Как защитить бытовую технику от перепадов напряжения в электрической сети. Устройство защиты от скачков напряжения Прибор от перепадов напряжения для бытовой техники

Современная жизнь приводит к появлению все большего количества сложной бытовой техники, оборудования и электроники в наших домах и квартирах. При этом качество электроснабжения желает быть лучшим по различным причинам. С другой стороны, промышленность предлагает целый ряд электротехнических приборов, позволяющих решать обозначенные проблемы своими руками в собственном жилье. Давайте познакомимся с ними и сделаем свой выбор.

Виды скачков напряжения в сети электроснабжения

Трудно выбрать правильную систему защиты от перепадов напряжения, не зная их природу и характер. При этом все они имеют природный или техногенный характер:

1. Зачастую напряжение в сети становится стабильно низким. Причина – перегрузка устаревшей линии электропередачи (ЛЭП), например, в результате массового подключения электронагревателей или кондиционеров в соответствующий сезон.
2. В этих же условиях напряжение может оказаться завышенным длительное время при недостаточной нагрузке.
3. Возможна ситуация, когда при стабильном общем уровне питания в линии электроснабжения появляются импульсы и скачки высокого напряжения. Причиной бывает работа сварочного аппарата, мощного электроинструмента, технологического оборудования или некачественного контакта в ЛЭП.
4. Довольно неприятной неожиданностью является обрыв нулевого провода в сети 380 В питающей подстанции. В результате различной нагрузки по трем фазам возникает перекос напряжения, то есть на Вашей линии оно окажется слишком низким или завышенным.
5. Удар молнии в ЛЭП вызывает огромный скачок перенапряжения, что приводит к выходу из строя и бытовой техники, и внутренней проводки зданий, что приводит к пожару.

Как защищают бытовую технику пробки и автоматы

Долгое время в наших домах и квартирах универсальным средством обороны от перечисленных выше неприятностей оставались плавкие предохранители под названием пробки. На смену им пришли современные автоматические выключатели (автоматы), и бесшабашный народ перестал ставить «жучки», восстанавливая сгоревшие пробки. Сегодня во многих квартирах автоматические выключатели остаются практически единственным средством защиты от проблем в домашней электросети.

Во время работы автоматический выключатель срабатывает, когда протекающий через него ток превышает значение, указанное на его корпусе. Это позволяет защитить электропроводку от перегрева, короткого замыкания и возгорания в случае перегрузки. При этом перенапряжение успевает вывести из строя электронику, а при коротком скачке автомат даже не сработает.

Таким образом, мощный импульс, вызванный ударом молнии, проходит через автоматический выключатель и может пробить проводку с перечисленными последствиями.

Иными словами, от повышенного напряжения и его скачков или перепадов автомат не спасает.

Зачем в домашней сети подключают УЗИП

Специально для организации системы защиты от ударов молнии и возникающих при этом импульсов перенапряжения разработаны УЗИП – устройства защиты от импульсных помех. Отметим, что ЛЭП имеют определенные средства компенсации ударов молнии. Также в блоках питания современных электронных устройств имеются УЗИП класса III.

Однако этого недостаточно, если Вы живете в частном доме, запитанном от воздушной линии электропередачи. Методика выбора и подключения УЗИП приводится в статье В любом случае для защиты от молнии поможет громоотвод, о котором рассказано в статье «

Функции УЗО в схеме электроснабжения дома

В схеме электроснабжения современного дома обязательно присутствует УЗО – устройство защитного отключения. Его основное предназначение – защита людей от удара электрическим током, а также защита электропроводки от пробоя и утечки, что может привести к пожару. Методика выбора и подключения УЗО приводится в специальной статье.

Несомненно, если в Вашем доме еще не установлено УЗО, это нужно обязательно сделать. При этом от перепадов напряжения устройство защитного отключения спасает лишь в некоторой степени и косвенным образом.

Защита электроприборов с помощью стабилизатора напряжения

Электрический стабилизатор - это прибор, который поддерживает на выходе стабильное напряжение при его изменении на входе в допустимых пределах. Прибор может иметь различную мощность и обеспечивать стабильное электропитание всего дома, либо отдельных потребителей.

Стабилизатор прекрасно справляется с коррекцией медленно меняющегося пониженного или повышенного напряжения. В зависимости от принципа работы он компенсирует резкие скачки или импульсы перенапряжения в разной степени.

В современных агрегатах имеется функция отключения подачи питания, когда его уровень в сети принимает предельные значения. После возвращения входного напряжения к допустимой величине электроснабжение восстанавливается.

При этом прибор не защищает от грозового перенапряжения.

Из рассмотренных нами устройств стабилизатор является наиболее дорогим. Читайте статью

Альтернативный вариант - реле контроля напряжения в сети

Бюджетной альтернативой стабилизатору является реле контроля напряжения, которое выполняет оговоренную нами функцию отключения электропитания при выходе напряжения в сети за допустимые пределы. В зависимости от исполнения, устройство срабатывает при перенапряжении, либо контролирует и его нижний уровень.

Существуют модификации реле, которые восстанавливают питание автоматически при его возвращении к допустимым пределам, или это нужно делать вручную. Наиболее совершенные устройства предоставляют возможность установки уровней напряжения, при которых наступает отключение потребителей и времени задержки при возвращении питания. Например, холодильник нельзя включать в сеть повторно в течение пяти минут, чтобы не повредить компрессор. Именно такое значение можно задать на реле.

