Способы защиты электрической сети квартиры или дома от скачков 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.

Как правильно защитить бытовую технику

Не стоит недооценивать важность защиты от скачков напряжения. Регулярные перепады в сети приводят в неисправное состояние электронику точного оборудования, выводят из строя реле и двигатели холодильников, морозильных камер

Часто даже способствуют сгоранию техники. Чтобы этого не случалось, нужно оборудовать дом надежными защитными приборами.

Реле контроля напряжения

Реле контроля напряжения трехфазное ZUBR 3F, 5А

Такая защита от повышенного напряжения позволяет мгновенно отключать все приборы от сети. Устройство контролирует параметры Вольт и при их резком повышении блокирует подачу питания к бытовой технике. После того как сеть стабилизирует свою работу, аппарат снова включается в работу и запускает технику.

Различают точечные реле (вилки и переходники), а также устройства по типу автомата для установки на DIN-рейку к распределительному щитку. В первом случае аппараты контролируют и защищают отдельные бытовые приборы. Так сказать, являются индивидуальными. Второй вариант — это надежный автомат защиты от перепадов напряжения в сети для всего дома.

Стабилизатор напряжения

Релейный стабилизатор напряжения

Такая защита по напряжению предполагает изменение параметров по Вольтам до тех пор, пока они не будут приведены к нормальному состоянию. К примеру, стиральная машина или телевизор, подключенные через стабилизатор, работают всегда на одном напряжении. Если аппарат улавливает резкий скачок, то пропускает к бытовой технике лишь нормальный показатель 220-230 В.

Главные технические параметры стабилизаторов — время реакции на скачок, точность стабилизации, диапазоны входного напряжения и уровень издаваемого шума.

Все устройства такого типа делят на несколько видов:

  • Релейные. Самые дешевые виды стабилизаторов. Имеют низкий уровень мощности. Если и используются до сих пор, то на отдельные бытовые устройства.
  • Электромеханические (их еще называют сервоприводными). Рабочие характеристики подобных аппаратов мало отличаются от стабилизаторов релейных. Единственная разница между первыми и вторыми – чуть более высокая цена.
  • Электронные. Подобные устройства собирают на базе симистора или тиристора. Такие стабилизаторы отличаются хорошей мощностью, долговечностью, точностью реакции на скачки напряжения. При максимально быстром своем действии электронные устройства обеспечивают надёжную защиту от перепадов напряжения.
  • Электронные двойного преобразования. Подобные стабилизаторы — самые дорогие из всех. При этом они хорошо защищают как отдельные бытовые приборы, так и всю электросеть в доме. Выделяют одно- и трехфазные устройства. Первые применяют в быту. Вторые — на крупных промышленных, коммерческих объектах. Стабилизаторы двойного преобразования способны сглаживать резкие перепады в диапазонах от 90 до 380 Вольт с отменной точностью.

ИБП (источник бесперебойного питания)

Источник бесперебойного питания (ИБП) APC Back-UPS CS 650VA/400W

Главная задача ИБП — не защита от высокого напряжения, а обеспечение автономного резервного электроснабжения при резких и непродолжительных отключениях энергии. Подобные аппараты особенно нужны в частных домах, если в поселке остро стоит проблема частого отключения света.

Есть также разновидность источника бесперебойного питания с функцией стабилизатора. Если случится резкий высокий скачок напряжения, такой ИБП способен мгновенно переключиться на резервное питание и выровнять параметры Вольт в сети до оптимальных.

Датчик перепадов напряжения

Сетевой фильтр MOST EHV 2м (белый)

Это небольшое устройство, так же как и реле, контролирует скачки напряжения в сети. Но его монтируют сразу с УЗО (устройством защитного отключения). Если датчик выявляет нарушение сетевых параметров, он провоцирует утечку тока. В этом случае УЗО обнаруживает её и отключает питание на дом в аварийном режиме.

Стабилизатор

Никакие подготовительные меры не способны на 100% защитить стиральное оборудование от повреждений. Если скачок напряжения в электросети произойдет, о счастливом исходе можно будет говорить лишь в 70% случаев. В оставшихся 30% ситуаций придется чинить дорогостоящую бытовую технику.

