Как защититься от перепадов напряжения в электросети. Защита бытовой техники и однофазных сетей от скачков напряжения. Отзывы об UZM

Перепады напряжения в электрической сети являются довольно распространенной проблемой. Для обеспечения безопасности своих бытовых приборов в доме или квартире, используется защита от перенапряжения (УЗИП).

Виды защитных устройств

Существует несколько типов защитных приспособлений, которые помогут Вам уберечь свою семью и бытовые приборы от поломки в связи с перепадами в электросети. Каждый прибор для защиты от перенапряжения имеет свои достоинства и недостатки, рассмотрим их:

Нельзя создавать петли из соединительных проводов. Место установки должно быть доступно для осмотра. Устройства разрядника перенапряжения типа 2 чаще всего строятся с использованием полупроводниковых компонентов с переменным сопротивлением - варисторов. Это может быть компактное устройство или иметь основание для монтажа и снятия съемного модуля с варистором.

Целью устройств ограничения перенапряжения типа 3 является защита контактов источника питания электрических систем в здании от атмосферных скачков, вызванных удаленными атмосферными разрядами и от внутренних перенапряжений. Системы фильтрации. Пагубное влияние мешающих импульсов, поступающих на электронные устройства, можно уменьшить, используя фильтры на входе и выходе устройства. В большинстве случаев импульсы, вызванные внешними источниками возмущений, характеризуются кратковременным ускорением и высокочастотными колебаниями.

Стабилизатор напряжения;
Автоматический выключатель;
Сетевой фильтр;
Трансформаторы (понижающие и повышающие);
УЗО и стабилитрон.

Стабилизаторы напряжения предназначены для того, чтобы поддерживать напряжение на нормальном уровне. Это особенно важно при нестабильной работе электрических сетей, перепадах напряжения, появлении помех и перенапряжении.

В таких случаях на входном конденсаторе может возникать увеличение напряжения, приводящего к его разрушению. Устройства защиты от перенапряжений типа 3 установлены за УЗО. Схемы варисторов и искрогасителей, показанные на рисунке 6, приводят к уменьшению количества внутренних напряжений между нейтральным проводником и нейтральным проводником. Ток утечки между нейтральным или нейтральным проводником также устраняется.

Защита от перенапряжений на основе зон

Защита от огня и молнии Защита от молнии и перенапряжения предназначена для защиты объекта от молнии или перенапряжений от сети и, следовательно, снижения риска возгорания и поражения электрическим током в здании. В этом случае не имеет значения используемый тип ограничителя. Проблема возникает как с разрядником, так и с ограничителем перенапряжений.

УЗО – это защитное устройство отключения сети, которое помогает во время обрыва, утечки тока. Главным его отличием от дифавтомата является то, что при перепаде напряжения, УЗО полностью отключает электричество, в то время как диф только фазу. Этот аппарат включает в себя специальный датчик тока, трансформатор и автомат, т. е. выполняет сразу несколько функций. Его основная работа выполняется не реле, а специальной микросхемой. Она сравнивает входящие и исходящие сигналы тока, а после, в зависимости от результатов, отключает электрическую энергию или продолжает работать в системе постоянного наблюдения.

Короткое замыкание в ограничителе перенапряжений, подключенное между линейным проводником и нейтральным проводником, приведет к сильному току, который при правильной установке автоматически отключит питание в определенное время. В то же время исключается возможность случайного отключения выключателя, вызванного напряжением короткого замыкания.

Защита ограничителей перенапряжения Защита от перенапряжения от перенапряжения не всегда эффективна. Чтобы предотвратить повреждение или воспламенение варисторных дисков, закрепите ограничители предохранителем, установленным в поперечной ветке. Этот предохранитель должен иметь номинальный ток, не превышающий номинальный ток, указанный изготовителем ограничителя. Также важно выбрать правильный кабель для поперечной ветви защиты. Эти кабели подключены к основным дорожкам, которые были выбраны для долговременной токовой нагрузки и перегрузки из-за пиковых нагрузок и ожидаемых токов короткого замыкания.