При этом реле не обеспечивает стабильное напряжение, не компенсирует импульсные скачки и не защищает от грозового перенапряжения. Иными словами, такой способ защиты подходит в ситуации, когда напряжение в сети нормальное, но возможны его редкие и значительные отклонения, в том числе, в результате аварии в сети электроснабжения.

Существуют варианты исполнения для защиты отдельных потребителей в виде удлинителя или моноблока с вилкой и розеткой. Эти устройства рассчитаны на ток нагрузки 6-16А. Аналогичные приборы в модульном исполнении монтируются на электрощите.

Реле модульного типа может иметь на выходе переключающую группу контактов, нормально разомкнутые контакты, а также две отдельные группы нормально разомкнутых или нормально замкнутых контактов. Это позволяет реализовать разные варианты управления питанием потребителей.

Электромонтаж реле напряжения модульного типа можно выполнить по вышеприведенной иллюстрации. В любом случае устройство подключается после входного автомата. Нулевой провод подсоединяется к клемме N, а провода фазы - к нормально разомкнутым контактам реле.

Для защиты более дорогого устройства его номинальный рабочий ток выбирается на ступень выше, чем значение, указанное на корпусе входного автомата. Например, если перед реле установлен автомат на 40А, выбирают прибор с номинальным значением 50А.

Если устройство с необходимым значением рабочего тока отсутствует, либо стоит слишком дорого, его можно заменить реле напряжения с минимальным параметром нагрузки. При этом к его выходу подключается контактор необходимой мощности или пускатель, который подает напряжение на потребители.

Электромонтаж реле напряжения в паре с контактором приведен на схеме. В данном примере собственно реле напряжения подключается также после входного автомата, счетчика и УЗО. Провод фазы с выходного контакта реле подключается к клемме управляющей обмотки контактора, а к ее второй клемме подсоединяется нулевой провод (выступающая часть корпуса). На выходные клеммы контактора (дальняя часть корпуса) сверху подаются фаза питания и ноль, а снизу подключаются провода фазы и нуля потребителей.

При наличии нормального уровня напряжения в сети реле контроля замыкает выходные контакты и подает питание на обмотку контактора. Он, в свою очередь, замыкает выходные контакты и подает питание потребителям. При отсутствии напряжения в сети или выходе его за допустимые пределы цепи последовательно разрываются и питание нагрузки отключается.

В ряде случаев удобно использовать несколько реле напряжения для разных типов потребителей. При этом для наиболее дорогих электронных потребителей, как, например, компьютеры, можно задать с помощью соответствующего реле допустимый диапазон входного питания в пределах 200-230В.

Бытовым электроприборам с электродвигателями, как, например, холодильник или стиральная машина, можно установить диапазон напряжения 185-235В. Потребители типа утюга, обогревателя или водонагревателя могут питаться напряжением 175-245В. Внутренние таймеры реле можно настроить на разное время задержки возобновления питания.

Как работает реле контроля фаз в сети 380В

В сети 380В может быть установлено трехфазное реле напряжения. Это имеет смысл, если в доме имеется оборудование с трехфазным питанием.

В этом случае реле срабатывает при отклонении напряжения на любой фазе и отключает нагрузку по всем трем линиям. При отсутствии потребителей с питанием 380В удобнее и дешевле подключить три отдельных реле напряжения. В этом случае мы получаем три группы потребителей 220В, для которых могут быть установлены различные предельные значения напряжения и время задержки.

От чего защищает ИПБ

Основная задача источника бесперебойного питания (ИПБ) – обеспечение потребителей электроэнергией при отсутствии напряжения в сети. Наиболее часто этот прибор используют для питания компьютеров. Хотя ИПБ обеспечивает напряжение 220 вольт непродолжительное время, имеется возможность сохранить информацию и выключить компьютер. Актуально применение источника бесперебойного питания при использовании малогабаритной электростанции для беспрерывной подачи энергии в момент ее запуска.

Очевидно, что применение ИПБ функционально, если в сети электроснабжения дома установлено реле напряжения. При использовании аккумулятора достаточной емкости к источнику бесперебойного питания может быть подключен газовый котел. Аккумулятора на 60 АЧ хватит для обеспечения напряжением котла мощностью 160Вт примерно в течение суток.

ИПБ с двойным преобразованием работает при изменении напряжения на входе в широких пределах, однако стоит очень дорого.

Вероятно, в большинстве случаев, в бытовых целях практичнее использовать одновременно недорогой источник бесперебойного питания и стабилизатор или реле напряжения.

Чем поможет сетевой фильтр

Чаще всего бытовые сетевые фильтры выполнены в виде удлинителя. Таким образом, к нему может быть подключено сразу несколько единиц бытовой техники. Фильтры отличаются количеством розеток и длиной кабеля. Обычно устройство снабжается собственным выключателем с индикацией подачи питания. Фильтр может иметь индивидуальные выключатели питания для каждой розетки.

Ряд моделей имеют защиту от короткого замыкания и перегрузки. Общий ток нагрузки устройств такого рода не превышает 6-16А. Собственно фильтр таких устройств состоит из нескольких конденсаторов и катушек индуктивности. Таким образом, обеспечивается защита электроники от маломощных и коротких импульсов помех. Последние могут создаваться, в том числе, бытовой техникой, подключенной в домашней сети.

Скачки напряжения в электросети - распространенная проблема загородных поселков. Чаше всего она возникает во время холодов, когда многие пользуются электронагревателями. Поломка бытовой техники, аварии на линии – лучше заранее обезопасить себя от этого. В нашем материале рассказываем, какие устройства сохранят ваш дом от беды и помогут переждать «конец света».

