Причины возникновения скачков напряжения и как с ними бороться? Защита от перепадов напряжения Как защититься от скачков напряжения в квартире.

Знакомые многим пользователям скачки питающего напряжения в электросети 220в встречаются очень часто, их причиной являются нарушения в работе трансформаторной подстанции или перегрузки в действующих линиях электропередач. Единственный выход из сложившейся ситуации – установка в квартире устройства защиты от скачков напряжения, обеспечивающего безопасную работу всего подключённого к нему оборудования (смотрите фото ниже по тексту).

Надёжная защита от скачков напряжения всей имеющейся в квартире бытовой техники возможна лишь при условии достаточной мощности стабилизирующих устройств. Попробуем более детально разобраться с типами и моделями фирменных агрегатов, чаще всего применяемых в бытовых условиях и в офисных конторах. Но сначала желательно ознакомиться с основными видами отклонений питающих напряжений от нормы.

Виды перепадов напряжения

Известно несколько видов перепадов напряжения в сети, классифицируемых по их продолжительности и амплитуде. В соответствии с этими признаками, все они делятся на следующие группы:

• Кратковременные всплески небольшой величины, связанные с переходными процессами из-за включения силового оборудования (лифта или насосных станций, подключенных на эту же фазу) или с сильными грозовыми разрядами;
• Длительные падения напряжения ниже допустимого ПУЭ уровня;
• Сильное превышение допустимого максимума (перенапряжение, достигающее значений 260-300 Вольт) в течение длительного времени;
• Постоянные всплески напряжения значительной по величине амплитуды, возникающие из-за неисправности станционного оборудования.

Обратите внимание! Все приведённые выше отклонения расположены в порядке возрастания их опасности для подключённой к бытовой сети аппаратуры.

В связи с указанной классификацией для защиты от перепадов напряжения должны применяться различные типы оборудования (включая устройства, реагирующие на кратковременные всплески). Указанное обстоятельство предполагает совершенно иной подход к выбору защитных приборов, применяемых для подключения бытовой техники.

Если при кратковременных всплесках в сети чаще всего срабатывают входные двухполюсные автоматы, то в ситуации с длительным превышением напряжением значений порядка 300 Вольт могут случиться очень неприятные вещи. При этом возможно полное выгорание дорогостоящего оборудования, не защищённого качественным стабилизирующим устройством. Такие же последствия наблюдаются в случае попадания в строение сильного грозового разряда (особо опасно это явление в сельской местности).

Способы и средства защиты

Известно несколько подходов к предотвращению аварийных ситуаций, возникающих из-за нарушений нормального режима электроснабжения для дома. К таким приёмам можно отнести:

• Использование в цепях питания специальных реле, обеспечивающих контроль рабочего напряжения (РКН);
• Применение многофункциональных средств защиты от перенапряжений (УЗМ), монтируемых во входной цепи электросети сразу вслед за вводным автоматом;
• Установка расцепителя по минимуму и максимуму напряжения (РММ);
• Питание бытовых приборов через типовые стабилизаторы напряжения;
• Использование в квартире мощного «бесперебойника» (ИБП).

Рассмотрим каждый из перечисленных выше видов защитного оборудования более подробно.

РКН и УЗМ

Одно из наиболее простых решений по защите электросети от токовых всплесков и перенапряжений – установка в неё реле типа РКН с индикаторным табло или предохранительного устройства марки УЗМ. Суть работы оборудования этого класса достаточно проста и состоит в следующем:

• Встроенный в прибор электронный модуль непрерывно отслеживает поступающее в цепь напряжение и полностью отключает его в случае отклонения значения от номинала (в любую из сторон);
• Система работает и после полного пропадания питания, а при его появлении вновь начинает функционировать, автоматически регулируя номинал в заданном диапазоне значений;
• Границы регулировки параметров питающего напряжения обычно задаются вручную.

Помимо этого, реле напряжения позволяют выставлять задержку времени на включение электропитания после его пропадания в достаточно широком диапазоне значений (от 10 сек до 6 минут).

Дополнительная информация. Для большинства периодически включаемых и выключаемых бытовых устройств (холодильников и кондиционеров, в частности) повторное включение осуществляется с задержкой до 5-ти минут.

Устройства этого типа обычно монтируются в электрощите на специальную DIN-рейку с типоразмером 35 миллиметров. К преимуществам защитных приборов РКН и УЗМ следует отнести:

• Широкий диапазон установки значений рабочих напряжений;
• Возможность отключения при перегрузе по току и КЗ;
• Высокая скорость срабатывания реле (не более 0,2 сек.).

К этому следует добавить значительный диапазон регулировки выходного тока (от 25-ти до 63-х Ампер). Образец этих приборов приводится на рисунке ниже.

Реле контроля напряжения РММ

Так называемые «расцепители» питающих линий по принципу своего действия очень схожи с уже рассмотренными ранее устройствами. Они также осуществляют непрерывный контроль сетевого напряжения и при предельных его отклонениях в виде скачка тока мгновенно отключают автомат, к которому подсоединяется сам прибор. Повторное включение устройства в работу производится нажатием кнопки «Возврат».

Обратите внимание! Иногда этот прибор изготавливается в общем корпусе с защитным автоматом, то есть представляет собой одно целое (образец прибора по стандарту IEK приведён на фото ниже).

