способы защиты, реле и датчики

Перепады в сети – не новость для большинства потребителей электроэнергии. Подобные «сюрпризы» не лучшим образом влияют на электроприборы, иногда даже провоцируют их сгорание. Поэтому нужна хорошая защита от скачков напряжения 220В для дома. Можно выбрать готовый аппарат или сделать простейшее устройство своими руками.

Содержание

1. Причины скачков напряжения
2. Виды изменений в сети
3. Как правильно защитить бытовую технику
4. Реле контроля напряжения
5. Стабилизатор напряжения
6. ИБП (источник бесперебойного питания)
7. Датчик перепадов напряжения
8. Помощь сетевого фильтра
9. Как выбрать оптимальную защиту для дома
10. Система защиты своими руками

Причины скачков напряжения

Существует много причин природного, аварийного и техногенного характера для скачков напряжения в электросетях

Основными провоцирующими факторами для перепадов напряжения в сети являются:

• Одномоментная нагрузка от нескольких мощных приборов. Чаще это происходит зимой, когда жильцы многоквартирного дома или поселка подключают электро-конвекторы.
• Плохое качество электрического оборудования или монтаж проводки/разводки с ошибками.
• Погодные условия — шквальный ветер, гром, гроза, молнии.
• Неправильная эксплуатация электроприборов.
• Проведение сварочных работ при условии подключения аппарата к сети дома.

Во всех приведенных случаях могут наблюдаться как скачки напряжения, так и его падение.

Виды изменений в сети

График допустимых показаний отклонения в сети

Выделяют несколько типов скачков напряжения:

• Отклонения. Здесь подразумевается изменение амплитуды, длительность каждой из которых составляет больше 60 сек. Причем есть нормально допустимое и предельно дозволенное отклонения. Во втором случае нормой считается показатель не больше 10% от нормального.
• Колебания (падение напряжения). Здесь амплитуда меняется в меньшую сторону и составляет до 60 сек. Также нормальным считается показатель до 10% от оптимального.
• Перенапряжение. Это резкое увеличение тока выше отметки 242 Вольт. Длительность таких скачков до 1 сек.

Скачки напряжения — это небольшие, но протяженные изменения в сети, либо предельно высокие, но кратковременные перепады. В последнем случае их называют импульсными.

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.

Реле напряжения не является стабилизатором. Не стоит путать его с этим типом оборудования. Реле только отслеживает уровень напряжения и при необходимости производит обрыв цепи до нуля.

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.

Электромеханический Электронный Двойного преобразования

Для частного дома лучше покупать именно инверторный стабилизатор.

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.

Помощь сетевого фильтра

Это устройство является хорошей защитой светодиодных ламп от перегорания и любой другой бытовой техники. Внешне напоминает переходник-удлинитель на несколько розеток. В сетевые фильтры встраивают автоматический выключатель или плавкий предохранитель. Если в сети случится резкая перегрузка, прибор просто обрубит цепь.

Также для защиты светодиодов можно использовать специальное устройство от импульсных перенапряжений.

Как выбрать оптимальную защиту для дома

Выбор в пользу того или иного устройства для защиты от сетевых перепадов стоит делать, основываясь на главной проблеме и условиях эксплуатации аппарата:

• Если в доме нормальное электроснабжение со стабильным напряжением, но при этом часто отключают свет, лучше отдать предпочтение источнику бесперебойного питания.
• Если электричество есть постоянно, но отмечаются скачки напряжения, желательно на всю сеть поставить стабилизатор. Или хотя бы подключить самые дорогие виды техники через сетевые фильтры.

Оптимальным решением будет установка обоих видов устройств. Они способны взаимно дополнять друг друга.

Самым современным устройством считается источник бесперебойного питания с двойным энергопреобразователем ON-LINE. Он способен в режиме реального времени стабилизировать напряжение в широких диапазонах. Если свет отключают, устройство автоматически переключается на работу аккумуляторных батарей — работает как автономный генератор.

Система защиты своими руками

Схема устройства защиты от перепадов напряжения

При желании можно самостоятельно сделать простейшее устройство для защиты холодильника от перепадов в сети. Для этого можно взять стандартный трансформатор от старого ТВ в качестве основы.

Нужно последовательно включить с первичной обмоткой одну из имеющихся вторичных. Первичную подключают к сети при помощи предохранителя. Затем к соединенным последовательно вторничной и первичной обмоткам подводят нагрузку.

Очень важно к концу первичной обмотки подсоединить начало вторичной. Если не соблюсти этот принцип, напряжение на вход будет уменьшенным, а не увеличенным. В качестве испытания прибора можно параллельно соединить две стандартные лампочки на 98 Вт.

Готовое устройство, собранное таким способом, подключают к сети. Здесь нужно проверить напряжение на вход и выход. Если устройство перегревается, нужно заменить трансформатор на более мощный. По этой схеме собирается простейший бытовой стабилизатор для квартиры своими руками.

как защитить электроприборы дома самостоятельно?

Хотя подача электроэнергии в квартиры и дома регулируется законом, жители не должны полностью полагаться на соответствующие услуги для обеспечения необходимого качества электроэнергии. Если дорогие электроприборы выйдут из строя из-за скачков напряжения на линии, получить компенсацию будет практически невозможно. А поскольку неисправности на линиях электропередач не редкость, стоит самостоятельно принять меры, которые помогут уберечь бытовую технику от поломок. Для этого требуется защита от перенапряжения, которую можно обеспечить, установив в сети соответствующее устройство — реле защиты, датчик с УЗО или стабилизатор напряжения.

