شبكة حماية الطفرة

حماية الجهد الزائد هي وظيفة من مزود الطاقة الذي يغلق الجهاز عندما يتجاوز الجهد المعلمة المحددة. يمكن أن تحدث الفلطية الزائدة في المصدر نفسه أو في شبكات التوزيع وتستمر لبضع ثوانٍ فقط ، لكن حتى ظهور مظاهر قصيرة الأجل للتأثيرات الكهرومغناطيسية على الأجهزة المنزلية يكون قاتلًا ، خاصة بالنسبة للمعدات الإلكترونية التي تحتوي على مكونات أشباه الموصلات.

أسباب الطوارئ في الشبكة الكهربائية المنزلية

العوامل الرئيسية للحمل الزائد في شبكة 220 و 380 فولت:

• تصريف البرق ، البرق - أكثر ظواهر الطاقة العالية على الأرض ؛
• التشغيل غير السليم للمعدات وانخفاض مستوى تأهيل أفراد شبكة الطاقة الكهربائية ؛
• انتهاك لوائح السلامة أثناء تشغيل المنشآت الكهربائية ، والتي لن ينتج عنها المستهلك 220 فولت ، لكن 380 فولت أو أقل من 110 فولت ؛
• شرارة الكهرباء الساكنة
• كسر الأسلاك المفتوحة.
• زيادة الجهد بسبب عاصفة رعدية في خط الطاقة ؛
• الاختلافات في التيار في الشبكة بسبب الدمج المتزامن لعدد كبير من الأجهزة والمعدات.

عواقب طفرة في الشبكة

يمكن أن يؤدي التعرض لظروف الجهد الزائد إلى تلف المعدات الكهربائية تمامًا والتسبب في حدوث خلل في الأجهزة وتؤدي إلى نشوب حرائق وأحيانًا إلى حدوث انفجارات. بعدد الحالات ، يحتل المركز الثاني في البلاد حرائق ناجمة عن الجهد الزائد في الشبكة ، عندما يرتفع التيار على الفور إلى مئات الآلاف من الأمبيرات ، يتم إطلاق كمية كبيرة من الحرارة بشكل حاد في الأسلاك أو الأجهزة ، تليها اشتعال منتجات العزل أو البلاستيك.

يكون لارتفاع الطاقة تأثير ضار على جميع الأجهزة الكهربائية المنزلية ، ولا يمكن حمايتها إلا باستخدام جهاز خاص لحماية الجهد الزائد.

أنواع الأجهزة الواقية

للتعامل مع حالات انخفاض جهد الشبكة ، هناك العديد من الأجهزة المختلفة التي يسهل تثبيتها بمفردها. تساعد المنتجات في حماية منزلك وأحبائك بأكبر قدر ممكن من حالات الطوارئ الناجمة عن الجهد الزائد للشبكة.

هناك عدة أنواع من أجهزة حماية الطفرة:

1. مثبت الجهد - يتحكم في حجم جهد التيار الكهربائي.
2. مزود الطاقة غير المنقطع (UPS) - جهاز للصيانة الطارئة لأداء المعدات عند إيقاف تشغيل المصدر الرئيسي ، ويتم ذلك عن طريق مبدأ بطارية احتياطية. لا يزال UPS مختلفًا عن نظام الإمداد بالطاقة المستقل ، حيث إنه يوفر حماية سريعة البرق ، يعمل على تشغيل الجهاز من طاقة البطارية. وقت تشغيل الطوارئ في UPS قصير جدًا (عدة دقائق) ، لكن هذا يكفي لبدء مصدر آخر أو فصل الأجهزة بشكل صحيح عن مصدر التيار الكهربائي.
3. قاطع الدائرة هو جهاز كهربائي له وظائف مشابهة للصمامات. يتم توفير حماية الجهد الزائد لشبكة أبسط قواطع الدائرة بواسطة ملف لولبي ، والذي يتم تنشيطه بزيادة مفرطة في التيار. تستخدم قواطع الدوائر الصغيرة على نطاق واسع بدلاً من الصمامات لحماية الأنظمة الكهربائية في المنازل والشقق.
4. Surge protector هو جهاز واقي مزود بدائرة إلكترونية مدمجة للحماية من التداخل النبضي والتداخل المنخفض والعالي للشبكة بتنعيمها.
5. يعتبر مثبط زيادة التيار غير الخطي (OPN) - وهو جهاز يحمي المعدات من تبديل الجهد الزائد والبرق ، أفضل وسيلة للحماية.
6. المحولات (تنحى وتصعيد) - قم بتغيير الجهد إلى العمل ، عندما يكون هناك انخفاض منتظم أو زيادة في الجهد في الشبكة ، بسبب الأجهزة التي لا يمكن أن تعمل بكامل قوتها.
7. تعد قواطع الدائرة الحالية المتبقية (RCDs) أكثر الوسائل شيوعًا لحماية الأشخاص من خطر الصدمة الكهربائية عند لمس الأجهزة والأجهزة أثناء تنشيطها ، وكذلك للحماية من الحرائق الناتجة عن التيارات المتسربة. لا يمكن لوسائل الحماية الأخرى أداء هذه الوظائف ، لأنها تستجيب فقط لازدحام الشبكة.