К достоинствам приборов типа РММ следует отнести компактность, простоту конструкции и вполне доступную цену. Единственный их недостаток – это отсутствие автомата возврата в рабочее положение.

Стабилизаторы напряжения и бесперебойники

Стабилизирующие устройства (или попросту стабилизаторы) относятся к разряду дорогостоящего оборудования, обеспечивающего высокую степень защищённости домашней сети от колебаний напряжения и тока в нагрузке. Они способны гарантировать постоянство выходного напряжения в заданных пределах при любых его изменениях на входных клеммах.

Перед покупкой такого агрегата, в первую очередь, следует определиться с количеством одновременно подключаемых к нему потребителей, что существенно влияет на выбор марки и мощности стабилизирующего устройства. К основным достоинствам этих аппаратов следует отнести:

• Высокое быстродействие и долговечность;
• Повышенная точность регулирования сетевых параметров;
• Гарантированное постоянство рабочего выходного напряжения.

К числу недостатков следует отнести высокую стоимость покупного изделия и большое энергопотребление.

При рассмотрении преобразователей типа ИБП необходимо уметь отличать их от стабилизаторов по признаку наличия в них встроенных аккумуляторных батарей. Благодаря этому, такие устройства не только обеспечивают поддержание напряжения в заданных пределах, но и гарантируют непрерывную работу подключённых к ним бытовых потребителей.

Важно! Время присутствия напряжения на выходе при его пропадании в сети зависит от ёмкости и качества зарядки аккумуляторов, а также от количества подсоединённых к ИБП нагрузок.

Стоимость этих изделий также достаточно высока; её конкретное значение зависит от параметров самого устройства и ёмкости встроенного аккумулятора (АКБ). Приборы с функцией бесперебойного питания обычно применяются для вполне конкретных устройств (компьютера, например, или телевизора), где пропадание питания может привести к потере информации или нарушениям в работе оборудования.

Обзор популярных моделей

«ZUBR»

Начнём с такого распространённого украинского изделия, как защитное реле марки «ZUBR», пользующееся определённым спросом в России. На это устройство производителем даётся гарантия на срок до 5-ти лет; при этом многие пользователи хорошо отзываются о его работе.

Релейный прибор с индексом 25D, например, рассчитан на предельные токи до 25-ти Ампер и обеспечивает неплохие характеристики стабилизации сетевого напряжения (включая тепловую защиту). Эта модель привлекает к себе пользователей относительно низкой стоимостью (для России она составляет порядка 1500-1900 рублей).

«РЕСАНТА»

Это изделие также достаточно дешево (до 700 рублей) и пользуется определённой популярностью в широких потребительских массах. Другим его плюсом является отсутствие каких-либо органов ручного управления, что в некоторых ситуациях выглядит как недостаток (все зависит от предпочтений пользователя).

К недоработкам этой системы можно отнести широкий диапазон регулируемых напряжений (от 170 до 265 Вольт), что означает продолжение работы оборудования в опасных для некоторых образцов техники условиях.

Обратите внимание! Из-за отсутствия органов регулирования изменить эти границы не представляется возможным.

Добавим ко всему сказанному большие габариты прибора и низкое быстродействие по защитному отключению (до 6-ти секунд). За такой промежуток времени при сильных перенапряжениях большинство приборов точно сгорит. Время восстановления этого устройства составляет всего 2-3 минуты, что недостаточно для некоторых образцов бытового оборудования (для холодильников, например, этот показатель должен быть не менее 5-ти минут).

РН-111А (113)

Данная модель релейного оборудования выпускается известным и надёжным производителем (фирмой «Новатек»).

Изделия марки РН-113 имеют целый ряд преимуществ, основные из которых приводятся ниже:

• Прежде всего, это достаточно высокое быстродействие, составляющее 0,2 секунды (сравните с предыдущей моделью с её 6-ю секундами);
• Далее большой диапазон регулировки граничных пределов напряжения;
• Возможность самостоятельного задания момента повторного включения;
• Наличие цифрового индикатора с отображающимися на нем режимами работы и функциональными параметрами.

Единственным недостатком этого устройства считается низкая нагрузочная способность (всего 16-32 Ампер), что для загородных объектов потребления иногда бывает недостаточно.

В связи с этим специалисты советуют дополнять прибор отдельным контактором и специальным автоматом, обеспечивающим защиту его релейной части. В итоге вся комбинированная конструкция может обойтись пользователю в сумму порядка 2,5-3,0 тысяч рублей (для модели РН 113, рассчитанной на 32 Ампера, стоимость комплекта существенно возрастёт).

УЗМ-51М

Этот прибор выпускается питерской фирмой «Меандр» и считается одним из наиболее надёжных и эффективных образцов оборудования данного класса.

К его достоинствам следует отнести:

• Довольно широкий диапазон установки предельных значений напряжения (от 160-ти до 280-ти Вольт);
• Высокое быстродействие (время срабатывания – всего лишь 0,02 секунды);
• Максимальная нагрузочная способность – до 63-х Ампер;
• Наличие защитного механизма от импульсных перенапряжений;
• Сравнительно небольшие размеры и отсутствие необходимости дополнять комплект какими-либо элементами.

Добавим к этому невысокую стоимость изделия, которое можно приобрести на рынке примерно за 2 тыс. рублей.