Подбирать стабилизатор напряжения нужно очень внимательно

Здесь важно не переплатить продавцу и одновременно обеспечить безопасность стиральной машинке

При выборе особое внимание уделяйте мощности блока. Показатель должен быть достаточным для обеспечения необходимым питанием всей подключенной к нему техники

Рассчитайте минимальную нормативную мощность стабилизатора заранее, при подсчетах нужно не забыть учесть небольшой «запас мощности» — около 20% к общему значению.

Алгоритм действий, к которому можно прибегнуть при расчете мощности стабилизатора, достаточно прост:

  • подумайте, сколько приборов, помимо стиралки, будут защищены посредством приобретаемого стабилизатора;
  • изучите инструкцию для каждой единицы оборудования, найдите в руководстве величину потребляемой техникой мощности;
  • сложите все найденные значения (к примеру, вы зафиксировали число около 3,5 кВт);
  • прибавьте небольшой запас, в размере 20% от полученной суммы.

В нашем случае, мощность потенциального стабилизатора не может быть менее 4,2 кВт (3,5*1,2 = 4,2). При покупке защитного элемента округлять значение, полученное путем расчетов, можно исключительно в большую сторону.

Еще одним критерием, на который стоит обращать внимание при выборе стабилизирующего элемента – число фаз. Приобретая средство защиты для стиральной машины и прочей бытовой техники, покупатели задаются вопросом, какой стабилизатор подойдет, однофазный или трехфазный

Это зависит от проводки каждого конкретного дома, в большинстве случаев электросеть многоэтажек однофазная, но бывают и исключения.

Поэтому изучите электрощиток, на счетчике всегда помечено, сколько фаз имеет электропроводка. Если она одна, то стабилизатор понадобится однофазный, если три, то можно приобрести как один трехфазный защитный элемент, так и три однофазных. Однако при подключении сразу нескольких стабилизаторов без помощи профессионального электрика не обойтись.

УЗО убережет стиральную технику от сильных скачков напряжения, выходящих за границы работы стабилизатора. При неимении опыта работы с электропроводкой, лучше доверить установку защитных устройств мастеру.

Защита от перепадов напряжения стиральной машины, холодильника...Защита от перепадов напряжения стиральной машины, холодильника…

Поделитесь своим мнением — оставьте комментарий

Причины возникновения и опасность скачков напряжения

В момент перепада напряжения в электрических сетях его амплитуда изменяется на короткий промежуток времени. После этого она быстро восстанавливается с параметрами, приближенными к начальному уровню.

Подобный импульс электрическим током продолжается буквально в течение нескольких миллисекунд, а его возникновение обусловлено следующими причинами:

  • Грозовые разряды. Вызывают скачки напряжения до нескольких киловольт, которые не сможет выдержать ни один прибор. Подобные перепады нередко становятся причиной отключения сети и пожара.
  • Перенапряжение, вызываемое процессами коммутации, когда подключаются или отключаются потребители с высокой мощностью.
  • Явление электростатической индукции при подключении электросварки, коллекторного электродвигателя и другого аналогичного оборудования.

Опасность последствий от перенапряжений наглядно отражается на рисунке, где грозовой и коммутационный импульсы существенно отличаются от номинального сетевого напряжения. Изоляционный слой в большинстве проводов рассчитан на значительные перепады и пробоев обычно не случается. Часто импульс действует очень недолго и напряжение, проходя через блок питания и стабилизатор, просто не успевает подняться до критического уровня.

Иногда слой изоляции сети 220 В может не выдержать возрастающего напряжения. В результате случается пробой, сопровождающийся появлением электрической дуги. Для потока электронов образуется свободный путь в виде микротрещин, а проводником служат газы, наполняющие микроскопические пустоты. Этот процесс сопровождается выделением большого количества тепла, под действием которого токопроводящий канал расширяется еще больше. Из-за постепенного нарастания тока, срабатывание защитной автоматики немного запаздывает, и этих нескольких мгновений вполне хватает, чтобы вывести из строя в частном доме всю электропроводку.

Особую опасность представляют повышенное и пониженное напряжение, находящееся в таком состоянии долгое время. В основном это происходит по причине аварийных ситуаций, которые требуется устранить, чтобы ток пришел в норму. Других способов нормализации и каких-либо специальных приборов, защищающих от этого явления, не существует.

Как уберечься

В быту используются два типа устройств для защиты электроприборов.