Содержание

1. Допустимые электрические параметры
2. Разнообразие перенапряжения
3. Перенапряжение из-за переключения
4. Опасность перенапряжения
5. Какие устройства обеспечивают защиту от перенапряжения в сети?
6. Принцип работы защитных устройств
7. Длительное перенапряжение
8. Отсутствие напряжения (провал)
9. Заключение

Допустимые электрические параметры

Орлов Анатолий Владимирович

Начальник службы РЗиА Новгородских электрических сетей

Задать вопрос

Напряжение, указанное на всех приборах, составляет 220 В, но в реальной жизни это значение далеко не стабильное. Это учитывается при изготовлении современных устройств, и они могут стабильно работать при колебаниях напряжения от 209 до 231 В и даже выдерживать диапазон от 198 до 242 В. Если конструкция бытовой техники не предусматривала небольших перепадов потенциалов, он будет постоянно выходить из строя. Большие отклонения приводят к перегрузке сети, а это сокращает срок службы оборудования.

Чтобы сгладить колебания напряжения и обеспечить сохранность устройств, достаточно установить стабилизатор. Для электротехники гораздо опаснее перенапряжение (так называется резкий скачок разности потенциалов).

Разнообразие перенапряжения

Всплеск может длиться как коротким, так и достаточно продолжительным. Это может быть вызвано ударами молнии во время грозы или переключением, вызванным неисправностью подстанции. Для их защиты к сети 220 или 380 В (бытовой или промышленной) подключается УЗИП (устройство защиты от перенапряжения). Его автоматическая работа помогает защитить линию при воздействии, например, мощного разряда молнии, от которого стабилизатор напряжения не спасет.

Визуально по СПД на видео:

Молния приводит к появлению мощного электромагнитного импульса, под действием которого в проводниках, расположенных вблизи места разряда, возникают электрические потенциалы и происходит резкое повышение напряжения. Он длится всего около 0,1 с, но разность потенциалов в этом случае составляет тысячи вольт.

понятно, что при попадании такого напряжения в бытовые и промышленные сети последствия могут быть очень серьезными.

Перенапряжение из-за переключения

Это явление может происходить при включении или выключении устройств, которые обеспечивают высокую индуктивную нагрузку. К ним относятся источники питания, электродвигатели и мощные сетевые инструменты.

Этот эффект связан с законами переключения. Не может быть мгновенного изменения величины тока в соленоиде, а также разности потенциалов на конденсаторе. Когда цепь с такой нагрузкой подключается или размыкается, в точке контакта отмечается появление электрического потенциала, вызванного процессами самоиндукции и переключения.

Смирнов Константин Юрьевич

Мастер участка электросетей, ООО «Петроэнергоспецмонтаж»

Задать вопрос

Переходный процесс всегда сопровождается увеличением напряжения, полярность которого противоположна входному. Малая емкость проводников в сети вызывает кратковременный резонанс и вызывает высокочастотные колебания. В конце преходящего они распадаются.

Как долго продлится перенапряжение и какой будет его величина, зависит от следующих показателей:

• Индуктивность нагрузки.
• Мгновенное значение разности потенциалов при переключении.

• Возможность подключения электрических кабелей.
• Реактивная сила.

Опасность перенапряжения

Поскольку изоляция проводов рассчитана на значение напряжения значительно выше номинального, обрыва обычно не бывает. Если электрический импульс действует непродолжительное время, то напряжение на выходе блоков питания со стабилизатором не успевает повыситься до критического показателя. То же касается и обычных лампочек: если сильно повышенное напряжение быстро нормализуется, спираль не успевает не только перегореть, но и перегреться.

Если изолирующий слой не выдерживает повышенного напряжения и происходит его пробой, возникает электрическая дуга. В этом случае поток электронов проникает через микротрещины, образовавшиеся в изоляции, и проходит через газы, заполняющие образовавшиеся пустоты меньшего размера. А большое количество тепла, выделяемого дугой, способствует расширению проводящего канала. В результате ток постепенно нарастает, и автоматический выключатель срабатывает с определенной задержкой. И даже если это займет всего несколько минут, этого достаточно, чтобы проводка вышла из строя.

Какие устройства обеспечивают защиту от перенапряжения в сети?

Схема защиты линии электропередач от перенапряжения может включать:

• Система молниезащиты.
• Регулятор напряжения.
• Датчик перенапряжения (устанавливается вместе с УЗО).
• Реле максимального напряжения.

Отдельно следует сказать об источниках бесперебойного питания, с помощью которых компьютеры часто подключаются к домашним сетям. Это оборудование не предназначено для защиты сети от перенапряжения. Его функция иная: когда свет внезапно гаснет, он работает как батарея, позволяя пользователю сохранять информацию и бесшумно выключать ПК. Поэтому не следует путать его с регулятором напряжения.

Принцип работы защитных устройств

Для защиты от электрических импульсов от молнии вместе с УЗИП устанавливается громоотвод. А для защиты линии от потока электронов, параметры которых не соответствуют рабочим характеристикам сети, можно использовать специальные датчики и реле перенапряжения.

Следует сказать, что и ДПН, и реле отличаются от стабилизатора принципом действия и назначением.

Задача этих элементов — отключить подачу электроэнергии в случае, если величина разницы превышает максимальный порог, указанный в техническом паспорте защитных устройств или установленный регулятором.

