктивными катушками или магнитопроводами

Аварийные обрывы в сетях

Частым типом аварий в сетях бывает так называемый «обрыв нуля», иначе говоря, обрыв нейтрального проводника в трехфазной электросети.

Возникает такое явление как «перекос фаз», поскольку напряжение перераспределяется в зависимости от того, какова фазная нагрузка.

Такие аварийные ситуации чаще всего происходят на трансформаторах, которые не имеют соответствующего компенсирующего оборудования.

Электростатические факторы перенапряжения электросети

Есть материалы, способные накапливать и сохранять электрический заряд. Это их свойство многократно усиливается в сухом воздухе. Такие электростатические потенциалы не ощущаются до тех пор, пока не происходит разряд.

Происходит разряд совершенно неожиданно, если случайно прикоснуться к трубам или батареям отопления, или к металлическим частям подключенной к электросети аппаратуры.

Накопить на себе электростатический потенциал в несколько тысяч вольт можно, если походить в диэлектрической обуви по ковровому покрытию.

При прикосновении к корпусу подключенного к сети оборудования, к примеру, к корпусу компьютера, произойдет разряд длительностью в несколько наносекунд.

Этого разряда может оказаться достаточно, чтобы вывести из строя некоторые электронные детали вашего компьютера.

Защита от перенапряжения в сети

Обязанности по защите электрических сетей от действия природных и техногенных факторов лежит на организациях, обслуживающих данные сети. Оборудование по молниезащите и защите от перепадов напряжения в сетях с высоким напряжением устанавливается на опорах и мачтах линий передач, на электрических подстанциях всех уровней. Оборудование для защиты сетей также устанавливается на подстанциях заводов и фабрик, силовых подстанциях питания сетей электротранспорта.

Для защиты электрооборудования дома и бытовых электрических приборов в частных домах и квартирах могут быть установлены локальные устройства для защиты от скачков и перепадов напряжения.

производит линейку устройств защиты от скачков напряжения и перенапряжения. Подробнее об этих устройствах можно узнать в разделе «Защита от скачков напряжения».

Все устройства защиты по напряжению соответствуют требованиям российских и международных стандартов.

Устройства защиты от скачков напряжения и перенапряжения «Альбатрос» надежно будут защищать вашу сеть, электрическое оборудование и бытовые приборы от пагубного воздействия скачков напряжения и перенапряжения.

Стабилизаторы напряжения и ИБП

Стабилизаторы – это более мощные аналоги сетевых фильтров: они обеспечивают защиту от скачков напряжения и короткого замыкания, «очищают» высокочастотные помехи. Мощные стабилизаторы монтируются для всей сети – чаще всего их устанавливают в частных домах, загородных коттеджах, то есть там, где электросеть отличается нестабильностью напряжения. Менее мощные модели могут быть установлены для защиты какого-нибудь отдельного устройства – например, дорогого холодильника, чувствительного к качеству тока.

В электросетях с напряжением 220 В устанавливаются однофазные стабилизаторы. Для сетей 380 В нужен трехфазный или три однофазных стабилизатора.

Ограничители перенапряжения. ОПН обладают компактными размерами, чаще всего используются в индивидуальных домах. В их конструкцию входит варистор. При перепаде напряжения, нелинейный резистор шунтирует возникшую нагрузку и снижает величину сопротивления.

Датчики повышенного напряжения. ДПН применяется в сочетании с автоматом или устройством защитного отключения (УЗО). После того, как такой датчик определяет превышение напряжения, УЗО производит размыкание цепи.

Источники бесперебойного питания. ИБП представляют собой комбинированные устройства: они объединяют в себе стабилизатор и сетевой фильтр. Могут быть резервными, с двойным преобразованием и интерактивными.

В резервных ток проходит через LC-контур. Благодаря наличию встроенного аккумулятора, они обеспечивают стабильную работу электропотребителей при отключении электроэнергии. Минусом ИБП этого типа является задержка при переключении на батареи питания, которая может составлять до 15 миллисекунд.

В ИБП с двойным преобразованием переменный ток преобразуется в постоянный. На выходе для электропотребители снова подаётся переменный ток с нужным напряжением. Батареи устройства при этом подключены к сети в постоянном режиме. «Бесперебойники» такого типа наиболее дорогие, при этом сильнее нагреваются. Чаще всего такие ИБП используются для медтехники, серверов и другого оборудования, особо требовательного к надежности питания.

Интерактивные «бесперебойники» — устройства, оснащенные ступенчатым стабилизатором, который поддерживает нужное напряжение без применения аккумуляторов, что существенно продляет срок их эксплуатации. Такие ИБП подходят для компьютеров и бытовой техники.