Введение

Основные причины возникновения скачков напряжения в сети

Есть много причин различного характера, вызывающие отклонения напряжения от нормы в сети частного дома или квартиры. Рассмотрим наиболее распространенные случаи:

1. Увеличение или уменьшение тока нагрузки в системе электроснабжения. Причина кроется в одновременном подключении к сети мощных электроприборов (электрические печи, бойлеры, масляные обогреватели и т.д.). Наибольший пик нагрузки приходится на вечерние часы, особенно в холодное время года, следствием этого является понижение напряжения.
2. Перегрузка трансформаторной подстанции может стать причиной нестабильной работы ее оборудования. Проблема заключается в том, что большинство узлов энергосистем проектировались и строились более 30-40 лет назад, соответственно, они были рассчитаны на более низкую нагрузку. Для исправления ситуации необходима модернизация оборудования проблемных узлов, а это требует серьезных финансовых вложений.
3. Причинами кратковременных скачков напряжения также могут быть аварии на ЛЭП или кабельных магистралях. Это может быть связано как с общим состоянием линий, так и неблагоприятными погодными условиями.
4. Резкий скачок напряжения происходит при обрыве нуля или плохом электрическом контакте нулевого проводника. В первом случае произойдет повышение напряжения вплоть до 380 Вольт, во втором, будут наблюдаться кратковременные скачки с 220 до 380 В.
5. Проблемы с внутридомовой разводкой электросети. Причины могут быть связаны с использованием при некачественных материалов, неправильно выполненным монтажом или «старой» проводкой. В результате происходят скачки и колебания напряжения, сопровождаемые сильными импульсными помехами.
6. Бросок напряжения возникает в тех случаях, когда на смежной линии системы электроснабжения подключен мощный потребитель, например промышленный объект. Известно, что в момент включения электродвигателей образуются сильные пусковые токи, это приводит к тому, что начинает «прыгать» напряжение. Причем установка специальных сетевых фильтров на таком объекте только частично исправляет ситуацию. Заметим, что совсем необязательно жить рядом с промышленным объектом, чтобы ощутить все эти прелести, подобный эффект может давать небольшая мастерская, торговый центр или любое общественное здание оборудованное мощной вентиляционной системой.
7. К возникновению импульсных перенапряжений может привести попадание молнии в ВЛ. Напряжение импульса может измеряться в киловольтах.

Это гарантировано выведет из строя включенные в розетки электрические приборы, несмотря на краткосрочность импульса (порядка нескольких миллисекунд) броска. Большинство устройств, обеспечивающих защиту, просто не успеют сработать.

1. Возникают скачки и по техногенным причинам, одна из них – обрыв сетевого провода трамвайной или троллейбусной контактной сети с последующим попаданием на ВЛ. Это приведет к тому, что превышение нормального напряжения в сети составит порядка нескольких сотен вольт. На практике встречались случаи, когда в результате такой аварии выгорали (в буквальном смысле) электроприборы в ближайшем доме.
2. Возникают скачки также при работе сварочного оборудования. Такая проблема более характерна для сельской местности, поскольку в хозяйстве часто возникает потребность для ремонта с применением сварки, например, подварить петли на воротах. Нередко некоторые умельцы с целью сэкономить подключают сварочное оборудование на вход, минуя счетчик и устройства защиты. В результате при образовании дуги происходят скачки и броски электрического тока в линии, от которой также запитаны дома соседей.

Мы назвали далеко не все причины, по которым  образуются скачки входного напряжения, но приведенных примеров вполне достаточно, чтобы подвести итоги. Перепады и скачки могут быть вызваны:

• Резким изменением нагрузки.
• Авариями, вызванными воздействием стихии или имеющие техногенную природу.
• Износом оборудования.
• Отсутствием резерва мощности.

В первых двух случаях доказать вину компании, предоставляющей услуги, будет проблематично, в последних двух можно рассчитывать на получение компенсации.