Реле контроля напряжения

Недорогое, компактное устройство. Оно не устраняет колебаний напряжения, а работает как предохранитель, автоматически отключая приборы при перепадах напряжения. Такие реле полностью обесточивают проводку и возобновляют подачу электричества при стабилизации напряжения (проверка напряжения происходит автоматически раз в несколько секунд). Подбираются в зависимости от мощности защищаемых приборов.

Выбирать реле напряжения необходимо с 20 – 30% запасом по мощности. То есть, если автомат на счетчике рассчитан на 25 А, рекомендуется установить реле напряжения на 32 А или 40 А.

В зависимости от типа используемой электросети реле бывают одно-, двух- и трехфазные.

По способу установки бывают:

Розеточные. Устанавливается непосредственно в розетку и зачастую используется для защиты одного прибора. Разновидностью являются реле-удлинители с несколькими розетками.

Цена – от 300 грн.

Щитковые. Предназначены для установки в распределительном шкафу на DIN-рейки. Такие реле могут защитить не только несколько приборов, но и весь дом или квартиру.

Цена – от 335 грн.

Для удобства эксплуатации и надежности защиты реле контроля напряжения могут оснащаться дополнительными функциями:

  • дисплей – наглядно отображает параметры напряжения;
  • регуляторы верхнего и нижнего предела напряжения – позволяют настроить реле под конкретный прибор;
  • таймер – можно задать время включения прибора после его принудительного отключения реле, позволит сохранить настройки (стиральная машина, кондиционер) или исключит частое включение/выключение приборов с компрессорами (холодильник, морозильная камера, кондиционер).

Стабилизаторы напряжения

Они стоят стоят дороже, чем реле, и занимают больше места. А также греются, поэтому требуют дополнительного пространства для охлаждения. При этом в отличие от реле стабилизатор нормализует напряжение до 220 В, а при критическом еще и отключит подачу электричества. После стабилизации напряжения устройство возобновит подачу тока.

Бытовые стабилизаторы делятся на две категории:

  • сетевые – рассчитаны на одно или несколько отдельных устройств и подключаются к обычной розетке;
  • магистральные – используются для питания всех энергопотребляющих устройств в помещении (в том числе могут подключаться осветительные приборы). Они подключаются непосредственно к электромагистрали и имеют мощность 4 кВт и выше.

При покупке стабилизатора нужно учитывать суммарную нагрузку от подключенной к нему техники. Для правильного подсчета необходимо учитывать полную мощность электроприборов (активную и реактивную), которая исчисляется в ватт-амперах (ВА) и указывается в инструкции к технике.

В сетях с номинальным напряжением 220 В  применяется однофазный стабилизатор. В сетях 380 В – один трехфазный или три однофазных.

Эти устройства надежно защищают технику, сглаживают перепады, при этом электроприборы продолжают работать даже при напряжении в сети 180-250 В (в зависимости от модели).

Основная масса стабилизаторов – напольные, хотя есть и модели, которые можно крепить на стены.

Настройка реле напряжения Зубр R116у

Первоначальные (заводские) настройки пределов срабатывания таковы:

  • Umin=198В
  • Umax=242В

В общем выставлены рекомендуемые пределы + — 10% от считающегося стандарта в 220В. Хотя по новым правилами (ГОСТ 29322-2014) на сегодня стандарт это 230В! 

При первом включении и нормальной работе реле — горит зеленый светодиод и на табло отображаются показания напряжения в розетке.

Если вас не устраивают заводские настройки можете выставить свои значения пределов. Нажав на кнопку плюс, устанавливайте верхний порог напряжения, нажав на кнопку минус — нижний.

Быстрое нажатие средней кнопки покажет из-за какого напряжения (повышенного или пониженного) реле отключилось в последний раз.

Чтобы установить время АПВ (повторного включения) 2 раза нажмите на среднюю кнопку. После этого кнопочками + и — увеличивайте или уменьшайте время в секундах от 3 до 600.

Реле контроля напряжения Zubr R116y имеет функцию отключения нагрузки без вынимания вилки прибора из розетки. Для этого длительно нажмите на среднюю кнопку (до 6 секунд) появится надпись OFF и реле вместе с нагрузкой выключится. Чтобы ее включить повторите ту же самую процедуру.

Еще одним плюсом реле можно считать возможность подкорректировать показания напряжения, которые отображаются на дисплее. Если вы уверены что ваш вольтметр или мультиметр показывает правильные значения, а реле на несколько вольт «врет», то можно эти значения подогнать под правильные. Нажимаете на среднюю кнопку 9 секунд (пока не появится надпись ПоП), и далее кнопками + и — подгоняете вольтаж под нужный результат.

