+7 495 120-13-73 | 8 800 500-97-74

(для регионов бесплатно)

Содержание

Способы защиты от перенапряжений в квартирах и частных домах

Перенапряжения – это нарушения в нормальном режиме работы электросети, связанные с увеличением напряженности электрического поля до значений, опасных для элементов электроустановок и проводящих линий. В момент перенапряжения на номинальное сетевое напряжение накладывается мгновенный импульс или дополнительная волна напряжения. Такие явления могут стать причиной повреждения изоляции и вызвать пожар,могутсоздать серьезную угрозу для работоспособности оборудования, а порой и для жизни и здоровья людей. Перенапряжения имеют разную природу. Однако современное защитное оборудование позволяет нейтрализовать последствия всех видов нарушений в работе сети.

 

Причины перенапряжений

В зависимости от источника возникновения, можно выделить четыре типа перенапряжений: атмосферные, коммутационные, переходные перенапряжения промышленной частоты и перенапряжения, вызванные электростатическим разрядом. Все они нарушают работу электросети и представляют опасность для оборудования на стороне потребителя.


Атмосферные перенапряжения связаны с грозовыми явлениями. Во время грозы в атмосфере происходит до 30-100 разрядов в секунду, при этом ежегодно земля испытывает около 3 миллиардов ударов молнии. Согласно данным комитета по молниезащите МЭК, порядка 50% разрядов молнии имеют силу свыше 33 кА, а 5% — свыше 85 кА. Вероятность поражения молнией зависит от климатической зоны, в которой расположен объект, а также от конкретного ландшафта. В частности, с повышенным вниманием надо относиться к молниезащите отдельно стоящих на равнине домов. Еще большую опасность создают расположенные поблизости от дома высокие деревья или сооружения (мачты, трубы). Также к зонам повышенных рисков относят горы, влажные участки возле водоемов, железистые почвы.

Прямой удар молнии опасен для человека и может стать причиной пожара. Нередко молния напрямую поражает трансформаторы, счетчики электроэнергии и бытовые электроприборы. Она служит причиной возникновения перенапряжений во всех проводящих элементах. Ток молнии вызывает тепловой эффект и расплавление изоляции в точках воздействия. Электродинамический эффект, возникающий при циркуляции токов молнии в параллельных проводниках, приводит к разрывам или сплющиванию проводов. Молния может вызывать даже эффект взрыва и ударной волны. Канал молнии, при прохождении по нему сильного импульсного тока, действует как антенна, вызывая перенапряжения в радиусе нескольких километров. Также во время грозы повышается потенциал земли из-за циркуляции тока молнии в грунте. Это объясняет непрямые разряды молнии из-за образующегося шагового напряжения и связанные с этим повреждения оборудования.

 

Таким образом, последствия грозовых явлений не менее опасны, чем прямой удар молнии. Именно поэтому важно обеспечивать не только первичную защиту зданий (молниеотводы), но и продумывать вторичную защиту внутреннего оборудования, в частности питающих и телекоммуникационных сетей. Это касается не только частных домов, но и городских квартир, которые защищены от прямого удара молниеотводами, устанавливаемыми на крыше здания, однако могут подвергаться импульсным скачкам напряжения, распространяющимся по сети.

 

Коммутационные перенапряжения возникают непосредственно в электрических сетях, поэтому их иногда называют «внутренними». Они представляют собой волны перенапряжения высокой частоты — от нескольких десятков до нескольких сотен кГц. Коммутационные перенапряжения могут бытьобусловлены резкими перепадами нагрузки на линиях электропередачи (к примеру, из-за отключения понижающих трансформаторов подстанции), феррорезонансными явлениями и другими аварийными режимами работы распределительных сетей.

 

Причины коммутационных перенапряжений также могут быть связаны и с функционированием оборудования на стороне потребителя. К примеру, с отключением устройств защиты (плавких предохранителей, выключателей), отключением или включением аппаратуры управления (реле, контакторов), пуском или остановом мощных двигателей. По большому счету источниками коммутационных перенапряжений могут быть любые устройства, имеющие в своем составе катушку, конденсатор или трансформатор на входе питания, в том числе телевизоры, принтеры, компьютеры, электропечи, фильтры и т.д.
В отличие от атмосферных, коммутационные перенапряжения развиваются не так быстро и могут не иметь столь мощного разрушающего воздействия. Однако нередко они носят повторяющийся характер и тем самым вызывают преждевременное старение оборудования.

 

Переходные перенапряжения промышленной частоты характеризуются тем, что имеют такую же частоту, как и сеть (50, 60 или 400 Гц). Они возникают из-за повреждения изоляции между фазой и корпусом или фазой и землей (в сетях с заземленной нейтралью), а также из-за разрыва нейтрального проводника; при этом однофазные устройства получают напряжение 400 В. Другая причина переходных перенапряжений связана с пробоем проводника, например, при падении кабеля высокого напряжения на низковольтную линию.Третья причина — образование дуги при срабатывании защитного искрового разрядника высокого или среднего напряжения, вызывающее повышение потенциала земли.

 


 

Перенапряжения из-за электростатического разряда опасны главным образом для высокочувствительных электронных устройств. Они могут возникать в сухой среде, где накапливается сильное электростатическое поле. К примеру, человек, идущий по ковру в изолирующей обуви, становится электрически заряженным до напряжения нескольких киловольт. Когда он прикасается к проводящей конструкции, возникает электрический разряд в несколько ампер с очень коротким временем нарастания (несколько наносекунд).
 

Способы защиты от перенапряжений


Устройства первичной защиты от перенапряжения необходимы для предотвращения прямых ударов молнии — они улавливают и отводят ее ток на землю. Такие устройства располагают выше уровня всех остальных конструкций, причем их высота зависит от размера защищаемой зоны. Как правило, для защиты жилых объектов используется стержневые молниеотводы, снабженные проводниками-токоотводами. Проектировать систему первичной молниезащиты на конкретном объекте должны специалисты в этой области.

 

Устройства вторичной защиты позволяют обеспечить нормальную работу оборудования и сетей внутри здания в условиях атмосферных и коммутационных перенапряжений. Их можно разделить на две большие группы — устройства последовательной и параллельной защиты. К первой группе относятся:
• Трансформаторы, устраняющие определенные гармоники за счет соответствующего соединения первичной и вторичной обмоток; такая защита не очень эффективна.
• Фильтры, служащие для ограничения коммутационных перенапряжений в четко заданном диапазоне частот. Такие устройства не подходят для ограничения атмосферных перенапряжений.
• Ограничители перенапряжений, состоящие из воздушных катушек индуктивности, ограничивающих перенапряжения, и разрядников, отводящих токи. Наиболее подходят для защиты чувствительного электронного оборудования, но защищают только от перенапряжений. Представляют собой громоздкие и дорогостоящие устройства.

