Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!
У сучасних побутових приладах використовується чутлива електроніка, що робить ці пристрої уразливими перед перепадами напруги. Оскільки усунути їх не представляється можливим, необхідний надійний захист. На жаль, її організація не входить в сферу обов'язків служби ЖКГ, тому займатися цим питанням доводиться самостійно. Благо захисні пристрої придбати сьогодні не проблема. Перш ніж перейти до опису та принципу дії таких приладів, коротко розповімо про причини, що викликають скачки напруги, і їх наслідки.
Що таке перепад напруги і його природа?
Під цим терміном мається на увазі короткострокове зміна амплітуди напруги електромережі, з подальшим відновленням, близьким до початкового рівня. Як правило, тривалість такого імпульсу обчислюється я мілісекундами. Існує кілька причин для його виникнення:
- Атмосферні явища у вигляді грозових розрядів, вони здатні викликати перенапруження в кілька кіловольт, що не тільки гарантовано виведе, з ладу, а й може стати причиною пожежі. В даному випадку жителям багатоповерхівок простіше, оскільки організація захисту від таких передбачуваних явищ входить в обов'язки постачальників електрики. Що стосується приватних будинків (особливо з повітряним введенням), то їх мешканці повинні самостійно займатися цим питанням або звертатися до фахівців.
- Скачки при комутаційних процесах, коли відбувається підключення-відключення потужних споживачів.
- Електростатична індукція.
- Підключення певного обладнання (зварювання, колекторний електродвигун і т.д.).
На малюнку нижче наочно продемонстрована величина грозового (U гр) і комутаційного імпульсу (U к) по відношенню до номінальної напруги мережі (U н).
Для повноти картини слід згадати і про довгострокове підвищення і зниження напруги. Причиною першого є аварія на лінії, в результаті якої відбувається обрив нульового проводу, що викликає підвищення до 380 вольт. Нормалізувати ситуацію ніякими приладами не вийде, потрібно чекати усунення аварії.
Тривале зниження напруги можна часто спостерігати в сільській місцевості або дачних селищах. Це пов'язано з недостатньою потужністю трансформатора на підстанції.
В чому полягає небезпека перепадів?
Відповідно до допустимими нормами, допускається відхилення від номіналу в діапазоні від -10% до + 10%. При скачках напруга може істотно вийти за встановлені межі. В результаті блоки живлення побутової техніки піддаються перевантаження і можуть вийти з ладу або істотно скоротити свій ресурс. При високих або тривалих перепадах велика ймовірність загоряння проводки, і, як наслідок, пожежі.
Знижена напруга також загрожує неприємностями, особливо до цього критичні компресори холодильних установок, а також багато імпульсні блоки живлення.
захисні пристрої
Існує кілька видів захисних пристроїв розрізняються як по функціональності, так і за вартістю, одні з них забезпечують захист тільки одному побутового приладу, інші - всіх наявних в будинку. Перерахуємо добре зарекомендували себе і найбільш поширені захисні пристрої.
Мережевий фільтр
Найбільш простий і доступний по грошах варіант захисту малопотужного побутового обладнання. Відмінно зарекомендував себе при кидках до 400-450 вольт. На більш високі імпульси пристрій не розраховане (в кращому випадку воно прийме удар на себе, рятуючи дорогу апаратуру).
Основний елемент захисту у такого пристрою - варістор (напівпровідниковий елемент змінює опір в залежності від прикладеної напруги). Саме він виходить з ладу при імпульсі понад 450 В. Друга важлива функція фільтра - захист від високочастотних перешкод (виникають при роботі електродвигуна, зварювання і т.д.) негативно впливають на електроніку. Третім елементом захисту є запобіжник, що спрацьовує при КЗ.
Не слід плутати фільтри зі звичайними удлинителями, які не володіють захисними функціями, але схожі за зовнішнім виглядом. Щоб розрізнити їх досить подивитися паспорт виробу, де наведені повні характеристики. Відсутність такого повинно само по собі викликати підозру.
стабілізатор
На відміну від попереднього типу прилади цього класу дозволяють нормалізувати напругу відповідно до номінальним. Наприклад, встановивши кордон в межах 110-250 В, на виході пристрою буде стабільні 220 В. Якщо напруга вийде за межі допустимого, прилад відключить харчування і відновить його подачу після нормалізації роботи електромережі.
У деяких випадках (наприклад, в сільській місцевості) установка стабілізатора є єдиним способом підвищити напругу до необхідної норми. Побутові стабілізатори випускають двох модифікацій:
- Лінійні. Вони призначені для підключення одного або декількох побутових приладів.
- Магістральні, встановлюються на вході електромережі будівлі або квартири.
