Protección contra sobretensiones de 220 voltios: ¿cómo proteger los electrodomésticos en su hogar?

Aunque el suministro de electricidad a apartamentos y casas está regulado por la ley, los residentes no deben confiar plenamente en los servicios adecuados para proporcionar la calidad de electricidad requerida. Si, debido a sobretensiones de línea, fallan los aparatos eléctricos caros, será casi imposible obtener una compensación. Y dado que el mal funcionamiento de las líneas eléctricas no es infrecuente, vale la pena tomar medidas por su cuenta que ayuden a proteger los electrodomésticos contra la avería. Para hacer esto, se necesita protección contra sobretensiones, que puede proporcionarse instalando un dispositivo apropiado en la red: un relé de protección, un sensor con un RCD o un estabilizador de voltaje.

Parámetros de electricidad aceptables.

La clasificación de voltaje indicada en todos los electrodomésticos es de 220V, pero en la vida real este valor no siempre es estable. Esto se tiene en cuenta en la fabricación de dispositivos modernos, y pueden funcionar de manera estable con fluctuaciones de voltaje de 209 a 231V, y también toleran un rango de 198 a 242V. Si el diseño de los electrodomésticos no proporcionara pequeñas diferencias de potencial, se descompondría constantemente. Mayores desviaciones conducen a la congestión de la red, y esto reduce la vida operativa del equipo.

Para suavizar las fluctuaciones de voltaje y garantizar la seguridad de los dispositivos, es suficiente instalar un estabilizador. El sobrevoltaje es mucho más peligroso para la ingeniería eléctrica (este es el nombre de un salto brusco en la diferencia de potencial).

Variedades de sobretensión

La sobretensión puede durar tanto corto como lo suficiente. Puede ser causado por un rayo durante una tormenta eléctrica o una conmutación causada por un mal funcionamiento de la subestación. Para protegerse contra ellos, se conecta un SPD (dispositivo de protección contra sobretensiones) a la red de 220 o 380 voltios (doméstica o industrial). Su operación automática ayuda a asegurar la línea cuando se expone, por ejemplo, a una potente descarga de rayos, de la cual el estabilizador de voltaje no puede salvarse.

Visualmente sobre el SPD en el video:

Un rayo provoca la aparición de un poderoso pulso electromagnético, bajo la influencia de los cuales surgen potenciales eléctricos en los conductores ubicados cerca del sitio de descarga, y se produce un salto brusco de voltaje. Dura solo alrededor de 0.1 s, pero la diferencia potencial en este caso es de miles de voltios.

Está claro que cuando tal voltaje ingresa a las redes domésticas e industriales, las consecuencias pueden ser muy graves.

Sobretensión debido a la conmutación

Este fenómeno puede ocurrir cuando enciende o apaga dispositivos que generan una alta carga inductiva. Estos incluyen fuentes de alimentación, motores eléctricos y potentes herramientas alimentadas por la red.

Este efecto se debe a las leyes de conmutación. No puede ocurrir un cambio instantáneo en la magnitud de la corriente en el solenoide, así como la diferencia de potencial a través del condensador. Cuando un circuito con dicha carga está conectado o abierto, la aparición de un potencial eléctrico causado por procesos de autoinducción y conmutación se observa en el punto de contacto.

El proceso transitorio siempre va acompañado de una sobretensión que tiene la polaridad opuesta a la tensión de entrada.La pequeña capacitancia de los conductores en la red provoca una resonancia que dura poco tiempo y provoca oscilaciones de alta frecuencia. Al final de lo transitorio, se descomponen.

Cuánto durará la sobretensión y cuál será su magnitud depende de los siguientes indicadores:

• Inductancia de carga.
• El valor instantáneo de la diferencia de potencial durante la conmutación.

• Capacidad de conectar cables eléctricos.
• Poder reactivo.

Peligro de sobretensión

Dado que el aislamiento de los cables está diseñado para un valor de voltaje que es significativamente más alto que el nominal, generalmente no se produce una falla. Si el impulso eléctrico actúa por un corto tiempo, entonces el voltaje a la salida de las fuentes de alimentación con un estabilizador no tiene tiempo para aumentar a un indicador crítico. Lo mismo se aplica a las bombillas ordinarias: si el voltaje fuertemente aumentado se normaliza rápidamente, entonces la espiral no tiene tiempo no solo para quemarse, sino incluso para sobrecalentarse.

Si la capa aislante no puede soportar el aumento de voltaje y se produce su ruptura, entonces aparece un arco eléctrico. En este caso, el flujo de electrones penetra a través de las microgrietas que han surgido en el aislamiento, y pasa a través de los gases que llenan los huecos más pequeños formados. Y una gran cantidad de calor generado por el arco promueve la expansión del canal conductor. Como resultado, la corriente se acumula gradualmente y el disyuntor se dispara con cierto retraso. Y aunque solo toma unos minutos, son suficientes para que falle el cableado.