• Сетевой фильтр – надежное устройство для защиты компьютеров, ноутбуков и электронной техники от перепадов напряжения – одной из причин выхода их из рабочего состояния и утери персональных данных. Обеспечивает эффективное электропитание и подавляет импульсные и высокочастотные помехи в электрической сети.

 


Сетевой фильтр PM6U-RS APC by Schneider Electric


• Стабилизаторы напряжения служат для нормализации сетей переменного тока и устраняют проблему колебания напряжения. В частности, анализируют входное напряжение, а затем, переключая обмотки своего трансформатора, поддерживают необходимый диапазон напряжения на выходе.

Стабилизатор напряжения LS1500-RS APC by Schneider Electric

 

• Источники бесперебойного питания служат для поддержки работы оборудования в автономном режиме за счет энергии батарей в случаях несанкционированного ее отключения.

Источник бесперебойного питанияBR1500G-RS APC by Schneider Electric

 

Куда более популярны устройства параллельной защиты, которые могут использоваться в установках любой мощности. Важно знать, что номинальное напряжение такого устройства должно соответствовать сетевому напряжению на вводах установки. В режиме «ожидания» (при отсутствии перенапряжений) ток утечки не должен протекать через устройство защиты, но при возникновении перенапряжения, превышающего допустимое значение, устройство должно моментально отводить вызванный перенапряжением ток на землю. Важной характеристикой такого оборудования является его быстродействие.

 

В жилых домах для защиты от перенапряжений чаще всего применяется модульное оборудование, устанавливаемое в распределительных щитах. В частности, это устройства защиты от импульсных перенапряжений — УЗИП и дифференциальные выключатели нагрузки с защитой от превышения напряжения — УЗО. Также существуют сменные ограничители перенапряжений и ограничители перенапряжений для защиты силовых розеток, обеспечивающие вторичную защиту подключенного оборудования. Некоторые ограничители встраиваются непосредственно в устройства, потребляющие электроэнергию, однако они не могут защитить от больших перенапряжений. Для защиты телефонных и коммутационных сетей от перенапряжений используются слаботочные разрядники, которые также устанавливаются в распределительных щитах или встраиваются в устройства, потребляющие электроэнергию.

 

Оборудование Schneider Electric для защиты от перенапряжений


Наиболее эффективными средствами дляобеспечения защиты от перенапряжений в квартирах и частных домах служат модульные аппараты, устанавливаемые в распределительные щиты. Также с целью частичной защиты могут использоваться сетевые фильтры.
 

Дифференциальные выключатели нагрузки (УЗО) предназначены в первую очередь для защиты людей от поражения электрическим током и предотвращения возгораний. Однако в линейке модульного оборудования Easy9, разработанного компанией Schneider Electric, также есть УЗО, совмещающие защиту от утечки тока и от превышения напряжения. Если в сети возникнет переходное напряжение промышленной частоты, к примеру, из-за обрыва нейтрального провода в подъезде многоквартирного дома, питание будет отключено. Такое устройство позволит защитить и проводку, и оборудование, и человеческую жизнь.

 

Устройства защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП) помогают предотвратить последствия от непрямых ударов молний и аварийных скачков напряжения,губительных для дорогостоящей электроники; они компенсируют сильные броски напряжения, с которымиУЗО справиться не в состоянии.Как правило, электроника может выдержать перенапряжения до 1300-1500 В, в том время, как скачки напряжения при ударе молнии могут достигать 10 000 В. Задача УЗИП — сгладить импульсные перенапряжениядо приемлемого уровня в 1000-1300 В.

Наиболее распространенныйвариант УЗИП — это сетевые фильтры (удлинители с кнопкой), однако УЗИП в модульном исполнении (к примеру, Easy9 от Schneider Electric) обеспечивает значительно более надежную и качественную защиту от перенапряжений. К тому же, размещение аппарата в распределительном щитке на входе в квартиру позволяет защитить не только компьютер, но и кухонные приборы, климатическое оборудование, охранную сигнализацию, мультимедийные системы, поставленные на зарядку смартфоны и т.д. К сожалению, пока модульными аппаратами УЗИП оснащено не более 1 % российских домохозяйств.

 

Смотреть видеосюжет об основных преимуществах автоматов Easy9, Домовой и Acti 9

 

 


При выбореустройств защиты от импульсных перенапряженийважно учитывать наличие молниеотвода, организацию системызаземления, информацию о токах короткого замыкания (КЗ). К примеру, если на здании или в 50 метрах от него установлен молниеотвод, можно использовать УЗИП класса I, в остальных случаях —класса II.Поскольку УЗИП не рассчитан на длительное пребывание под действием высокого напряжения, его следует защищать от КЗ с помощью автоматического выключателя.
Наличие УЗИП в электроустановке низкого напряжения обеспечивает полную защиту системы электроснабжения квартиры или частного дома и гарантирует сохранность всех видов дорогостоящей бытовой техники и электроники. При этом защитное оборудование линейки Easy9 характеризует доступная цена.
 

Ограничители перенапряжений Acti 9 предназначены в первую очередь для промышленных и административных зданий. Однако и в этой серииесть оборудование, которое при необходимости можно применять в жилых помещениях для надежной защиты от атмосферных перенапряжений. Это ограничители перенапряжения типа 2 со встроенным разъединителем— iQuick-PF, iQuick-PRD имодульные ограничители перенапряжений типа 2 — iPF & iPRD. В оборудовании Acti 9 предусмотрена сертифицированная координация срабатывания с автоматическими выключателями, кроме того, аппараты очень легко монтировать на объекте, а их состояние можно отслеживать удаленно с помощью системы мониторинга. Для телекоммуникационных сетей могут использоваться устройства защиты iPRC и iPRI.
 

Помимо этого в продуктовом портфеле Schneider Electric есть бытовые устройства защиты от всплесков напряжения APC SurgeArrest Performance. Сетевые фильтры этой серии предназначены для обеспечения минимально необходимой защиты компьютеров, бытовых электронных приборов и телефонных линий от импульсных помех.

При выборе решений для защиты от перенапряжений, важно учитывать несколько факторов. Во-первых, стоимость защищаемого оборудования и последствия его выхода из строя. Во-вторых, риски возникновения перенапряжений, которые напрямую связаны с состоянием сети и грозовой активностью в конкретной местности. Продумывая защиту электрооборудования, важно не забывать и о телекоммуникационных сетях (телефонные сети, пожарные и охранные сигнализации, системы «умный дом» и т.д.), которые также могут пострадать от перенапряжений.