Перепады напряжения вредят в первую очередь тем бытовым приборам, в которых есть электродвигатели и компрессоры - холодильникам, кондиционеры, стиральным машинам и т.п. При недостатке мощности их двигатели греются, но не крутятся, что в конце концов приводит к перегоранию обмотки. Низкое напряжение резко снижает эффективность обогревательных приборов, микроволновых печей и ламп накаливания.

Но все это - лишь полбеды. Постоянные просадки говорят о том, что сеть работает в аварийном режиме, с перегрузками. Это значит, рано или поздно в сетевом оборудовании что-то отгорит. Самая опасная ситуация - отгорание «нуля». При этим напряжение на «фазе» может резко возрасти до 380 вольт. Тогда, конечно, сгорят все работающие электроприборы.

Нужно иметь в виду, что обрыв «нуля» - это далеко не всегда следствие перегрузок. Аварии случаются и из-за плохой погоды: обледенение проводов, падение деревьев при сильном ветре и т.д.

Реле напряжения (РН)

Это интеллектуальные приборы, способные разрывать сеть, если напряжение в ней вышло за рамки заданных пользователем значений.

Наиболее распространены электронные реле. Они, как правило, имеют цифровой индикатор, который показывает текущее напряжение и режим работы прибора. Электронные РН стоимостью до 5 тысяч рублей, как правило, они работают с током силой до 16 ампер. Это примерно соответствует мощности электроприборов в 3 кВт (электрочайник + микроволновка и все). Чтобы такое реле могло охранять весь дом, придется подключать его через электромагнитные контакторы (плюс к расходам рублей 600 и дополнительное место в на 3-4 модуля).

Электромеханические реле напряжения считаются более надежными, могут работать с токами до 63 ампер (суммарная мощность электроприборов до 14кВт). На подобных реле обычно нет цифровых дисплеев, а только лампочки-индикаторы.

Обратите внимание, что реле напряжения должно иметь больший номинальный ток работы, нежели автоматический выключатель, после которого оно установлено. К примеру, если используется «автомат» на 32 А, то реле выбирайте на 40 А. С электромеханическим реле это условие выполнить просто. С электронным - сложнее. Нужно хорошо спланировать, какие группы потребителей какими приборами будут защищены.

Еще один нюанс. Если поставить единственное реле для защиты всего дома, то при просадках напряжения вы останетесь совсем без электричества. Защищая холодильник от перегрева, реле отключит ток, и у вас не будет даже света в комнатах. Поэтому для разных групп потребителей должно быть несколько реле - с разными настройками.

Реле напряжения - не самый дешевый прибор. Цены начинаются от 2500 рублей за китайские образцы малоизвестных производителей. Однако в некоторых случаях вместо реле можно использовать приборы попроще.

Размыкатели минимального/максимального напряжения (РММ).

Это устройство устанавливается в электрощиток на стандартную DIN-рейку рядом с автоматическим выключателем. Размыкатель предназначен именно для того, чтобы отключить «автомат», если напряжение выйдет за рамки. Для этого у размыкателя есть специальный рычажок, который вставляется в паз на корпусе «автомата». Выключатель и размыкатель должны подходить друг к другу, как ключ к замку, поэтому покупать их лучше вместе.

Размыкатели стоят от 150 до 700 рублей. Но у этого недорогого решения есть свои минусы. Порог срабатывания задан производителем и не регулируется. Самый распространенный на российском рынке размыкатель РММ-47 имеет нижний порог срабатывания – 170 B, верхний – 270 В. Таким прибором можно защитить не очень чувствительную технику - электропечи, бойлеры и т.п.

Устройства защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП).

УЗИП предназначены для защиты сети от последствий удара молнии. Если молния попадает в ЛЭП или разрядится где-то очень близко от нее, то в сети образуется скачок напряжения. На протяжении каких-то милисекунд оно возрастает в десятки раз выше обычных 220 вольт.

Это может быть фатальным для «умной» техники, которая содержит электронные блоки управления. Кстати, большая часть реле напряжений легко выводятся из строя именно разрядами молний. Только некоторые имеют специальную защиту.

Для установки в электрощитках выпускают УЗИП двух типов. Первый тип способен противостоять прямым попаданиям молнии в ЛЭП. Однако он не гасит скачок напряжения полностью, а срезает, образно говоря, только половину волны. УЗИП второго типа спасет, если разряд произойдет где-то рядом. Зато он может полностью погасить волну напряжения после прибора первого типа.

Идеальный вариант для загородного дома (особенно построенного на возвышенности) - иметь в щитке УЗИП обоих типов. Ну, как минимум нужно поставить прибор второго типа. При прямом попадании молнии в ЛЭП он сам сгорит, но бытовую технику спасет.

Цены на УЗИП начинаются от 300 рублей.

Сетевые фильтры

Это, пожалуй, самое популярное устройство для защиты бытовой техники от скачков напряжения. И к тому же самое бесполезное.

Прямое предназначение сетевого фильтра - гасить помехи в сети, которые возникают при работе некоторых устройств. К таким устройствам, в частности, относятся блоки питания компьютеров.

Генерируемые компьютерами помехи могут мешать работе стереосистем и телевизоров (современная техника, как правило, не чувствительна к этим помехам, то есть в ней есть встроенные сетевые фильтры).