В заключенной части отметим, что перед принятием окончательного решения по выбору защитного оборудования желательно обратиться к специалисту, способному оценить возможные угрозы и предложить пользователю тот или иной образец. При этом важно понимать, что приобретение пусть и дорогого, но достаточно эффективного средства защиты от всплесков питания и перенапряжений равноценно надёжному вложению денег.

Видео

Сегодня мы поговорим о причинах и их решениях при скачках и перепадах напряжения в сети, чем опасно данное явление узнаем в этой статье.

Период функционирования электронных приборов и домашнего оборудования зависит не только от компании-изготовителя, но и от эффективности и надежности электрического питания в электросети. Каждое отключение и резкий перепад напряжения в электросети способны послужить причиной для выхода из строя электроприборов.

Увеличение или уменьшение напряжения в электросети, аварии, сильные перепады, повреждение линий электропередач – в совокупности все перечисленные факторы не только сокращают продолжительность срока эксплуатации бытовой электроники, но способно и целиком сломать электронные приборы и бытовую технику, которая находится в режиме ожидания.

Нередко перепады сопровождаются коротким замыканием, что способно не только нанести колоссальный ущерб электротехнике, но и привести к летальному исходу для человека. По этой причине крайне необходимо оградить себя от подобных неприятностей.

По какой причине образуются перепады напряжения?

Существует ряд причин, по которым появляется излишнее напряжение в электросети. Перемена показателей этой физической величины в электросети происходит по причине того, что домашние электрические приборы при активации или отключении оказывают воздействие на электрическую сеть, за счет чего происходит нарушение баланса.

В случае же если, например, 500 человек выключат домашние электроприборы одновременно, в электросети неизбежно возникнет перепад напряжения, но домашняя техника на это никак не отреагирует и продолжит функционирование в прежнем режиме.

Вместе с тем если на большом промышленном предприятии случится повсеместное выключение энергозатратного оборудования (например, экстренное выключение в период смены или агрегатов по завершении смены), то в этой ситуации случится очень заметный перепад напряжения, который, вероятно, послужит причиной выхода из строя крупного числа единиц домашних электроприборов.

Повреждения высоковольтных линий электропередач, удары молнии неподалеку от них тоже способны оказаться причиной возникновения скачка напряжения. В руководстве пользователя к любому оборудованию, работающему на электрическом токе, присутствуют советы об отсоединении домашней техники от электросети во время длительного отсутствия дома или появления грозы.

На видео: Почему падает напряжение в сети?

Актуальность проблемы защиты домашних электроприборов от перенапряжения в электросети постоянно увеличивается. Это особенно важно по той причине, что основная масса бытовой техники является весьма дорогостоящей.

Перепады напряжения в электросети принято считать серьезной проблемой для домашних электроприборов и техники. В ненормальных электросетях напряжение способно увеличиваться до 250 Вольт и уменьшаться, переходя ниже 180 Вольт. По установленным нормам напряжения предусмотрен средний показатель напряжения в размере 220 Вольт с изменениями не больше десяти процентов в сторону падения или повышения.

Бесспорно, львиная доля изготовителей домашних электроприборов пытаются всячески оградить технику от неожиданных скачков напряжения и различных перепадов в электросети, предусматривая способы защиты в техническом устройстве оборудования. Например, несколько моделей машин для стирки белья при уменьшении напряжения до 180 Вольт только прекращают свое функционирование.

Однако подобных мер защиты может оказаться недостаточно.

Наиболее часто встречающейся причиной поломки домашних электрических приборов является чрезмерное напряжение, больше того, что предусмотрено для оборудования. Оно возникает из-за неравномерного использования электросети. Длительная работа при слишком большом напряжении уменьшает потенциальный срок службы бытовой техники, а значительное повышение его показателей становится причиной повреждения изоляции и выходу приборов из строя.

Как предотвратить скачки напряжения?

В настоящее время существует ряд методов по снижению последствий от перепадов в электросети показателей напряжения:

Переключатели напряжения для домашней электротехники различной мощности. При перепаде напряжения электроприборы автоматически отключаются от электросети, а при выравнивании величины напряжения они через определенный промежуток времени снова начинают функционировать в штатном режиме. Через подобные переключатели есть возможность присоединять к сети холодильное оборудование, телевизоры, машинки для стирки белья и другие аналогичные приборы.
Устройства по выравниванию напряжения для защиты электротехники от изменений и скачков напряжения. Данное приспособление присоединяют между электросетью (источником питания) и нагрузкой. Стабилизатор управляет величиной напряжения, которое поступает к конечным пользователям. В таких устройствах присутствует опция управления. Суть ее заключается в том, что когда уровень напряжения пересекает установленный в приспособлении диапазон (например, больше 260 Вольт или меньше 150 Вольт) происходит блокировка и отключение пользователя от электросети. После нормализации величины напряжения до установленных показателей устройство снова активируется.
Источники беспрерывного питания . Непостоянство в электрическом питании чревато отрицательными последствиями, прежде всего, для электронно-вычислительных машин и аналогичным электроприборам. Помимо прочего, если время от времени электричество станет часто включаться и отключаться, то такое оборудование в результате попросту перегорит. Для предотвращения подобных проблем, требуется смонтировать ИБП, который позволит при перебоях с подачей электричества надлежащим образом завершить работу электронно-вычислительной машины и уберечь рабочую информацию от потери.