Куда жаловаться и как компенсировать ущерб?

Обращаться с жалобами, а также за компенсацией ущерба нужно в компанию, с которой заключен договор на предоставление услуг электроснабжения. Заметим, что быстрому рассмотрению способствует подача коллективных заявок, поэтому если инцидент коснулся соседей по улице или других жильцов многоквартирного дома рекомендуем самоорганизоваться и действовать совместными усилиями. Контактные данные поставщика услуг, указаны в договоре.

Если при скачках напряжения сгорела бытовая техника, для получения компенсации необходимо действовать в следующем порядке:

1. Необходимо обратиться в энергокомпанию, чтобы ее представители зафиксировали факт аварии и составили соответствующий акт.
2. Пришедшую в негодность технику необходимо отнести в сервисный центр, для составления экспертизы, подтверждающий факт выхода приборов и указания причины.
3. Пишется письмо-претензия поставщику электроэнергии, к письму прилагается копия акта о факте аварии и заключения экспертизы сервисного центра.
4. Если компания отказывается возмещать убытки, то данный спор решается в районной судебной инстанции.

Перенапряжения и защита от перенапряжений

Электроснабжение > Внутренние перенапряжения сетей

Перенапряжения и защита от перенапряжений

Перенапряжения представляют собой опасные для изоляции повышения напряжения и подразделяются на грозовые и внутренние.Грозовые перенапряжения возникают при ударе молнии в электрическую установку (перенапряжения прямого удара) или вблизи нее в землю (индуктированные перенапряжения). Защита электрических установок от грозовых перенапряжений является обязательной. Основным аппаратом защиты от грозовых перенапряжений является вентильный разрядник и ОПН, характеристики которого определяют импульсный уровень изоляции, т. е. максимальное допустимое для изоляции импульсное напряжение с длиной волны 40- 50 мкс.Внутренние перенапряжения возникают при различных нормальных или аварийных коммутациях и повреждениях в электрической системе и характеризуются кратностью К, т. е. отношением максимального напряжения относительно земли к номинальному фазному напряжению (). Внутренние перенапряжения определяют максимальное допустимое для изоляции импульсное напряжение с длиной волны 2 500 мкс, а также одноминутное испытательное напряжение промышленной частоты. Допустимые кратности внутренних перенапряжений в электрических системах с различными номинальными напряжениями приведены в табл. 40-1.

Таблица 40-1

В электрических системах 330 кВ и ниже внутренние перенапряжения ограничиваются до допустимых величин выбором рационального способа заземления нейтрали, применением благоприятных схем электрических соединений и параметров оборудования. В системах более высокого напряжения, особенно при наличии длинных линий, в ряде случаев необходимо принудительное ограничение внутренних перенапряжений путем применения выключателей с шунтирующими резисторами, коммутационных разрядников и искрового присоединения реакторов поперечной компенсации.При ряде коммутаций (однофазное замыкание на землю, сброс нагрузки, включение линий, АПВ) максимальное значение перенапряжений
или
где -“установившееся” или квазистационарное напряжение, которое имело бы место после затухания свободных составляющих переходного процесса, если бы не работали регуляторы возбуждения генераторов системы; – кратность перенапряжений в установившемся режиме; – ударный коэффициент.Значительные квазистационарные перенапряжения возникают при однофазных замыканиях на землю и наличии холостых линий большой длины.

Смотри ещё по разделу на websor

• Перенапряжения и защита от перенапряжений
• Характеристика уровней изоляции сетей 6-3 5кВ
• Характеристика внутренних перенапряжений
• Перенапряжения при однофазных замыканиях на землю
• Перенапряжения при холостых режимах ЛЭП
• Перенапряжения при неполнофазных режимах
• Перенапряжения в линиях с продольной компенсацией
• Перенапряжения при отключении индуктивностей
• Защита от прямых ударов молнии
• Заземлители для отвода токов молнии
• Данные для расчета грозовых перенапряжений
• Грозозащита линий электропередачи
• Грозозащита станций и подстанций

Подключение защитных устройств

Принцип подключения стабилизатора и реле-прерывателя в электрическую сеть практически идентичен. Оба устройства имеют специальные клеммы, к которым подводится кабель. В зависимости от модели, они могут иметь четыре или шесть клемм. Две или три используются для входного напряжения, а остальные для выходного.