Некоторые модели сетевых фильтров содержат плавкие предохранители или автоматические выключатели, которые реагируют на перегрев. Но вряд ли это спасет подключенный прибор от скачка напряжения. Скорее убережет комнату от пожара, но уже после того, как в электроприборе произойдет короткое замыкание.

И только единицы сетевых фильтров имеют встроенные реле напряжения. Причем стоят эти модели не меньше, чем реле, которое может защищать весь дом .

Стабилизаторы напряжения

Это самые эффективные устройства для ликвидации перепадов. Они способны «выправить» напряжение: повысить или понизить его при необходимости. Но и у них есть ряд недостатков – они громоздкие, тяжелые, издают характерный для трансформаторов шум и довольно дорого стоят. Что нужно знать при выборе стабилизатора?

Эти приборы бывают релейными и электромеханическими. Релейные можно устанавливать в неотапливаемом помещении. Качество их работы зависит от количества катушек, так называемых «ступеней». В недорогих моделях ступеней мало, и поэтому заметны перепады напряжения. Электромеханические работают более плавно, но зато сильнее шумят и нестабильно ведут себя на морозе.

При выборе стабилизатора важно обратить внимание, есть ли у него защита от повышенного напряжения. Если нет, то перед стабилизатором придется установить реле напряжения.

Особенность стабилизатора в том, что он сам нуждается в энергии. И чем меньше входное напряжение, тем больше тока он «отъедает» от общего пирога. Таким образом увеличиваются расходы на электроэнергию. Но это не самая большая проблема.

Если в поселке часто проседает напряжение и многие дачники обзавелись стабилизаторами, то между ними начинается настоящая война. Воюют, конечно, не сами дачники, а их приборы. При понижении напряжения стабилизаторы начинают брать все больше энергии. В результате напряжение падает еще сильнее, а аппетит стабилизаторов возрастает. В конце концов часть приборов перегревается и отключается. Тогда у остальных праздник: мощности начинает хватать. Но это ненадолго, пока вышедшие из борьбы приборы не перезагрузятся. Тогда война за энергию начинается снова. Понятно, что в таком режиме стабилизатор вряд ли прослужит долгие годы. Для «тяжелых» случаев лучше предусмотреть автономный источник электроснабжения.

Бензиновая электростанция, или бензогенератор

Прибор это, конечно, непростой. Шумит, дымит, требует топлива, периодической замены масла, профилактических работ… Но зато позволяет не надеяться на милость электриков и всегда иметь в доме свет, тепло и интернет .

Главный критерий выбора генератора - это мощность, причем брать нужно с запасом хотя бы процентов на 20. Современному дому требуется не менее 10 кВт, но если ограничиться чайником, телевизором и холодильником, то можно уложиться и в 4 кВт.

Обратите внимание: приборы с электродвигателями могут при старте потреблять энергии в 3-4 раза больше номинальной мощности. К примеру, холодильнику мощностью 500 ватт может потребоваться 2 киловатта для запуска. Такие расчеты, к слову, желательно производить при выборе не только генератора, но и трансформатора.

Но в случае с генераторами учитывайте еще один важный момент. Абсолютное большинство генераторов имеют две выходные розетки. И мощность делится между ними поровну. Чтобы получить на одной линии 4 кВт, нужно иметь генератор на 8 кВт.

Можно, конечно, брать ток из обеих розеток. Но, как правило, проводка в доме для этого не приспособлена. Так что если вы только строите дом, то сразу разделите потребителей энергии на две линии, чтобы использовать мощность генератора по максимуму.

Источники бесперебойного питания (ИБП)

ИБП можно использовать для автономного электропитания компьютеров и другой офисной техники. Однако и со скачками напряжения некоторые модели могут справиться.

Простейшие ИБП, их еще называют резервными, следят за напряжением и при выходе его за определенные пределы переводят компьютер на питание от аккумуляторов. Если напряжение постоянно скачет, то переключения эти происходят часто. В итоге аккумулятор быстро выходит из строя.

Более продвинутые модели - линейно-интерактивные - имеют в своем корпусе трансформатор. При скачках напряжения он сглаживает волны и не тревожит аккумулятор. Батарея используется только если ток совсем пропадает. Поэтому при выборе ИБР заранее изучите характер напряжения в ваших розетках.

И пусть ваш дом будет безопасным!

Довольно часто происходят поломки электрической бытовой техники, ведь любой электротехнический агрегат при создании рассчитывается на работу с определенным уровнем электроэнергии, т.е. на конкретные показатели силы и напряжения тока в сетях подключения. Поэтому при превышении этих норм может случиться аварийная ситуация.

Использование дорогостоящей домашней техники, агрессивные природно- атмосферные явления, не слишком высокий уровень прокладки линий электропередач делает жизненно необходимым для собственников квартир и домов принятие мер по защите от перенапряжения электросетей в частном доме и минимизации возможных последствий.

Откуда возникает перенапряжение

Планировка и строительство многих многоэтажек еще пару десятков лет назад производилась без прицела на сегодняшнее многообразие бытового электрооборудования: микроволновки, многокамерные холодильники, утюги высокой мощности и другие приборы, имеющие электрическое питание. Поэтому максимумы потребления электричества по утрам и вечерам пагубно влияют на работу всей электросети в любом жилище.