Перепады напряжения и прочие неполадки в электросетях отнюдь не редкость. Они могут привести к выходу из строя дорогостоящей техники и даже угрожать жизни и здоровью людей. Для предотвращения подобных последствий на рынке имеются различные устройства защиты электрической сети, применяемые в зависимости от характера неполадок.

В этой статье вы узнаете: что собой представляют перепады напряжения и каковы их причины; Какие существуют устройства защиты сети и в каких случаях используются.

В России и на пост-советском пространстве стандартным напряжением является 220 вольт (для рядовых потребителей электроэнергии). При этом в реальности напряжение колеблется в определенных рамках от данного номинала. Допустимая амплитуда отклонения от нормы устанавливается нормами и актами, регулирующими предоставление данной услуги потребителю. При 220В минимальное допустимое значение составляет 198В, а максимальное - 242В.

Спасут ли пробки или автоматы?

Долгое время в домах использовались «пробки»: плавкие предохранители, защищающие от скачков напряжения. На смену им пришли современные и более удобные автоматы (автоматические выключатели). На сегодняшний день в большинстве квартир это единственные средства защиты от неполадок в сети.

Пробки и автоматические выключатели позволяют защититься от короткого замыкания, перегрева проводки и возгорания при перегрузке. Однако мощный электрический импульс может успеть пройти через автомат и вывести технику из строя. Такое случается, например, в следствие удара молнии. То есть обычные пробки не могут обеспечить полноценную защиту от перепадов напряжения.

Основные причины возникновения скачков напряжения в сети

Скачки напряжения могут отличаться по величине отклонения от нормы, по своей продолжительности и динамике возрастания/убывания в зависимости от причин их возникновения:

Возможные последствия скачков напряжения

Производители электрической техники учитывают нестабильный характер напряжения и возможность его скачков и падений. Например, прибор с номинальным напряжением 220 вольт может работать при 200В и выдерживать скачки до 240В. При этом регулярная работа аппаратуры при больших отклонения от нормы сокращает срок ее эксплуатации. Сильные скачки напряжения могут вывести технику из строя, и даже нанести ущерб имуществу и здоровью, например, вызвав пожар.

Справка. Поломки электрических приборов в результате скачков напряжения не покрываются договорами о гарантийном обслуживании, то есть бремя расходов на ремонт и замену ложится на владельца, что может стать серьезным ударом по семейному бюджету. В некоторых случаях существует возможность предъявления иска к поставщику электроэнергии, однако это долго, сложно и дорого, а также не гарантирует успеха. Проще заранее предусмотреть защиту своего дома от подобных неприятностей.

Способы защиты от скачков напряжения

В зависимости от характеристик скачка напряжения и природы его возникновения используются различные устройства защиты. Рассмотрим основные из них:

Сетевой фильтр

Простое и доступное решение для защиты маломощного оборудования. Обычно представляет собой удлинитель или моноблок с вилкой, розеткой (или розетками) и выключателем с индикацией подачи питания. Следует отличать сетевые фильтры от обычных удлинителей, которые не имеют защиты, но очень похожи по виду. Защищает от скачков до 400 - 500 вольт, а ток нагрузки не может превышает 5 - 15 А.

Справка . С технической стороны сетевой фильтр представляет собой нехитрую систему из нескольких конденсаторов и катушек индуктивности. При этом блоки питания большинства современных электроприборов уже имеют в своем составе схемы, выполняющие аналогичную функцию. То есть на практике сетевые фильтры часто выполняют роль простого удлинителя с дополнительной защитой от скачков в сети.

Реле защиты РКН и УЗМ

Устройство прерывает подачу электроэнергии, если напряжение выходит за пределы допустимых значений. После возвращения напряжения в установленные рамки подача восстанавливается (автоматически или в ручную в зависимости от модели). Устройство подключается после входного автомата.

Основные достоинства РКН и УЗМ:

• Скорость срабатывания в несколько миллисекунд;
• Выдерживает нагрузку от 25 до 60 А;
• Небольшие размеры и удобный монтаж;
• Достаточные диапазоны максимального и минимального напряжения;
• Отображение показателей электрического тока в реальном времени;

Прибор эффективен для защиты от разрыва нулевого провода и умеренных скачков напряжения. Однако реле не могут обеспечить стабильное напряжение и защитить от импульсного скачка, вызванного ударом молнии.

Расцепитель минимального-максимального напряжения (РММ)

Устройство защищает от высокого и низкого напряжения. Эффективен в случае разрыва нулевого провода и перекоса фаз в трехфазной сети, но не защищает от высоковольтных импульсов.

Прибор отличается небольшими размерами, простотой установки и доступной ценой.

Обратите внимание. РММ не оснащен функцией автоматического включения, что может привести к порче продуктов в холодильнике, остановке отопления помещений в зимний период и подобным проблемам.

Стабилизаторы

Приборы используются для «сглаживания» подачи электроэнергии в сетях, склонных к нестабильной работе. Эффективны в случае падения мощности, но могут не справиться с высоким напряжением.

К достоинствам прибора относятся: длительный срок эксплуатации; быстрое срабатывание; поддержание напряжения на стабильном уровне. Главным недостатком стабилизаторов является высокая цена.

