220 V túlfeszültség-védelem - hogyan lehet megvédeni az otthoni elektromos készülékeket?

Bár a lakások és házak villamosenergia-ellátását törvény szabályozza, a lakosoknak nem szabad teljes mértékben támaszkodniuk a megfelelő szolgáltatásokra a szükséges villamosenergia-ellátás biztosítása érdekében. Ha a hálózati feszültség miatt a drága elektromos készülékek meghibásodnak, szinte lehetetlen kompenzációt kapni. Mivel az elektromos vezetékek hibás működése nem ritka, érdemes maguknak megtenni azokat az intézkedéseket, amelyek megvédik a háztartási készülékeket a meghibásodásoktól. Ehhez túlfeszültség-védelemre van szükség, amelyet egy megfelelő eszköz - a védőrelé, egy RCD-vel ellátott érzékelővel vagy egy feszültségstabilizátorral - a hálózatba történő beszerelésével lehet biztosítani.

Elfogadható villamosenergia-paraméterek

Az összes háztartási villamos készüléken feltüntetett feszültség 220 V, de a valóságban ez az érték nem mindig stabil. Ezt figyelembe veszik a modern eszközök gyártásakor, és stabilan működhetnek 209 és 231 V közötti feszültségingadozásokkal, és tolerálják a 198 és 242 V közötti tartományt is. Ha a háztartási készülékek tervezése nem tudna biztosítani a kicsi potenciálbeli különbségeket, akkor az folyamatosan bomlik. A nagyobb eltérések hálózati torlódásokhoz vezetnek, és ez csökkenti a berendezés élettartamát.

A feszültségingadozások kiegyenlítése és az eszközök biztonsága érdekében elegendő egy stabilizátor felszerelése. A túlfeszültség sokkal veszélyesebb az elektrotechnika számára (ez a potenciálkülönbség hirtelen ugrásának neve).

A túlfeszültség fajtái

A túlfeszültség rövid és hosszú is lehet. Ennek oka lehet egy villámlás a vihar ideje alatt, vagy az alállomás meghibásodása okozta kapcsolás. A velük szembeni védelem érdekében egy SPD (túlfeszültség-védő berendezés) csatlakozik a 220 vagy 380 voltos (háztartási vagy ipari) hálózathoz. Automatikus működése segíti a vezeték biztonságát, ha például nagy teljesítményű villámcsapódásnak van kitéve, amelyet a feszültségstabilizátor nem képes megmenteni.

Vizuálisan az SPD-ről a videóban:

A villámcsapás egy erős elektromágneses impulzus megjelenését eredményezi, amelynek hatására a kisülési hely közelében elhelyezkedő vezetékekben elektromos potenciál keletkezik, és éles feszültségugrás lép fel. Csak kb. 0,1 másodpercig tart, de a potenciális különbség ebben az esetben több ezer volt.

Nyilvánvaló, hogy ha egy ilyen feszültség belép az otthoni és ipari hálózatokba, a következmények nagyon súlyosak lehetnek.

Túlfeszültség a kapcsolás miatt

Ez a jelenség akkor fordulhat elő, ha bekapcsolják vagy kikapcsolják a nagy induktív terhelést biztosító eszközöket. Ide tartoznak a tápegységek, az elektromos motorok és a nagy teljesítményű hálózati szerszámok.

Ez a hatás a kommutációs törvényeknek köszönhető. A mágnesszelep áramának nagysága, valamint a kondenzátor közötti potenciálkülönbség nem változhat azonnal. Ha egy ilyen terhelésű áramkört csatlakoztatnak vagy nyitnak, akkor az érintkezési ponton megfigyelhető az önindukciós és kapcsolási folyamatok által kiváltott elektromos potenciál megjelenése.

A tranziens folyamatot mindig olyan túlfeszültség kíséri, amelynek a bemeneti feszültséggel ellentétes polaritása van.A vezetékek kicsi kapacitása a hálózatban rövid ideig tartó rezonanciát okoz és nagyfrekvenciás rezgéseket okoz. A tranziens végén bomlanak.

A következő feszültségektől függ, hogy meddig fog tartani a túlfeszültség és milyen nagysága lesz:

• Terhelési induktivitás.
• A potenciálkülönbség pillanatnyi értéke kapcsolás közben.

