Защита ламп. Блок защиты, схема от перегорания всех видов ламп

Осветительные лампы имеют небольшую долговечность, что является проблемой в современном мире. Во время включения питания ламп происходит выход их из строя, что является актуальной проблемой.
Нить накаливания в холодном виде образует небольшое сопротивление. Оно слишком уменьшено, чем сопротивление раскаленной нити электротоком. Мы зажигаем свет, то нить лампы в холодном состоянии, и значение тока существенно выше номинала, поэтому она имеет свойство перегорать.

Лампы в светильниках и люстрах перегорают по различным причинам. Если она одна, то это уже лучше. Можно сэкономить на покупке лампочек, если знать основную причину. Кроме экономии у вас не выйдет из строя светильник, или того хуже, не случится пожар в доме.

Существует множество разных вариантов модуля защиты ламп. Некоторые способы защиты ламп разберем на примерах в материалах из жизни.

Полная защита осветительных ламп

Предлагаемый блок защиты ламп служит для продления срока службы ламп накаливания и от преждевременного выхода из строя накаливающей нити при резкой подаче напряжения при эксплуатации ламп. Данный способ особенно подойдет для ламп, расположенных в труднодоступных местах (рекламные щиты, столбы для освещения). Этот прибор хорош и дома, так как в квартире нередко перегорают лампы. Установив это устройство, решается проблема частой замены ламп в связи с выходом их из строя.

Устройство защиты осветительных ламп создает медленный разогрев нити в течение нескольких секунд при включении света. Если напряжение внезапно отключится на короткое время, а затем снова включится, то процесс плавного нагрева нити повторится после вновь поданного напряжения. Происходит стабилизация питания, наибольшее значение его уменьшается до 220 вольт. Блок защиты ламп обладает минимальным временем реагирования на скачки напряжения – несколько миллисекунд. Контроллер управления имеет защиту.

Модуль защиты ламп выдерживает ток импульса 140 ампер, что дает возможность не ставить предохранитель, и быть уверенным в надежности системы и защите ламп.

Схема устройства:

Резистор для подстройки на 300 кОм изображен условно. При применении точных деталей он не нужен. В нашем случае R7 и R8 объединяются в одно сопротивление значением 1,15 мОм. Конкретное значение определяется выходом «Тест». Прибор подключается к сети с точным напряжением 220 вольт переменного тока, и регулировкой резистора ставится логическая единица на выходе «Тест». Для выбора порога стабильного напряжения меньше, чем 220 вольт, эту процедуру проводят при напряжении 215 вольт.

Мощностные характеристики ламп должны иметь границы наибольшим током триака ВТ139-600. Нельзя допустить ток выше 16 ампер. Прибор сочетается с лампами до 3,5 кВт мощности при условии, что триак будет установлен на радиаторе для теплоотвода. Без радиатора можно подсоединять лампы до 300 ватт. Для подключения к прибору ламп нагрузкой более 3500 ватт применяют триак мощнее.

Дроссель для подавления помех в схеме питающей цепи не предусмотрен, так как помехи могут поступать наружу от прибора только тогда, когда разогрев спирали ламп во время пуска за 2,5 секунды превышено напряжение питания сети более 220 вольт. Это незначительно, и триак после разогрева при малом напряжении открывается. Чтобы устройство стоило недорого, это можно не учитывать. Если необходимо полностью сделать защиту от помех радиоволн, то монтируют дроссель большой мощности между нагрузкой и вторым выводом, в этом нет особых проблем.

Контроллер схемы можно заменить другим, подходящим по параметрам. Также поступают и с триаком, подобного типа, подобранным по току нагрузки. Управляющий ток триака не рекомендуется подбирать выше 50 миллиампер. Защита ламп обеспечена.

Блок защиты ламп накаливания и галогенных

Он представляет собой конденсатор мощностью до 200 Вт. Существуют схемы защиты галогенных ламп и с большей мощностью. Он защищает лампы, плавный разогрев нити накаливания, что значительно замедлит процесс износа, увеличит срок службы.

Продемонстрируем его подключение на практике, на лампах накаливания и галогенных лампах. На энергосберегающие лампы он никак не действует.

Для сравнения результатов сначала подключим без блока защиты. Лампа зажигается мгновенно. Теперь подключим блок защиты ламп. Он подключается на фазовый провод. Для определения фазы пользуемся индикаторной отверткой. Подключаем блок с помощью зажимных клемм.

Данный блок предназначен для работы с трансформаторами и с понижающими катушками. Он не рассчитан на работу с люминесцентными лампами, электромоторами и подобными механизмами, приборами подобными ему.

Подключаем сеть, примерно две секунды лампа зажигается, очень плавный пуск. От резкого включения лампа не лопнет, и будет служить дольше.

Для сравнения подключим галогенную лампу. Вставляем лампу в патрон, подключаем к сети. Подключение защиты галогенных ламп получается аналогичным. Такой розжиг можно использовать там, где есть нить накаливания.

Еще можно поставить термистор. Деталь копеечная, но работает надежно, помех не создает. Нужно брать термистор большого размера для более медленного нагрева, с сопротивлением выше 0,5 кОм. Его можно легко встроить внутрь любого корпуса, выключателя. На выводы надевается изоляция, она не плавится, так как температура небольшая.

Обычные лампочки накаливания со спиралью лучше подключать на меньшее напряжение (180-200 В). Если напряжение 240 вольт, то можно две лампы соединить последовательно.

Галогеновые лампы любят постоянное точное напряжение, поэтому их необходимо подключать к стабильному напряжению, и сделать плавный пуск (блок защиты ламп).

Как сберечь лампы от перегорания?