После того, как параметры ЛЭП были нормализованы, реле срабатывает самостоятельно. DPN для защиты линии следует устанавливать только в сочетании с устройством защитного отключения. Его задача — при обнаружении неисправностей вызвать ток утечки, под действием которого сработает УЗО.

Визуально по реле напряжения на видео:

Недостатком такой схемы является необходимость включения ее вручную после нормализации напряжения. В этом плане регулятор напряжения выгодно отличается. Это устройство обеспечивает регулируемую задержку протекания тока при срабатывании чрезмерного напряжения. Стабилизатор часто используется для подключения кондиционеров и холодильников.

Длительное перенапряжение

Очень часто длительные перенапряжения возникают из-за обрыва нейтрального проводника. Неравномерность нагрузки на фазные проводники становится причиной дисбаланса фаз — смещения разности потенциалов на проводнике с наибольшей нагрузкой.

Другими словами, под действием нерегулярного трехфазного электрического тока напряжение начинает накапливаться на нулевом проводе, не имеющем заземления. Ситуация не вернется в норму до тех пор, пока повторная авария не приведет к необратимому выходу из строя линии или пока специалист не устранит неисправность.

Белухин Сергей Геннадьевич

Электромеханик 4 разряда ООО «Петроэнергоспецмонтаж»

Задать вопрос

Если нейтральный провод в электрической розетке сломан, напряжение изменится в зависимости от нагрузки, которую пользователи, не знакомые с проблемами, будут подключать к разным фазам. Использовать неисправную схему практически невозможно, даже если в линию питания включен хороший стабилизатор. Дело в том, что параметры сети, регулярно выходящие за пределы стабилизации, приведут к постоянному отключению устройства.

Наглядно про нулевой разрыв и что нужно делать при этом — в видео:

Отсутствие напряжения (провал)

Это явление особенно хорошо знакомо людям, живущим в деревнях и городах. Провал (проседание) — это падение напряжения ниже допустимого предела.

Опасность проседания заключается в том, что конструкция многих бытовых приборов включает в себя несколько блоков питания, а отсутствие напряжения приведет к тому, что один из них на короткое время отключится. Устройство отреагирует на это, выдав ошибку на дисплее и прервав операцию.

Если речь идет о отопительном котле, а неисправность произошла зимой, то дом останется без отопления. Подключение стабилизатора поможет избежать такой ситуации. Это устройство после устранения проседания увеличит значение напряжения до номинального значения. Стабилизатор может спасти положение, даже если напряжение в сети снизилось из-за поломки трансформаторной подстанции.

Заключение

В этой статье мы объяснили вам, зачем нужна защита от перенапряжения в сети, какие устройства предусмотрены и как их правильно использовать. Эти рекомендации помогут читателям разобраться в причинах пропадания сетевого напряжения, а также выбрать и установить устройство защиты сети.

Защита сети 220 вольт от перенапряжения

Хотя подача электричества в квартиры и дома регулируется законодательством, жильцам не стоит полностью рассчитывать на то, что соответствующие службы обеспечат подачу электроэнергии нужного качества. Если из-за бросков сетевого напряжения дорогостоящие электроприборы выйдут из строя, получить компенсацию будет практически невозможно. А поскольку неполадки на электролиниях – не редкость, то стоит самостоятельно принять меры, которые помогут уберечь бытовую технику от поломки. Для этого нужна защита от перенапряжения, обеспечить которую можно, установив в сети соответствующий прибор – защитное реле, датчик с УЗО или стабилизатор напряжения.

Содержание

• Допустимые параметры электроэнергии
• Разновидности перенапряжений
• Перенапряжение в результате коммутации
• Опасность перенапряжения
• Какими устройствами обеспечивается защита сети от перенапряжения?
• Принцип работы защитных устройств
• Длительные перенапряжения
• Недостаток напряжения (провал)
• Заключение

Допустимые параметры электроэнергии

Номинал напряжения, обозначенный на всей бытовой электротехнике, составляет 220В, однако в реальной жизни это значение стабильно далеко не всегда. Это учитывается при изготовлении современных приборов, и они могут устойчиво работать при колебании напряжения от 209 до 231В, а также переносить разброс от 198 до 242В. Если бы небольшие перепады разности потенциалов не были предусмотрены конструкцией бытовой техники, она ломалась бы постоянно. Более значительные отклонения приводят к перегрузке сети, и это снижает эксплуатационный ресурс аппаратуры.

Чтобы сгладить колебания напряжения и обеспечить безопасность приборов, достаточно установить стабилизатор. Гораздо опаснее для электротехники перенапряжение (так называется резкий скачок разности потенциалов).

Разновидности перенапряжений

Перенапряжение может длиться как короткое, так и достаточно продолжительное время. Оно может быть вызвано ударом молнии во время грозы или коммутацией, возникшей из-за неполадок подстанции. Для защиты от них в сеть 220 или 380 Вольт (бытовую или промышленную) включается УЗИП (устройство защиты от импульсных перенапряжений). Его автоматическое срабатывание помогает обезопасить линию при воздействии, например, мощного грозового разряда, от которого не сможет спасти стабилизатор напряжения.

Наглядно про УЗИП на видео:

Удар молнии приводит к появлению мощного электромагнитного импульса, под влиянием которого в расположенных рядом с местом разряда проводниках возникают электрические потенциалы, и происходит резкий скачок напряжения. Длится он всего около 0,1 с, но величина разности потенциалов при этом составляет тысячи вольт.

Понятно, что при поступлении такого напряжения в домашние и производственные сети последствия могут быть очень тяжелыми.