Когда на экране неожиданно высветилась надпись ПРГ не пугайтесь — это сработала защита от перегрева. Скорее всего в розетке был плохой контакт. Из-за него реле начало греться, а так как в нем стоит защита от перегрева при температуре контактов более 80С, она и сработала, предотвратив пожар. Для дальнейшей работы реле должно остыть до температуры в 60С, и нажав любую из кнопок, оно запустится вновь.

Стоимость реле напряжения Zubr R116y в интернет магазинах начинается от 1400 рублей.

Подводя итог можно сделать вывод, что если вам необходима защита от перенапряжения для какого-нибудь отдельного устройства, реле напряжения в розетку это лучший вариант. Никаких затрат на вызов электрика, никаких переделок с проводкой.

А вот если одновременно нужна защита для нескольких электроприборов (холодильник, телевизор, компьютер, кондиционер), то тут уже нужно смотреть в сторону стандартного реле устанавливаемого в щитке, так как этот вариант обойдется в несколько раз дешевле.

Ограничители перенапряжения (ZUBR) RBUZОграничители перенапряжения (ZUBR) RBUZ

Принцип работы защитных устройств

Для защиты от электроимпульсов, возникающих под действием молнии, устанавливается грозозащитный разрядник вместе с УЗИП. А обезопасить линию от потока электронов, параметры которого не соответствуют рабочим характеристикам сети, можно с помощью специальных датчиков, а также реле перенапряжения.

Следует сказать, что как ДПН, так и реле по принципу действия и назначению отличаются от стабилизатора.

Задача этих элементов состоит в том, чтобы прекратить подачу электроэнергии в случае превышения величиной перепада максимального порога, указанного в техническом паспорте средства защиты или выставленного регулятором.

После нормализации параметров электрической линии происходит самостоятельное включение реле. ДПН для защиты линии следует устанавливать только в паре с устройством защитного отключения. Его задача заключается в том, чтобы при обнаружении неполадок вызвать утечку тока, под воздействием которой сработает УЗО.

Наглядно про реле напряжения на видео:

Реле напряжения. Защита от перепадов (скачков) напряжения.Реле напряжения. Защита от перепадов (скачков) напряжения.

Недостаток такой схемы заключается в необходимости ее ручного включения после того, как напряжение придет в норму. В этом плане выгодно отличается стабилизатор напряжения. Это устройство предусматривает регулируемую временную задержку токоподачи, если происходит его срабатывание под воздействием чрезмерного напряжения. Стабилизатор часто используют для подключения кондиционеров и холодильных аппаратов.

Причины скачков напряжения в сети

  1. Проблема часто встречается в домах со старой электропроводкой. Если в доме подключается два мощных электроприбора, то это приводит к падению тока в сети. При резком отключении такой техники произойдет всплеск в сети.
  2. Нарушение работы трансформаторной подстанции. Оборудование, которое используется на этих подстанциях уже на износе. Стоит учитывать, что такие подстанции работают с перегрузкой, поэтому сбои в работе не редкость.
  3. Обрывы и замыкания на линиях электропередач, которые установлены давно и не обновляются уже много лет.
  4. Обрыв «нуля» – самая опасная авария, что приводит к перенапряжению. Ежегодно тысячи людей несут ущерб по этой причине. Такая авария приводит к тому, что приборы включенные в розетку горят как спички.
  5. Ослабление заземления, которое играет важную роль в безопасности приборов. В случае обрыва этого провода проявление скачков тока проявляется сильнее.
  6. Электрооборудование, смонтированное на станции рассчитано на определенное количество нагрузки.
  7. Плохое качество монтажа и материалов электрической разводки, слабый контакт.
  8. Включение в сеть промышленного оборудования.
  9. Некорректная работа регулирующего оборудования приводит к скачкам в сети.
  10. Попадание молнии в линию электропередач (случается редко). Большого импульса вполне достаточно для серьезного скачка напряжения.
  11. Например, произошел обрыв трамвайной линии и провод оказался на линии обычных электропередач – серьезная причина скачка в сети.
  12. Если сварочный аппарат подключить на вход проводов, то удастся миновать защиту, но в то же время скачок в сети гарантирован.