Лампы бывают энергосберегающие, спиральные, диодные. Они часто сгорают, а мы не знаем почему, что происходит. Нужно понять, почему это происходит. Они сгорают из-за того, что существуют старые пылесосы, стиральные машины, моторы во дворе, у соседей есть старая техника. Люди ей пользуются, и при запуске этой техники происходит резкий скачок импульсной силы тока. Мотор взял на себя ток, запустился, затем идет резкий скачок в сеть, возникает большая сила тока.

Во время выплеска большой силы тока происходит сгорание ламп. Чтобы не было этой проблемы, продаются модули защиты ламп — сетевые фильтры. В нем находится варистор. Устройство защиты светодиодных ламп рассчитано на силу тока в 100 ампер. При резком скачке напряжения и силы тока варистор гасит эти скачки. В сетевом фильтре стоит один обыкновенный варистор, который стоит копейки.

Французские фильтры имеют два варистора, и стоят они дорого. За эти деньги можно купить несколько сотен варисторов. Для этого каждый может сделать такой фильтр. Иногда умельцы ставят варисторы прямо в корпус розетки. Если варистор будет стоять в другой комнате, то он не поможет для лампочки на кухне или в коридоре.

Поможет варистор, который находится ближе от этого объекта.

Конструкция патрона – причина перегорания ламп

Одной из причин перегорания ламп является конструкция патрона. На контактах колодки нет пружинящего эффекта.

Средний контакт патрона пружинит, а боковые контакты просто упираются. Нужно немного подогнуть усики, сделать так, чтобы они пружинили. Простые колодки намного надежнее. В них боковые усы пружинят, им ничто не мешает, лампы в них перегорают реже. Боковые ступеньки под контактами можно просто откусить плоскогубцами. Теперь у боковых контактов появился ход и хороший пружинящий эффект. Защита ламп сделана, они перестают перегорать.

Вечная лампа накаливания

Для изготовления понадобится лампа, цоколь от другой лампы накаливания, предварительно снятый и очищенный, два диода Д226, инструменты (кусачки, плоскогубцы), надфиль, паяльные принадлежности. Подключение через диод позволяет повысить срок в разы. Исходя из опыта, можно сказать, что в подвале у меня лампочка такой конструкции работает исправно уже несколько лет.

В качестве диода применяется любой, на напряжение не менее 350 В. Учитываем силу тока, которая должна быть, не менее 0,5 А. Можно использовать диоды Д245, а в нашем случае Д226. Такие диоды использовались в старых советских телевизорах, в любой старой радиотехнике. Их можно купить в магазине радиодеталей, стоят они копейки. Схема подключения лампы через диод простая, но создает хорошую защиту.

Берем диод и откусываем один вывод корпуса под корень. Второй вывод в виде трубочки тоже откусываем.

В трубочку вставляем проволочку и запаиваем. Получается так:

Теперь наш диод без проблем влезет в цоколь. Берем паяльник и припаиваем диод к цоколю лампы:

Теперь берем цоколь и надеваем его, и опаиваем конец провода. Лишнюю часть провода откусываем. Зафиксируем в 3-4 местах два цоколя между собой паяльником.

Вечная лампочка готова. Единственный недостаток этой лампочки – мерцающий свет. Для подъезда или подвала мерцание не играет важной роли.

Принцип диода можно применить, поставив диод не в лампочке, а в выключателе или в светильнике. Этот способ будет полезен тем, кто не особо дружит с электричеством.

Можно использовать такую схему подключения лампы накаливания:

Пишите комментарии, дополнения к статье, может я что-то пропустил. Загляните на карту сайта, буду рад если вы найдете на моем сайте еще что-нибудь полезное.

Поделиться ссылкой:

Блок защиты для светодиодных ламп 220В

Главная и, пожалуй, единственная причина выхода из строя обыкновенных ламп накаливания, галогенных и люминесцентных лампочек – перегорание спирали. С точки зрения физики этот процесс легко объясним. С раскалённой спирали постоянно испаряются атомы вольфрама.

В обыкновенных лампах быстрее, в галогенных – медленнее. После выключения часть испарившихся атомов оседает назад на спираль, часть на колбу. Как следствие неравномерного оседания, со временем образуются истончённые участки. А что приводит в негодность светодиодные лампы?

Почему лампы перегорают?

Все лампы со спиралью накаливания работают по принципу термоэлектронной эмиссии, то есть при прохождении тока спираль раскаляется, излучая свет видимой части спектра. Интенсивность тепловыделения обратно пропорциональна толщине проводника, соответственно истончённые зоны спирали нагреваются значительно сильнее, теряя прочность. На этих участках и происходят разрывы.

В качестве методов борьбы с этой «болезнью» разработано множество схем плавного розжига спирали, что действительно способно значительно увеличить срок её службы. Все эти схемы относятся к устройствам защиты.

Наряду с устройствами защиты ламп со спиралью накаливания появляются устройства защиты светодиодных ламп. Казалось бы, для чего они нужны, если у светодиодов нет спирали…

Действительно, свечение кристалла светодиода происходит благодаря возбуждению электронов в полупроводниковом слое, а не за счёт раскалённой спирали. Но в основе эффекта лежит тот же эффект термоэлектронной эмиссии. С годами очень тонкий полупроводниковый слой прогорает. Если внимательно присмотреться к светодиодной лампочке через несколько лет её работы, можно заметит отдельные потускневшие или нерабочие кристаллы, у которых произошёл пробой слоя полупроводника.

Существует ряд факторов, способных существенно сократить срок жизни таких устройств. К ним относятся:

• Скачки напряжения;
• наведённая пульсация;
• паразитарная пульсация.

Скачки напряжения

Перепады в сети напряжения довольно привычное событие в нашей стране. Как ни странно, но к повышению напряжения выше номинального значения светодиодные лампы относятся достаточно спокойно. Драйверы питания способны легко с ними справиться.