Перенапряжение в результате коммутации

Такое явление может произойти при включении в линию или выключении приборов, дающих высокую индуктивную нагрузку. К ним относятся блоки питания, электромоторы, а также мощные инструменты, запитывающиеся от сети.

Этот эффект обусловлен законами коммутации. Моментальное изменение величины тока в соленоиде, а также разности потенциалов на конденсаторе произойти не может. Когда цепь с такой нагрузкой соединяется или размыкается, то в месте контакта отмечается появление вызванного самоиндукцией и коммутационными процессами электрического потенциала.

Течение переходного процесса всегда сопровождается выбросом напряжения, которое обладает полярностью, обратной входному. Небольшая емкость проводников в сети вызывает резонанс, длящийся короткое время и вызывающий высокочастотные колебания. По завершении переходного процесса они затухают.

Сколько продлится перенапряжение и какова будет его величина, зависит от следующих показателей:

• Индуктивность нагрузки.
• Моментальное значение разности потенциалов при коммутации.

• Емкость подключающих электрических кабелей.
• Реактивная мощность.

Опасность перенапряжения

Поскольку изоляция проводов рассчитана на величину напряжения, значительно превышающую номинал, пробоя чаще всего не случается.

Если электроимпульс действует в течение незначительного времени, то напряжение на выходе блоков питания со стабилизатором не успевает возрасти до критического показателя. Это же касается и обычных лампочек – если резко возросшее напряжение быстро нормализуется, то спираль не успевает не только перегореть, но даже перегреться.

Если же изоляционный слой не выдерживает увеличившегося напряжения и происходит его пробой, то появляется электрическая дуга. В этом случае поток электронов проникает сквозь микротрещины, возникшие в изоляции, и идет через газы, которыми наполнены образовавшиеся мельчайшие пустоты. А большое количество тепла, выделяемое дугой, способствует расширению токопроводящего канала. В итоге нарастание тока происходит постепенно, и автомат защиты срабатывает с некоторым опозданием. И хотя оно занимает всего несколько мгновений, их оказывается вполне достаточно для выхода электропроводки из строя.

Какими устройствами обеспечивается защита сети от перенапряжения?

Схема защиты электрической линии от скачков напряжения может включать в себя:

• Систему молниезащиты.
• Стабилизатор напряжения.
• Датчик повышенного напряжения (устанавливается вместе с УЗО).
• Реле перенапряжения.

Отдельно нужно сказать о блоках бесперебойного питания, через которые в домашних сетях чаще всего подключают компьютеры. Этот прибор не предназначен для защиты от перенапряжения в сети. Его функция заключается в другом: при внезапном отключении света он работает как аккумулятор, позволяя пользователю сохранить информацию и спокойно выключить ПК. Поэтому путать его со стабилизатором напряжения не следует.

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:

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.

Длительные перенапряжения

Продолжительные перенапряжения очень часто происходят из-за обрыва нулевого проводника. Неравномерность нагрузки на фазных жилах становится причиной перекоса фаз – смещения разности потенциалов к проводнику с самой большой нагрузкой.

Иначе говоря, под воздействием неравномерного трехфазного электротока на нулевом кабеле, не имеющем заземления, начинает скапливаться напряжение. Ситуация не нормализуется до тех пор, пока повторная авария окончательно не выведет линию из строя или специалист не устранит неисправность.

При обрыве нулевого провода в электророзетке будет происходить изменение напряжения в соответствии с нагрузкой, которую пользователи, не знающие о неполадках, будут подключать на различные фазы. Пользоваться неисправной цепью практически невозможно, даже если в линию питания включен хороший стабилизатор. Дело в том, что сетевые параметры, регулярно выходящие за пределы стабилизации, приведут к тому, что прибор будет постоянно выключаться.

Наглядно про обрыв ноля и что нужно при этом делать – на видео:

Недостаток напряжения (провал)

Это явление особенно хорошо знакомо людям, проживающим в деревнях и селах. Провалом (проседанием) называется падение величины напряжения ниже допустимого предела.

Опасность проседаний заключается в том, что в конструкцию многих бытовых приборов входит несколько блоков электропитания, и недостаток напряжения приведет к тому, что один из них кратковременно выключится. Аппарат среагирует на это выдачей ошибки на дисплее и остановкой работы.

Если речь идет об отопительном котле, а неисправность произошла в зимнее время, то дом останется без отопления. Избежать такой ситуации поможет подключение стабилизатора. Этот прибор, зафиксировав проседание, повысит величину напряжения до номинала. Стабилизатор может спасти ситуацию, даже если напряжение в сети упало по вине трансформаторной подстанции.

Заключение

В этой статье мы рассказали, для чего нужна защита от перенапряжения в сети, какими устройствами она обеспечивается и как правильно ими пользоваться. Приведенные рекомендации помогут читателям разобраться в причинах сбоя сетевого напряжения, а также выбрать и установить устройство для защиты электросети.

AC 220V/120V Схемы сетевого фильтра

Последнее обновление , 16 марта 2022 г. , Swagatam 140 комментариев

Всплески напряжения иногда могут быть серьезной проблемой с точки зрения безопасности различных электронных устройств. Давайте узнаем, как сделать простые схемы защиты от перенапряжения в сети переменного тока в домашних условиях.

Содержание

Что такое сетевой фильтр

Устройство защиты от перенапряжения представляет собой электрическое устройство, предназначенное для нейтрализации незначительных электрических всплесков и переходных процессов, которые обычно возникают в линиях электроснабжения. Обычно они устанавливаются в чувствительном и уязвимом электронном оборудовании, чтобы предотвратить его повреждение из-за этих внезапных беспрецедентных скачков напряжения и колебаний напряжения.