Как защитить электросеть дома от грозовых перенапряжений

Защита домашней электропроводки от грозовых перенапряжений

Последствия грозового разряда, величина которого часто достигает нескольких сотен тысяч вольт, могут быть самыми плачевными как для электрооборудования, так и для самого человека. Каждая гроза потенциально может стать причиной выхода из строя техники и повреждения линий электропередач, уже не говоря о реальной угрозе для человеческой жизни. Нельзя заранее определить место попадания молнии, поэтому любое жилое здание может подвергнуться этой опасности.

Если молния за несколько лет ни разу не попала в тот или иной участок электросети, то это не значит, что такая возможность исключена.

Если бытовая электросеть функционирует без соответствующей защиты, возникновение грозового перенапряжения неизбежно приведет к выходу из строя подключенного к сети бытового электрооборудования. Также в подобной ситуации существует вероятность, что пострадают находящиеся в помещении в этот момент люди.

Наличие столь высокой опасности попросту обязывает владельцев частного жилья принять меры по защите домашней электросети от грозовых перенапряжений.

В соответствии с действующими нормами и правилами, защита от перенапряжений также должна обеспечиваться энергоснабжающими организациями – для этого на линиях электропередач устанавливаются соответствующие защитные устройства.

К сожалению, далеко не все воздушные линии электропередач находятся в должном техническом состоянии. В связи с отсутствием должной защиты, меры по обеспечению безопасной эксплуатации домашней электропроводки приходится принимать потребителям самостоятельно.

Ограничители перенапряжений модульного типа

Защита электросетей на воздушных линиях электропередач и распределительных подстанциях обеспечивается посредством установки нелинейных ограничителей перенапряжений (ОПН).

Работа данных устройств основывается на использовании основного конструктивного элемента – варистора. Этот элемент обладает нелинейными характеристиками, которые заключаются во влиянии величины напряжения на сопротивления варистора.

Если электросеть работает в нормальном режиме и напряжение не выходит за пределы нормальных значений, большое сопротивление ограничителя напряжения препятствует протеканию тока. Но как только возникает импульс перенапряжения, к примеру, при попадании молнии в ЛЭП, сопротивление варистора ОПН становится минимальным, за счет чего, нежелательный импульс направляется в заземляющий контур.

Модульные ограничители перенапряжений

Для защиты домашней сети от перенапряжений используют компактные модульные ограничители. Габариты ОНП позволяют разместить его в домашнем распределительном щитке.

В связи с тем, что принцип действия модульного ограничителя аналогичен устройствам, используемым в электросетях, его работа требует оборудования рабочего заземления электропроводки. Пренебрежение этим условием сделает установку ОНП бесполезной, т. к. при возникновении перенапряжения опасный импульс ограничить не удастся.

Реле напряжения

Ряд устройств, имеющих функцию реле напряжения, способны эффективно функционировать только в заданных пределах рабочего напряжения. Из-за того, что их изоляция не выдерживает высоковольтные импульсы, в результате грозового разряда реле будет повреждено. Кроме того, прошедший далее по электропроводке импульс введет из строя все приборы, включенные в сеть.

Реле напряжения

Другими словами, реле напряжения и другие устройства с такой функцией, будь-то ИБП, стабилизатор и пр., не могут справиться с такой задачей, как защита домашней сети от грозовых перенапряжений.

Тем не менее, установка данного защитного устройства в домашний распределительный щиток является обязательным условием, поскольку реле напряжения обеспечивает отключение электросети при выходе напряжения за пределы допустимых значений.

Сетевые фильтры

Большинство сетевых фильтров имеют встроенный варистор, то есть данные устройства осуществляют защиту включенных электроприборов от скачков напряжения.

Конструкция большинства сетевых фильтров включает в себя варистор, что позволяет данным устройствам обеспечивать защиту электропроводки и подключенным к ней бытовых приборов от скачков напряжений.

Аналогично ограничителю напряжения, встроенный в сетевой фильтр варистор способен ограничивать опасный импульс только при наличии заземляющего контура. Этот факт в обязательном порядке должен учитываться при организации защиты бытового электрооборудования от грозовых перенапряжений.

Другие способы поражения бытовых приборов грозовым импульсом

Попадание разряда молнии в бытовые электроприборы, электропроводку очень опасно для людей, находящихся в данный момент в непосредственной близости к данным электроприборам, элементам электропроводки.

Установка соответствующих устройств обеспечивает надежную защиту домашней электропроводки от грозового перенапряжения. Однако принятие этих мер не гарантирует полной безопасности во время грозы. Ведь разряд молнии может попасть в открытые кабельные линии другого назначения, такие как интернет, телефония или ТВ. Также несет в себе опасность попадание молнии в установленную вне помещения антенну.

При поражении разрядом молнии кабеля или антенны образовавшийся импульс выведет из строя подключенные к ним приборы. То есть, организация защиты электросети от грозовых импульсов не способна исключить повреждение бытовой сети другим путем. Поэтому если, к примеру, при приближении грозы выключить из розетки телевизор, он имеет все шансы сгореть из-за попадания молнии в антенну.

В данном случае также есть ряд эффективных мер защиты, одна из которых – отключение кабеля от прибора до того момента, пока риск поражения высоковольтным импульсом не будет исключен. Помимо этого, можно прибегнуть к установке специальных грозозащитных устройств, обеспечивающих защиту сетевых кабелей. Однако приобретение такого устройства обойдется довольно дорого, да и они не предназначены для применения в быту.

В завершение статьи хочется отметить следующее: попадание разряда молнии в элемент домашней электросети несет в себе опасность как для электрооборудования, так и для жизни людей, находящихся в данный момент в непосредственной близости к пораженному прибору. Любое из бытовых электрических устройств после повреждения можно восстановить, либо заменить, но для человека воздействие грозового импульса может оказаться фатальным.

Негативные явления в электросети — их влияние на нагрузку и способы борьбы

В данной статье будут рассмотрены общие принципы функционирования электросети, негативные процессы, происходящие на линиях электроснабжения и различные методы защиты оконечного оборудования.

Единая энергосистема

Почти все электростанции России объединены в единую федеральную энергосистему, которая является источником электрической энергии для большинства потребителей. Важнейшим и обязательным компонентом любой электростанции является трехфазный турбогенератор переменного тока. Три силовые обмотки генератора индуцируют линейное напряжение. Обмотки симметрично расположены по окружности генератора. Ротор генератора вращается со скоростью 3000 оборотов в минуту, а линейные напряжения сдвинуты относительно друг друга по фазе. Фазовый сдвиг постоянен и равен 120 градусам. Частота переменного тока на выходе генератора зависит скорости вращения ротора, и в номинале составляет 50 Гц.