Фото — автоматическое УЗО Зубр

Автомат защиты или дифавтомат используется для защиты различных электроустановок от перенапряжения и резких перепадов в локальной электрической сети. Это устройство устанавливается на питающем проводе. Если выключатель отмечает в сети какие-то помехи, то попросту отключает питание, размыкая контакты.

В случае искрогасителей кабели, к которым они присоединены, не подвержены воздействию перегрузок. В результате тока молнии пространство между электродами искрового промежутка ионизируется и возникает посттоковый поток, который вызывает более высокую температуру, чем ток молнии.

В этой ситуации провода в поперечной ветви должны соответствовать ожидаемым токам короткого замыкания. Защита от перенапряжения на основе зон При проектировании системы для снижения перенапряжений в электроустановке следует учитывать требования общих правил защиты и рекомендации изготовителя по конкретной совместимости разрядников перенапряжений разных типов. Общий принцип защиты заключается в создании в зонах объекта, где возникает определенная степень воздействия: - напряжений и токов, присутствующих в энергосистеме низкого напряжения. - напряжения и ударные токи, возникающие в системах передачи сигналов, - импульсное электромагнитное поле.

Фото — защитный автомат АВДТ64

ИБП или UPS работает по принципу аккумулятора. Этот бытовой прибор не только защищает сеть квартиры и дома от перенапряжения, но и помогает предохранить свои бытовые устройства при внеплановом отключении электроэнергии. Данное устройство защиты от импульсных перенапряжений часто используется для предохранения компьютера, холодильника и стиральной машины от сгорания микроконтроллера. Если в сети наблюдаются помехи, то при помощи встроенного трансформатора ИБП стабилизирует ток, а при резком отключении может снабжать энергией устройства до полного разряжения. При использовании трансивера зачастую регулируется ток в телефонной сети.

Следует учитывать рекомендации, включенные в стандарты защиты от молнии и перенапряжения, и требования к ударопрочности. Разделение объекта в защитные зоны. Создание защитных зон требует введения дополнительных экранов и последующих этапов подавления перенапряжений и ударных токов. Для этой цели используются защитные свойства: - железобетонные стены внутри помещений, - сплошные экраны, - стальные крышки и корпуса самих устройств.

Характеристики отдельных зон. В секционированной зоне при переключении из одной зоны в другую пиковые значения перенапряжений, возникающих в низковольтных установках и импульсах электромагнитного поля, ограничены уровнями, разрешенными в зоне. Ограничивающие перенапряжение устройства, предназначенные для работы в данной зоне, должны быть выбраны таким образом, чтобы их ударопрочность превышала допустимые значения ударов, которые могут возникать в рассматриваемой области.

Фото — ИБП

Блок ОПН – это отличная защита от кратковременных перенапряжений (импульсов) в сети. Согласно ПУЭ, именно их рекомендуется устанавливать в щиток на фасаде зданий или в любом другом месте, где питающий провод входит в дом. Данное устройство защищает от коротких и сильных перепадов напряжения, которые являются самыми опасными для бытовых электроприборов (ламп, стационарных компьютеров, стиральных машин).

Зона 0а. Прежде всего, электрическое и электронное оборудование подвергаются прямым токам молнии бесконечных пиковых и импульсных электромагнитных полей. Это в основном неэкранированные устройства против электромагнитных полей и незащищенные от напряжений и ударных токов. Пиковые значения перенапряжений обусловлены ударопрочностью изоляторов, изоляцией кабелей или оборудования внутри зданий. Общепризнано, что шум, вызывающий опасность, достигает 100 кА в течение 10 мс.

Устройства в этой зоне устанавливаются в основном неэкранированными объектами, лишенными собственных электромагнитных экранов и устройств, которые ограничивают перенапряжения в электрической системе или в линиях передачи сигналов. Пиковые напряжения в этой зоне: - в сетях низкого напряжения 10 кВ, - в линиях 6 кВ.

