Ochrana proti prepätiu je funkciou zdroja napájania, ktorý vypne zariadenie, keď napätie prekročí špecifikovaný parameter. Prepätie sa môže vyskytnúť v samotnom zdroji alebo v distribučných sieťach a trvá iba niekoľko milisekúnd, ale aj taký krátkodobý prejav elektromagnetických účinkov na domáce spotrebiče je fatálny, najmä pre elektronické zariadenia obsahujúce polovodičové komponenty.
Príčiny mimoriadnych udalostí v domácej elektrickej sieti
Hlavné faktory preťaženia v 220 a 380 V sieti:
- bleskové výboje, blesky - najenergetickejšie javy na Zemi;
- nesprávna prevádzka zariadení a nízka úroveň kvalifikácie personálu rozvodnej siete;
- porušenie bezpečnostných predpisov počas prevádzky elektrických inštalácií, v dôsledku čoho spotrebiteľ nebude mať 220 V, ale 380 V alebo menej ako 110 V;
- iskra statickej elektriny;
- otvorené prerušenie drôtu;
- prepätie kvôli búrke v elektrickom vedení;
- rozdiely v prúde v sieti v dôsledku súčasného začlenenia veľkého počtu zariadení a vybavenia.
Dôsledky prepätia v sieti
Vystavenie podmienkam prepätia môže úplne poškodiť elektrické zariadenie, spôsobiť poruchu zariadení, viesť k požiaru a niekedy dokonca k výbuchu. Podľa počtu prípadov je druhé miesto v krajine obsadené požiarmi spôsobenými prepätiami v sieti, keď súčasný prúd stúpa na stovky tisíc ampér, prudko sa uvoľňuje obrovské množstvo tepla v rozvodoch alebo zariadeniach, po čom nasleduje zapálenie ich izolácie alebo plastových výrobkov.
Prepätia majú nepriaznivý vplyv na všetky elektrické spotrebiče pre domácnosť, môžu sa chrániť iba pomocou špeciálneho zariadenia na ochranu pred prepätím.
Typy ochranných zariadení
Na zvládnutie poklesu sieťového napätia existuje veľa rôznych zariadení, ktoré sa dajú ľahko nainštalovať samostatne. Výrobky pomáhajú chrániť váš domov a vašich blízkych čo najefektívnejšie pred núdzovými situáciami spôsobenými prepätím v sieti.
Existuje niekoľko typov prepäťových ochrán:
- Stabilizátor napätia - riadi veľkosť sieťového napätia.
- Neprerušiteľný zdroj energie (UPS) - zariadenie na núdzovú údržbu výkonu zariadenia pri vypnutom hlavnom zdroji, vyrobené na základe záložnej batérie. UPS sa stále líši od autonómneho systému napájania, pretože poskytuje bleskovú ochranu a napája zariadenie z batérie. Čas núdzovej prevádzky UPS je veľmi krátky (niekoľko minút), ale to stačí na spustenie iného zdroja alebo správne odpojenie zariadení od siete.
- Istič je elektrické zariadenie s funkciami podobnými poistke. Prepäťová ochrana siete najjednoduchších vypínačov je zabezpečená solenoidom, ktorý je aktivovaný nadmerným zvýšením prúdu. Malé ističe sa často používajú namiesto poistiek na ochranu elektrických systémov v domácnostiach a bytoch.
- Prepäťová ochrana je ochranné zariadenie so zabudovaným elektronickým obvodom, ktoré ich vyhladzuje proti impulznému, nízko a vysokofrekvenčnému rušeniu siete.
- Nelineárny prepäťový potlačovač (OPN) - zariadenie, ktoré chráni zariadenie pred prepätím a bleskom, je najlepším prostriedkom ochrany.
- Transformátory (znižovanie a zvyšovanie) - menia napätie na funkčné, keď v sieti dochádza k pravidelnému odberu alebo zvyšovaniu napätia, vďaka čomu tieto zariadenia nemôžu pracovať pri plnej sile.
- Prúdové chrániče (RCD) sú najbežnejším prostriedkom na ochranu ľudí pred nebezpečenstvom úrazu elektrickým prúdom pri dotyku so zariadeniami a zariadeniami pod napätím, ako aj na ochranu pred požiarom spôsobeným zvodovými prúdmi. Iné prostriedky ochrany nemôžu vykonávať tieto funkcie, pretože reagujú iba na preťaženie siete.
Zdroje impulzného hluku
Impulzný šum (IP) je vytváraný okamžitým prepätím napätia v elektrickej sieti s amplitúdou viac ako 4 až 6 000 V. IP sú vo forme jedného alebo viacerých (impulz) striedavých impulzov. Toto je najbežnejšia „choroba“ rozvodných sietí a spôsobuje nenapraviteľné poškodenie elektronických komponentov domácich spotrebičov. Ochrana pred napájaním zariadenia IP pomocou prepäťových ochrán. Ostatné elektrické ochranné systémy nie sú prakticky nakonfigurované na ochranu proti IP, preto ich nemôžu poskytnúť.
Existujú zdroje IP:
- Prírodné zdroje - blesky v blízkosti s elektrickými sieťami (vzdušnými alebo podzemnými), dosah až 20 km.
- Ľudské zdroje - procesy prepínania počas prevádzkového riadenia systémov prenosu energie (zapnutie / vypnutie) a núdzové situácie na transformátorových staniciach.
Podľa prevádzkových údajov sú najbežnejšie IP technogenického charakteru, čo sa vysvetľuje mierou poškodenia sietí a veľkým zaťažením spotrebiteľov.