Более опасны для светодиодов падения напряжения, когда за доли секунды ток, проходящий через полупроводниковый слой, падает, а потом возвращается к исходным величинам. Тогда в пространстве p-n перехода может произойти точечный пробой. Драйвер питания способен отсечь избыток тока, но не способен компенсировать его выраженное падение.

Защита светодиодных ламп частично решается установленным перед драйвером высоковольтным конденсатором средней ёмкости, играющим роль сглаживающего фильтра.

Подробнее о расчете конденсатора.

Фатальные скачки напряжения

Ситуация, которой я хочу коснуться скорее исключение из правил, тем не менее, такие случаи происходят с завидной регулярностью. Речь идет об ударах молний. Но не в линию электропередачи – такие ситуации как раз безопасны, поскольку из-за мгновенного расплавления проводов, заряд, скорее всего, не дойдёт до конечного потребителя электроэнергии. Опасны удары молний в непосредственной близости от линии электропередачи.

Напряжение коронного разряда достигает миллионов вольт и вокруг канала молнии образуется мощнейшее электромагнитное поле. Если в зоне его действия окажется линия передач, произойдет мгновенный скачок силы тока и напряжения.

Фронт нарастания амплитуды напряжения настолько быстрый, что защитные каскады электроники не успевают справиться и выгорают целые платы. В светодиодной лампочке будут многочисленные пробои кристаллов. Мы отнесли такие скачки напряжения к фатальным, поскольку адекватной защиты от такого форс-мажора нет.

При штатном режиме эксплуатации возникает такое явление как мерцание ламп в выключенном состоянии.

Подробно о мигании включенных ламп мы уже рассматривали в этой статье.

Наведённая пульсация

Сила тока, требующаяся для работы светодиодов очень мала — микроамперы. Если две линии внутриквартирной проводки находятся в непосредственной близости, а в одной из линий включена мощная нагрузка, электромагнитные волны способны возбуждать ток в проводнике достаточный для свечения светодиода.

Вечные светодиоды такой же миф, как и вечный двигатель. Каждый эпизод включения/выключения на чуть-чуть уменьшает срок его жизни. Никто не измерял такой параметр для светодиодов, но при частоте события пятьдесят раз в секунду (частота пульсации сети 50 Гц) даже очень большие числа — понятие относительное.

Паразитарная пульсация

Паразитарная пульсация светодиодной лампы возникает, когда для её включения используют выключатель с подсветкой. Через светодиод подсветки так же проходит достаточный ток для мигания светодиодов.

Наведённая и паразитарная пульсация – ведущий фактор риска для светодиодного освещения.

Наконец мы подошли к главной теме этого обзора — устройство защиты светодиодных ламп.

Блок защиты светодиодных ламп 220в представляет собой шунт с сопротивлением меньше, чем сопротивление светодиодов в лампочке. При возникновении паразитарных наводок они проходят через шунт, минуя лампу.

Одним из примеров таких устройств является вот такой девайс. Для активации защиты достаточно подключить его к клеммам входного напряжения драйвера питания светодиодной лампы. Применение даже такого элементарного способа защиты во много раз продлит срок жизни светодиодному освещению.

Понравилась статья? Расскажите о ней! Вы нам очень поможете:)

Как защитить технику от перепадов напряжения | Сетевые фильтры | Блог

Внезапные перепады напряжения грозят плачевными последствиями для бытовой техники: выход из строя без надежды на ремонт. А для загородного дома в период летних гроз эта проблема становится наиболее актуальной. Почему происходят перепады и чем они опасны для техники? Как надежно защититься от скачков напряжения?

Чем опасны перепады напряжения

Перепад напряжения может быть вызван одновременным отключением нескольких мощных устройств, аварией на электросетях, нестабильной работой подстанции из-за перегрузки, эксплуатацией сварочного аппарата, низким качеством материалов электропроводки или ее монтажа. Нередко к существенному скачку напряжения приводит и удар молнии по линии электропередач.

Большинство перепадов незначительны и остаются незамеченными нами, но не техникой. Любой скачок, из-за которого напряжение в сети становится выше 250 Вольт, снижает срок службы подключенных устройств или дестабилизирует их работу. Даже несущественные отклонения на 5-10 %, происходящие регулярно, приводят к сбоям в управляющих блоках, сбросу настроек, возникновению помех. Перепады на 10-25 % сокращают срок службы приборов почти вдвое. А скачки напряжения до 300 Вольт выводят из строя блоки питания, управляющие и сенсорные панели, электродвигатели, сетевое оборудование.

В большинстве многоквартирных домов качество электропроводки оставляет желать лучшего, они не выдерживают нагрузки, ведь в каждой квартире одновременно работают десятки приборов. Безусловно, лучше поменять в квартире проводку, чтобы минимизировать вероятность перепадов и не довести до пожара. Но даже если нет такой возможности, обезопасить себя и родных можно.

Основной параметр при выборе устройств, способных защитить от перепадов напряжения, — это  выходная мощность, которая берется из силы тока (указывается в амперах А) умноженной на напряжение (указывается в вольтах В). Ее величина, указываемая в вольт-амперах (ВA), должна соответствовать общей мощности, потребляемой приборами. Поэтому перед приобретением нужно посчитать общую мощность техники, которую вы планируете подключить. 

Сетевые фильтры

Так называемый сетевой фильтр — это зачастую просто разветвитель/удлиннитель, защитные функции у которого либо фактически отсутствуют, либо являются минимальными и способны защитить только от перегрузки или короткого замыкания.

Однако среди «обманок» прячутся и настоящие сетевые фильтры, которые с помощью LC-контура фильтруют высокочастотные помехи в сети. Стоимость таких устройств, естественно, выше, но для некоторых видов техники наличие полноценной фильтрации необходимо. У приборов с LC-контуром есть характеристика «Подавление электромагнитных / радиочастотных шумов». Если вам нужен такой вариант, обращайте на нее внимание.