Устройства защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП)

Используются для защиты от быстрых мощных скачков напряжения, как правило вызываемых ударом молнии в линию электропередач. Выделяют два вида подобных устройств:

• Вентильные и искровые разрядники. Устанавливаются в сетях высокого напряжения. В случае импульсного перенапряжения в устройстве происходит пробой воздушного зазора, фаза замыкается на заземление, разряд уходит в землю;
• Ограничители перенапряжения (ОПН). В отличие от разрядников имеют небольшой размер и используются в частных домах. Внутри установлен варистор. При обычном напряжении ток через него не течет, но в случае скачка происходит возрастание тока, что позволяет снизить напряжение до нормальной величины.

Датчик повышенного напряжения (ДПН)

Используется вместе с УЗО (устройство защитного отключения) или дифференциальным автоматом. ДПН определяет превышение установленной нормы напряжения, после чего УЗО размыкает цепь.

Заключение

Наиболее распространенные средства защиты от скачков напряжения: автоматы и пробки, - эффективны не во всех случаях. В частности они не справляются с мощными скачками напряжения, что ставит под угрозу сохранность электротехники и всего дома в целом. Рынок предлагает разнообразными устройствами защиты электросети, применяемые в зависимости от характера перепадов напряжения и причин их возникновения. Потребителям электроэнергии остается выбрать необходимые приборы и правильно их установить.

Скачки напряжения - одна из наиболее распространенных проблем, с которой сталкиваются жители квартир или частных домов в процессе эксплуатации электроприборов. Под понятием скачков напряжения подразумевают, как правило, кратковременные или импульсные изменения значения напряжения, как в сторону увеличения, так и в сторону уменьшения. В зависимости от причины перепады напряжения могут иметь различную частоту, амплитуду и общую продолжительность.

В любом случае данное явление является ненормальным и стает вопрос о том, насколько это опасно для бытовых электроприборов и домашней электропроводки и как устранить возможные последствия данного явления. В данной статье рассмотрим подробно вопрос о том, почему происходят скачки напряжения и как от них защититься.

Прежде всего, следует отметить, что каждый бытовой электроприбор рассчитан на нормальную работу при условии питания его от сети при напряжении, не выше и не ниже заданных производителем пределов. В случае возникновения скачков напряжения в электрической сети могут проявляться видимые признаки нарушения работы электроприборов, значительно снижается срок их службы, а если скачки напряжения сильные, то они могут сразу вывести из строя электроприборы, в особенности наиболее уязвимые к перепадам напряжения.

Причины возникновения скачков напряжения и соответствующие способы решения данных проблем

Если в быту возникла проблема перепадов напряжения, то в первую очередь необходимо определить причину данного явления и, по возможности, устранить ее.

Для начала рассмотрим наиболее распространенную причину возникновения скачков напряжения - некачественное электроснабжение. Очень много электрических сетей в наше время находится в неудовлетворительном техническом состоянии, и требуют проведения модернизации или полной замены.

Изношенность электрического оборудования, ухудшение эксплуатационных характеристик различных электротехнических материалов, как правило, приводят к нестабильной работе электрической сети, в частности возникновению скачков напряжения.

Не исключены и ситуации, когда оборудование находится в нормальном техническом состоянии, но оно эксплуатируется в ненормальном режиме либо банально допускаются ошибки в процессе монтажа или обслуживания того или иного элемента оборудования электрической сети. Все это также может послужить причиной возникновения перепадов напряжения.

Если скачки напряжения происходят постоянно, то для решения данной проблемы необходимо обратиться с соответствующим заявлением в организацию, с которой заключен договор об электроснабжении, так как некачественное электроснабжение - это одно из нарушений условий договора со стороны поставщика электроэнергии.

Если проблема в электросетях, то соответственно проблема перепадов напряжения затрагивает всех жителей, питающихся от данного участка электрической сети. В таком случае коллективное заявление способствует более быстрому решению проблемы, нежели одиночное заявление.

Отдельно следует упомянуть о скачках напряжения по причине нарушения целостности нулевого провода на линии электропередач. Если нулевой провод на каком-то участке линии электропередач имеет слабый пропадающий контакт, то у потребителей будут наблюдаться перепады напряжения, величина которых зависит от разницы нагрузку по фазам.

В данном случае необходимо обратиться в организацию, осуществляющую эксплуатацию данных электрических сетей для поиска и устранения неисправности. При отсутствии должной защиты проводки электроприборы лучше отключить от сети, так как в любой момент может произойти обрыв нулевого провода и в сети будет или чрезмерно высокое либо слишком низкое напряжение, в зависимости от загруженности той или иной фазы.

Для жителей частного сектора и домов, расположенных вблизи гаражных кооперативов актуальна проблема перепадов напряжения по причине эксплуатации другими потребителями электроприборов, которые оказывают существенное влияние на электрическую сеть. Как правило, это мощные сварочные аппараты, различные электродвигатели, характеризующиеся большими пусковыми токами. В процессе эксплуатации данных электроприборов в сети могут наблюдаться большие скачки напряжения. Для решения данной проблемы необходимо также обратиться в снабжающую организацию.

Помимо внешних факторов, причиной появления перепадов напряжения может быть неудовлетворительное состояние домашней электропроводки. Скачки напряжения в данном случае могут возникнуть по разным причинам.

Наиболее распространенная неисправность домашней электропроводки заключается в ослаблении контактного соединения проводников в распределительном щитке, распределительной коробке или непосредственно в месте подключения к розетке, выключателю или осветительному устройству. Также причина может быть во внутренней неисправности защитных аппаратов, установленных в домашнем распределительном щитке.