Напряжение между линейными проводами трехфазной системы переменного тока называется линейным. Напряжение между нейтралью и любым из линейных проводов называется фазным. Оно в корень из трех раз меньше линейного. Именно такое напряжение (фазное 220 В) подается в жилой сектор. Линейное напряжение 380 В используется для питания мощного промышленного оборудования. Генератор выдает напряжение в несколько десятков киловольт. Для передачи электроэнергии, с целью уменьшения потерь, напряжение повышают на трансформаторных подстанциях и подают в Линии Электропередачи (далее ЛЭП). Напряжение в ЛЭП составляет от 35 кВ для линий малой протяженности, до 1200 кВ на линиях протяженностью свыше 1000 км. Напряжение повышают с целью уменьшения потерь, которые напрямую зависят от силы тока. С другой стороны, напряжение ограничивается возможностью изоляции воздуха для ЛЭП и диэлектрика кабеля для кабельных линий. Достигнув крупного потребителя (завод, населенный пункт) электроэнергия опять попадает на трансформаторную подстанцию, где трансформируется в 6–10 кВ, которые уже пригодны для передачи по подземным кабелям. У каждого многоквартирного жилого дома, или административного здания стоит трансформаторная подстанция, которая выдает на выходе предназначенные для потребителя 380 В линейного напряжения и, соответственно, 220 В фазного. В подстанцию типично заводят два или три высоковольтных кабеля, что позволяет оперативно восстановить электроснабжение, в случае повреждений на высоковольтном участке трассы. В зависимости от вида подстанции, это может происходить автоматически, полуавтоматически — по команде диспетчера с центрального пульта, и вручную — приезжает аварийка и электрик переключает рубильник. Подстанция также может выполнять функцию регулятора напряжения, переключая обмотки трансформатора, в зависимости от нагрузки. В России на подстанциях применяют схему с заземленной нейтралью, то есть нейтральный (часто называемый нулевым) провод заземлен. По зданию разводка кабеля происходит пофазно, как с целью распараллеливания нагрузки, так и с целью удешевления оборудования (счетчиков, автоматов защиты). Подстанция в сельской местности и для небольших домов представляет собой обычно трансформаторную будку или просто трансформатор внешнего исполнения. Именно поэтому, на исправление аварии в таком месте отводятся сутки. Автоматической регулировки напряжения такие подстанции не имеют, и выдают номинал обычно в часы минимальных нагрузок, в остальное время занижая напряжение.

Нормы качества для электросетей

Документом, устанавливающим нормы качества электроэнергии в России, является ГОСТ 13109-97 принятый 1 Января 1999г. В частности, в нем установлены следующие «нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения«.

ПараметрНоминалПредельно
Напряжение, V220V ±5%220V ±10%
Частота, Hz 50 ±0,250 ±0,4
Искажения, % 812
Провалы, сек 330
Перенапряжения, V 280380

Таким образом, даже при нормальном функционировании электросети использование устройств ИБП для компьютерной техники является обязательным, как для защиты целостности данных, так и для обеспечения исправности оборудования. С точки зрения электроснабжения, все потребители делятся на три категории. Для наиболее массовой категории наших читателей, проживающих в домах с числом квартир более восьми или работающих в офисных зданиях с числом сотрудников более 50 актуальна вторая категория. Это означает максимальное время устранения аварии один час и надежность 0,9999. Третья категория характеризуется временем устранения аварии 24 часа и надежностью 0,9973. Первая категория требует надежности 1 и временем устранения аварии 0.

Виды негативных воздействий в электросети

Все негативные воздействия в электросети делятся на провалы и перенапряжения.

Импульсные провалы обычно вызываются перегрузкой оконечных линий. Включение мощного потребителя, такого как кондиционер, холодильник, сварочный аппарат, вызывает кратковременную (до 1-2 с) просадку питающего напряжения на 10–20%. Короткое замыкание в соседнем офисе или квартире может вызвать импульсный провал, в случае, если вы подключены к одной фазе. Импульсные провалы не компенсируются подстанцией и могут вызывать сбои и перезагрузки компьютерной и другой насыщенной электроникой техники.

Постоянный провал, то есть постоянно или циклично низкое напряжение обычно вызвано перегрузкой линии от подстанции до потребителя, плохим состоянием трансформатора подстанции или соединительных кабелей. Низкое напряжение негативно отражается на работе такого оборудования как кондиционеры, лазерные принтеры и копиры, микроволновые печи.

Полный провал (блекаут), это пропадание напряжения в сети. Пропадание до одного полупериода (10 мс) должно по стандарту выдерживать любое оборудование без нарушения работоспособности. На подстанциях старого образца переключения регулятора напряжения или резерва могут достигать нескольких секунд. Подобный провал выглядит как «свет мигнул». В подобной ситуации все незащищенное компьютерное оборудование «перезагрузится» или «зависнет».

Перенапряжения постоянные — завышенное или циклично завышенное напряжение. Обычно является следствием так называемого «перекоса фаз» — неравномерной нагрузки на разные фазы трансформатора подстанции. В этом случае на нагруженной фазе происходит постоянный провал, а на двух других постоянное перенапряжение. Перенапряжение сильно сокращает срок службы самого разного оборудования, начиная от лампочек накаливания… Вероятность выхода из строя сложного оборудования при включении значительно увеличивается. Самое неприятное постоянное перенапряжение — отгорание нейтрального провода, нуля. В этом случае напряжение на оборудовании может достигать 380 В, и это практически гарантирует выход его из строя.

Временное перенапряжение бывает импульсным и высокочастотным.

Импульсное перенапряжение может происходить при замыкании фазовых жил силового кабеля друг на друга и на нейтраль, при обрыве нейтрали, при пробое высоковольтной части трансформатора подстанции на низковольтную (до 10 кВ), при попадании молнии в кабель, подстанцию или рядом с ними. Наиболее опасны импульсные перенапряжения для электронной аппаратуры.

Высокочастотное перенапряжение характеризуется наличием в силовом кабеле паразитных колебаний высокой частоты. Может нарушить работу высокочувствительной измерительной и звукозаписывающей аппаратуры.

Способы противодействия негативным воздействиям

В нижеприведенную таблицу сведены все виды негативных воздействий в электросети и технические методы борьбы с ними.