Выбор РН

Выбирая реле, чтобы защитить домашнюю сеть, достаточно знать номинал электрического тока, который способен пропускать через себя вводной автоматический выключатель. Если, к примеру, пропускная способность выключателя равна 25А (что соответствует потребляемой мощности – 5,5 кВт), то рабочие характеристики РН должны быть на ступень выше – 32А (7 кВт). Если выключатель рассчитан на 32А, то реле должно выдерживать ток в 40 – 50А.

Я для такого случая взял реле на 40 А, при вводном автомате 25/32 (стоит первый, но уставка увеличится).

Некоторые люди выбирают марку РН, опираясь на суммарную потребляемую мощность. Это не совсем правильно. Ведь реле, способное выдерживать ток в 32А, может спокойно работать как при нагрузке в 7 кВт, так и при гораздо большей мощности потребления. Только во втором случае в рабочую схему РН необходимо встраивать специальный магнитный контактор. Но об этом в следующем разделе.

Способы защиты от перенапряжений в электрических сетях

Перенапряжение – это ненормальный режим работы в электрических сетях, который заключается в чрезмерном увеличении значения напряжения выше допустимых значений для участка электрической сети, который является опасным для элементов оборудования данного участка электрической сети.

Изоляция оборудования электроустановок рассчитана на нормальную работу при определенных значениях напряжения, в случае наличия перенапряжения, изоляция приходит в негодность, что приводит к повреждению оборудования и представляет опасность для обслуживающего персонала или людей, которые находятся в непосредственной близости к элементам электрических сетей.

Перенапряжения могут быть двух видов – природными (внешними) и коммутационными (внутренними). Природные перенапряжения – это явление атмосферного электричества. Коммутационные перенапряжения возникают непосредственно в электрических сетях, причинами их проявления могут быть большие перепады нагрузки на линиях электропередач, феррорезонансные явления, послеаварийные режимы работы электрических сетей.

Способы защиты от перенапряжений

В электроустановках для защиты оборудования от возможных перенапряжений применяют такое защитное оборудование, как разрядники и ограничители перенапряжения нелинейные (ОПН) .

Основным конструктивным элементом данного защитного оборудования является элемент с нелинейными характеристиками. Характерная особенность данных элементов заключается в том, что они изменяют свое сопротивление в зависимости от приложенного к ним значения напряжения. Рассмотрим вкратце принцип работы данных защитных элементов.

Разрядник или ограничитель перенапряжения присоединяется к шине рабочего напряжения и к контуру заземления электроустановки. В нормальном режиме, то есть, когда сетевое напряжение находится в пределах допустимых значений, разрядник (ОПН) имеет очень большое сопротивление, и он не проводит напряжение.

В случае возникновения перенапряжения на участке электрической сети сопротивление разрядника (ОПН) резко падает, и данный защитный элемент проводит напряжение, способствуя утечке возникшего скачка напряжения в заземляющий контур. То есть на момент перенапряжения разрядник (ОПН) осуществляет электрическое соединение провода с землей.

Разрядники и ОПН устанавливаются для защиты элементов оборудования на территории распределительных устройств электроустановок, а также в начале и в конце линий электропередач напряжением 6 и 10 кВ, которые не оборудованы грозозащитным тросом.

Для защиты от природных (внешних) перенапряжений на металлических и железобетонных конструкциях открытых распределительных устройств устанавливают стержневые молниеотводы . На высоковольтных линиях напряжением 35 кВ и выше применяют грозозащитный трос (тросовый молниеотвод), который располагается в верхней части опор линий электропередач на всей их протяженности, соединяясь с металлическими элементами линейных порталов открытых распределительных устройств подстанций. Молниеотводы притягивают атмосферные заряды на себя, тем самым предупреждая их попадания на токоведущие части электрооборудования электроустановок.

Для обеспечения надежной защиты оборудования электроустановок от возможных перенапряжений, разрядники и ограничители перенапряжений, как и все элементы оборудования, должны проходить периодические ремонты и испытания. Также необходимо в соответствии с установленной периодичностью проверять сопротивление и техническое состояние заземляющих контуров распределительных устройств.

Перенапряжения в низковольтных сетях

Явление перенапряжений также характерно и для низковольтных сетей напряжением 220/380 В. Перенапряжения в низковольтных сетях приводят к выходу из строя не только оборудования данных электрических сетей, но и электроприборов, которые включены в сеть.