Стабилизаторы напряжения

Если подаваемое напряжение в сети не соответствует заданным нормам, стабилизатор нормализует его. К тому же стабилизатор повторяет функции хорошего сетевого фильтра: защита от короткого замыкания, от перенапряжения и высоковольтных импульсов, а также фильтрация помех. Маломощные стабилизаторы можно устанавливать для отдельного электроприбора, например, для холодильника, так как этот прибор наиболее болезненно реагирует на скачки напряжения. Супермощные стабилизаторы устанавливаются для всей сети, такие модели наиболее полезны для загородных домов или в районах, где с напряжением постоянные проблемы.

В сетях 220 Вольт используются однофазные стабилизаторы, в сетях 380 Вольт — три однофазных либо один трехфазный. Хороший стабилизатор хоть и стоит в разы дороже сетевого фильтра, однако он реально защищает технику от серьезных перепадов напряжения и обеспечивает стабильную работу.

Источники бесперебойного питания (ИБП)

ИБП объединяет в себе функции сетевого фильтра и стабилизатора (кроме резервного типа), но помимо этого позволяет технике работать еще какое-то время после отключения электропитания. Бесперебойники бывают трех типов: резервные, интерактивные и с двойным преобразованием.

Резервный вариант — самое простое и дешевое решение. Он пропускает ток через LC-контур, как в хороших сетевых фильтрах, а если необходимое напряжение отсутствует, осуществляется переключение на аккумуляторы. К недостаткам резервных бесперебойников можно отнести задержку при переключении на батареи (5 – 15 миллисекунд).

Интерактивные ИБП оснащены ступенчатым стабилизатором, позволяющим поддерживать надлежащее напряжение на выходе без использования батарей, что увеличивает срок их службы. Такие источники бесперебойного питания годятся для ПК и значительной части бытовой техники.

Бесперебойникис двойным преобразованиемпреобразуют полученный переменный ток в постоянный, а на выходе подают снова переменный с необходимым напряжением. Аккумуляторные батареи при этом все время подключены к сети, переключение не производится. ИБП данного типа отличаются более высокой стоимостью, в то же время создают больший шум при эксплуатации и сильнее нагреваются. Применяются в основном для требовательного к надежности питания оборудования: серверов, медицинское оборудования.

Реле напряжения

Реле напряжения, также называемые реле-прерывателями, производят размыкание электрических цепей при перепадах напряжения. После отключения питания реле через небольшие временные интервалы проверяет состояние напряжения, и при нормальных значениях возобновляет подачу тока.

Некоторые модели оснащения регуляторами, позволяющие настраивать реле под разные приборы, устанавливая верхний и нижний предел перепадов для отключения, а также время последующей активации. Существуют модели реле-прерывателей как для монтирования в электрощиток, так и для отдельной установки в розетку.

Почему так часто перегорают лампочки, как с этим бороться

Причин частому перегоранию лампочек в люстре или светильнике может быть несколько, хорошо, когда она одна. Выявив главную причину, вы не только сэкономите на лампочках, но и спасете светильник от повреждения, возможно, дом от пожара тоже.

 

Причины перегорания ламп в порядке распространенности

 

1. Некачественные лампочки. Купили новую, хорошую лампочку, подороже, а она тоже быстро сгорела, тогда ищем проблему дальше.

 

2. Скачки напряжения в электросети, возникающие, как правило, из-за плохо поджатых контактов в электрощите, повреждения кабеля или отдельного провода, неполадок в работе понижающего трансформатора. Эти поломки должны устраняться квалифицированным электротехническим персоналом, иначе всё может закончиться перенапряжением в сети.

 

Способ защиты: самостоятельно уберечь галогеновые или лампы накаливания от перегорания можно, подключив их через электронный блок защиты.

Такие устройства выравнивают небольшие скачки напряжения и обеспечивают плавный пуск. Блоки защиты устанавливаются по одному на каждый выключатель. Они не подходят для работы с люминесцентными, компактными люминесцентными лампами (КЛЛ они же энергосберегающие), светодиодными лампами.

 

3. Повышенное напряжение. В электросети должно быть 220 вольт, плюс минус 10%. Превышение напряжения всего на 1% от номинального, сокращает срок службы лампы накаливания на 14%.

 

Несколько способов защиты:

• Стабилизатор напряжения для квартиры или реле напряжения. Эти приборы стоят денег, их нужно дополнительно устанавливать, поэтому с ними редко кто возится.
• Выбирать лампы накаливания с повышенным рабочим напряжением в 230–240 В.
• Заменить лампы накаливания на современные КЛЛ. Повышенное напряжение в сети КЛЛ не страшно, кроме того, с ними можно увеличить освещенность комнаты в несколько раз, при этом не превысив максимальной тепловой нагрузки на патроны люстры.

 

4. Ослаблен контакт в патроне. На это следует обратить внимание при очередной замене перегоревшей лампочки. Если контакты внутри патрона почернели, значит, проблема здесь.

 

Порядок устранения. Отключайте электропитание в квартиру, убедитесь в отсутствии напряжения с помощью индикатора, и аккуратно плоской отверткой оттяните центральный лепесток в патроне на себя.

Скорее всего, отгибать лепесток вам потребуется не один раз, пока не поменяете патрон на более качественный или купите другую люстру.

 

5. Плохое подсоединение проводов в светильнике, распределительной коробке. Со временем любой металл, особенно алюминий, в местах соединений усаживается, из-за усталости материала. Зажим ослабевает, и провод начинает подгорать. Медные мягкие провода ПВС и подобные, свитые из нескольких волосков, при зажатии в клеммнике расползаются.

 

Способы устранения:

• Заменить проводку на медную, жестким цельножильным кабелем марки ВВГ.
• Пропаять концы витого провода или обжать их наконечниками;
• Если есть доступ к распределительной коробке, тогда обязательно пропаяйте все скрутки в ней.