Сетевой фильтр (специальная розетка на симисторе) способствует выпрямлению тока при поступлении энергии. Помимо этого прибор подавляет помехи и высокие нагрузки, которые часто становятся причиной поломки компьютера и телевизора.

Нужно отметить, что сейчас на рынке большое количество подобных устройств, и многие из них не являются сетевыми фильтрами. В них есть только вариатор и специальная металлическая пластинка, которая проводит ток. Если говорить просто, то сетевая розетка – это электронная быстродействующая защита домашней аппаратуры по типу реле. Главным достоинством является простота работы и быстрое реагирование на помехи.

Зона 1 Площадь в зоне 1 лишена прямых ударов молнии. Электронные устройства, работающие в этой зоне, защищены от: - прямого действия электромагнитного импульса - используется один экран. которые образуют наиболее распространенные проводящие элементы конструкции здания, - напряжения и ударные токи - элементы и системы, ограничивающие перенапряжение, образующие так называемые. основная защита - одноступенчатая схема защиты от перенапряжения.

Импульсное электромагнитное поле уменьшается, когда оно поступает из зоны Обь, чтобы препятствовать экрану, который может образовывать взаимосвязанные проводящие элементы конструкции здания, такие как: - железобетон, усиленные стены - сплошные экраны комнат - металлические экраны и корпуса самих устройств.

Фото — сетевой фильтр

Наиболее сложны в работе трансформаторы . Они в основном используются для промышленного оборудования. Их главными действующими компонентами являются индуктивные обмотки, которые связаны друг с другом при помощи проводки. Соотношение скачков напряжения делит эти приспособления на повышающие и понижающие. В зависимости от связи можно определить, как работает каждый из них. Например, у понижающих трансформаторов первичная обмотка имеет высокое напряжение и большое количество витков, а у повышающих наоборот.

Пиковыми значениями ударных напряжений, присутствующих в этой зоне, являются: - в электрической системе 6 кВ, - в линиях передачи сигналов 4 кВ. Зоны 2 и 3 Аналогичным образом создается больше зон молниезащиты. Электрические компоненты или системы должны быть установлены между зонами в электрической системе и линиями передачи сигналов. Защита зданий и чувствительных электронных систем чаще всего обеспечивается многоступенчатой системой защиты от перенапряжений.

В линиях передачи сигналов - зоне 2-2 кВ, - зоне 3-1 кВ, - зоне 4-0, 5 кВ. При определении отдельных зон следует обратить внимание на: - соблюдение принципа эквипотенциального соединения с зданием, - правильный выбор и расположение ограничителей перенапряжений различного типа, - принцип снижения воздействия ниже ударной нагрузки оборудования, установленного в данной зоне.

Фото — Трансформатор с расширительным баком для масла

При помощи трансформатора осуществляется контроль работы электрических подстанций и установок АТС, которым необходимо контролировать напряжение в определенной электросети на больших расстояниях.

Выравнивание потенциала в объекте

При прямой разрядке молнии на внешнюю грозовую установку здания ток молнии должен быть безопасно разряжен в систему заземления. Использование правильно спроектированной и выполненной наружной установки не устраняет потенциальных различий между отдельными установками и проводящими элементами внутри установки. В типичных случаях ток молнии, рассеивающийся в нагнетательных линиях, может вызвать значительные различия в потенциале. Внутри здания, где отсутствует система выравнивания потенциалов, или если он был неправильно сконструирован, возникающие в результате потенциальные различия могут привести к: - риску травмы людей внутри здания; - повреждению электрической системы и сигнальных цепей; - повреждению оборудования; - пожароопасности.

Также в зависимости от силы источников можно использовать масляные и сухие трансформаторы. Первый тип работает благодаря наличию специального бака, в котором находится масло. Эта жидкость охлаждает движущиеся части устройства во время работы. Для бытового использования: дач, гаражей, домов, применяют более простые сухие трансформаторы. Они охлаждают магнитопровод при помощи прохладного воздуха.