Для защиты от перенапряжений в домашней электропроводке используют реле напряжения или стабилизаторы напряжения, источники бесперебойного питания, в которых предусмотрена соответствующая функция. Также существуют модульные устройства защиты от импульсных перенапряжений, предназначенные для установки в домашний распределительный щиток.

В низковольтных распределительных устройствах предприятий, электроустановок, ЛЭП для защиты от перенапряжений применяют специальные ограничители перенапряжений по принципу работы схожие с высоковольтными ОПН.

Элементы защиты РЭУ

Для локальной защиты элементов РЭУ от импульсных перенапряжений в основном применяются три типа приборов : газоразрядные трубки (ГРТ), металл-оксидные варисторы (МОВ) и кремниевые ограничители напряжения (ОН). Каждый из них имеет свои достоинства и недостатки. В частности, ГРТ способны шунтировать импульсы огромной энергии, но требуют значительного времени включения. То есть не могут защитить от импульсов короткой длительности. МОВ способны рассеять значительную энергию, однако характеризуются чрезмерной величиной коэффициента перекрытия: отношения импульсного напряжения ограничения к статическому напряжению рабочего состояния схемы. К тому же МОВ подвержены определенной деградации (рост тока утечки) со временем. Кремниевые ОН отличаются высокой скоростью включения — наносекунды и менее, практически не подвержены деградации при использовании их в режимах, рекомендуемых руководством по применению полупроводниковых приборов , однако способны шунтировать относительно ограниченное количество энергии. Поэтому зачастую применяют комбинированные устройства защиты, использующие лучшие качества каждого из этих типов защитных элементов, и представляющие собой комбинацию включения различных групп активных элементов защиты (разрядников, полупроводниковых ограничителей напряжения, варисторов, малоемкостных импульсных диодов и т. д.) и пассивных элементов (помехоподавляющих фильтров и конденсаторов), размещенных в едином корпусе.

Однако в большинстве приложений предпочтительно и вполне достаточно применение кремниевых ограничителей напряжения (ОН) — transient voltage suppressors. В частности, для защиты интегральных микросхем от электростатического разряда, отличающегося исключительно малым временем нарастания импульса — от 0,7 до 1 нс и длительностью импульса в пределах 30–60 нс.

Пределы срабатывания

Обычно выставляются пределы от 195 до 245 Вольт. И пока напряжение не выйдет за эти границы, реле будет исправно работать.

Например, если на входе в дом у вас будет 196 Вольт, то и в розетках после реле также будет 196 Вольт. А используя стабилизатор вы будете всегда иметь полноценные 220В.

И только после превышения напряжения этих величин (меньше 195В), реле отключится и обесточит аппаратуру, тем самым защитив ее от выхода из строя. Как только напряжение станет 195В, после определенной задержки времени, которую вы сами выбираете в настройках, реле включится и вновь подаст эти самые 195В в розетку.

Стоит напряжению буквально через 1 секунду опять упасть до нижнего предела, все повторится заново. То же самое происходит при изменении по верхнему пределу. Выставляете 245В, напряжение подскакивает до 250В — реле отключается и включается только после его нормализации.

Еще раз повторяю — пределы в большинстве марок реле вы выставляете самостоятельно. У каждого производителя они разные. Более подробно с ними можно ознакомиться в статье — Реле напряжения 220в для дома

Как вы понимаете, если у вас такие скачки напряжения происходят очень часто, и вы решили защититься от них с помощью реле — все это время вы попросту будете сидеть без света. Такова цена вашей защиты.

Поэтому в таких случаях лучше всего вместо реле контроля напряжения ставить стабилизатор.

Если же вы хотите просто перестраховаться и у вас проблем со светом практически нет, или они бывают не часто — тогда выбирайте установку реле напряжения. Это будет гораздо экономичный и более выгодный вариант. Разница в ценах реле и стабилизаторов очень существенна. 

Кремниевые ограничители напряжения

Для защиты цепей постоянного тока от импульсов ЭП по напряжению применяются полупроводниковые ограничители напряжения, или стабилитроны с несимметричной вольт-амперной характеристикой (рис. 1а). Несимметричность ВАХ обеспечивает защиту от импульсных ЭП определенной полярности на разных потенциальных уровнях. Пороговое напряжение этих приборов ниже напряжения ограничения, что обеспечивает их автоматическое отключение от цепи постоянного тока после прохождения импульса ЭП. Время включения этих приборов меньше времени самых быстрых переходных процессов, что также определяет предпочтительность их применения в цепях постоянного тока.