 

6. Неисправен выключатель. Диагностировать плохую работу выключателя можно по тому, что слишком часто перегораю лампочки люстры только в одной группе, управляемой какой-то из клавиш.

 

Порядок устранения: отключить электропитание, вскрыть выключатель, почистить потемневшие контакты, хорошо подтянуть винты крепления проводов.

Меняя выключатель на светильнике с одной лампой целесообразно поставить диммер, с помощью которого можно избавиться от проблемы перегорания лампочки в момент её включения.

Как выбрать защиту от перенапряжения для вашего дома

Вы можете этого не осознавать, но ваша стереосистема, домашний компьютер, телевизор, видеомагнитофон, микроволновая печь — все, что имеет внутренние электронные схемы — подвергаются атакам каждый день. Атаки тихие, но разрушительные.

Виновник — СИЛОВЫЕ УПРАВЛЕНИЯ

. Скачки напряжения — это чрезвычайно короткие всплески электроэнергии, которые сжигают электрические цепи внутри приборов и электроники. Подробнее о скачках напряжения и источниках их возникновения читайте в статье Факты о скачках напряжения .

Скачки напряжения могут не только разрушить бытовую технику и электронику, но и разрушить электрические розетки, выключатели света, лампочки, компоненты кондиционеров и устройства открывания гаражных ворот. Как защитить себя?

Устройства защиты от перенапряжения могут предотвратить повреждения от большинства скачков напряжения.

Существует два типа сетевых фильтров для жилых помещений:

1. Устройство защиты от перенапряжения на служебном входе, которое устанавливается на вводной электрической сети или рядом с ней
2. Устройство защиты от перенапряжения в месте использования, которое используется в защищаемом приборе и включает в себя фильтры такого типа, которые подключаются к розетке.

Для типичного дома многие эксперты рекомендуют минимальную сеть защиты от перенапряжения, состоящую из:

1. Устройство защиты от перенапряжения на служебном входе , защищающее входящую линию электропередачи, входящую телефонную линию, кабельное телевидение и кабель спутниковой антенны. Это можно сделать с помощью одного устройства защиты от перенапряжения, которое способно защитить все типы входящих линий (электрические, телефонные, кабельное телевидение и спутниковая тарелка) или отдельных устройств защиты от перенапряжения на каждой входящей линии.Защита входящей электрической линии может быть расположена на главном электрическом щите или электросчетчике.
2. Устройства защиты от перенапряжения в местах использования с ограничивающим напряжением 330 В на всей дорогой электронике и приборах, таких как телевизоры, видеомагнитофоны, стереосистемы и компьютеры; все имеют электронные схемы, чувствительные к скачкам напряжения. Восприимчивые устройства можно идентифицировать по тому, что во многих случаях они имеют электронные кнопки, электронные часы или цифровые дисплеи. Если к прибору подключены другие провода (например, телефонные линии, кабель кабельного телевидения, антенный кабель или кабель спутниковой тарелки), эти провода или кабели должны проходить через устройство защиты от перенапряжения в точке использования, а также обеспечивать защиту на все строки.

Для домашнего офиса или для особых медицинских нужд также может быть уместна дополнительная и отличная защита от других типов перебоев в подаче электроэнергии.

Не существует устройства или системы защиты от перенапряжения, которые могут защитить от всех скачков напряжения . Прямой удар молнии в электрическую систему дома может оказаться слишком сильным для устройства защиты от перенапряжения. Использование «двухступенчатой» системы защиты от перенапряжения должно защитить от большинства скачков напряжения.

Почему лучше иметь двухуровневую систему защиты от перенапряжения?

Комбинируя устройство защиты от перенапряжения на служебном входе с устройствами защиты от перенапряжения на месте использования, расположенными на всей чувствительной электронике, создается лучшая система защиты.

1. Использование устройства защиты от перенапряжения на служебном входе обеспечивает защиту всей электрической системы. Они защищают такие вещи, как двигатели, освещение, розетки, выключатели света и все другие «проводные» предметы в доме, которые не подключаются к электрической розетке и не могут быть подключены к устройствам защиты от перенапряжения. устройство.
2. Если скачок напряжения возникает в результате удара молнии или колебания напряжения в линиях электроснабжения, устройство защиты от перенапряжения на входе в сервисный центр может снизить скачок напряжения до более низкого уровня, прежде чем он попадет в устройство защиты от перенапряжения в точке использования.
3. Это помогает предотвратить повреждение устройств защиты от перенапряжения в месте использования из-за слишком сильных скачков, с которыми они не могут справиться. Это также помогает снизить уровень скачков напряжения на защищаемом приборе. поскольку уровень энергии скачка напряжения снижается на обоих служебных входах устройство и снова в месте использования устройства.
4. Устройства защиты от перенапряжения на служебном входе не исключают необходимости устройства защиты от перенапряжения в местах использования, потому что:
   1. Скачки напряжения не могут возникать на входящих линиях электроснабжения. Например, молния может поразить внешний осветительный прибор, создав скачок напряжения в цепи, питающей свет. Если в той же цепи, что и внешний осветительный прибор, есть розетки, любая электроника, подключенная к этим розеткам, будет лучше защищена, если используется устройство защиты от перенапряжения в месте использования.
   2. Устройства защиты от перенапряжения в месте использования помогают защитить бытовую технику от скачков напряжения, генерируемых в доме.
   3. Хорошие устройства защиты от перенапряжения в местах использования обладают способностью снижать скачки напряжения до более низкого уровня, чем стандартные устройства защиты от перенапряжения на входе в сервисный центр.

Примеры устройств защиты от перенапряжения на входе в сервисный центр

Существуют устройства защиты от перенапряжения на служебном входе, которые устанавливаются внутри или на вашей главной электрической панели или на основании электросчетчика.Показаны несколько примеров ниже. Требуется только одно устройство защиты от перенапряжения на служебном входе, если оно защищает все входящие линии, включая электрические, телефонные и кабельные линии. В качестве альтернативы на каждую входящую линию можно установить отдельные устройства.