Они работают путем мгновенного короткого замыкания любого избыточного высокого напряжения, которое может появиться в сети переменного тока на очень продолжительное время.

Эта продолжительность обычно составляет микросекунды. Все, что превышает этот период времени, может привести к возгоранию или повреждению самого ограничителя перенапряжения

Что такое скачок напряжения

Внезапный всплеск напряжения — это резкое повышение напряжения, продолжающееся не более нескольких миллисекунд, но достаточное для повреждения к нашему драгоценному оборудованию почти мгновенно.

Таким образом, необходимо остановить или заблокировать их проникновение в уязвимые электронные устройства, такие как наши персональные компьютеры.

Коммерческие устройства для уничтожения шипов доступны довольно легко и дешево, но им нельзя доверять, и, кроме того, они не имеют механизма проверки надежности, поэтому это становится просто «предполагаемой» игрой, пока все не закончится.

Рабочий проект

Схема простого устройства защиты от перенапряжения в сети переменного тока, приведенная ниже, которая показывает, как сделать простое самодельное устройство защиты от сильного тока в сети переменного тока, основана на очень простом принципе «отключения скорости» при начальном ударе через компоненты, которые хорошо оборудованы в поле.

Комбинация простого железного резистора и MOV более чем достаточна для обеспечения защиты, которую мы ищем.

Здесь R1 и R2 представляют собой 5 витков железной проволоки (толщиной 0,2 мм) на воздушном сердечнике диаметром 1 дюйм, за каждым из которых следует варистор соответствующего номинала или MOV, подключенный к ним, чтобы стать полноценной системой защиты от шипов.

Внезапное высокое напряжение переменного тока, попадающее на вход шипа, эффективно устраняется, а «жал» поглощается по ходу соответствующими частями, а безопасная и чистая сеть проходит через подключенную нагрузку.

Металлооксидный варистор (MOV) Расчеты и формулы

Расчет энергии при подаче такого импульса осуществляется по формуле:

E = (Vpeak x Ipeak) x t2 x K
где:
Ipeak = пиковый ток
Vpeak = напряжение при пиковом токе
β = указано для I = ½ x Ipeak до Ipeak
K — константа, зависящая от t2, когда t1 составляет от 8 мкс до 10 мкс
Низкое значение β соответствует низкому значению Vpeak, а затем к низкому значению E.

Устройство защиты от переходных процессов с использованием катушек индуктивности и MOV

Вопрос о предотвращении перенапряжения в электронном балласте

Привет, swagtam, я нашел ваш адрес электронной почты в вашем блоге. Мне очень нужна ваша помощь. На самом деле у моей компании есть клиент в Китае, мы производим УФ-лампы и используем для них электронный балласт. Теперь проблема в Китае из-за перенапряжения, балласт сгорает, поэтому я разрабатываю схему, которая находится во вложении, которая тоже не помогает?

, поэтому я нашел вашу идеальную схему защиты от высокого / низкого напряжения, которую я хочу построить. или вы можете сказать мне обновление, если я смогу сделать в своей схеме, это будет здорово. извините, если я беспокою вас. но мне действительно очень нужна ваша помощь, чтобы спасти мою работу, спасибо, спасибо, Кришна Шах

Решение

Привет, Кришна! По моему мнению, проблема может быть не в колебаниях напряжения, а в внезапных скачках напряжения, из-за которых выходит из строя балластная цепь. Показанная вами схема может оказаться не очень эффективной, потому что она не включает резистор или какой-либо барьер с MOV. Вы можете попробовать следующую схему, внедрить ее на вход балластной цепи.

Надеюсь, сработает:

 

Использование NTC и MOV

На следующем рисунке показано, как два разных устройства подавления внезапного высокого напряжения могут быть подключены к линии электросети для достижения обоюдоострой безопасности.

NTC здесь обеспечивает начальный ток включения при защите от бросков тока, предлагая более высокое сопротивление из-за его начальной более низкой температуры, но в ходе этого действия его температура начинает увеличиваться, и он начинает подавать больший ток для устройства до нормальной работы. достигнутые условия.

MOV, с другой стороны, дополняет выход NTC и гарантирует, что в случае, если NTC не сможет правильно остановить натиск помпажа, он сам включится, замыкая остаточное высокое переходное содержимое на землю и в результате устанавливая наиболее безопасный возможное питание для подключенной нагрузки или прибора.

Сетевой фильтр радиопомех и схема подавления перенапряжения

Если вам нужна схема сетевого фильтра переменного тока с комбинированной защитой от подавления радиочастотных помех (РЧП) и контролем скачков напряжения, то следующая конструкция может оказаться весьма удобной.

Как мы видим, входная сторона защищена NTC и MOV. MOV заземляет любой мгновенный скачок напряжения, а NTC ограничивает скачок тока.

Следующая ступень представляет собой сетевой фильтр радиопомех, состоящий из небольшого ферритового трансформатора и нескольких конденсаторов. Трансформатор останавливает и блокирует прохождение любых входящих и исходящих радиочастотных помех через линию, в то время как конденсаторная сеть усиливает эффект, заземляя остаточное высокочастотное содержимое в линии.

Трансформатор построен на небольшом ферритовом стержне с двумя идентичными обмотками, намотанными одна на другую, и одним из концевых соединений обмотки, переставленным между входной/выходной нейтральной линией.