Вид негативного воздействияСледствие негативного воздействияРекомендуемые меры защиты
Импульсный провал напряженияНарушение в работе оборудования содержащего микропроцессоры. Потеря данных в компьютерных системах. Качественные блоки питания. Онлайн ИБП
Постоянный провал (занижение) напряжения Перегрузка оборудования содержащего электромоторы. Неэффективность электрического отопления и освещения.Автотрансформаторные регуляторы напряжения. Импульсные блоки питания.
Пропадание напряжения Выключение оборудования. Потеря данных в компьютерных системах. Батарейные ИБП любого типа, для предотвращения потерь данных. Автономные генераторы, при необходимости обеспечения бесперебойности работы оборудования.
Завышенное напряжение Перегрузка оборудования. Увеличение вероятности выхода из строя. Автотрансформаторные регуляторы напряжения. Сетевые фильтры с автоматом защиты от перенапряжения.
Импульсные перенапряжения Нарушение в работе оборудования содержащего микропроцессоры. Потеря данных в компьютерных системах. Выход оборудования из строя. Сетевые фильтры с автоматом защиты от перенапряжения.
Высокочастотные перенапряжения. Нарушения в работе высокочувствительной измерительной и звукозаписывающей аппаратуры.Сетевые фильтры с ФНЧ. Развязывающие трансформаторы.
Перекос фаз (разница фазного напряжения) Перегрузка трехфазного оборудования.Выравнивания нагрузки по фазам. Содержание в исправности силовой кабельной сети.
Отклонение частоты сети Нарушение работы оборудования с синхронными двигателями и изделий зависящих от частоты сети. Онлайн ИБП. Замена устаревшего оборудования.

Следует отметить, что современные качественные ИБП имеют в своем составе сетевой фильтр и ограничитель напряжения. Время реакции и переключения на батарею достаточно мало для обеспечения надежной бесперебойной работы любых электронных устройств. Использование отдельных стабилизаторов может быть оправданно при большом количестве оборудования, так как цена стабилизатора на 10 КВт примерно равна цене ИБП на 1КВт. Использование отдельного сетевого фильтра гораздо менее оправданно. ИБП не предназначены для систем, требующих непрерывного функционирования. Если мощность такого оборудования превышает 1 КВт, оптимальным решением будет использование автономного дизельного генератора.

причины, фиксация, последствия и способы защиты

Содержание статьи:

Перепад напряжения в бытовой сети – явление нередкое. Причиной могут быть действия энергетической компании, поломки, перегрузки, иные форс-мажорные обстоятельства. Для многих технических приборов в помещении и квартире даже незначительные скачки являются фатальными. Чтобы минимизировать последствия, нужно знать, как обезопасить жилье и что делать после: куда обратиться с жалобой, за компенсацией и другое.

Определение термина

Из-за скачков напряжения техника выходит из строя

Скачок напряжения – это кратковременный значительный перепад электроэнергии, который переходит допустимые по технике безопасности нормы. В России приемлемыми считаются скачки в пределах +/- 10% от номинала за 7 дней. Например, для стандартной розетки в 220В в течение недели нормальные показатели – от 198 до 242. Различают три типа:

  • дольше минуты – длительное отклонение от нормы;
  • меньше минуты – кратковременные колебания;
  • импульсное перенапряжение (электрики называют «броски»).

Техника и проводка могут «сгореть» независимо от причин и вида скачка энергии. После «бросков» значительно ухудшается качество получаемого напряжения. Если напряжение в доме скачет постоянно, нужно искать причину, устанавливать защиту, стабилизаторы, ограничители.

Основные причины скачков напряжения в сети

К резкому изменению уровня напряжения могут привести разные события – от технических моментов до погодных условий. Во многих случаях искать «виновных» нет смысла, но некоторые напрямую зависят от работы компании, обеспечивающей здание электроэнергией.

Грозы

Попадание молнии в ЛЭП вызывает сильное перенапряжение в сети

В прежние времена во время дождя и грозы вся техника отключалась от электропитания, розетки вынимались из сети. Бытовое оборудование не имело датчиков защиты, поэтому действия были целесообразны. Сегодня большая часть приборов имеет модули безопасности, которые предохраняют от скачков напряжения и резких перепадов.

Однако выключать компьютер, телевизор электрики рекомендуют. При возникновении грозовых облаков разряд молнии достигает миллиардов вольт. Современные системы защиты понижают риск прямого удара по электропроводке, но не исключают полностью. Чаще страдают кабели, проводимые в спальных районах. Такие линии прокладывают как угодно, иногда с нарушением норм. Сломаться могут роутеры, свичи, комп с винчестером и монитором, другое сетевое оборудование.

Атмосферное перенапряжение

Ситуация, схожая с грозой – в атмосфере скапливается разница в напряжении, возникает разряд молнии. Если удар попадет напрямую в электроустановку или в непосредственной близости от нее, в сетях возникнет резкий скачок напряжения. Маломощные установки сгорают прежде всего.

Различают индуктированный (рядом с блоком) и прямой бросок. Во втором случае помимо скачка напряжения возникают механические поломки – расщепляются стойки, опоры воздушных линий. Для бытовой техники и приборов опасность есть в каждом случае.

Причины техногенного характера

Скачки напряжения

Чаще всего причинами резких перепадов становятся технические проблемы и человеческий фактор. В домашних условиях и на производстве не всегда следят за предельной нагрузкой сети и подключают одновременно массу приборов, из-за чего возникает скачок электроэнергии. Устройства без защиты сгорят. К другим подобным ситуациям относят:

  • Перегрузка на трансформаторной подстанции – большая часть проектов была сформирована более 30 лет назад и не была рассчитана на современное количество потребляемой электроэнергии.
  • Аварии на ЛЭП и кабельных сетях – возникают из-за общего состояния проводов, оборудования и плохих метеоусловий.
  • Неисправность или плохой контакт с нулевым проводом.
  • Проблемы на внутридомовой части электропроводки (нарушения при прокладке, некачественное или неисправное оборудование).
  • Нахождение вблизи крупных промышленных и иных объектов (торговых центров, мастерских и подобных) с большим потреблением электроэнергии – при включении и отключении оборудования возникает резкий перепад напряжения на соседних сетях в том числе.

Причин скачков напряжения масса. Если дом или помещение находятся в зоне риска, следует заранее позаботиться о дополнительной защите электрооборудования.

Возможные последствия

Блок питания телевизора после попадания молнии в ЛЭП

Скачок напряжения означает кратковременное резкое изменения уровня электроэнергии в сети. Для бытовых сетей в 220 Вольт допустимыми пределами являются границы от 198 до 242 Вольт (в пределах 10% от номинального значения). От перепадов «страдают» в первую очередь электроприборы с минимальной или отсутствующей защитой.

Самыми опасными являются перепады от гроз и попадающих в электрические установки молний. Разница в подобных случаях может составить до нескольких киловольт. При большой нагрузке реле и другие приборы не успевают сработать.

Обрыв нуля (контакта) вызывает сгорание бытовых устройств в большинстве случаев. Уровень напряжения достигает 380 Вольт (чаще – 300-320). Такого количества достаточно для вывода техники из строя.

Способы защиты

Реле напряжения

Полностью исключить возможность перепадов невозможно. Если скачки напряжения в электросети постоянны, есть несколько вариантов обезопасить дорогую бытовую технику. Использовать можно для большинства известных видов приборов.