При подключении реле и стабилизаторов нужно понимать, что монтировать их в квартирную или домашнюю сеть нужно после входного защитного автомата.

Как и большинство электрических приборов, мощные стабилизаторы предусматривают отдельное подключение к системе заземления, через которое устройства будут сбрасывать излишки напряжения.

В целом роль же заземления в борьбе с перепадами напряжения не менее важная, чем стабилизаторов и реле.

Защита сети от перепадов- это насущная и актуальная проблема на сегодняшний день.Установите защитное устройство на стадии ремонта и не беспокойтесь о безопасности домашних электроприборов.

Стабилизатор напряжения

Это устройство гораздо сложнее реле. Стабилизатор не отключает подачу тока, а выравнивает напряжение, то есть он нормализует низкое и высокое напряжение до уровня работы домашнего электрооборудования.

На рынке представлено несколько типов подобного оборудования, которые отличаются по мощность. Простые стабилизаторы предназначены для работы с несколькими потребителями, а более сложные – со всей домашней сетью.

Выбирая стабилизатор напряжения для квартиры или дома, нужно обратить внимание на такие параметры:

1.Выходная мощность. Необходимо учитывать нагрузку электрической цепи.

2.Количество фаз.

3.Диапазон входного напряжения. Чем значительнее перепады, тем шире должен быть диапазон.

4.Габариты и масса. Устройство должно помещаться в месте его монтажа. Стабилизаторы бывают настенными и напольными. Настенные модели дороже напольных и подходят для установки в местах с ограниченным пространством.

5.Точность стабилизации. Стабильное напряжение – это основа эффективной и долгой работы электрических приборов.

6.Быстродействие. У большинства стабилизаторов этот показатель на высоте.

скачок напряжения .

Реле напряжения

Установка реле – это тоже довольно эффективный способ обезопасить домашнюю сеть. При больших перепадах напряжения, реле автоматически отключает потребителя, а при стабилизации – включает. Современные защитные реле выпускаются с микропроцессорами, которые позволяют проводить более тонкую настройку устройства.

Реле, как и стабилизаторы, можно устанавливать на отдельные приборы, на группы и на всю домашнюю сеть. При защите отдельного прибора, он подключается к реле, а оно уже к сети питания. При защите всего дома или группы приборов, реле устанавливается на распределительном щитке.

Стабилизаторы напряжения

Стабилизаторы обеспечивают надежную защиту сети от перенапряжения. Если напряжение выходит за предельно допустимый диапазон, то стабилизатор отключает подключенную группу от сети. Когда напряжения нормализируется, то регулятор включает питание снова. Современные стабилизаторы комплектуются дисплеями, отображающими текущее напряжение и показывающими график его скачков.

В продаже можно встретить различные типы этих устройств:

релейные;

феррорезонансные;

электромеханические;

симисторные.

Существуют различные схемы монтажа регуляторов. Оптимальный вариант – это установка устройства на каждый электроприбор, который необходимо защитить. Эта схема хороша тем, что для каждого потребителя можно подобрать подходящий по точности и мощности стабилизатор. Конечно, этот вариант и самый дорогой, поэтому чаще всего один стабилизатор устанавливается на группу или на всю квартиру. Его мощность рассчитывается путем суммирования мощности всех приборов.