О компании Swagatam

Я инженер-электронщик (dipIETE), любитель, изобретатель, разработчик схем/печатных плат, производитель. Я также являюсь основателем веб-сайта: http://homemade-circuits.com/, где я люблю делиться своими инновационными схемными идеями и учебными пособиями.
Если у вас есть какие-либо вопросы, связанные со схемой, вы можете взаимодействовать через комментарии, я буду очень рад помочь!

Power Surge: защитите всю свою электронику (сделай сам)

Обновлено: 25 июня 2019 г.

Защитите чувствительную электронику от скачков напряжения

Следующий проект›

Семейный мастер на все руки

Установите устройство защиты от перенапряжения во всем доме, чтобы предотвратить скачки напряжения, вызванные ударами молнии, в подключаемой электронике. Следуйте нашим пошаговым инструкциям и предостережениям для безопасной установки.

Эксперты DIY из журнала The Family Handyman Magazine

Преимущества защиты всего дома от перенапряжений

У вас могут быть вставные устройства защиты от перенапряжений на некоторых ваших электронных устройствах, но, вероятно, их нет для приборов с электронными платами . Эта электроника является легкой добычей для скачков напряжения, вызванных ударами молнии (даже если удар произошел в нескольких милях от вашего дома). Большинство новых приборов, кабельных коробок, тренажеров и этой новой Bose Wave находятся в опасности. И это не просто молния. Разрушительные скачки напряжения в сети случаются даже тогда, когда вокруг нет молнии. Чтобы вывести из строя хрупкую электронику, не требуется большого скачка напряжения. Часто замена печатной платы стоит столько же, сколько покупка нового устройства.

Вот почему у каждого должен быть сетевой фильтр для всего дома. Те, кто живет в сельской местности, особенно уязвимы, особенно если вы живете в конце линии электропередач. Волне больше некуда идти, кроме как в ваш дом.

Полнофункциональное устройство защиты от перенапряжений (SPD) для всего дома может защитить всю вашу электронику, бытовую технику, телефон, Интернет и оборудование для кабельного телевидения (один тип Square D No. SDSB1175C; около 300 долларов США на Spectresuperstore.com). Электрики берут за установку около 175 долларов. Но если вам удобно работать внутри главной панели, вы можете выполнить работу самостоятельно и сэкономить на установке. Работа занимает около часа. мы покажем вам, как это сделать.

Storm Tip

Установка устройства защиты от перенапряжения во всем доме — лучший способ постоянной защиты дорогостоящей электроники. Но если вы знаете, что приближается буря, вы можете защититься от обгорания печатных плат, отключив выключатели плиты, посудомоечной машины, духовки, кондиционера и холодильника. Просто убедитесь, что вы включили их снова после того, как шторм пройдет.

Покупка сетевого фильтра для всего дома

Существует много ажиотажа производителей вокруг сетевых фильтров. Не обращайте внимания на всю эту чепуху и идите прямо к спецификациям. УЗИП измеряется в килоамперах (1 кА равен 1000 ампер). Действительно недорогие SPD начинаются примерно с 10 кА. Они могут справиться с одним действительно большим всплеском, а затем прогорят — так что это плохая долгосрочная инвестиция.

Вместо этого ищите УЗИП с минимальным номиналом 50 кА. Он прослужит дольше, чем устройство на 10 кА.

Если у вас есть телефон, DSL, кабельное или спутниковое телевидение, приобретите УЗИП, защищающий и эти линии. Наконец, убедитесь, что выбранное вами устройство соответствует последнему рейтингу UL № 1449. Не все оборудование на рынке соответствует более новому стандарту. После того, как вы решите использовать УЗИП, вам также понадобится двухполюсный выключатель на 15 ампер, один 1/2 дюйма. жесткий смещенный ниппель и два 1/2-дюйм. контргайки.

Внимание! Опасность поражения электрическим током!

Даже при выключенном сервисном отключении внутри главной панели все еще есть провода под напряжением. Если вы не знаете, какие из них остаются в живых, не пытайтесь этот проект. Вызовите лицензированного электрика.

Можете ли вы самостоятельно установить сетевой фильтр для всего дома?

Вам понадобятся два пустых места, одно поверх другого, на главной панели, чтобы подключить SPD. Или вы можете подключить его к существующему двухполюсному выключателю на 240 В, но только если этот выключатель рассчитан на два провода. Чтобы узнать это, позвоните в службу технической поддержки производителя выключателя. Если у вас нет двух пустых мест на главной панели или существующие выключатели не рассчитаны на два провода, вам придется нанять электрика для установки вспомогательной панели. Или подумайте о покупке УЗИП, который устанавливается прямо в коробку счетчика (см. «Является ли ответ SPD с гнездом для счетчика?» ниже).

Во-первых, предупреждения. Даже при выключенном главном выключателе (отключение сервисного обслуживания) внутри панели все еще есть провода под напряжением. Если вы прикоснетесь к ним, вы можете умереть. Поэтому, прежде чем ослабить хоть один винт на крышке основной панели, прочтите, как подключить новую цепь. Прочитайте всю статью и обратите особое внимание на схему, показывающую опасные зоны. Если у вас есть какие-либо сомнения относительно работы внутри главной панели, вызовите лицензированного электрика.

Как установить сетевой фильтр для всего дома

Фото 1: Прикрепите смещенный ниппель к основной панели

Удалите заглушку на основной панели и вставьте смещенный ниппель. Закрутите контргайку с углублениями так, чтобы стопорные «ушки» были обращены к стенке панели. Затем затяните его плоской отверткой и молотком.