Реле контроля напряжения

Устройство помогает решить вопрос резких скачков энергии в сети. При отклонении от заданных значений прибор отключает технику. После того как подача напряжения приходит в установленную норму, реле вновь начинает подачу электроэнергии.

Данный способ выручает лишь в некоторых ситуациях – обрыв нулевого контакта, попадание на линии электропередач кабеля городского транспорта (трамвай, троллейбус). При попадании молнии и в периоды атмосферного перенапряжения устройство почти бесполезно.

Установить можно самостоятельно, следуя пошаговой инструкции.

Источники бесперебойного питания

Данные приборы не относятся к защитным, однако вместе с таковыми помогают избежать перегорания приборов, но не оставаться в полной изоляции до восстановления нормального уровня напряжения. Обеспечивать электричеством весь дом или квартиру нецелесообразно и экономически неэффективно. Достаточно подключить отдельный участок проводов (например, для освещения).

На выбор источников бесперебойного питания влияет суммарное количество приборов в помещении и требуемое количество энергии. Устройства разделяются по максимальному количеству (значению) тока.

Стабилизаторы напряжения

Если в квартире скачет напряжение (броски, скачки, подобное), рекомендуется использовать специальные стабилизаторы. Максимальный эффект дают при «проседании» напряжения на входе. Помогают при слабых скачках в сети, но с сильными импульсами (например, попадание молнии) не справляются. Электрики рекомендуют использование в тандеме с реле.

Защита от грозовых перенапряжений

Защита воздушной линии электропередачи от атмосферного перенапряжения

Атмосферное перенапряжение и молнии являются причиной перегорания бытовой техники. Избежать неприятных последствий можно, если установить специальные ограничители подачи напряжения на входе. Особенно важно использовать устройства в частных домах. Без защиты от грозовых перепадов во время плохих погодных условий необходимо отключать все домашние устройства от сети (вытаскивать из розетки), отключать свет.

Данные приборы защищают только в случае высоковольтных скачков. При небольших перебоях электропитания бесполезны.

Куда жаловаться и как компенсировать ущерб

Первоначально жалобу и требование о компенсации ущерба подают в компанию, с которой заключен договор. При этом необходимо детально описать, что произошло и почему виноватой считается именно эта фирма. Быстрее решаются вопросы по коллективным обращениям, нежели по индивидуальным. Поэтому в многоквартирных домах имеет смысл скооперироваться с соседями и подать одно требование. Необходимые контакты – адреса, телефоны, реквизиты – указаны в договоре (часто встречаются в квитанциях на оплату).

Сразу после инцидента необходимо вызвать электриков, чтобы зафиксировали факт ущерба и составили соответствующий акт. Сгоревшие приборы отвезти на экспертизу – следует обзавестись письменным подтверждением причины поломки устройств. К письменной претензии в энергетическую фирму прикладывают копии акта и заключения эксперта. В случае отказа руководства в возмещении убытков потребители могут обратиться с заявлением в суд. Составить грамотный иск можно самостоятельно по образцам на сайте суда или с помощью юриста.

Если в квартире постоянно происходят перепады напряжения, следует внимательно изучить район проживания, исследовать проложенные кабели, обзавестись необходимыми защитными устройствами. Совсем исключить скачки напряжения в электросети нельзя, но можно подготовиться.

Разница между перегрузкой по току, перегрузкой и перенапряжением

Основная разница между перегрузкой, перегрузкой по току и перенапряжением

Новички и новички должны прояснить основные понятия из-за сбивающих с толку терминов, используемых в теориях и исследованиях электротехники и электроники, таких как короткое замыкание, перегрузка по току, перенапряжение и перегрузка и т. д.

Эти термины и выражения имеют вероятное значение, но имеют разные характеристики, такие как перегрузка и короткое замыкание, перенапряжение и высокое напряжение и т. д.Теперь давайте посмотрим, в чем разница между перегрузкой, перенапряжением и перегрузкой по току.

Difference Between Overcurrent, Overload and Overvoltage Difference Between Overcurrent, Overload and Overvoltage

Что такое перегрузка по току?

Перегрузка по току — это состояние, при котором в цепи начинает течь чрезмерный ток из-за перегрузки и особенно короткого замыкания.

В случае короткого замыкания в цепи начинает течь очень сильный ток, когда уровень напряжения на клеммах нагрузки становится почти нулевым, что приводит к нарушению изоляции, возгоранию, повреждению оборудования и энергосистемы даже к серьезному и опасному взрыву .

Например, точка срабатывания автоматического выключателя на 125 А (магнитное расцепление), рассчитанное на 200%, подключена к цепи нагрузки 100 А. Когда ток нагрузки увеличится и достигнет предела 125 А, он в конечном итоге отключится. Если ток увеличится до 200 А, выключатель сработает мгновенно и защитит цепь от перегрузки по току из-за короткого замыкания и т. Д.

Защита от перегрузки по току:

Защита от перегрузки по току обычно представляет собой защиту от короткого замыкания, при которой начинает течь чрезмерный ток. цепь, приводящая к повреждению подключенного оборудования.

Предохранители, автоматические выключатели, реле максимального тока, ограничители тока, датчики температуры и твердотельные переключатели питания используются против устройств защиты от сверхтока. Кроме того, термомагнитный прерыватель цепи используется как для защиты от перегрузки по току, так и для защиты от перегрузки.

Что такое перегрузка?

Электрическая перегрузка — это состояние, при котором нагрузка потребляет больше тока, чем нормальный или номинальный ток.

Например, провод калибра 12 может безопасно пропускать ток 20 ампер.Цепь может быть защищена минимум 20 А или 125% тока нагрузки, т.е. (20 А тока нагрузки x 125% = 25 А). В этом случае для защиты необходимо использовать автоматический выключатель максимум на 25 А. Теперь, если мы используем автоматический выключатель на 30–35 А вместо номинального выключателя, это означает, что автоматический выключатель будет пропускать ток от 30 до 35 ампер в цепь нагрузки, которая течет по проводам, рассчитанным на 20 А. Другими словами, автоматический выключатель может пропускать ток, превышающий номинальный, который может выдерживать только до 20 А. В этом случае провода могут нагреться и загореться или повредить цепь и подключенные приборы, в то время как выключатель не сработает, поскольку мы не использовали автоматический выключатель надлежащего размера и номинала для защиты .

Другим примером перегрузки является подключение нагрузки мощностью 1,5 кВт к генератору, инвертору или трансформатору мощностью 1 кВт и т. Д. Или когда через цепь протекает ток, в 1,5 раза превышающий номинальный.