В том случае, если причиной скачков напряжения является неисправность домашней проводки, - проверку контактных соединений по всей электропроводке, состояние защитных аппаратов и других элементов.

Если не удается найти видимые дефекты, то не исключено, что причиной перепадов напряжения может быть излом жилы. Данная проблема актуальна, как правило, для электропроводок, проложенных проводом (кабелем) с алюминиевыми жилами. Очень часто происходит излом жил после замены различных элементов электропроводки, то есть непосредственно в местах подключения различных элементов. Обрыв провода может быть в любом месте участка электропроводки, поэтому удобнее и быстрее найти обрыв при помощи специальных приборов для поиска скрытой проводки, имеющие соответствующую функцию, например, дятел.

Если есть подозрение, что есть неисправность в щитке учета, то в данном случае необходимо обратиться в энергосбытовую организацию, так как несанкционированное вскрытие щита учета влечет за собой большой штраф. В данном случае необходимо официально производить снятие пломбы и после устранения неисправности повторную опломбировку прибора учета.

В том случае если перепады напряжения фиксируются не по всему дому, а лишь по характерным признакам ненормальной работы одного из бытовых электроприборов или осветительного устройства, то это свидетельствует о неисправности данных элементов.

В данном случае необходимо удостовериться в том, что причина нестабильной работы электроприбора или светильника действительно не связана с неисправностью электропроводки или некачественного электроснабжения и отключить неисправный электроприбор от сети.

Защита от скачков напряжения

Перепады напряжения в быту могут быть незначительными и кратковременными, также возможно, что в данный момент одна из рассмотренных выше причин возникновения скачков напряжения была успешно устранена, но это не дает гарантии, что перепады не появятся вновь.

Скачки напряжения могут быть в любую минуту - это не предсказуемое явление, причем один раз они могут быть незначительными, а другой раз они могут вывести из строя домашние электроприборы. Во избежание негативных последствий необходимо предусмотреть защиту электропроводки от скачков напряжения.

Для защиты домашней электропроводки от перепадов напряжения используются специальные реле напряжения модульного типа, то есть которые устанавливаются в домашний распределительный щиток с другими защитными аппаратами. На реле напряжения устанавливаются границы минимального и максимального напряжений, а также время срабатывания реле.

Данное защитное устройство устанавливают на вводе распределительного щитка, и в случае возникновения нежелательных скачков напряжения реле полностью обесточивает электропроводку, защитив тем самым электроприборы от повреждения.

Если скачки напряжения в сети происходят достаточно часто, то постоянное срабатывание реле напряжения и соответственно полное обесточивание домашней электропроводки доставляет значительные неудобства. Если данную проблему не удалось решить обращением в снабжающую организацию, то решением данной проблемы будет .

Стабилизатор напряжения осуществляет фильтрацию входного напряжения и на выходе для питания бытовых электроприборов выдает стабильное напряжение заданного значения. Но не стоит полагать, что стабилизатор способен справиться с любыми перепадами напряжения. Стабилизатор напряжения, как и любое электротехническое устройство, может нормально работать только в заданных пределах напряжения. Поэтому помимо данного устройства необходимо дополнительно установить реле напряжения или же выбирать такой тип стабилизатора, в котором данная функция предусмотрена.

Стабилизатор напряжения может устанавливаться как на всю нагрузку на вводе электропроводки, так конкретно на каждый электроприбор или группу электроприборов. Например, для защиты компьютерной техники можно использовать небольшой стабилизатор напряжения соответствующей мощности или .

Грозовые перенапряжения и защита от них

Отдельно следует выделить такое явление как грозовые перенапряжения. Если для защиты от внутренних перенапряжений, которые возникают в электрических сетях, достаточно установить реле напряжения, то в случае внешних, грозовых перенапряжений, данное защитное устройство не защитит домашнюю электропроводку. В случае попадания молнии в провод линии электропередач повредится не только само реле напряжения, но и домашняя электропроводка, а также эксплуатируемые в тот момент бытовые электроприборы.

Для защиты от грозовых перенапряжений на воздушных линиях электропередач должны устанавливаться разрядники или . Но фактически на большинстве линий электропередач или вовсе отсутствуют данные защитные устройства или же их установлено недостаточное количество, что свидетельствует о том, что защита от грозовых перенапряжений отсутствует. Поэтому необходимо самостоятельно позаботиться о защите домашней электропроводки от данного негативного явления.

Для этого в главный распределительный щиток на ввод домашней электропроводки необходимо установить модульный ограничитель перенапряжения. Данное защитное устройство имеет тот же принцип работы, что и полноразмерный ОНП, устанавливаемый на воздушных линиях электропередач, только он имеет компактные размеры, позволяющие установить его на DIN-рейку вместе с другими модульными защитными аппаратами.

При установке модульного ограничителя перенапряжения необходимо учитывать, что он будет работать только лишь в том случае, если .

Андрей Повный

Работа электрических устройств, подключаемых к сети 220 вольт, рассчитана на это напряжение с допуском не более десяти процентов. Для электроприборов опасность представляет как пониженное, так и повышенное напряжение.

В первом случае происходит пробой полупроводниковых элементов, а во втором перегрев двигателей. Поэтому применение защиты от скачков напряжения для дома просто необходимо. Существует несколько решений организации защиты.