Фото 2. Подсоедините нейтраль и землю к шине

Снимите 3/4 дюйма изоляции с нейтрального (белого) и заземляющего (зеленого) проводов и закрепите их отдельными винтами на нулевой шине.

Фото 3: Обрежьте черные провода по длине и установите

Пометьте два черных провода от УЗИП (хорошо подойдет серебряный перманентный маркер). Затем обрежьте их по длине и зачистите изоляцию. Вставьте оголенный провод в винты выключателя и затяните.

Фото 4: Подключение телефонных проводов к УЗИП

Проложите телефонные провода от разграничительного устройства к входным разъемам телефонного УЗИП. Подключите линии домашнего телефона к «выходным» клеммам. Выполните ту же процедуру для линий кабельного телевидения.

Снимите все кольца и украшения, прежде чем отвинчивать крышку основной панели. Затем переключите отключение службы в положение «Выкл.». Вырежьте картонный протектор и поместите его внутрь панели, чтобы предотвратить контакт с проводами под напряжением. Удалите два автоматических выключателя непосредственно под сервисным разъединителем и переместите их и провода, идущие к ним, в другое место на панели. Расположите УЗИП рядом с основной панелью так, чтобы провода входили в него как можно ближе к двум свободным местам. Подсоедините отводной ниппель к УЗИП, а затем к основной панели (фото 1). Закрепите SPD на стене с помощью шурупов.

Далее проденьте провода от УЗИП в главную панель. Проведите нейтральный (белый) и заземляющий (зеленый) провода к ближайшим винтовым клеммам на нулевой шине (фото 2). Делайте изгибы максимально плавными. Держите все провода (белый, зеленый и черный) максимально короткими . Затем вставьте новый прерыватель и подключите два черных провода от УЗИП (фото 3).

Для установки защиты от перенапряжений для телефонов и кабелей найдите сервисные «демаркационные коробки» снаружи вашего дома. Проложите отрезки телефонного и коаксиального кабеля к новому УЗИП и подключите их (фото 4).

Как и во всех электротехнических проектах, местные электротехнические правила всегда важнее наших советов. Всегда вытягивайте разрешение и проверяйте свою работу.

Является ли выход SPD счетчика ответом?

Если ваш электрический щит переполнен или вы не собираетесь выполнять установку самостоятельно, SPD с розеткой для счетчика может стать идеальной альтернативой. Он защелкивается в гнезде счетчика. Начните с проверки в вашей местной электросети, чтобы узнать, разрешает ли она установку УЗИП на розетке счетчика. Если да, то узнайте, сколько он берет за установку — вы не можете установить его самостоятельно. Показан Leviton № 50240-MSA, который стоит около 210 долларов. Он доступен благодаря нашей связи с amazon.com.

Необходимые инструменты для этого проекта устройства защиты от перенапряжения для всего дома

Подготовьте необходимые инструменты для этого проекта «Сделай сам» перед началом работы — вы сэкономите время и нервы.

• Беспроводная дрель-шуруповерт
• Плоская отвертка
• Молоток
• Плоскогубцы
• Инструмент для зачистки проводов/нож

материалы, подготовленные заранее. Вот список.

• Двухполюсный автоматический выключатель на 15 А
• Жесткий 1/2 дюйма. со смещенным ниппелем с контргайками
• Устройство защиты от перенапряжений для всего дома

Первоначально опубликовано: 1 августа 2018 г.

Похожие проекты

Популярные обучающие видео

ⓘ

Способы защиты, реле и датчики

Содержание статьи:

• Причины скачков напряжения
• Типы сетевых изменений
• Как защитить бытовую технику
• Справка по сетевому фильтру
• Как выбрать лучшую защиту для дома
• Система безопасности своими руками

Колебания в сети — не новость для большинства потребителей электроэнергии. Такие «сюрпризы» не лучшим образом сказываются на электроприборах, иногда даже провоцируют их возгорание. Поэтому нужна хорошая защита от скачков напряжения 220В для дома. Вы можете выбрать готовое устройство или сделать простое устройство своими руками.

Причины скачков напряжения

Существует множество естественных, аварийных и техногенных причин скачков напряжения в электрических сетях.

Основными провоцирующими факторами падения напряжения в сети являются:

• Одновременная нагрузка от нескольких мощных устройств. Чаще это происходит зимой, когда жители многоквартирного дома или поселка подключают электрические конвекторы.
• Плохое электрооборудование или проводка/проводка с ошибками.
• Погодные условия — ураган, гром, гром, молния.
• Неправильное использование электроприборов.
• Сварочные работы при условии подключения аппарата к домашней сети.

Во всех этих случаях могут наблюдаться как скачки напряжения, так и его падение.

Типы изменений сети

График допуска сети

Существует несколько типов скачков напряжения:

• Отклонения. Это подразумевает изменение амплитуды, продолжительность каждой из которых составляет более 60 секунд. При этом различают нормально-допустимое и предельно-допустимое отклонение. Во втором случае нормой считается показатель не более 10% от нормы.
• Колебания (падение напряжения). Здесь амплитуда изменяется в сторону уменьшения и составляет 60 с. Также нормальный показатель составляет до 10% от оптимального.
• Перенапряжение. Это резкое увеличение тока выше 242 вольт. Продолжительность таких прыжков до 1 секунды.

Скачки напряжения – небольшие, но обширные изменения в сети, или чрезвычайно высокие, но кратковременные перепады. В последнем случае они называются импульсными.