Перегрузка — это перегрузка по току в цепи, которая вызывает перегрев в подключенном устройстве, следовательно, перегрузка — это тип перегрузки по току.

Защита от перегрузки:

Защита от перегрузки фактически представляет собой защиту от перегрева из-за протекания сверхтока в цепи в течение определенного времени.

Медленные плавкие предохранители и реле перегрузки используются для защиты от перегрузки, тогда как термомагнитный выключатель используется как для защиты от перегрузки по току, так и от перегрузки. «Магнитный» элемент обеспечивает защиту от перегрузки по току, а «тепловой» элемент защищает схему от «перегрузки», когда он работает по кривой с обратнозависимой выдержкой времени, т.е. время отключения становится меньше при увеличении тока.

Обычно схема защиты от перегрузки срабатывает, когда в цепи начинает течь ток, на 120–160% больший, чем номинальный ток источника питания.

Что такое перенапряжение?

Перенапряжение — это состояние, при котором рабочее напряжение или напряжение питания выше номинального напряжения системы, указанного производителем.

Как следует из названия, перенапряжение — это напряжение питания устройства, превышающее его номинальное номинальное напряжение. Короче говоря, напряжение, превышающее допустимое, называется перенапряжением.

Обычно, когда напряжение питания увеличивается до 1,1 (что составляет 110%) от номинального напряжения устройства, известно перенапряжение, если не указано иное производителем.

Например, если номинальное напряжение, указанное на паспортной табличке, номинальное напряжение машины составляет 230 В переменного тока ± 10%. Теперь, если напряжение питания увеличивается до 250 В +, система становится нестабильной из-за перенапряжения (потерь в железе), что приводит к чрезмерному нагреву и может повредить устройство и оборудование.

Защита от перенапряжения:
Перенапряжение

, вызванное ударами молнии, энергосистемой, импульсными перенапряжениями, нарушением изоляции и т. Д., Может быть защищено лавинными диодами, зависимыми от напряжения резисторами (VDR), газоразрядными клапанами, молниеотводами, дуговыми рогами и т. Д.

Как правило, электронные схемы на основе стабилитронов в основном используются для защиты от перегрузки малого уровня. Схема защиты от перенапряжения сработает, когда напряжение питания возрастет на 110–130% выше номинального напряжения устройства. Таким образом, он отключит источник питания, чтобы защитить устройство от перенапряжения, которое может привести к повреждению подключенного устройства.

Overload and Overcurrent protection Overload and Overcurrent protection

Похожие сообщения:

.

Защита от перенапряжения

В дополнение к воздействию ударов молнии в промышленных приложениях и системах связи могут возникать перенапряжения из-за использования силовой электроники, что может повредить или разрушить более чувствительные электронные компоненты. Защита важна, чтобы не прерывать производство и общение. Обычно для этой цели используются устройства защиты от перенапряжения, например, предлагаемые Finder — специалистом по компонентам в системах управления и создании систем.

Чтобы избежать повреждений, вызванных скачками напряжения, или, по крайней мере, минимизировать их риски, требуется многоуровневая стратегия защиты, как указано в стандарте защиты от молнии и перенапряжения DIN EN 62305. Этот стандарт определяет различные зоны (от LPZ 0 до LPZ 3), при котором иногда эффективны разные защитные механизмы. Защитные эффекты различных зон накладываются друг на друга за счет снижения уровня энергии импульсного перенапряжения до точки, где защитное устройство следующей ступени не перегружается.Цель состоит в том, чтобы снизить остаточное перенапряжение до уровня, который могут выдержать подключенные устройства соответствующей ступени, без каких-либо повреждений.

Концепция зоны с соответствующей защитой
В зоне LPZ 0, внешней по отношению к зданию, молниеотвод является центральным компонентом с 18 века. Хотя молниеотвод отводит большую часть энергии молнии на землю, остается значительный заряд, который может попасть в электрическую установку здания через воздушную сеть или подземные кабели питания.В здании также требуются устройства защиты от перенапряжения. Другое обоснование необходимости защиты от перенапряжения в здании включает, с одной стороны, высокоэнергетические операции переключения, которые сами по себе создают перенапряжение, а с другой стороны, электронные устройства в контрольно-регулирующем оборудовании с низкой устойчивостью к пики напряжения.

Устройства защиты от перенапряжения, такие как устройства серии 7P от Finder, обычно состоят из комбинации варисторов и газоразрядных трубок.Варистор — это резистор, зависящий от напряжения, который в большинстве случаев состоит из оксида цинка. Его сопротивление резко падает при достижении порогового напряжения, так что перенапряжение может рассеиваться. Однако в результате частых незначительных перенапряжений варистор со временем изнашивается, и его необходимо заменить. Элементом защиты от перенапряжения, основанным на другом принципе действия, является газоразрядная трубка. Здесь газовый разряд зажигается при достижении порогового напряжения разрядника. В отличие от варисторов такие газоразрядные трубки реагируют несколько медленнее.Однако они могут рассеивать импульсы перенапряжения более высоких уровней энергии.

Правильное защитное устройство для каждой зоны
Ограничители перенапряжения или устройства защиты от перенапряжения (SPD) делятся на несколько типов. УЗИП типа 1 используется на стыке между зоной LPZ 0 и LPZ 1, то есть обычно в точке, где источник питания входит в здание. Устройства защиты от перенапряжения типа 2 устанавливаются в зоне LPZ 1 и, таким образом, образуют зону LPZ 2. Дополнительные устройства защиты от перенапряжения типа 3 используются непосредственно для защиты самого устройства, если оно имеет низкую способность к перенапряжению.Существуют также SPD типа 1 + 2, которые удовлетворяют требованиям как типа 1, так и типа 2. Выбор SPD, а также расположение и количество SPD в сети зависят от соответствующих расстояний между SPD и могут особенно отличаются в случае сетей TN и TT. Также необходимо соблюдать необходимые меры, касающиеся устройства защитного отключения (УЗО).

Производитель реле Finder предлагает широкий спектр устройств защиты от перенапряжения. УЗИП Тип 1, УЗИП типа 1 + 2, УЗИП типа 2 и УЗИП типа 3 доступны в ассортименте продукции 7P.Все устройства соответствуют требованиям стандарта защиты от молний DIN EN 62305. В них используются варисторы, искровые разрядники или их комбинация, в зависимости от типа. Устройства серии 7P имеют модульную конструкцию. Базовое устройство с соединительным оборудованием можно легко дополнить варисторным модулем или модулем искрового разрядника. Если модуль нуждается в замене, его можно просто отключить и заменить без использования инструментов. Чтобы предотвратить замену неправильным модулем, механическое кодирование гарантирует, что можно подключить только правильный тип модуля.Устройства подходят для защелкивания на стандартной монтажной рейке в распределительном шкафу. Устройства типа 1 + 2 также можно устанавливать в перевернутом виде, что особенно важно для достижения минимально возможной длины кабеля. Неисправный варистор отображается в цветном окошке на передней стороне устройства, также имеется сигнальный контакт, позволяющий контролировать состояние варистора с помощью системы контроля.