Виды защиты от перепадов в электросети

Перепады напряжения в электрической сети возникают из-за влияния различных факторов. Например, внешних: молния, нештатные ситуации на линиях или оборудовании энергопотребляющих компаний. А также внутренних: подключение неисправных или особо мощных приборов, нарушение целостности проводки.

Перепады напряжения бывают разными. Для скачков, вызванных коммутационными нагрузками и перекосом фаз, применяется один тип устройств, а для импульсного сигнала, измеряющегося в миллисекундах, другой тип. Существуют три прибора защиты:

• реле контроля;
• устройства защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП);
• стабилизатор.

Следует понимать, что если скачки напряжения присутствуют постоянно, то следует обратиться в энергопоставляющую компанию с целью измерения параметров линии и устранения причин, вызывающих перепады.

Реле контроля напряжения

Реле контроля используется как устройство защиты от скачков напряжения. Принцип работы устройства заключается в мониторинге величины напряжения на линии. В случае возникновения отклонений прибор отключает нагрузку от сети питания. Чаще всего подобные приспособления позволяют вручную задавать верхний и нижний порог срабатывания. Применение устройства оправданно в следующих случаях:

• существует вероятность возникновения короткого замыкания на линии;
• дом получает электроэнергию по длинным линиям, из-за чего напряжение может снизиться до низких показателей;
• в линию включаются мощные источники потребления энергии, из-за чего происходит перекос фаз.

Принцип действия и параметры

В качестве основного радиоэлемента используется специализированная микросхема, управляющая переключением контактов электромагнитного реле. Микросхема при включении прибора постоянно сравнивает входное напряжение со значением опорного. При выходе, за пределы которого подаётся сигнал на управляющие контакты реле, и оно размыкает линию. При вхождении величины входного напряжения в рабочий диапазон, контроллер заставляет реле переключиться в замкнутое положение, электроприборы начинают работать. Диапазон работы прибора контроля напряжения составляет от 100 до 400 вольт.

Основными характеристиками реле являются верхний и нижний порог срабатывания. Кроме этого, их различают по следующим параметрам:

1. Мощность. Зависит от суммарного пикового значения мощности потребителей, подключённых к прибору. Выбирается обычно на 15-20 процентов больше расчётного значения. Единицы измерения вольт-ампер (ВА).
2. Способ монтажа. По виду монтажа могут располагаться в щитке на din-рейке, включаться в розетку перед защищаемым прибором, выполняться в виде сетевых удлинителей.
3. Напряжение питания. Обозначает верхний и нижний предел, при котором устройство сохраняет свою работоспособность. Единица измерения вольт, в среднем составляет значение от 50 до 400 вольт.
4. Количество фаз. В зависимости от линии бывают однофазными и трёхфазными.
5. Индикация и дополнительные функции. В качестве индикации используются различного качества экраны или светодиоды. Дополнительно могут оснащаться беспроводным способом управления, функцией запоминания аварийных ситуаций, звуковой сигнализацией, сетевым фильтром.

Корпус устройства выполняется из негорючего материала и должен советовать классу защиты IP40. Из наиболее популярных компаний, производящих реле напряжения, выделяются: Zubr, V-protector, Novatek-Electro, DigiTOP, ADECS.

Приборы защиты от импульсных перенапряжений

Используются для защиты приборов. Состоят из сменного индикатора и тепловой защиты. Применяются для предотвращения всплесков, вызванных: грозой, работой трансформатора, коротким замыканием. Импульсы, вызванные молнией, достигают десятки киловольт с длительностью сотой части микросекунд. Именно для предотвращения такого рода всплесков и нужны быстродействующие приборы, такие как УЗИП.

Принцип работы и характеристики

Действие устройства основано на использовании варистора, обладающего нелинейной вольт-амперной характеристикой, то есть на изменении его проводимости. Изделия комплектуются сменными варисторными модулями с индикаторами состояния, отображающими износ элемента.

Недостатком УЗИП является то, что после того, как они срабатывают один раз, им понадобится некоторое время, чтобы вернуться в рабочее состояние. Это не позволяет защищать устройства при многократном повторении всплесков сигнала в течение короткого времени. При защите используют три класса устройств:

1. Класс 1. Защищает от прямых попаданий ударов молний. Монтируются на входе в дом. Характеризуются импульсным сигналом с амплитудой волны 25-100 кА и длительностью фронта 350 мкс.
2. Класс 2. Защищает от перенапряжений из-за переходных процессов в электросетях. Характеристики импульсного сигнала соответствуют амплитуде 15-20 кА и длительности 20 мкс. Именно они имеют в своём составе сменные индикаторы. Общепринято, что зелёный соответствует рабочему состоянию, а при его смене на оранжевый цвет требуется замена.
3. Класс 3. Применяется для домов уже с имеющейся системой молниезащиты, а также с воздушным подводом электролинии. Устанавливаются вблизи защищаемого оборудования и характеризуются параметрами волны 1,2/50 мкс.

При использовании защите всех трех ступеней одновременно к расположению УЗИП, предъявляются требования в удалении друг от друга. Устройство первого класса располагается от второго на расстоянии не менее 15 метров, между приборами второго и третьего классов промежуток должен составлять пять метров. Если требуемую длину выдержать невозможно, дополнительно в линию включается согласующее устройство. Оно представляет собой активно-индуктивную нагрузку, равную сопротивлению провода. Соблюдение этих требований позволит правильно реагировать устройствам защиты на изменения в сети. УЗИП характеризуются такими параметрами:

Наиболее популярными производителями являются: Schneider Electric, ABB, Saltek, Legrand, IEK.