Электричество, текущее по кабелю или проводу, неспособному выдерживать такую нагрузку, способствует их ненормальному нагреву в дневные часы и охлаждению в вечерние. В силу законов физики, проводник ослабевает, поскольку он делается то шире, то уже. Контакты в щитке на первых этажах или в едином вводно-распределяющем устройстве в доме заметно ослабевают. Также нулевые контакты могут отгореть, что приводит к перепаду напряжения от 110 до 360 вольт на всех этажах, выше этажа с перегоревшими контактами.

Перенапряжение в электросети может произойти в результате попадания молниевого разряда в линию электропередач, подстанцию или элементы дома, при этом сила тока просто огромная, порядка 200 килоампер. При попадании в молниеприемник и дальнейшем прохождении молнии по контуру заземления в проводниковых материалах возникает электродвижущая сила, измеряемая в киловольтах.

Также вызвать резкий скачок напряжения могут сварочные работы или одновременное включение многими соседями электроприборов или подключение/отключение мощного потребителя. Для защиты дорогостоящей электротехники и всего частного дома необходима защита от перенапряжения в сети.

Особенности защиты домашней электропроводки

Организация защиты от возникающего высокого напряжения – один из ключевых вопросов при прокладке электросети в жилом доме. Осуществляется она с помощью особых трансформаторов и фильтров сети. Во многих домах на этажных щитках устанавливаются автоматические выключатели, которые защищают от электротоков при коротком замыкании и временных перегрузок.

Когда возможна высокая нагрузка, все устройства, защищающие сети от повышенного напряжения, должны иметь приспособления для автоотключения и выключатели, реагирующие на изменения показателей тока. Как правило, самая надежная защита от подобных скачков ставится на входном силовом проводе, поскольку именно он испытывает наибольшее воздействие во время пиков нагрузки.

Схема защиты от перенапряжения домашней электросети бывает простой и многоуровневой. Простая – представлена в основном реле перенапряжения в этажных щитках, а многоступенчатая (комбинированная, защищающая как от бытовых скачков напряжения, так и от импульсных, при грозах) – УЗИП, т.е. устройства защиты от импульсных перенапряжений. Такие устройства наиболее часто встречаются в частных домах.

Обратите внимание! Электронные приборы выходят из строя как из-за повышенного, так и из-за пониженного напряжения в сети (например, холодильники тяжело запускаются, что негативно сказывается на их дальнейшей работе).

Изоляционные слои домашних электросетей рассчитаны, как правило, на стандартные 220в, поэтому, если напряжение возрастает многократно, в диэлектрическом слое проскакивает искра, которая может спровоцировать электродугу и дальнейшее возгорание.

Чтобы не допустить негативных последствий, применяют следующие защиты, функционирующие по таким принципам:

• при резком внеплановом повышении напряжения происходит отключение электросхемы в доме или в квартире;
• вывода полученного сверхнормативного электрического потенциала от электроприборов путем перевода его в земляной контур.

Если напряжение поднимается незначительно (например, до 380 вольт), на помощь приходят различные стабилизаторы. Однако их защитные возможности довольно ограничены – они больше рассчитаны на поддержание заданных рабочих значений в электросетях.

При проектировании защиты для частного дома рассматривают различные конструкционные решения и их технические характеристики. Необходимо учитывать принципы формирования базы ограничителей перенапряжения (опн). Например, газонаполненные разрядники после того, как импульс прошел, пропускают через себя т.н. сопровождающий ток, напряжение которого сопоставимо с коротким замыканием. По этой причине они сами могут быть источником возгорания, и их нельзя применять для защиты от электрического пробоя.

Для домашних сетей чаще всего применяют варисторное устройство защиты (полупроводниковые резисторы) – реостаты, скомпанованные из варисторных «таблеток» из смеси оксидов цинка, висмута, кобальта и других. При штатном функционировании электросети такой автомат защиты допускает микроскопические утечки, а при проходе импульса повышенной вольтажности – способен мгновенно перестроиться на режим «туннеля» и «спустить» больше тысячи ампер за очень короткий промежуток времени, поскольку сопротивление на этом приспособлении снижается с возрастанием силы тока, после чего происходит быстрое возвращение к штатной «боевой готовности».

Классы стойкости электропроводки

Все электроприборы в бытовых зданиях разделяется по четырем основным категориям, в зависимости от максимально выдерживаемого перенапряжения:

• IV категория – до 6 киловольт;
• III категория – до 4 киловольт;
• II категория – до 2,5 киловольт;
• I категория – до 1,5 киловольт.

В соответствии с этими категориями выстраивается система защиты, которая сокращенно называется узо (устройство защитного отключения) с защитой от перенапряжения, в целях маркетинга их чаще всего называют ограничителями, используют и другие наименования. Ограничители монтируются по ходу движения возможного импульса. Так, на участке от вводного щитка идет 6-киловольтный импульс, в первой зоне он снижается ограничителем перенапряжения до 4 киловольт, в следующей зоне он падает до 2,5 киловольт, а в жилой зоне с помощью УЗИП III категории потенциал импульса снижают до 1,5 киловольт. Устройства защиты всех классов функционируют в комплексе, последовательно понижая потенциал до нормальных значений, с которыми легко справляется изоляция домашней электропроводки.

Важно! При неисправности хотя бы одного из звеньев этой защитной цепочки может возникнуть электропробой в изоляции, что приведет к выходу конечного электроприбора из строя. Поэтому необходимо периодически проверять исправность каждого элемента устройств защитного отключения.