Защита служебного входа от перенапряжения на главной электрической панели (без защиты телефона или кабельного телевидения)

Защита от перенапряжения на служебном входе на счетчике электроэнергии (без защиты телефона или кабельного телевидения)

Устройство защиты служебного входа от перенапряжения на главной электрической панели (со снятой лицевой крышкой).(Это устройство защищает линии электроснабжения, телефонной связи и кабельного телевидения.)

Устройства защиты от перенапряжения в местах использования — an альтернатива средствам защиты всего дома

Существует также несколько типов устройств защиты от перенапряжения на месте использования:

Устройства защиты от перенапряжения в месте использования (съемного типа): Возможно, вы знакомы с устройствами защиты от перенапряжения съемного типа. Они выглядят как полоски вилки, на одном устройстве есть несколько мест для подключения. Обычная штепсельная вилка, если это специально не указано, не обеспечивает защиты от перенапряжения.Будьте осторожны при покупке таких предметов, чтобы убедиться, что вы получаете необходимую защиту от перенапряжения.

Плагин (точка использования) сетевой фильтр

Электрические розетки с защитой от перенапряжения: Специальные электрические розетки содержат защиту от перенапряжения в тех местах, где у вас нет места или вам не нужен сетевой фильтр, например, в микроволновой печи на столешнице.

Электрическая розетка со встроенной защитой от перенапряжения

Терминология защиты от перенапряжения

Устройство защиты от перенапряжения и соответствующие устройства защиты, представленные на рынке, могут сбить с толку домовладельца.Может помочь понимание терминологии.

Устройства защиты от перенапряжения

имеют несколько названий: устройства защиты от перенапряжения, ограничители перенапряжения, ограничители перенапряжения при переходных процессах (TVSS) или вторичные ограничители перенапряжения. Но по сути они выполняют ту же функцию защиты от скачков напряжения. Другие общие термины, которые вы можете услышать при покупке устройств защиты от перенапряжения, перечислены ниже.

Устройство защиты от перенапряжения: Для продуктов, которые можно найти в доме, это общий термин, который может относиться к TVSS или вторичным ОПН.Эти устройства предназначены для защиты оборудования, расположенного ниже по цепочке, от скачков напряжения за счет снижения пропускаемого через них напряжения.

Многие электроэнергетические компании также используют вторичные разрядники для перенапряжения и устройства, называемые грозозащитными разрядниками, по всей своей электросети, чтобы защитить свое оборудование от повреждения молнией. Устройства, которые они используют, более долговечны, но не могут снизить скачок напряжения до более низких уровней напряжения, чем это могут сделать домашние продукты.

Однако меры защиты от перенапряжения, применяемые коммунальной компанией, могут помочь домовладельцу за счет снижения уровня энергии скачка напряжения до того, как он дойдет до дома.

Вторичный разрядник для защиты от перенапряжений: Эти устройства предназначены для использования внутри или снаружи дома. В случае тестирования они проходят испытания в соответствии со стандартом C62.11 Института инженеров по электротехнике и радиоэлектронике (IEEE), Металлооксидные ограничители перенапряжения для цепей переменного тока, с импульсным перенапряжением 10 000 В и 5 000 А. IEEE C62.11 не является тестом и не назначает фиксирующее напряжение для вторичных ОПН. Это затрудняет сравнение возможностей одного продукта с другим.

К этим устройствам относятся устройства защиты от перенапряжения, устанавливаемые на счетчике, и съемные устройства защиты от перенапряжения, которые защелкиваются в электрической панели.

Подавитель скачков напряжения: TVSS обычно предназначены для установки внутри дома. В случае тестирования они проходят испытания в соответствии со стандартом UL 1449 UL 1449 при скачке напряжения 6000 В и 500 А. UL 1449 назначает напряжение ограничения для TVSS, которое можно использовать для сравнения от одного продукта к другому.Эти устройства включают в себя устройства защиты от перенапряжения в местах использования и устройства защиты от перенапряжения на служебном входе, установленные на электрической панели.

Ограничивающее напряжение: TVSS должны иметь заданное фиксирующее напряжение. Напряжение ограничения — это напряжение, при котором устройство защиты от перенапряжения начинает работать, перенаправляя скачок напряжения на землю. Чем ниже ограничивающее напряжение устройства защиты от перенапряжения, тем ниже оно снижает импульсное напряжение питания.

UL 1449 2-е издание: Это стандарт испытаний, который был разработан UL совместно с промышленностью для сертификации продуктов и обеспечения надлежащей маркировки продуктов TVSS.С помощью этого теста определяется напряжение зажима.

IEEE C62.11: В этом стандарте, разработанном Институтом инженеров по электротехнике и электронике, есть рекомендации по тестированию вторичных ограничителей перенапряжения. [IEEE C62.11: Стандарт на металлооксидные ограничители перенапряжения для цепей переменного тока (> 1 кВ)]

Сквозное напряжение: Это остаточное импульсное напряжение, которое проходит через устройство защиты от перенапряжения после того, как устройство защиты «сжимается» в ответ на скачок напряжения.

Ограничивающее напряжение не определяет уровень пропускаемого напряжения для всех скачков напряжения. Например, если устройство защиты от перенапряжения в месте использования имеет ограничивающее напряжение 330 В, это означает, что устройство пропускает не более 330 В, если скачок напряжения точно соответствует размеру, форме и продолжительности В соответствии со стандартом испытаний, UL 1449.

требуется скачок напряжения 6000 В.

Если то же устройство (с номинальным напряжением 330 В) подвергается скачку напряжения с более высоким уровнем энергии (напряжение, сила тока или продолжительность), сквозное напряжение, скорее всего, будет выше 330 вольт.