Как защитить бытовую технику

Не стоит недооценивать важность защиты от перенапряжения. Регулярные перепады в сети выводят из строя электронику высокоточного оборудования, выводят из строя реле и моторы холодильников и морозильников. Часто даже способствуют выгоранию техники. Чтобы этого не произошло, нужно оборудовать дом надежными средствами защиты.

Реле контроля напряжения

Реле контроля напряжения трехфазное ЗУБР 3Ф, 5А

Данная защита от перенапряжения позволяет мгновенно отключить все устройства от сети. Прибор следит за параметрами Вольт и при их резком повышении блокирует подачу питания на бытовые приборы. После того, как сеть стабилизирует свою работу, устройство снова включается в работу и запускает оборудование.

Имеются точечные реле (вилки и переходники), а также устройства типа автомат для установки на DIN-рейку к распределительному щиту. В первом случае устройства контролируют и защищают отдельные бытовые приборы. Так сказать, индивидуально. Второй вариант – надежный автоматический выключатель на весь дом.

Реле напряжения не является стабилизатором. Не путайте его с этим типом оборудования. Реле только следит за уровнем напряжения и при необходимости производит обрыв цепи на ноль.

Регулятор напряжения

Реле регулятора напряжения

Такая защита по напряжению предполагает изменение параметров в Вольтах до их приведения в нормальное состояние. Например, стиральная машина или телевизор, подключенные через стабилизатор, всегда работают на одном и том же напряжении. Если прибор ловит резкий скачок, он пропускает только нормальный показатель 220-230 В. на бытовую технику.

Основными техническими параметрами стабилизаторов являются время реакции на скачок, точность стабилизации, диапазоны входного напряжения и уровень шума.

Все устройства этого типа делятся на несколько типов:

• Реле. Самые дешевые виды стабилизаторов. Имеют низкий уровень мощности. Если они все же используются, то на отдельных бытовых устройствах.
• Электромеханические (их еще называют сервоприводными). Рабочие характеристики таких устройств мало чем отличаются от релейных стабилизаторов. Единственная разница между первым и вторым – чуть более высокая цена.
• Электронный. Такие устройства собираются на основе симистора или тиристора. Такие стабилизаторы отличаются хорошей мощностью, долговечностью, точностью реакции на скачки напряжения. Электронные устройства с максимально быстрым действием обеспечивают надежную защиту от скачков напряжения.
• Электронное двойное преобразование. Такие стабилизаторы самые дорогие из всех. При этом они хорошо защищают как отдельные бытовые приборы, так и всю электрическую сеть в доме. Различают однофазные и трехфазные устройства. Первый используется в быту. Второй — на крупных промышленных, коммерческих объектах. Стабилизаторы двойного преобразования способны с отличной точностью сглаживать резкие перепады в диапазонах от 90 до 380 вольт.

Электромеханический

Электронный

Двойное преобразование

Для частного дома лучше купить инверторный стабилизатор.

ИБП (источник бесперебойного питания)

Источник бесперебойного питания (ИБП) APC Back-UPS CS 650 ВА / 400 Вт

Основной задачей ИБП является не защита от высокого напряжения, а обеспечение автономного резервного питания при резких и кратковременных отключениях электроэнергии. Такие устройства особенно нужны в частных домах, если в деревне остро стоит проблема частых отключений электричества.

Так же есть некий источник бесперебойного питания с функцией стабилизатора. При резком скачке напряжения такой ИБП способен моментально переключиться на резервное питание и выровнять параметры Вольт в сети до оптимальных.

Датчик перепада напряжения

Устройство защиты от перенапряжения MOST EHV 2м (белый)

Это небольшое устройство, похожее на реле, контролирует скачки напряжения. Но монтируется сразу с УЗО (устройством защитного отключения). Если датчик фиксирует нарушение параметров сети, он вызывает утечку тока. В этом случае УЗО его обнаруживает и отключает питание дома в аварийном режиме.

Сетевой фильтр Справка

Это устройство является хорошей защитой от перегорания светодиодных ламп и любой другой бытовой техники. Внешне напоминает адаптер-удлинитель на несколько розеток. В устройства защиты от перенапряжений встроен автоматический выключатель или предохранитель. Если в сети произойдет внезапная перегрузка, устройство просто отключит цепь.

Также для защиты светодиодов можно использовать специальное устройство от скачков напряжения.

Как выбрать лучшую защиту для дома

Выбор в пользу устройства для защиты от сетевых перепадов следует делать исходя из основной проблемы и условий эксплуатации устройства:

• Если в доме нормальная блок питания со стабильным напряжением, но часто отключают свет, лучше отдать предпочтение источнику бесперебойного питания.
• Если электричество есть постоянно, но отмечаются скачки напряжения, желательно поставить стабилизатор на всю сеть. Или хотя бы подключать самые дорогие виды оборудования через сетевые фильтры.

Лучшее решение — установить оба типа устройств. Они способны дополнять друг друга.

Самым современным устройством считается источник бесперебойного питания с двойным преобразователем энергии ON-LINE. Он способен стабилизировать напряжение в широком диапазоне в режиме реального времени. При выключении света устройство автоматически переключается на работу от аккумулятора — работает как автономный генератор.

Охранная система своими руками

Схема сетевого фильтра

При желании можно самостоятельно изготовить простейшее устройство для защиты холодильника от изменений в сети. Для этого за основу можно взять стандартный трансформатор от старого телевизора.

Необходимо последовательно включить одну из имеющихся вторичных обмоток с первичной обмоткой.