Ограничение опасностей, вызванных молнией, внутренними и внешними перенапряжениями, обеспечивает надлежащий контроль проводящего потенциала проводящих систем и внутренних помещений. Потенциальное выравнивание должно осуществляться с помощью низкоомных соединений: - прямое - между проводящими установками и устройствами без постоянного электрического потенциала, - защитными устройствами - между заземленными и изолированными устройствами и живыми электрическими проводами.

Пример подключения проводящих частей установок, введенных к объекту с главной направляющей выравнивания, показан на рисунке. Сочетание проводящих систем с эквипотенциальным связыванием. Если внешние установки вводятся в установку в разных местах, установите направляющую эквалайзера в каждом из этих мест. Подсоединенные проводящие арматурные стержни и другие металлические экранирующие элементы здания должны быть соединены с соединительными рельсами с помощью внутреннего пронумерованного трубопровода.

Видео: релейная защита устройств от перенапряжения

Как сделать предохранитель

Чтобы установить в электросети барьер своими руками, нужно купить специальные средства для защиты от перенапряжения. Вам понадобится:

План или проектная документация. Это необходимые документы при любом виде электрических работ. Вы должны понимать, что их нужно утвердить в главном электроснабжающем предприятии района или города;
Коммутационные кабели;
Защитный механизм. Рассмотрим монтаж на примере ОПН (варистор).

В случае введения внешних токопроводящих частей над землей выравнивающие рельсы должны быть соединены с горизонтальным, внутренним или внешним каналом, соединенным с каналами устройства молниезащиты и армированием, если оно существует. Главный выравнивающий рельс обычно расположен на уровне земли как можно ближе к месту, где проводящие системы подключены и подключены к заземлению, например, к основанию. Металлические детали крана, вентиляционные каналы и т.д. также должны быть подключены к рельсу.

Ограничители перенапряжений с главной направляющей должны быть подключены как можно короче и с низким импедансом. Изоляционные вставки, которые могут присутствовать в газовых или водопроводах, должны быть соединены с помощью свечей зажигания с согласия поставщиков газа и воды. Топливные трубопроводы, защищенные топливным катодом, должны быть соединены с шиной выравнивания потенциалов искровым промежутком.

Фото — установка УЗО

В зависимости от назначения оборудования, можно использовать только один ОПН (если проводка однофазная) или несколько (при двух или трехфазных проводках). Если у Вас самодельная схема, то учтите, что защита должна стоять на нулевом кабеле и заземлении, тогда во время перенапряжения сети не будет происходить больших скачков.

Эксплуатация устройств подавления выбросов

Устройства ограничения перенапряжения должны подвергаться визуальным осмотрам и проверкам в сроки, указанные в стандартах защиты от молнии и защиты от перенапряжения. В программах мониторинга и обслуживания ограничения перенапряжения частота перенапряжений и диапазон для включения: - проверить техническую документацию. - визуальный осмотр, - проведение соответствующих испытаний, - подготовка тестовой документации и измерений.

Устройства ограничения перенапряжения типа 3 должны быть оснащены акустическими или оптическими индикаторами неисправностей, а в некоторых случаях - вспомогательными контактами, используемыми для дистанционной сигнализации неисправности. Соблюдение этих принципов должно обеспечивать надежную и надежную защиту электрических установок и оборудования от напряжений и токов, которые могут возникать в электрической системе.

Фото — простая схема защиты

Во время монтажа учтите, что у ОПН необычный корпус. В данный момент нет специального блока для монтажа этих приспособлений. Для подробной инструкции рекомендуем изучить наши пошаговые фото. Процесс имеет следующий вид:

Чтобы избежать сильных перепадов во время грозовых ударов или даже полной разрядки приспособления (например, ИБП), нужно максимально уменьшить расстояние между защитой от перенапряжения и заземляющим кабелем. Также можно использовать дополнительно к ОПН или ИБП схему Attiny либо дополнительную защиту PIC-контроллером.