Металлооксидные варисторы (MOV): MOV являются распространенной технологией (не единственным типом) и лежат в основе способности устройств защиты от перенапряжения (TVSS) защищать от скачков напряжения. Как правило, чем они больше и чем больше их, тем лучше защита и более прочное и долговечное устройство защиты от перенапряжения.

MOV перенаправляют электрический ток в случае скачка напряжения. Как работает MOV, легче понять, если представить его как водяной кран.В нормальных условиях, без скачков напряжения, MOV является «закрытым клапаном», позволяющим току течь в электрической цепи, а не через MOV.

В случае скачка напряжения MOV ограничивает напряжение, перенаправляя электрический ток (открывая клапан) из электрической цепи в систему заземления, пока импульсное напряжение не упадет ниже напряжения ограничения защитного устройства. Когда скачок напряжения закончился, MOV возвращается в положение «закрытого клапана».

Во время скачка напряжения вся избыточная энергия скачка отводится MOV, заставляя его нагреваться.Температура диска MOV может варьироваться от комнатной до нескольких сотен градусов после перенаправления скачка напряжения.

Чем выше напряжение скачка напряжения и чем дольше он длится, тем больше энергии необходимо отвести и тем горячее становится MOV. MOV являются жертвоприношениями, то есть они будут отводить конечное количество скачков напряжения до тех пор, пока они в конечном итоге не будут уничтожены. Они могут достичь конца срока службы после одного большого всплеска или в течение нескольких лет после нескольких меньших всплесков.

Защита с помощью теплового предохранителя: Поскольку MOV нагреваются при перенапряжении, существует вероятность возгорания устройства защиты от перенапряжения или материала, окружающего устройство защиты от перенапряжения. Второе издание UL 1449 проверяет пожарную безопасность устройств защиты от перенапряжения TVSS, требуя серьезных испытаний на перенапряжение, вызывающих отказ MOV.

Устройство защиты от перенапряжения проходит, если оно не создает опасности возгорания или поражения электрическим током. Обычно это достигается за счет использования теплового предохранителя.Согласно предыдущей версии UL 1449, условия перенапряжения могли вызвать перегрев и возгорание устройства защиты от перенапряжения. Тепловой предохранитель снижает этот риск.

Защита L-N, L-G и N-G: Электрическая система в вашем доме обычно представляет собой трехпроводную систему. Провода бывают заземляющим, линейным (горячим) и нейтральным. На любом из этих проводов может возникнуть скачок напряжения. Защита от перенапряжения должна защищать от скачков напряжения, проходящих через любой из этих проводов. Когда устройство защиты от перенапряжения указывает следующее, вы знаете, что все провода защищены: линия к нейтрали (L-N), линия к земле (L-G) и нейтраль к земле (N-G).Вторичные ОПН, установленные на служебном входе, имеют только защиту от линии к нейтрали (L-N), поскольку в местах их установки нет заземляющего провода.

State Farm® считает, что информация, содержащаяся в этой статье, является надежной и точной. Однако мы не можем гарантировать работоспособность всех элементов, продемонстрированных или описанных во всех ситуациях. Всегда консультируйтесь с опытным подрядчиком или другим экспертом, чтобы определить, как лучше всего применить эти идеи или продукты в вашем доме.

Спасибо нашим друзьям из State Farm Insurance за разрешение перепечатать эту статью.

Вернуться к списку электрических изделий

.

Два лучше, чем один!

То, что все знают. Для защиты низковольтных установок от скачков напряжения, вызываемых устройствами защиты от грозовых перенапряжений (УЗИП), следует устанавливать их как можно дальше от сети. Зачем? Чтобы направить огромную силу от ударов молнии на землю и остановить ее распространение по установке.
То, чего не знают все. Такой защиты может быть недостаточно для защиты чувствительного электрического и электронного оборудования, особенно если оно находится на некотором расстоянии от первичного устройства защиты от перенапряжения.

Как длинные кабели влияют на напряжение в оборудовании?

Если длина кабеля между первичным разрядником (в распределительном щите) и оборудованием, которое вы хотите защитить, слишком велика, колебания и отражения волн могут привести к резкому повышению напряжения в оборудовании. Фактически, такие повышения могут превышать уровень защиты по напряжению ОПН (Up) и подниматься до уровней, которые в два раза выше, чем Up.
На рисунке ниже показано, как кривая максимального напряжения на конце кабеля определяется длиной кабеля при напряжении падающего фронта волны 4 кВ / мкс.

Почему напряжение удваивается?

Lightning излучает электромагнитные волны с частотой, измеряемой в сотнях кГц и МГц. Изменения напряжения настолько быстрые, что вы не можете предположить, что напряжение одинаково в любой точке кабеля. И падающий фронт перенапряжения может дополнительно возбуждать колебания, вызванные собственными резонансными частотами кабеля (например, паразитными емкостями или фильтрацией).

То, что происходит, известно как полное внутреннее отражение. Это когда волна, проходящая через среду, сталкивается с границей среды под углом, превышающим ее критический угол.
Полезный способ изобразить полное внутреннее отражение — это волна, которая ударяется о стену. Волна представляет собой волну напряжения, а ее высота — величину волны. Когда он врезается в стену, он удваивается в высоту и течет обратно, откуда пришел.

Какое лучшее решение для отказоустойчивой молниезащиты?

Когда отражение происходит от кабеля длиной менее 10 метров, фронты скачков напряжения в зданиях можно не учитывать. Но на расстоянии более 30 метров есть серьезный риск удвоения амплитуды волны напряжения.

Решение состоит в том, чтобы добавить второй ограничитель перенапряжения (или разрядник) как можно ближе к оборудованию, которое вы хотите защитить.
Второму устройству не требуется иметь такую ​​же разрядную емкость, как у первичного разрядника. Imax <8 кА (8/20) вполне достаточно. Это связано с тем, что первичное устройство защиты от перенапряжения уже отводило ток молнии на землю.