Суть проблемы

Перед разработчиками импульсных источников питания встает проблема защиты силового ключа от бросков высокого напряжения, вызванных самоиндукцией. Эта проблема характерна для ряда топологий источников питания, в которых силовые транзисторы нагружены на выходной трансформатор. Идеальный трансформатор не накапливает энергии. Но реальные трансформаторы накапливают энергию в магнитном поле от первичной обмотки. При прерывании тока через обмотку накопленная энергия должна куда-то быть отведена. Если этого не сделать, то произойдет пробой силового ключа. Дело в том, что обмотка трансформатора является катушкой индуктивности. А ток через катушку индуктивности не может прекратиться мгновенно (имеет определенную инерцию). Разрыв цепи, через которую идет этот ток, приводит к скачку напряжения в месте разрыва. Если разрыв осуществляется путем закрытия транзистора, то этот транзистор выходит из строя.

Некоторые топологии импульсных источников питания и преобразователей напряжения, такие, как понижающая, повышающая, инвертирующая, полумостовая, мостовая содержат естественные цепи размагничивания (то есть отвода энергии, накопленной в магнитном поле), непосредственно защищающие силовые элементы. Для них описанная проблема не актуальна. А вот в прямоходовых, обратноходовых и пушпульных схемах цепи размагничивания подключены не непосредственно к силовым элементам, а через трансформатор. Как мы знаем, связь между обмотками трансформатора не идеальная. Имеет место некоторая индуктивность утечки (связи), которая препятствует моментальному блокированию скачка напряжения.

Как самостоятельно установить стабилизатор напряжения?

На вводе в щитке отключается электроэнергия.
Если для установки выбрана ниша, обратите внимание, чтобы отделочные материалы были пожаробезопасными.

Комната, где предстоит установить стабилизатор, должна быть сухой и хорошо вентилируемой. Ведь главная причина поломки таких приборов – наличие конденсата.

1. Провести монтаж не так уж сложно, главное предварительно изучить видеоматериалы, схемы и рекомендации. Сзади устройства расположена клеммная колодка на 5 разъемов. Следуйте такой очередности подключения: вводные фаза и ноль, заземление, фаза и ноль, идущие на нагрузку.
2. Предварительно подберите кабель по мощности и показателям тока, чтобы произвести правильную установку.

Чтобы продлить срок службы стабилизатора, рекомендуется установить еще и автоматический выключатель, но после счетчика и до стабилизатора

1. Если мощность защиты не меньше 5 кВт, то стабилизатор подключается напрямую к розетке. Такой прибор стоит подобрать для гаража, загородного дома и дачи. Мобильное устройство может быть установлено отдельно под прибор, например, компьютер.
2. Если стабилизатор необходим для подключения к трехфазной сети, то стоит приобрести три однофазных аппарата на 220в. Монтаж осуществляется по схеме звезда. Такой подход позволит сэкономить на приборе и в будущем на ремонте. Привести в порядок однофазный стабилизатор дешевле, чем трехфазный.
3. Схема по которой стоит производить монтаж указана на корпусе продукции. Рекомендуется ориентироваться на нее, но если подсказка отсутствует, в интернете множество схем, главное следовать советам и рекомендациям.
4. Не стоит подключать устройства к нагрузке больших параметров. Стоит учитывать запас мощности стабилизатора — не менее 20-30 процентов.

Причины скачка напряжения самые разнообразные, но с чем бы не пришлось столкнуться всегда есть возможность предупредить проблему. Решение кроется в двух вариантах – установкой реле или стабилизатора. Произвести монтаж при этом сможет каждый потребитель.

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.

Устройство защиты от импульсного перенапряжения

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

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.

Стабилизаторы напряжения применяются для поддержания рабочих параметров электросети

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».

Варисторные таблетки невелики по размеру

Для чего нужна защита бытовой техники?

Если напряжение длительно будет выше нормы, то увеличится риск поломки блоков питания, микросхем и других запчастей, которые будут сильно греться.

Если же напряжение сильно понизится, то все узлы и схемы начнут работать на предельных нагрузках, что в итоге в лучшем случае значительно снизит их эксплуатационный ресурс, а в худшей ситуации приведёт к их поломке.