Отличие защиты цепей питания переменного тока от цепей постоянного тока — в необходимости использования ограничителей напряжения с симметричной ВАХ (рис. 1б).

Для защиты информационных цепей и цепей переменного тока высокой частоты применяются так называемые малоемкостные ограничители напряжения (рис. 1в), в конструкции которых предусматривается встроенный высоковольтный диод с емкостью не более 100 пФ.

В мире выпускается множество типов кремниевых ограничителей напряжения, различающихся по напряжению пробоя (от 0,7 до 3100 В), рассеиваемой импульсной мощности (от 0,15 до 600 кВт), а также по исполнению — симметричные и несимметричные, в металлостеклянных и пластмассовых диодных корпусах, диодных, транзисторных и микросхемных корпусах для поверхностного монтажа, малоемкостные, малоиндуктивные и пр. Объемы продаж ОН ведущими странами — США, Японией, Германией, Францией, Голландией, Китаем — исчисляются сотнями миллионов долларов .

Ограничители напряжения, рассчитанные на напряжения пробоя от 6 до 400 В, способные «срезать» паразитные электромагнитные импульсы с мощностью до 15 кВт, разработаны в различном конструктивном исполнении и выпускаются рядом известных фирм: Thomson CSF, Motorola, General Semiconductors Industries, Inc., Simens и др. .

История развития ОН начинается с создания первых приборов этого класса фирмой General Semiconductors Industries, Inc. (США): в 1968 г. спроектировано устройство для подавления импульсов перегрузки, наводимых грозовыми разрядами в системах дальней связи, в 1969 г. — для подавления переходных процессов в самолетной аппаратуре, в 1974 г. разработана серия приборов для защиты интегральных микросхем, в 1971 г. — симметричные ОН. С 1971 г. ОН используются в военных целях, в 1972 г. они применены для защиты от ЭМИ ядерного взрыва.

По функциональному назначению из массива ОН, созданных зарубежными фирмами, можно выделить несколько самостоятельных видов :

  • ОН общего применения с напряжением пробоя (Uпроб) от 0,7 до 3100 В и мощностью (Ри) от 0,15 до 600 кВТ.
  • Малоемкостные ОН с емкостью менее 100 пФ, что позволяет использовать их для защиты линий связи с частотой до 100 МГц. Минимизация емкости ОН достигается за счет встроенного в конструкцию ОН малоемкостного высоковольтного (Uпроб~1000 В) диодного кристалла. Простое последовательное включение для этой цели ограничителя напряжения и высоковольтного корпусного диода приводит к возрастанию индуктивного сопротивления.
  • Безиндуктивные ОН. Особенно эффективны для защиты от перенапряжений с наносекундной длительностью фронта импульса перегрузки. Исключение собственной индуктивности в такого типа ОН достигается за счет применения в конструкции так называемых контактов Кельвина.
  • «Матричные» ОН в микросхемных корпусах.

Справится ли сетевой фильтр?

Базовым средством защиты любой техники, питающейся от электричества, является сетевой фильтр. Этот элемент встраивается на заводе при сборке стиралки, непосредственно в корпус агрегата. При серьезном скачке фильтр может прийти в негодность, однако он убережет от поломки прочие, более дорогие детали автомата. Принцип действия сетевого фильтра прост: он пропускает через себя лишь колебания с частотой 50гГц, более частые или редкие волны блокируются элементом.

Еще одна функция сетевого фильтра – удержание и передача на заземление обратных волн тока, создаваемых при работе асинхронного электродвигателя. Благодаря такой процедуре прочие комплектующие стиралки относительно надежно защищены от поражения током. Если бы в стиральной машинке отсутствовал сетевой фильтр, то многие детали очень часто подвергались бы «атаке электрическими волнами». Речь идет о следующих элементах:

  • нагревателе;
  • асинхронном движке;
  • главном управляющем модуле;
  • панели управления техникой.

Фильтрующий элемент уберегает комплектующие не только от высоких колебаний электросистемы, но и от низких. При неисправности детали, зачастую, происходит полная блокировка работы стиралки. Использовать стиральную машину с вышедшим из строя сетевым фильтром небезопасно и неправильно.

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
Добавить комментарий