¿Qué dispositivos proporcionan protección contra sobretensiones de red?

Un circuito de protección contra sobretensiones en la línea eléctrica puede incluir:

• Sistema de protección contra rayos.
• Regulador de voltaje.
• Sensor de sobretensión (instalado junto con RCD).
• Relé de sobretensión.

Por separado, debe decirse sobre las fuentes de alimentación ininterrumpida, a través de las cuales las computadoras se conectan con mayor frecuencia en las redes domésticas. Este aparato no está diseñado para proteger contra sobretensiones de red. Su función es diferente: cuando la luz se apaga repentinamente, funciona como una batería, lo que permite al usuario guardar información y apagar silenciosamente la PC. Por lo tanto, no debe confundirse con un regulador de voltaje.

El principio de funcionamiento de los dispositivos de protección.

Para proteger contra los impulsos eléctricos generados por un rayo, se instala un pararrayos junto con un SPD. Y para proteger la línea del flujo de electrones, cuyos parámetros no se corresponden con las características operativas de la red, puede usar sensores especiales, así como un relé de sobretensión.

Debe decirse que tanto el DPN como el relé difieren del estabilizador en principio de operación y propósito.

La tarea de estos elementos es detener el suministro de electricidad en caso de que el valor de la diferencia exceda el umbral máximo especificado en el pasaporte técnico del equipo de protección o establecido por el regulador.

Después de normalizar los parámetros de la línea eléctrica, el relé se conecta de forma independiente. DPN para protección de línea debe instalarse solo en conjunto con un dispositivo de corriente residual. Su tarea es causar una fuga de corriente cuando se detecta un mal funcionamiento, bajo la influencia de la cual se disparará el RCD.

Visualmente sobre el relé de voltaje en el video:

La desventaja de tal circuito es la necesidad de encenderlo manualmente después de que el voltaje vuelve a la normalidad. A este respecto, el regulador de voltaje se compara favorablemente. Este dispositivo proporciona un retraso de tiempo ajustable para el flujo de corriente si se activa por un voltaje excesivo. El estabilizador se usa a menudo para conectar aires acondicionados y refrigeradores.

Sobretensión a largo plazo

Las sobretensiones a largo plazo a menudo ocurren debido a una ruptura en el conductor neutro.La carga desigual en los conductores de fase se convierte en la causa del desequilibrio de fase: el desplazamiento de la diferencia de potencial al conductor con la carga más grande.

En otras palabras, bajo la influencia de una corriente eléctrica trifásica desigual, el voltaje comienza a acumularse en un cable cero que no tiene conexión a tierra. La situación no vuelve a la normalidad hasta que un accidente repetido finalmente destruye la línea o un especialista elimina el mal funcionamiento.

Si el cable neutro en el tomacorriente está roto, el voltaje cambiará de acuerdo con la carga, que los usuarios que no conocen los problemas se conectarán a diferentes fases. Es casi imposible utilizar un circuito defectuoso, incluso si se incluye un buen estabilizador en la línea de alimentación. El hecho es que los parámetros de red que regularmente van más allá de los límites de estabilización harán que el dispositivo se apague constantemente.

Claramente sobre el descanso cero y lo que hay que hacer al mismo tiempo, en el video:

Falta de voltaje (caída)

Este fenómeno es especialmente familiar para las personas que viven en pueblos y aldeas. Una caída (subsidencia) es una caída de voltaje por debajo del límite permitido.

El peligro de hundimiento radica en el hecho de que el diseño de muchos electrodomésticos incluye varias fuentes de alimentación, y la falta de voltaje conducirá al hecho de que uno de ellos se apagará por un corto tiempo. El dispositivo reaccionará a esto emitiendo un error en la pantalla y deteniendo el trabajo.

Si estamos hablando de una caldera de calefacción, y el mal funcionamiento ocurrió en el invierno, entonces la casa permanecerá sin calefacción. Conectar un estabilizador ayudará a evitar tal situación. Este dispositivo, después de haber reparado la subsidencia, aumentará el valor del voltaje al valor nominal. El estabilizador puede salvar la situación, incluso si el voltaje en la red ha caído debido a la falla de la subestación del transformador.

Conclusión

En este artículo, le explicamos por qué necesita protección contra sobretensiones en la red, qué dispositivos se proporcionan y cómo usarlos correctamente. Las recomendaciones dadas ayudarán a los lectores a comprender las causas de una falla en el voltaje de la red, así como a seleccionar e instalar un dispositivo para proteger la red.