І перші, і другі слід підбирати виходячи з потужності навантаження.
Джерела безперебійного живлення
Основна відмінність від попереднього типу є можливість продовження подачі живлення підключеного пристрою після спрацювання захисту або повного відключення електрики. Час роботи в такому режимі безпосередньо залежить від ємності акумуляторної батареї і потужності навантаження.
У побуті ці пристрої в основному використовуються для підключення стаціонарних комп'ютерів, щоб при проблемах з електромережею не втратити дані. При спрацьовуванні захисту ДБЖ буде продовжувати подачу харчування протягом певного часу, як правило, не більше півгодини (залежить характеристик пристрою). Цього часу цілком достатньо, щоб зберегти необхідні дані і коректно відключити комп'ютер.
Сучасні моделі ДБЖ можуть самостійно управляти роботою комп'ютера через USB інтерфейс, наприклад, закрити текстовий редактор (попередньо зберігши відкриті документи), після чого провести відключення. Це досить корисна функція, якщо користувач при спрацьовуванні захисту не знаходився поруч.
Пристрої захисту від імпульсних перенапруг
Всі перераховані вище прилади мають загальним недоліком, у них не реалізована дієвий захист від імпульсу високої напруги. Якщо такий відбудеться, він, практично гарантовано виведе такі пристрої з ладу. Отже, захист повинен бути організована таким чином, щоб після спрацьовування можна було оперативно привести її в робочий стан. Цій вимозі, як не можна краще відповідають УЗИП. На їх основі організовується багаторівнева система захисту внутрішніх ліній приватного будинку.
Одна з прийнятих класифікацій таких пристроїв показана в таблиці.
Таблиця 1. Класифікація УЗИП
| Категорія | застосування |
| В (I) | Забезпечують захист при прямому влученні грозового розряду по системі блискавкозахисту. Місце установки - ввідно-розподільчий пристрій або головний розподільний щит. Основна нормується характеристика - величина імпульсного струму. |
| З (II) | Захищають Токорозподілюючі мережу від комутаційних імпульсів, а також грають роль другого захисного рівня при грозовому розряді. Місце установки - розподільний щит. |
| D (III) | Забезпечують останній рівень захисту, при якій до споживачів не допускаються залишкові кидки напруги і диференціальні перенапруги. Крім цього забезпечується фільтрація високочастотних перешкод. Установка проводиться перед споживачем. Можуть бути виконані у вигляді модуля під розетку, подовжувача і т.д. |
Приклад організації трирівневої захисту продемонстрований нижче.
Конструктивні особливості УЗИП.
Пристрій являє собою платформу (С на рис. 6) зі змінним модулем (В), всередині якого знаходяться варистори. При їх виході з ладу індикатор (А) змінить колір (у наведеній на малюнку моделі на червоний).
Зовні пристрій нагадує автоматичний вимикач, кріплення - таке ж (під DIN рейку).
Особливістю УЗИП є необхідність заміни модулів при виході варисторів з ладу (що досить просто). Конструкція модулів виконана таким чином, що встановити їх на платформу з іншим номіналом неможливо. Єдиний серйозний недолік пов'язаний з характерними особливостями варисторів. Їм потрібен час, щоб охолонути, багаторазове потрапляння грозового розряду істотно ускладнює цей процес.
захисне реле
На завершення розглянемо реле контролю напруги (РКН), ці пристрої здатні забезпечити захист побутових приладів від комутаційних імпульсів, перекосу фаз, а також зниженої напруги. З грозовими імпульсами вони не впораються, оскільки на це не розраховані. Їх сфера застосування - захист внутрішньої мережі квартири, тобто там, де забезпечення грозозахисту входить в обов'язки електрокомпаній.
Прилади можуть встановлюватися у вхідному щитку, безпосередньо, після електролічильника, для цього передбачено кріплення під DIN рейку.
Крім цього випускаються модифікації приладів у вигляді подовжувачів харчування і модулів під розетку.
Дані пристрої можуть призвести тільки захисне відключення мережі, при виході напруги за вказані межі (встановлюється кнопками управління), після нормалізації електромережі проводиться її підключення. Стабілізація і фільтрація не виробляються.
застереження
Не слід довіряти захист свого будинку саморобним конструкцій, в побутових умовах буває проблематично налаштувати зібрану схему і протестувати її роботу в критичних режимах.
Не маючи практичного досвіду в організації грозозахисту, не варто намагатися реалізувати її самостійно, цю роботу краще довірити професіоналам. Рекомендуємо розглядати цю частину статті як інформаційну.
Всі маніпуляції з електрощитом, приладами та проведенням необхідно проводити тільки при відключеному електроживленні.