Стабилизаторы напряжения

Стабилизатор (нормализатор) напряжения применяется для поддержания стабильного и качественного напряжения в сети. Его назначение - поддерживать выходной сигнал на уровне 220 вольт, независимо от его уровня на входе. Стабилизатор не улучшает форму сигнала, не исправляет синусоиду, а только корректирует величину напряжения. При этом стоит заметить, что к стабилизаторам, вносящим изменение в синусоиду входного сигнала из-за своей конструкции, подключать приборы содержащие электродвигатели нельзя, так как это приводит к их перегреву.

Виды и их параметры

Стабилизаторы выпускаются с точной регулировкой, но с медленным реагированием на изменение входного сигнала (электромеханические) или с высокой скоростью реакции, но с погрешностью при подстройке уровня сигнала. Перед тем как подобрать себе вид оптимального нормализатора, необходимо померить уровень сигнала в сети. Измерения проводятся в разное время суток на протяжении недели.

Таким образом, определяется требуемый диапазон работы, а при возможности нужно исследовать, насколько быстро изменяется величина напряжения, и вид стабилизатора. Если величина изменяется медленно, оптимальным будет электромеханический тип. Если существуют резкие провалы, то ступенчатый. По принципу работы различают:

1. Релейные. Основными радиоэлементами, входящими в состав такого типа устройств, являются многообмоточный трансформатор и мощные реле. При отклонениях сети от номинального напряжения происходит автоматическое переключение обмотки с использованием силового реле. Такой нормализатор характеризуется низкой ценой, но главный его недостаток в ступенчатой подстройке величины напряжения. При этом на выходе получается уже не чистая синусоида.
2. Сервомоторные. Другое название - электромеханические. В работе используется автотрансформатор и двигатель, последним управляет система контроля. Обладает: низкой ценой, плавной регулировкой, компактными размерами и чистой синусоидой на выходе. К недостаткам относят шум и низкую скорость срабатывания.
3. Инверторные. Действуют на основе двойного преобразования, сначала переменный ток в постоянный, а затем снова в переменный. Всё управление происходит с применением микроконтроллера. Работают в большом диапазоне входного сигнала с высокой скоростью реагирования. Обеспечивают защиту и от импульсных помех, но при этом являются самыми дорогими устройствами.
4. Симисторные. Принцип работы такой же, как у релейного типа, но вместо механических узлов используются полупроводники, работающие в режиме ключа. Отличаются быстротой срабатывания и высоким коэффициентом полезного действия. При этом они совершенно бесшумные, но сложны в своих схемотехнических решениях.
5. Феррорезонансные. Для бытового применения не используются, так как имеют большой вес и высокий уровень шума. Работают на эффекте феррорезонанса.

При изготовлении стабилизаторов используются различные методы достижения стабильного сигнала на выходе устройства. Любой нормализатор обязан поддерживать напряжение в допустимом диапазоне при его отклонении. Если отклонение составит большее значение, стабилизатор отключится и прервёт подачу электричества к подключённой нему нагрузке. Нормализаторы характеризуются такими параметрами:

1. Максимальное входное напряжение. Это максимальный уровень сигнала, понижающийся стабилизатором до 220 вольт.
2. Минимальное входное напряжение. Это минимальный уровень сигнала, повышающийся стабилизатором до 220 вольт.
3. Выходное напряжение. Величина максимального выходного напряжения, подающегося со стабилизатора на нагрузку.
4. Полная мощность. Пиковая мощность, которую может выдержать устройство, измеряется в ВА.
5. Вид индикации. Может использоваться цифровой экран или аналоговые приборы.
6. Тип. Принцип работы.
7. Количество фаз. В зависимости от типа электропроводки бывают двух видов: однофазные и трёхфазные.

Наиболее известны компании, выпускающие стабилизаторы, следующие: Mustek, Powercom, Defender, APC, Ресанта.

Выбор оптимальной защиты

При выборе лучшей защиты для дома в первую очередь необходимо исходить из того, какая природа перепадов напряжения может возникнуть на электролинии. Чаще всего применяются одновременно два устройства. На входе в щиток устанавливается реле контроля, а к дорогостоящим устройствам подключается стабилизатор. Важно отметить, что отсекатель не может полностью заменить стабилизатор напряжения, а лишь дополняет его функции.

Главное отличие от стабилизатора в том, что реле не выравнивает напряжение, а только моментально отключает нагрузку, находящуюся под его защитой. При проживании в высотных домах УЗИП практически не используют, так как для защиты от воздействия грозы применяются молниеотводы, и попадание молнии в линию электропередачи практически сводится к нулю. А вот в частном секторе такой прибор необходим.

Существует ещё один тип прибора - источник бесперебойного питания (ИБП). Нередко его назначение путают со стабилизатором. Но на самом деле он не является полноценным прибором защиты от перепадов напряжения, а лишь при его пропадании переходит в режим работы от собственных аккумуляторов. Единственно, он может защитить устройства при низком значении напряжения в сети, но при этом его форма сигнала далека от синусоидальной.