مصادر الضوضاء الدافع

يتم إنشاء ضوضاء الاندفاع (IP) من خلال زيادة الجهد الفوري في الشبكة الكهربائية بسعة تزيد عن 4-6 آلاف فولت. تكون IPs في شكل نبضات مفردة أو متعددة (نبضات) بديلة. هذا هو أكثر الأمراض شيوعًا في شبكات الطاقة ويسبب ضررًا لا يمكن إصلاحه للمكونات الإلكترونية للأجهزة المنزلية. حماية ضد IP - إمدادات الطاقة المعدات باستخدام حماة الطفرة. لم يتم تكوين أنظمة الحماية الكهربائية الأخرى عملياً للحماية من بروتوكول الإنترنت ، وبالتالي لا يمكنها توفيرها.

هناك مصادر IP:

1. المصادر الطبيعية - الصواعق القريبة بالشبكات الكهربائية (الهواء أو تحت الأرض) ، يصل مداها إلى 20 كم.
2. مصادر من صنع الإنسان - عمليات التبديل أثناء الإدارة التشغيلية لأنظمة نقل الطاقة (تشغيل / إيقاف) وحالات الطوارئ في المحولات الفرعية.

وفقًا للبيانات التشغيلية ، فإن أكثرها شيوعًا هو IP ذو الطبيعة التكنولوجية ، والذي يفسره مستوى تدهور الشبكات وعبء المستهلك الكبير.

فصول السلامة IP

اعتمادًا على قدرة النبض ، يتم تقسيم معدات الحماية ضد IP إلى فئات:

• الحماية من الصواعق - 0 (أ) ؛
• درع من الرصاص للمبنى I (B) ؛
• لوحات تبديل كهربائية للغرف - II (C) ؛
• المعدات وفقا ل GOST-III (D).

جهاز حماية الطفرة (SPD)

هناك SPDs - متغيرات وقاذفات من مختلف التصاميم ، وعادة ما تحتوي على مؤشرات تشير إلى إيقاف التشغيل. لدى المتغيرات عيوب معينة: بعد التعثر ، يجب أن تهدأ ، مما يقلل من مستوى الاستعداد للحماية من الصواعق أثناء ضربات الصواعق المتكررة. يتم تثبيتها على سكة DIN ، لذلك يسهل استبدالها إذا لزم الأمر.

تعتمد حماية الجهد الزائد وموثوقية الجهاز على كفاءة التأريض مع إمكانات متساوية TN-S أو TN-CS ، وفصل الأسلاك الواقية والأسلاك 0. يتم تثبيت SPD بزيادات 10 أمتار فوق الكبل ، مما يضمن التسلسل المحسوب لتشغيل SPD.

على الخطوط الجوية ، يتم تثبيت SPD من المهاجمين وإدراج منصهر ، في درع المنزل المشترك - المتغيرات من الدرجة. الأول والثاني ، وعلى الطوابق - الدرجة الثالثة. إذا لزم الأمر ، تم تجهيز مآخذ حماية إضافية في شكل حبال تمديد الشبكة.

220V جهاز حماية الطفرة للمنزل

حماية الجهد الزائد 220 فولت هي المهمة التي يتعين عليك حلها بنفسك: فكر برأسك وقم بتجميع الحماية الخاصة بك. تعمل الأجهزة المنزلية وأجهزة الكمبيوتر الحديثة بأمان من 190 إلى 240 فولت. تؤدي زيادة الجهد إلى عواقب وخيمة على المعدات عندما يزيد الجهد على الفور عدة مرات وينخفض ​​بشكل حاد.

الأسباب الأكثر شيوعًا للجهد الزائد:

• إغلاق / إدراج عدد كبير من الأجهزة في وقت واحد ؛
• الأضرار التي لحقت 0 سلك.
• ضربة البرق في خطوط الكهرباء ؛
• كسر الأسلاك من قبل كائن خارجي.
• انتهاكات مخطط الأسلاك في الدرع.