Фото — защита от перенапряжения OVR ABB

Обзор цен

Купить защитное устройство можно в любом магазине электрических товаров. Обращаем Ваше внимание, что цена может варьироваться в зависимости от нужного типа защиты от перенапряжений и конкретной марки устройства (Зубр, Альбатрос и прочие).

Рассмотрим приблизительную стоимость автоматики:

В большинстве случаев, при покупке комплектов защиты от перенапряжения предоставляются скидки.

Такие негативные явления, как перепады напряжения в электрической сети, случаются довольно часто. Вызвать их могут не только неисправности на трансформаторной подстанции, от которой запитан дом, но и чрезмерная нагрузка на кабели электропередачи. Еще чаще перекос фаз и повышение тока в электрической сети может создать включенный сварочный аппарат в доме по соседству.

Реле контроля напряжения для защиты бытовой техники и оборудования

Перепады напряжения

О нестабильных параметрах электросети можно догадаться по ряду таких признаков, как мерцание лампочки накаливания или неустойчивая работа техники с электродвигателями: фена, блендера или пылесоса. Причин в нестабильной подаче энергии может быть множество. Если рассматривать самые распространенные, то можно выделить:

одновременное включение в часы «пик» бытовой техники или отключение электроприборов, запитанных от одного фидера;
отгорание, окисление или обрыв «нейтрали»;
неправильное подключение проводов после замены приборов учета или при замене проводки в квартире неквалифицированным персоналом;
грозовые разряды на воздушные линии (ВЛ) электропередачи (рис. ниже).

Повреждение воздушных линий электропередачи грозовыми разрядами

Если понижение и полное исчезновение напряжения не проходит незамеченным, так как отключается освещение и включенный телевизор, то кратковременные перепады тока с перенапряжением – процесс, который обнаружить практически невозможно.

Было бы несправедливо не упомянуть о таком явлении, как «обрыв нейтрали в трехфазной сети с несимметричной нагрузкой» или исчезновение «нуля» в просторечии, от которого не застрахован ни один пользователь благами электрификации. В такой ситуации, кроме основной фазы, в розетку 220 В приходит разноименная фаза соседа через его включенный прибор или электрическую лампочку.

При этом напряжение в сети повышается выше 300 В. Если из-за кратковременных всплесков тока могут, в лучшем случае, «вылететь пробки» на электросчетчике, сгореть предохранители или отключиться входящие автоматические выключатели, то повышение напряжения выше 300 В несет с собой реальную угрозу домашнему оборудованию.

Срабатывания входящих автоматов из-за повышения напряжения в сети бывает недостаточно. Повышение потенциала значительно выше номинала может вывести из строя включенную бытовую технику: холодильник, компьютер, стиральную машину и телевизор. Как правило, подобные поломки из-за перепадов являются негарантийным случаем, и дорогостоящую аппаратуру приходится ремонтировать за свой счет.

Защита от скачков напряжения

Наилучшим способом является реконструкция системы электроснабжения и ревизия присоединений на каждом коммутационном аппарате. Но практически это не осуществимо.

Существует несколько надежных методов предотвращения апокалипсиса в электроснабжении своего дома, которые под силу любому хозяину. Принятые меры позволят сохранить исправной дорогостоящую бытовую технику, к ним можно отнести:

приобретение бытовых реле контроля напряжения (РКН) или многофункциональных устройств защиты (УЗМ), и установка их в электросеть согласно схеме подключения сразу после входящих автоматических выключателей;
осуществление питания бытовых электроприборов в сети после стабилизатора напряжения;
использование источника бесперебойного питания (ИБП).

РКН и УЗМ

Разумным выходом для защиты электрических цепей от повышенного тока будет использование реле контроля напряжения (РКН) или устройства защиты многофункционального (УЗМ). Принцип работы этих приборов довольно прост: встроенный микроконтроллер непрерывно контролирует входящее напряжение в сети и отключает энергоснабжение квартиры, дома или офиса в случае, если оно отличается от заданной ранее величины как в большую, так и меньшую стороны. Более того, измерение происходит и после полного погашения питания электросети, а включение выполняется автоматически после возврата напряжения в установленный диапазон после истечения времени, которое тоже задается вручную.