Основные устройства системы защиты

Один из лучших способов спасти электросеть от скачков напряжения – монтаж стабилизатора, подходящего по техническим характеристикам. Это недешевые устройства, и не всегда они используются, поскольку напряжение в сетях и так бывает достаточно стабильным.

Также устранить нестабильность в работе сети помогают реле контроля напряжения. При обрыве нулевой жилы и замыкании в провисших кабелях такое реле способно включить защитные функции даже быстрее стабилизатора, нужно лишь 2-3 миллисекунды.

Такие реле очень компактны – для монтажа они требуют меньше места, чем стабилизаторы, легко ставятся на простейшую din-рейку, кабеля подключаются элементарно (в отличие от монтажа стабилизаторов, когда вынужденно вклиниваются в электросеть или устанавливают особый короб для него). Стабилизаторы заметно гудят, поэтому в жилых помещениях их устанавливать нежелательно, а вот реле работают практически бесшумно. Кроме того, аппараты, контролирующие разность электрических потенциалов, потребляют очень мало электричества. Цена на такие реле в несколько раз ниже тех, что сложились на стабилизаторы.

Принцип работы реле контроля состоит в том, что при постоянном поступлении электротока устройство определяет разность потенциалов и сравнивает ее с допустимыми значениями. Если показатели в норме, ключи остаются открытыми, и ток продолжает течь по сети. Если же проходит мощный импульс, происходит моментальное закрытие ключей и отключение подачи электроэнергии потребителям. Такая быстрая и однозначная реакция помогает обезопасить все подключенные бытовые агрегаты.

Дополнительная информация. Возвращение в штатный режим происходит с некоторой задержкой, регулируемой таймером. Это необходимо для того, чтобы крупные электроприборы, такие как холодильники, кондиционеры и другие, включились с соблюдением правил и технической настройкой.

Подключение реле производится по фазному кабелю, при этом нуль-кабель включается во внутреннюю схему для питания энергией.

Имеется два способа: сквозное подключение (по прямой) или с использованием прибора – контрактора для коммуникации. Оптимально подключать релейный механизм до подключения счетчика, чем обеспечится и его защита от перенапряжения. Однако, при наличии на приборе учета пломбы придется монтировать реле за ним.

Импульсные перенапряжения в электросети частных домов возникают из-за грозы с молниями или коммутационных скачков. Для безопасности электропроводки применяются специальные устройства УЗИП. Как правило, это ограничители перенапряжений нелинейные (ОПН), стабилизаторы и реле контроля потенциалов. Конечно, обустройство такой системы – мероприятие затратное, однако его стоимость гораздо ниже дорогих электробытовых приборов.

Видео

Бытовая техника не любит повышенного напряжения сети. Не менее опасно для нее и понижение напряжения в сети. Если оно опустится ниже 190 В, может выйти из строя блок питания компьютера. С ним вместе иногда ломаются и некоторые другие комплектующие. Низкое напряжение – частая причина поломки стиральных машин, компрессоров холодильников, спутниковых тюнеров и другой техники.

Причины пониженного напряжения с сети

1. Аварии в сетях электроснабжения. Не всегда аварийные ситуации приводят к полному отключению потребителей, случаются и такие, когда напряжение на участках сети понижается ниже допустимых пределов.
2. Перегрузки сети . Происходят в районах по соседству с промышленными объектами. В спальных районах перегрузки возникают в жаркие дни из-за массового использования устройств кондиционирования и вентиляции и в холодные – из-за подключения обогревателей.
3. Нарушение контактов в электрощитах. Увеличение сопротивления в месте контакта приводит к нагреву, что еще больше увеличивает его сопротивление. И так – до полного обрыва.
4. Использование мощных электроприемников в сетях, не рассчитанных для их работы. Сварочный аппарат, работающий у соседей, вызывает понижение напряжения, так как сечение проводов сети не рассчитано на потребляемый им ток.
5. Не соответствие электропроводки существующей нагрузке. В старом жилом фонде проводка не рассчитана на подключение такого количества современных бытовых проборов, используемых теперь повсеместно.
6. Проектные ошибки. Например, при подключении коллективных автостоянок в целях экономии сечение кабелей занижают. При подключении мощных потребителей увеличенное сопротивление кабельной линии гасит часть напряжения и до абонента доходит его пониженное значение.

Внешние признаки понижения напряжения

• Резкое или плавное изменение яркости ламп накаливания.
• Внезапные отключения бытовой техники: телевизоров, компьютеров, стиральных машин.
• Гудение компрессора холодильника и его нагрев.
• Переход UPS на работу от аккумулятора, о чем он сообщает прерывистым звуковым сигналом.
• Не нормальное поведение бытовой техники.

Наименьшее напряжение в сети соответствует вечернему времени, когда начинается активное использование бытовой техники. В сельской местности — это время приезда дачников, то есть выходные и праздничные дни.

Если Вам показалось, что напряжение в сети понижено – отключите от сети всю бытовую технику и проверьте величину напряжения в ней. Если нет под рукой вольтметра или мультиметра, а ситуация регулярно повторяется – обратитесь в энергоснабжающую организацию с жалобой.

Защита от пониженного напряжения в квартире

• 1. Установка устройств защиты от перепадов напряжения. Современные устройства многофункциональны. Они устанавливаются стационарно в распределительном щите и защищают всю квартиру или втыкаются в розетку у потребителя и защищают его персонально. При понижении напряжения эти устройства выжидают некоторое время, а потом отключают нагрузку. При восстановлении номинальной величины напряжения устройство автоматически подключает нагрузку снова.

