Przyczyną awarii sprzętu AGD i elektrycznego sprzętu gospodarstwa domowego są spadki napięcia (VL). Wynika to z faktu, że każda jednostka elektryczna może pracować płynnie i wydajnie tylko przy określonych parametrach energii elektrycznej, w szczególności napięciu w sieci i jej sile. Kiedy te standardy zostaną przekroczone lub obniżone, nieuchronnie pojawia się sytuacja awaryjna. Aby zminimalizować lub wyeliminować ryzyko dużych strat finansowych należy zadbać o ochronę przeciwprzepięciową sieci 220V.
Jakie są spadki napięcia?
Zgodnie z definicją podaną w GOST, spadki napięcia lub przepięcia to nagły, krótkotrwały spadek lub wzrost amplitudy napięcia, po którym następuje powrót do parametrów nominalnych.
Naturę powstania tego zjawiska tłumaczy fakt, że kilkadziesiąt lat temu projektanci i budowniczowie nie wyobrażali sobie nawet, że w dzisiejszych czasach taka ilość sprzętu elektrycznego będzie skoncentrowana w każdym mieszkaniu. Maksymalne zużycie energii elektrycznej rano i wieczorem negatywnie wpływa na pracę całej sieci elektroenergetycznej.
Elektryczność, która przepływa przez kabel, po prostu nie jest w stanie wytrzymać takich obciążeń, co przyczynia się do ich nadmiernego przegrzania. Z czasem prowadzi to do osłabienia styków w rozdzielnicy. Często przepalają się również przewody neutralne, co może powodować skok napięcia, na przykład od 110 do 360 woltów.
Przepięcie łączeniowe
Czas trwania takiego impulsu nie przekracza kilku milisekund, jego powstanie może wynikać z jednego lub kilku powodów:
- Podczas podłączania potężnych urządzeń elektrycznych, takich jak spawanie elektryczne, silnik kolektora, obserwuje się zjawisko indukcji elektrostatycznej.
- Przepięcie spowodowane przełączanymi procesami. Te z kolei są obserwowane w momencie wyłączania lub włączania urządzeń elektrycznych o dużej mocy.
- Wyładowania atmosferyczne. To naturalne zjawisko może powodować skoki napięcia dochodzące do kilku kilowoltów. Żadne urządzenie nie jest w stanie wytrzymać takich zmian w sieci, a burze są często przyczyną pożarów i przerw w działaniu sieci.
Materiał izolacyjny większości przewodów jest zaprojektowany dla znacznych PN, dlatego awarie rzadko występują. Jeśli jednak tak się stanie, powstaje łuk elektryczny. W rezultacie istnieje swobodna droga przepływu elektronów.
Gazy pełnią funkcję przewodników, wypełniając wszystkie powstałe puste przestrzenie. Z biegiem czasu, jeśli awaria nie zostanie wyeliminowana, prąd stopniowo wzrasta, a automatyka ochronna nie określi na czas sytuacji awaryjnej. Prowadzi to do zniszczenia prawie całego okablowania w pomieszczeniu.
Przedłużone przepięcia i zapady spowodowane brakiem napięcia
Nierówny prąd trójfazowy działa na przewód neutralny nieuziemiony, co przyczynia się do akumulacji w nim nadmiernego napięcia. Proces zwiększania jego stężenia będzie trwał do czasu usunięcia awarii lub ostatecznej awarii sieci.
Innym niebezpiecznym stanem sieci elektrycznej, który może spowodować znaczne uszkodzenia, jest brak napięcia lub awaria. Takie zjawiska są dość powszechne na obszarach wiejskich. Najważniejsze jest to, że wskaźnik spada do poziomów krytycznych, co stanowi poważne zagrożenie dla okablowania, urządzeń gospodarstwa domowego i wszystkich urządzeń elektrycznych. Wiele nowoczesnych urządzeń gospodarstwa domowego jest wyposażonych w kilka zasilaczy, spadek napięcia prowadzi do wyłączenia jednego z nich. To zatrzymuje przepływ pracy technika. W rozwiązaniu problemu i zapobiegnięciu w przyszłości pomoże stabilizator, który naprawia punkty krytyczne i reguluje napięcie do wartości nominalnych.
Rodzaje i zasady urządzeń zabezpieczających
Ochrona przeciwprzepięciowa może być realizowana na różne sposoby. Następujące urządzenia są uważane za najpopularniejsze, proste w implementacji i niezawodne:
- system ochrony odgromowej;
- ograniczniki napięcia (stabilizatory);
- czujniki przepięciowe, które są używane w połączeniu z wyłącznikami RCD, powodują upływ prądu w przypadku sytuacji nienormalnych lub awaryjnych;
- przekaźnik przepięciowy.