Реле контроля напряжения со световым индикатором

Таким образом, данные устройства защитят потребителя как от пониженного, так и повышенного потенциала, а подача электроэнергии произойдет только после стабилизации сети.

Реле напряжения позволяют выбирать задержку времени до подачи электроэнергии в широком диапазоне - от 10 сек и до 6 мин.

Для холодильников и кондиционеров повторное включение после аварийной остановки должно произойти не ранее, чем через 5 минут. Это связано с принципом работы компрессоров. К тому же соблюдение режима эксплуатации значительно продлит срок службы электроприборов.

Устанавливается защита от скачков напряжения этого типа в электрощит на DIN-рейку шириной 35 мм.

Преимуществами использования РКН и УЗМ является:

оптимальные диапазоны для установки максимального и минимального напряжения;
отключение от токового перегруза и короткого замыкания;
скорость срабатывания около 0,2 сек;
достаточная нагрузочная способность – от 25 до 63 А;
мощные контакты и защита от перегрева;
компактные размеры и простой монтаж;
информационный дисплей, показывающий текущие показатели напряжения в сети.

Модели реле контроля напряжения

РММ

Похожим по принципу действия является расцепитель минимального и максимального напряжения (РММ). Это устройство осуществляет контроль входящего напряжения, и в случае пониженного или повышенного его значения отключает автоматический выключатель, к которому подключен.

Включение расцепителя производится вручную нажатием на кнопку «Возврат».

Автоматический выключатель со встроенным расцепителем IEK

Достоинством РММ является компактность, простота устройства и доступная цена. Недостатком – отсутствие автоматического повторного включения, и, как следствие, порча продуктов в отключенном холодильнике или размораживание системы электроотопления в зимний период.

При монтаже реле контроля напряжения и других автоматических средств защиты электросети от скачков требуется строгое соблюдение Правил техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей (ПТБЭЭП).

Это оборудование является относительно дорогостоящим, но не менее надежным вариантом защиты домашней сети от перепадов. Ему «под силу» постоянно обеспечивать на выходе напряжение в установленном диапазоне независимо от того, какие колебания происходят на первичной обмотке.

При выборе типа и мощности стабилизатора напряжения для дома следует учитывать технические характеристики и суммарное потребление электроэнергии всех одновременно включенных устройств.

Автоматический стабилизатор напряжения с информативным дисплеем

Достоинствами стабилизаторов являются:

длительный срок службы;
точность и быстродействие при повышении тока;
постоянное значение напряжения.

Основным отличием от стабилизаторов напряжения является наличие в источниках бесперебойного питания (ИБП) аккумуляторных батарей. Поэтому устройства могут не только поддерживать напряжение в требуемом диапазоне, но и осуществить беспрерывную работу бытовой техники без аварийного отключения на протяжении некоторого времени.

Стоимость источников бесперебойного питания довольно высока и зависит от типа аккумуляторных батарей (АКБ) и технических параметров устройства.

Источник бесперебойного питания (ИБП)

ИБП чаще всего используют для защиты отдельных приборов и бытовой техники, такой как персональные компьютеры (ПК), телевизоры и холодильники, которые более чувствительны к повышенному или пониженному напряжению.

Как себя обезопасить. Видео

Как защитить подключенные устройства от скачков напряжения, делится советами это видео.

Для окончательного выбора стоит обратиться к специалисту, который сможет подобрать наиболее подходящее устройство в зависимости от индивидуальных условий и технических возможностей. Но стоит заметить, что установка реле контроля напряжения – есть оптимальный и недорогой способ обезопасить свой дом от форс-мажорных ситуаций.

Важно понимать, что защита от скачков напряжения является благоразумным капиталовложением, способным уберечь бытовую технику и имущество от нежелательных последствий.