• 2. Установка ИБП (источников бесперебойного питания) или стабилизатора напряжения. Применение ИБП обязательно для компьютерной техники. Стабилизатор имеет смысл устанавливать в случаях, когда колебания величины напряжения происходят постоянно и применение устройств защиты приводит к постоянному отключению ими электропитания.

Защита от пониженного напряжения в доме

Понижения напряжения в сельской местности – частое явление. Особенно в местах, где строительство только начинается, а питание берется от существующей подстанции, и без того перегруженной. Чтобы уберечь технику от поломки используются три варианта:

• 1. Установка реле напряжения. Недостаток – при длительных перепадах напряжения придется сидеть без электричества до тех пор, пока перепады не закончатся. При наличии компьютера этот метод не защищает от потери информации.

• 2. Установка стабилизатора напряжения для электрооборудования всего дома. Это эффективно и экономически оправдано в случае, когда напряжение ниже нормы или колебания величины происходят постоянно. При выборе модели стабилизатора учитывается количество фаз питающей сети и максимальная нагрузка потребителей в доме.

• 3. Установка ИБП для компьютерной техники и части устройств, для которых не желательны резкие перебои в электропитании. К ним относятся телевизионная техника и спутниковый тюнер. При понижении величины напряжения ниже допустимого ИБП переключится на аккумуляторы и звуковым сигналом предупредит об этом. Услышав сигнал, можно принять меры по отключению оставшихся потребителей от сети. Это – дешевый метод защиты, так как применение ИБП для компьютера желательно при использовании любого метода защиты от пониженного напряжения.

Электрическая энергия – неотъемлемая составляющая быта современных людей, где бы они ни проживали – в городе или сельской местности. Трудно представить себе квартиру или дом, где нет ни одного бытового прибора, а для освещения пользуются свечками или лучинами. Однако вся бытовая техника, как и элементы освещения, питание к которым поступает по домашней линии, подвергается опасности, связанной с нестабильностью напряжения. Превышение этим показателем допустимых пределов влечет серьезные проблемы, вплоть до поломки дорогостоящей аппаратуры и выхода линии из строя. Уберечь проводку и приборы поможет защита от скачков напряжения 220В для дома. В этом материале мы расскажем о том, как защититьсвоими рукамитехнику от скачковнапряжения в квартире или в частном доме.

В чем причины перепадов напряжения в сети?

Система электроснабжения в нашем государстве далеко не совершенна. Из-за этого положенная величина напряжения 220В, с расчетом на которую изготавливают всю бытовую технику, выдерживается далеко не всегда. В зависимости от того, какая нагрузка в конкретный момент приходится на сеть, напряжение в ней может колебаться в значительных пределах.

Скачки напряжения в наших сетях не являются редкостью из-за того, что подавляющее большинство всех элементов энергоснабжающей системы разрабатывалось несколько десятилетий назад и не рассчитывалось на современную нагрузку. Ведь практически в любой современной квартире имеется множество домашних энергопотребителей. Конечно, это делает проживание более комфортным, но вместе с тем значительно увеличивает потребление электричества. Линия далеко не всегда может справиться с такими нагрузками, следствием чего становятся частые перепады напряжения.

Один из способов защиты от перенапряжения сети на видео:

Надеяться на то, что вскоре старая система будет полностью переделана с учетом современных требований, не стоит. Поэтому защита от скачков напряжения электролинии и подключенных к ней аппаратов – это та задача, при решении которой хозяевам приходится думать собственной головой и работать своими руками.

Теперь поговорим о причинах, из-за которых возникают скачки напряжения, более подробно. Обычно изменения разности потенциалов происходят без резких бросков, и современная техника, рассчитанная на работу в пределах от 198 до 242В, способна справиться с ними без ущерба для себя.

Речь пойдет о тех случаях, когда напряжение в течение долей секунды повышается в разы, а затем столь же быстро снижается. Это и есть то явление, которое называется – скачок напряжения. Вот каковы причины, по которым оно чаще всего происходит:

• Одновременное включение (или, наоборот, отключение) нескольких приборов.
• Обрыв нулевого проводника.
• Удар молнии в линию электропередачи.
• Разрыв жил внутри провода из-за падения на ЛЭП дерева
• Неправильное подключение кабелей в общем электрощите.

Как видим, скачок напряжения может произойти по разным причинам. Предугадать, когда он произойдет, попросту нереально, а значит, подумать о защите от перепадов напряжения следует заблаговременно.

Пример монтажа реле напряжения на видео:

Как защитить технику от перенапряжений?

Конечно, оптимальный вариант защиты от повышенного напряжения домашней сети и включенных в нее приборов – это полная реконструкция системы энергоснабжения с последующим ее обслуживанием опытными специалистами. Но если целиком заменить проводку в частном доме еще можно, то в многоквартирных зданиях это нереально. Практика показывает, что несколько десятков жильцов практически никогда не смогут договориться о совместной оплате подобных работ.

Вряд ли будут этим заниматься и управляющие компании. А менять электропроводку в отдельно взятой квартире бесполезно – скачки напряжения от этого никуда не денутся, поскольку возникают они, как правило, из-за общего оборудования.

Что делать, чтобы скачки напряжения не стали причиной серьезного ущерба? Не ждать же, пока у коммунальщиков и всех соседей по дому возникнет желание заменить общую электропроводку в здании? Ответ один – подобрать надежное устройство для защиты домашней сети от скачков напряжения.