Bezpečnostné triedy IP
V závislosti od impulzného výkonu je zariadenie na ochranu proti IP rozdelené do tried:
- ochrana pred bleskom - 0 (A);
- prívodný štít pre budovu I (B);
- elektrické rozvádzače pre miestnosti - II (C);
- zariadenie v súlade s GOST-III (D).
Prepäťová ochrana (SPD)
Existujú SPD - varistory a zvodiče rôznych prevedení, ktoré zvyčajne obsahujú indikátory signalizujúce vypnutie. Varistory majú určité nevýhody: po vypnutí musia ochladiť, čo znižuje úroveň pripravenosti na ochranu pred bleskom počas opakovaných zásahov bleskom. Sú namontované na DIN lištu, takže sa v prípade potreby dajú ľahko vymeniť.
Ochrana proti prepätiu a spoľahlivosť zariadenia závisia od účinnosti uzemnenia pri rovnakých potenciáloch TN-S alebo TN-CS, oddeľovania ochranných a 0 vodičov. SPD sa inštaluje v kábloch po 10 m, čo zabezpečuje vypočítanú postupnosť činnosti SPD.
Na vzduchových vedeniach sa SPD inštaluje z poistiek a tavných vložiek do spoločného štítu domu - varistorov triedy. I, II a na podlahách - trieda III. Ak je to potrebné, ďalšie ochranné zásuvky sú vybavené vo forme sieťových predlžovacích káblov.
Prepäťová ochrana 220 V pre domácnosť
Prepäťová ochrana 220 V je úloha, ktorú budete musieť vyriešiť sami: premýšľajte hlavou a zostavte si vlastnú ochranu. Moderné domáce a počítačové zariadenia pracujú bezpečne od 190 do 240 V. Ak dôjde k niekoľkonásobnému zvýšeniu napätia a prudkému poklesu napätia, prepätie spôsobí zariadenie ničivé následky.
Najčastejšie príčiny prepätia:
- súčasné vypnutie / zahrnutie veľkého počtu zariadení;
- poškodenie 0-vodiča;
- úder blesku do elektrického vedenia;
- zlomenie drôtu vonkajším predmetom;
- porušenia schémy zapojenia v tieni.
Tento priemysel vyrába veľký zoznam zariadení, ktoré spoľahlivo poskytujú ochranu pred prepätím siete 220 V, domácich spotrebičov - pred poškodením a vysokými parametrami siete:
- Ak je pokles napätia zriedkavý, nainštaluje sa ILV (relé na monitorovanie napätia). ILV - zariadenie, ktoré vypne elektrický obvod, keď sa zmení potenciálny rozdiel, a zapne sa, keď sa parametre siete normalizujú, musí mať svoj vlastný výkon vyšší ako celkový výkon pripojeného zariadenia.
- DPN (snímač diferenčného napätia) sa spustí, keď sa zmení potenciálny rozdiel. DPN spôsobuje únik prúdu, je už detekovaný iným strojom - RCD, tiež odpojí sieť.
Regulátory napätia
Pre normálnu prevádzku elektrického zariadenia musí byť napätie udržiavané v rozsahu od 190 V do 240 V.Ochrana proti prepätiu nastane, keď sú prekročené prípustné parametre, napríklad zapríčinené zváračskými prácami vykonávanými v blízkosti domu alebo výskytom skratového prúdu v elektrickej domovej sieti. V takom prípade stabilizátor okamžite vypne elektrinu. Po stabilizácii siete ochranné zariadenie nezávisle dodáva napätie zariadeniam spotrebiteľa.
Prepäťové ochrany
Ak filter nedokáže zvládnuť rušenie, vypne vstavanú poistku napájanie. Prepäťová ochrana sa používa pre viacúrovňové domáce počítačové siete. Obvody prepäťovej ochrany poskytujú jednu z najjednoduchších, najlacnejších a najúčinnejších metód ochrany pred prepätím. Toto je zvyčajne spojené s nastaviteľným výstupom a chráneným obvodom alebo záťažou. SF fungujúce na základe tranzistora regulujú výstupný prúd a napätie. Ochranné zariadenie vypne zariadenie, keď napätie prekročí nastavenú hodnotu.
Ochrana proti prepätiu pomocou zvodičov prepätia
Búrky, kvázi stacionárne a prepínacie prepätia ovplyvňujú výkonnosť elektrických zariadení. Hlavnými ochrannými zariadeniami sú RV (zvodidlá) a zvodiče prepätia (nelineárne zvodiče prepätia). Spoľahlivosť ich práce závisí od:
- Výber počtu zariadení, ich parametrov a umiestnenia.
- Vnútorná prepäťová ochrana samotného zvodiča, ktorá nie je chránená pred týmto typom expozície.
- Testy by za normálnych podmienok nemali prejsť.
Svodiče prepätia (varistor) pozostávajú z rezistora a iskrovej medzery zapojených do série. Táto schéma pripojenia mení vlastnosti vo vlhkom prostredí, takže sú hermeticky uzavreté. Tento typ zvodiča pracuje ticho a nevytvára emisie plynov a plameňov.
Fenomén prepätia v našich sieťach nie je neobvyklý, napájacie systémy sú zastarané, pretože nie sú navrhnuté pre modernú vyššiu životnú úroveň spotrebiteľa. Nafúknuté zaťaženie spotreby elektrickej energie ničí opotrebované siete, v dôsledku čoho dochádza k častejšiemu poklesu napätia.
Aby som to zhrnul, malo by sa povedať, že spôsoby ochrany proti prepätiu sú samozrejme navrhnuté tak, aby chránili pred poškodením vysokonapäťovými zariadeniami a ľuďmi, ale neposkytujú 100% záruku. Počas búrky a prepínania udalostí v sieti je najlepšou ochranou vždy úplné odpojenie drahého zariadenia od siete.