Opracowano również zasilacze bezprzerwowe, które spełniają podobne funkcje. Specyfiką ich pracy jest kontynuowanie pracy i wyłączanie urządzenia zgodnie z wszelkimi zasadami.
Ochrona przed piorunami
- Powszechnym sposobem jest zorganizowanie zewnętrznej ochrony odgromowej. Siła uderzenia pioruna spadnie bezpośrednio na elementy samego systemu. Przybliżona siła prądu wynosi 100 kA. Możliwe jest zabezpieczenie przed silnym impulsem za pomocą połączonego SPD, który działa jak przełącznik i jest montowany w wodnej tablicy rozdzielczej. Jeden taki system ochrony zapobiegnie awarii całego sprzętu w domu.
- Nie ma zewnętrznej ochrony odgromowej, napięcie jest dostarczane do domu linią napowietrzną. Podczas burzy piorun uderza w wspornik linii elektroenergetycznej z obliczonym prądem, który przepływa przez SPD, wartość jest w przybliżeniu taka sama jak w poprzedniej wersji - 100 kA. Aby chronić urządzenia gospodarstwa domowego przed silnym przepięciem, pomogą specjalne urządzenia ochronne, które są instalowane na płycie wejściowej, odgałęzieniu linii, na słupku lub ścianie budynku. Podczas pracy rozdzielnicy ochrona odbywa się według schematu podobnego do poprzedniej metody.
Jeśli SPD jest zamontowany na słupie, niepraktyczne jest stosowanie urządzeń różnicowych, ponieważ skoki napięcia są nadal możliwe w pewnej odległości od domu do słupa.
Ograniczniki przepięć
Ochrona przed przepięciami w sieci na napowietrznych liniach przesyłowych i podstacjach realizowana jest za pomocą ograniczników przepięć - nieliniowych ograniczników przepięć. Konstrukcja zawiera warystor. Nieliniowość polega na zmianie wartości rezystancji zgodnie z przyłożoną wartością napięcia.
Gdy sieć energetyczna pracuje normalnie, a napięcie odpowiada wartości znamionowej, ogranicznik ma wysoką rezystancję, która nie pozwala na przepływ prądu. Jeśli na przykład podczas porażenia prądem zostanie wygenerowany impuls, obserwuje się gwałtowny spadek rezystancji, co prowadzi do skoku napięcia.
Istnieją kompaktowe bloki modułowych tłumików przepięć, które zajmują niewiele miejsca w rozdzielnicy domu. Urządzenia te są podłączone do uziemienia lub uziemienia funkcjonalnego, które przenosi niebezpieczne impulsy.
Ochronniki przeciwprzepięciowe
Jeśli napięcie w sieci zacznie skakać, urządzenie je złapie i automatycznie wyłączy zasilanie. Zasilanie zostaje wznowione dopiero po powrocie wskaźników sieciowych do trybu pracy.
Filtry sieciowe
Konstrukcje elektryczne mają znaczne zalety w porównaniu z analogami - przystępny koszt i prosta konstrukcja. Pomimo małej mocy filtr jest w stanie chronić urządzenia gospodarstwa domowego w przypadku przepięć do 450 woltów. Jak pokazuje praktyka, nawet jeśli producent deklaruje wysoką wydajność, zabezpieczenie przeciwprzepięciowe nie wytrzymuje napięcia powyżej 450 woltów - wypala się, ale jednocześnie pozostawia nienaruszone drogie urządzenia gospodarstwa domowego.
Warystor odgrywa kluczową rolę w ochronie przepięciowej. Kiedy wskaźniki osiągną powyżej 450 woltów, to on się wypala. Część niezawodnie chroni konstrukcje elektryczne przed zakłóceniami o wysokiej częstotliwości, które mogą wystąpić podczas włączania lub wyłączania silników elektrycznych lub spawarek. Kolejnym ważnym szczegółem konstrukcyjnym jest bezpiecznik zwarciowy.
Porównując stabilizator napięcia z ochroną przeciwprzepięciową, lepiej dać pierwszeństwo temu pierwszemu, zwłaszcza mieszkając poza miastem lub na wsi.
Przed przystąpieniem do instalacji ochrony przed przepięciami 380 i 220 woltów należy upewnić się, że sieć jest całkowicie pozbawiona napięcia. Wyłącznik wyłącza zasilanie elektryczne i sprawdza napięcie wyjściowe za pomocą śrubokręta wskaźnikowego. Duże znaczenie ma również jakość użytych materiałów. Materiały łatwopalne należy porzucić, ponieważ prędzej czy później nieuchronnie doprowadzą do wypadku.