.

Как работают сетевые фильтры | HowStuffWorks

Когда вы собираете компьютерную систему, вы, вероятно, купите одну часть стандартного оборудования — это сетевой фильтр . Большинство разработок выполняют одну очевидную функцию — они позволяют подключать несколько компонентов к одной розетке. Со всеми различными компонентами, из которых состоит компьютерная система, это определенно полезное устройство.

Но другая функция удлинителя с защитой от перенапряжения — защита электроники в вашем компьютере от скачков напряжения — гораздо важнее.В этой статье мы рассмотрим сетевые фильтры, также называемые ограничителями перенапряжения, чтобы узнать, что они делают, когда они вам нужны и насколько хорошо они работают. Мы также узнаем, какие уровни защиты доступны, и посмотрим, почему у вас может не быть всей необходимой защиты, даже если вы используете качественный сетевой фильтр.

Основная задача системы защиты от перенапряжения — защита электронных устройств от «скачков напряжения». Итак, если вам интересно, что делает сетевой фильтр, первый вопрос: «Что такое скачки напряжения?» А потом: «Почему от них нужно защищать электронику?»

Скачок напряжения или переходное напряжение — это повышение напряжения, значительно превышающее установленный уровень в потоке электричества.В обычной бытовой и офисной проводке в США стандартное напряжение 120 вольт . Если напряжение поднимается выше 120 вольт, существует проблема, и сетевой фильтр помогает предотвратить повреждение компьютера этой проблемой.

Чтобы разобраться в проблеме, полезно кое-что узнать о напряжении. Напряжение является мерой разности электрической потенциальной энергии . Электрический ток проходит от точки к точке, потому что на одном конце провода имеется большая электрическая потенциальная энергия, чем на другом.По такому же принципу вода под давлением вытекает из шланга — более высокое давление на одном конце шланга толкает воду в область с более низким давлением. Вы можете представить себе напряжение как меру электрического давления .

Как мы увидим позже, различные факторы могут вызвать кратковременное повышение напряжения.

• Когда увеличение длится три наносекунды (миллиардные доли секунды) или более, это называется всплеском .
• Когда он длится всего одну или две наносекунды, это называется пиком .

Если выброс или выброс достаточно высок, они могут нанести серьезный ущерб машине. Эффект очень похож на приложение слишком большого давления воды к шлангу. Если напор воды будет слишком большим, шланг лопнет. Примерно то же самое происходит, когда через провод проходит слишком большое электрическое давление — провод «лопается». На самом деле он нагревается, как нить накаливания в лампочке, и горит, но идея все та же.Даже если повышенное напряжение не сразу сломает вашу машину, оно может вызвать дополнительную нагрузку на компоненты, изнашивая их со временем. В следующем разделе мы рассмотрим, что делают сетевые фильтры, чтобы этого не произошло.

.

Когда использовать сетевой фильтр

В последнем разделе мы увидели, что скачки напряжения — обычное явление, неизбежное при нашей нынешней системе электроснабжения домов и офисов. Возникает интересный вопрос: если скачки напряжения являются неотъемлемой частью нашей электрической системы, почему 50 лет назад нам не понадобились устройства защиты от перенапряжения в наших домах?

Ответ заключается в том, что многие компоненты сложных современных электронных устройств (таких как компьютеры, микроволновые печи, DVD-плееры) намного меньше и более хрупкие, чем компоненты в старых машинах, и поэтому более чувствительны к увеличению тока.Микропроцессоры, которые являются неотъемлемой частью всех компьютеров, а также многих бытовых приборов, особенно чувствительны к скачкам напряжения. Они работают правильно только тогда, когда получают стабильный ток при правильном напряжении.

Итак, стоит ли вам приобретать сетевой фильтр, зависит от того, какое устройство вы подключаете к источнику питания.

• Нет причин подключать лампочку к сетевому фильтру, потому что худшее, что может случиться из-за скачка напряжения, — это то, что ваша лампочка перегорит.
• Вам обязательно нужно использовать сетевой фильтр с вашим компьютером. Он заполнен компонентами, чувствительными к напряжению, которые могут очень легко повредить скачок напряжения. По крайней мере, это повреждение сократит срок службы вашего компьютера и может очень легко стереть все ваши сохраненные данные или разрушить вашу систему. Компьютеры — очень дорогое оборудование, и данные, которые они хранят, часто незаменимы, поэтому инвестировать в качественный сетевой фильтр — это только хороший экономический смысл.
• Рекомендуется использовать устройства защиты от перенапряжения для другого высокотехнологичного электронного оборудования, такого как компоненты развлекательного центра.Сетевой фильтр обычно продлевает срок службы этих устройств, и всегда есть шанс, что большой скачок напряжения вызовет серьезные повреждения.

Одна проблема с устройствами защиты от перенапряжения заключается в том, что MOV могут сгореть за один хороший импульс. Вот почему хорошо получить протектор со световым индикатором , который сообщает вам, правильно ли он работает.

Даже если вы подключите сетевые фильтры ко всем своим розеткам, ваше оборудование может подвергнуться разрушительным скачкам напряжения от других источников.Телефонные и кабельные линии также могут проводить высокое напряжение — для полной защиты вам также следует обезопасить себя от скачков напряжения от телефонных или кабельных линий. Любые линии, передающие сигналы в ваш дом, также могут подвергнуться скачку напряжения из-за молнии или ряда других факторов. Если ваш компьютер подключен к телефонным линиям через модем, вы должны получить сетевой фильтр с входным разъемом для телефонной линии . Если у вас есть коаксиальная кабельная линия, подключенная к дорогостоящему оборудованию, подумайте о сетевом фильтре для кабеля .Скачки на этих линиях могут нанести такой же ущерб, как и скачки на линиях электропередач.

.