Пагубно влияют на срок службы электронных узлов незапланированные отключения электричества. К несчастью с такими проблемами отечественного электроснабжения знакомы как люди, проживающие в мегаполисах, так и в отдалённых деревнях.

Обычно производители бытовых приборов предусматривают минимальную защиту выпускаемой электронной продукции, но диапазон стабильной работы большинства изделий не превышает 198–242 В. При этом в случае поломки техники, по причине перебоев в электроснабжении она не подлежит гарантийному обслуживанию.

Возможные причины перенапряжения

Электрическая сеть является совокупностью индуктивностей и различных емкостей для основного электротехнического оборудования. Так как любая коммутация в электрической цепи различных ее элементов будет вызывать изменения, то такой переходный процесс будет сопровождаться изменением напряжения в цепи. Поэтому каждый раз, когда к основной силовой линии будут подключаться и отключаться различные электрические приборы или устройства, будет устанавливаться новый режим распределения нагрузки на потребляющие элементы. Перенапряжение электрической сети является результатом аварии или поступления избыточного тока, который возникает при неравномерном потреблении.

Одной из самых распространенных причин колебания напряжения в стандартной сети для жилых домов и квартир в 220 вольт является одновременное потребление переменного тока несколькими жильцами. Так как в многоэтажном жилом доме и частных секторах помещения запитаны от одного основного силового кабеля, то в процессе коммутации на разных промежутках цепи возникает изменение напряжение на всей линии.

Один потребитель не может оказать существенное влияние на стабильность всей цепи, от которой запитано несколько домов. Но если это сделают одновременно несколько десятков квартир с включением мощных приборов, то этого отразиться на напряжении у всех конечных потребителей. В сети на 220 вольт допустимо отклонение уровня напряжения на 5-10 вольт, иногда и больше. Это конечно негативно отразится на правильной их эксплуатации, но это не так критично, если перепад будет резким и превышать значение 40-50 вольт.

Очень часто существенные колебания напряжение в электрической сети наблюдается в зимний период. В это время в большинстве квартир или частных домах включается отопительная техника для обогрева помещений. Если одновременно будут включены десятки таких приборов, то в сети значительно упадет напряжение. В летнее время напряжение более стабильно. Однако колебания могут возникать от электрического инструмента, так как летом часто начинают делать ремонт в помещениях.

Также высокие перепады случаются в районах, где расположены здания с различной инфраструктурой. Заводы, крупные строительные работы будут напрямую влиять на состояние электрической сети. Если в одно время будет включено все оборудование на заводе или предприятии, тогда резкий скачок напряжения в сети неизбежен. Следующая и достаточно распространенная причина таких колебаний – обрыв нулевого рабочего провода. Обычно это случается потому, что в дома уже устарела проводка или же электротехническое оборудование выходит из строя.

Трансформаторные подстанции, распределительные щитки, вводные устройства для силовых кабелей часто находятся в плохом состоянии, так как обслуживающий персонал не занимается их ремонтом, и не проводит своевременную реконструкцию. Часто контакт нулевого провода ослабевает, перегорает или получает внешние повреждения, что приводит к повышению напряжения в сети. Так как переменный ток в сети 220 вольт идет от фазы к нулю, но повреждение последнего проводника отразиться на нарушении подачи стабильного электричества.

И еще один фактор – удар молнии возле электропередач. Мощный заряд вызывает электромагнитный импульс, который отражается на прилегающей цепи. Для того чтобы обезопасить дом или квартиру от такого фактора, необходимо специальное устройство защиты от импульсного перенапряжения (реле, стабилизатор, разрядник), установку которых можно сделать своими руками.

Список источников

• www.asutpp.ru
• elektrika.expert
• electrikagid.ru
• www.websor.ru
• otoke.ru
• gyrator.ru
• funer.ru
• elektro.guru
• electricremont.ru
• amperof.ru