Сегодня используются следующие приборы, повышающие безопасность домашней аппаратуры и позволяющие свести к минимуму вероятность ее повреждения из-за перенапряжений:

• Реле контроля напряжения (РКН).
• Датчик повышенного напряжения (ДПН).
• Стабилизатор.

Отдельно следует назвать источники бесперебойного питания. Они близки к перечисленным устройствам, но назвать их полноценными аппаратами для защиты линии от перепадов разности потенциалов нельзя. Более подробно о них расскажем ниже.

Когда скачки напряжения в квартире случаются нечасто и в постоянной защите от них нужды не имеется, достаточно подключить к сети специальное реле.

Что представляет собой этот элемент? РКН – это небольшой прибор, задача которого состоит в отключении цепи при перепаде разности потенциалов и возобновлении подачи электричества после того, как сетевые параметры придут в норму. Само по себе реле никак не влияет на величину и стабильность напряжения, а только фиксирует данные. Эти устройства бывают двух типов:

• Общий блок, который устанавливается в распределительном щите и защищает от перенапряжения всю квартиру.
• Устройство, по внешнему виду напоминающее удлинитель с гнездами электророзеток, в которые включаются отдельные приборы.

Наглядно перо принцип работы реле напряжения на видео:

Приобретая реле, важно не ошибиться в расчете его мощности. Она должна несколько превышать суммарную мощность подключенных к устройству приборов. Индивидуальные РКН, которые включаются в общую сеть, подобрать несложно – надо просто купить элемент с нужным количеством розеток.

Эти устройства удобны, имеют невысокую стоимость, но пользоваться ими имеет смысл лишь тогда, когда сеть стабильна. Если же скачки напряжения в ней происходят постоянно, такой вариант не подойдет – ведь мало кому из хозяев понравится непрерывное включение-отключение всей сети или отдельных приборов.

Датчик перепадов напряжения

Этот датчик, как и РКН, фиксирует информацию о величине разности потенциалов, отключая сеть при перенапряжениях. Однако функционирует он по другому принципу. Такой прибор нужно устанавливать в сеть вместе с устройством защитного отключения. Когда аппарат обнаружит нарушение сетевых параметров, он вызовет утечку тока, обнаружив которую, автомат защиты (УЗО) обесточит сеть.

В тех линиях, которым нужна постоянная защита от перепадов напряжения, необходимо устанавливать стабилизатор сети. Эти устройства, будучи включенными в линию, вне зависимости от подающейся на них разности потенциалов, на выходе нормализуют параметры до нужной величины. Поэтому, если скачки напряжения в вашей домашней сети происходят часто, стабилизатор будет для вас оптимальным решением.

Эти приборы подразделяются по принципу действия. Разберемся, какой из них подойдет для различных случаев:

• Релейные. Такие аппараты имеют достаточно низкую цену и небольшую мощность. Впрочем, для защиты бытовой аппаратуры они вполне подойдут.
• Сервоприводные (электромеханические). По своим характеристикам такие приборы мало чем отличаются от релейных, но при этом стоят дороже.

• Электронные. Эти стабилизаторы собраны на базе тиристоров или симисторов. Они имеют достаточно высокую мощность, точны, долговечны, отличаются хорошим быстродействием и почти всегда гарантируют надежную защиту от перенапряжений. Цена их, естественно, довольно высока.
• Электронные двойного преобразования. Эти устройства самые дорогие из всех перечисленных, но при этом они обладают наилучшими техническими параметрами и позволяют обеспечить максимальную защиту линии и приборов.

Стабилизаторы бывают однофазными, предназначенными для подключения к домашней линии, и трехфазными, которые устанавливаются в сети крупных объектов. Они также могут быть переносными или стационарными.

Наглядно про стабилизаторы на видео:

Выбирая для себя такой аппарат, предварительно следует рассчитать суммарную мощность энергопотребителей, которые будут к нему подключены, и предельные значения сетевого напряжения. Рекомендуем в этом деле прибегнуть к помощи специалистов – они помогут не запутаться в технических тонкостях и подобрать наилучший вариант для конкретной линии по характеристикам и стоимости.

Источники бесперебойного питания

Теперь поговорим об этих, ранее упомянутых нами, устройствах. Иногда неопытные пользователи путают их со стабилизаторами напряжения, но это совсем не так. Основная задача ИБП – при внезапном отключении электроэнергии обеспечить подсоединенные устройства питанием в течение определенного времени, что позволит плавно завершить работу на них, сохранив имеющуюся информацию. Резерв электроэнергии дают встроенные в аппарат аккумуляторы. Как правило, бесперебойники используются вместе с компьютерами.

В некоторых ИБП, например, с интерактивной схемой или режимом двойного преобразования, имеются встроенные стабилизаторы, которые способны нивелировать небольшие перепады разности потенциалов, но при этом цена их очень высока, и для общей защиты сети они подходят плохо. Поэтому полноценной заменой стабилизатору их считать нельзя. Но для защиты ПК при внезапных отключениях электричества такие аппараты поистине незаменимы.

Заключение

В этой статье мы разобрались, для чего нужна защита от скачков сетевого напряжения 220В для дома и с помощью каких устройств можно ее обеспечить. Как читатели могли убедиться, надежнее всего убережет бытовую технику от перенапряжений мощный и дорогой стабилизатор.

Однако это не значит, что ничем другим проблему перепадов разности потенциалов не решить. Во многих случаях подойдут и другие перечисленные приборы. Все зависит от параметров сети и ее стабильности.