Защита от повреждений с защитой от перенапряжения
За счет правильного использования устройств защиты от перенапряжения в электрических установках, машинах и системах риск повреждения чувствительных электронных узлов перенапряжением может быть минимизирован.С устройствами защиты от перенапряжения серии 7P от Finder пользователь имеет в своем распоряжении широкий диапазон, обеспечивающий эффективную защиту от перенапряжения.

.Контроллер защиты питания

защищает от повышенного и пониженного напряжения и сбоев обратной полярности

Линейная технология Корпорация представляет LTC4365, защита от перенапряжения (OV), пониженного напряжения (UV) и обратного контроллер, с диапазоном защиты от –40 В до 60 В, для приложений которые требуют оконной защиты питания. LTC4365 предоставляет два входы компаратора для настройки уставок OV и UV в пределах нормальный рабочий диапазон от 2,5 В до 34 В при использовании внешнего резистивного разделитель.Контакт затвора управляет двойным N-канальным MOSFET, чтобы гарантировать только напряжения в пределах окна OV и UV передаются на выход. Цепи защиты от обратного питания автоматически изолируют нагрузку от отрицательных входных напряжений. Помимо предоставления переходных защита от 60 В, LTC4365 также блокирует питание переменного тока 50 Гц и 60 Гц. Для большинства приложений не требуется TVS или входной конденсатор, обеспечение решения с малым количеством компонентов для компактных конструкций. В LTC4365 предназначен для портативных приборов, промышленных автоматизация и автомобильные приложения, где требуется точное перенапряжение, Защита от пониженного напряжения и обратного тока необходима для защиты нагрузки от неисправных подключений питания.

LTC4365 потребляет всего 125 мкА при нормальной работе и имеет вывод выключения для включения и отключения внешних полевых МОП-транзисторов, и для обеспечения состояния отключения при низком токе 10 мкА. Выход неисправности указывает статус ворот. Используя контакт выключения, два LTC4365 могут быть настроен в новом приложении для выбора между двумя мощностями поставки. Если обратная защита не нужна, только один требуется внешний полевой МОП-транзистор.

Указано для всего коммерческого, промышленного и автомобильного диапазон рабочих температур LTC4365 предлагается в 8-контактном (3 мм × 2 мм) DFN и пакеты ЦОТ-23.Демонстрационная плата DC1555 с LTC4365, доступно на сайте www.linear.com или в местных отделах продаж офис. Все устройства доступны сейчас в серийном количестве, по цене от 1,49 доллара за штуку в количестве 1000 штук. Для большего Для получения дополнительной информации посетите www.linear.com/product/LTC4365.

Обзор функций: LTC4365


  • Широкий диапазон рабочего напряжения: от 2,5 В до 34 В
  • защищает от переходных процессов до 60 В
  • Защита от обратного питания до –40 В
  • Управляет двойным N-канальным MOSFET
  • Блокирует питание переменного тока 50 Гц и 60 Гц
  • Для большинства приложений не требуется входной конденсатор или TVS
  • Регулируемый диапазон защиты от пониженного и повышенного напряжения
  • Низкий рабочий ток: 125 мкА
  • Низкий ток отключения: 10 мкА
  • Выход состояния неисправности
  • Компактный 8-выводной, 3 мм × 2 мм DFN и TSOT-23 (ThinSOT ) Пакеты

Регулируемый контроллер защиты от повышенного, пониженного и обратного напряжения

.Первичная защита предохранителями

от событий перенапряжения — Блог о пассивных компонентах

источник: примечания по применению Schurter

Перенапряжения возникают во время таких событий, как операции переключения, электростатические разряды, а также разряды молний. Прямые или косвенные, они вносятся гальваническими, индуктивными или емкостными способами в электрические линии, что может вызвать разрушительные эффекты.

Импульсные токи нагрузки — обычное явление в цепях и типичный фактор, который следует учитывать при проектировании первичных предохранителей.Импульсы могут возникать индивидуально (всплеск) или периодически (например, синхронизированные цепи). При использовании отдельных импульсов значение I²t предохранительного провода становится очень важным. Это связано с тем, что чем выше значение i²t, тем больше допуск по импульсу; при непрерывных импульсных токах расчет действующего значения имеет решающее значение, и, как правило, следует учитывать смещение номинального тока в результате возможного увеличения старения (диффузии).

Основные варианты защиты

Для защиты цепи от перенапряжений обычно используются два общих варианта защиты цепи: предохранитель для защиты линии вместе с SPD (устройство защиты от перенапряжения):

Вариант защиты цепи P1: предохранитель на вход схемы перед SPD.

Вариант защиты цепи P2: Предохранитель на входе цепи за SPD.

Сравнение вариантов защиты:

· P1 представляет собой чистое, хорошее решение для схемы с технической точки зрения. В частности, это элегантное решение при использовании розетки со встроенным предохранителем. Однако следует уделять больше внимания выбору предохранителя с учетом допусков по импульсам, так как SPD R1, установленный ниже по потоку, приводит к большой токовой нагрузке на предохранитель.Результатом является большее значение I²t и меньшее сопротивление потерь, что увеличивает импульсную стойкость.

· Электропроводка P2 более универсальна. В предохранителе F2 возникают только небольшие нагрузки из-за минимальных импульсных перенапряжений, вызванных SPD (например, варистором) R2, установленным перед ним. В этом случае у конструктора гораздо больше свободы действий при выборе предохранителя.

· Повреждения SPD R1 и R2 не обязательно приводят к срабатыванию предохранителя в любом варианте схемы.

· Рекомендация: Для обоих вариантов схемы P1 и P2 рекомендуется комбинация SPD с предохранителем с регулируемой температурой.

Старение, вызванное импульсами перенапряжения

При выборе рабочих характеристик и размера предохранителя всегда следует помнить, что поведение каждого предохранителя изменяется в результате импульсов тока.

Плавкий провод часто имеет покрытие, которое проникает все глубже в основной материал. Это продолжающееся явление приводит к образованию нового сплава, что, в свою очередь, приводит к смещению номинального тока и постоянному ослаблению предохранителя.

Измерение в соответствии с IEC 61000-4-5

Способность устройства справляться с этими импульсами высокой энергии измеряется в соответствии с IEC 61000-4-5 с формой импульса 8/20 мкс для короткого замыкания. ток и 1.2/50 мкс для напряжения холостого хода. Дополнительные сведения о проверке толерантности к импульсу [2].

.
Разное

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о