تنتج الصناعة قائمة كبيرة من الأجهزة التي يمكنها توفير حماية موثوقة ضد الجهد الزائد لشبكة 220 فولت والأجهزة المنزلية - من التلف والمعلمات العالية للشبكة:

1. يتم تثبيت ILV (مرحل مراقبة الجهد) عندما يكون هبوط الجهد أمرًا نادر الحدوث. ILV - الجهاز الذي يقوم بإيقاف تشغيل الدائرة الكهربائية عندما يتغير الفرق المحتمل ويتم تشغيله عندما تكون معلمات الشبكة طبيعية ، يجب أن يكون له قوته الخاصة التي تتجاوز إجمالي الطاقة للمعدات المتصلة.
2. يتم تشغيل DPN (مستشعر الجهد التفاضلي) عندما يتغير الفرق المحتمل. يتسبب DPN في حدوث تسرب حالي ، يتم اكتشافه بالفعل بواسطة جهاز آخر - RCD ، كما أنه يقطع الاتصال بالشبكة.

منظمات الجهد

للتشغيل العادي للمعدات الكهربائية ، يجب الحفاظ على الجهد في النطاق من 190 فولت إلى 240 فولت.تحدث الحماية ضد الطفرات المتزايدة عندما يتم تجاوز المعلمات المسموح بها ، على سبيل المثال ، بسبب أعمال اللحام التي تتم بالقرب من المنزل ، أو ظهور تيار ماس كهربائى في الشبكة الكهربائية للمنزل العام. في هذه الحالة ، يقوم المثبت بإيقاف التيار الكهربائي على الفور. بعد تثبيت الشبكة ، يوفر الجهاز الوقائي الجهد المستقل لأجهزة المستهلك.

حماة تصاعد

إذا لم يتمكن المرشح من التغلب على التداخل ، فسيطفئ الطاقة عن طريق المصهر المدمج. حماية الطفرة تستخدم لشبكات الكمبيوتر المحلية متعددة المستويات. توفر دائرة حماية الطفرة إحدى طرق حماية الجهد الزائد الأسهل والأرخص والأكثر فعالية. يرتبط هذا عادةً بإخراج قابل للتعديل ودائرة أو حماية محمية. سادس تعمل على أساس الترانزستور السيطرة على الانتاج الحالي والجهد. يقوم جهاز الحماية بإيقاف تشغيل الجهاز عندما يتجاوز الجهد القيمة المحددة.

حماية الطفرة باستخدام مانعات الصواعق

تؤثر العواصف الرعدية ، والجهد شبه الثابت والتبديل الزائد على أداء المعدات الكهربائية. أجهزة الحماية الرئيسية هي RV (مانعات البوابة) وأجهزة مانع الصواعق (مانعات الصواعق غير الخطية). تعتمد موثوقية عملهم على:

• اختيار عدد الأجهزة ، المعلمات والموقع.
• حماية الطفرة الداخلية للمضرب نفسه ، وهو غير محمي من هذا النوع من التعرض.
• الاختبارات في ظل الظروف العادية ، لا ينبغي أن اختراق.

تتكون مانعات زيادة التيار (varistor) من فجوة مقاومة وشرارة متصلة في السلسلة. يغير مخطط الاتصال هذا الخصائص في بيئة رطبة ، بحيث يتم إحكام إغلاقها بإحكام. هذا النوع من صواعق يعمل بصمت ولا ينتج انبعاثات الغاز والهب.

ظاهرة الجهد الزائد في شبكاتنا ليست غير شائعة ، لأن أنظمة إمداد الطاقة قديمة ، لأنها غير مصممة لمستوى معيشة المستهلك المتزايد الحديث. الأحمال المتضخمة من استهلاك الكهرباء تدمر الشبكات البالية ، ونتيجة لذلك يحدث انخفاض في الجهد أكثر وأكثر.

للتلخيص ، ينبغي القول أن أساليب حماية الجهد الزائد ، بالطبع ، مصممة للحماية من التلف الناتج عن المعدات ذات الجهد العالي والأفراد ، ولكن لا تقدم ضمانًا بنسبة 100٪. أثناء العواصف الرعدية وتحويل الأحداث على الشبكة ، فإن أفضل حماية هي دائمًا الانفصال التام للمعدات باهظة الثمن عن التيار الكهربائي.