• Az elektromos kábelek csatlakoztatásának képessége.
• Reaktív teljesítmény.

Túlfeszültség veszélye

Mivel a vezetékek szigetelését a névleges értéknél lényegesen nagyobb feszültségértékre tervezték, általában nem történik meghibásodás. Ha az elektromos impulzus rövid ideig működik, akkor a stabilizátorral ellátott tápegységek kimeneti feszültségének nincs ideje kritikus mutatóra növekedni. Ugyanez vonatkozik a szokásos izzókra is - ha a hirtelen megnövekedett feszültség gyorsan normalizálódik, akkor a spirálnak nincs ideje nem csak az égésre, hanem a túlmelegedésre is.

Ha a szigetelőréteg nem képes ellenállni a megnövekedett feszültségnek, és annak meghibásodása akkor elektromos ív jelenik meg. Ebben az esetben az elektronok áramlása behatol a mikro-repedésekbe, amelyek a szigetelésben felbukkantak, és azon gázokon megy keresztül, amelyek kitöltik a kapott legkisebb üregeket. És az ív által generált nagy mennyiségű hő elősegíti a vezetőcsatorna tágulását. Ennek eredményeként az áram fokozatosan felhalmozódik, és a megszakító némi késéssel elindul. És bár ez csak néhány percet vesz igénybe, ezek elegendőek a vezetékek meghibásodásához.

Mely eszközök biztosítják a hálózati túlfeszültség védelmet?

Az elektromos vezeték túlfeszültség-védő áramköre tartalmazhatja:

• Villámvédelmi rendszer.
• Feszültségszabályozó.
• Túlfeszültség-érzékelő (az RCD-vel együtt telepítve).
• Túlfeszültség-relé.

Külön kell mondani a szünetmentes tápegységekről, amelyeken a számítógépeket leggyakrabban az otthoni hálózatokba kapcsolják. Ezt a készüléket nem a hálózati túlfeszültség elleni védelemre tervezték. Funkciója más: amikor a fény hirtelen kialszik, úgy működik, mint egy elem, lehetővé téve a felhasználó számára az információk mentését és a számítógép csendes kikapcsolását. Ezért nem szabad összekeverni a feszültségszabályozóval.

A védőberendezések működésének elve

A villámok által generált elektromos impulzusok elleni védelem érdekében egy villámvédőt egy SPD-vel felszerelnek. És hogy megvédje a vonalat az elektronok áramlásától, amelynek paraméterei nem felelnek meg a hálózat működési jellemzőinek, speciális érzékelőket, valamint túlfeszültség-reléket használhat.

Azt kell mondani, hogy mind a DPN, mind a relé működés és rendeltetés szempontjából különbözik a stabilizátortól.

Ezeknek az elemeknek az a feladata, hogy leállítsák a villamosenergia-ellátást, ha a különbség értéke meghaladja a védőfelszerelés műszaki útlevélében meghatározott vagy a szabályozó által meghatározott maximális küszöböt.

Miután az elektromos vezeték paraméterei normalizálódtak, a relét függetlenül kapcsolják be. A vonalvédelemhez használt DPN-t csak egy maradékáram-eszközhöz kell telepíteni. Feladata, hogy szivárgási áramot okozzon egy olyan működésképtelenség észlelésekor, amelynek hatására az RCD kiold.

Vizuálisan a videó feszültségreléjéről:

Egy ilyen áramkör hátránya, hogy manuálisan kell bekapcsolni, miután a feszültség normalizálódott. Ebben a tekintetben a feszültségszabályozó kedvezően viszonyul. Ez az eszköz beállítható késleltetést biztosít az áramáramhoz, ha azt túlzott feszültség váltja ki. A stabilizátort gyakran használják légkondicionálók és hűtőszekrények csatlakoztatására.

Hosszú távú túlfeszültség

A hosszú távú túlfeszültségek gyakran a semleges vezető megszakadása miatt fordulnak elő.A fázisvezetők egyenetlen terhelése a fáziskiegyenlítődés okozójává válik - a potenciálkülönbség eltolódása a legnagyobb terhelésű vezetőhöz.

Más szavakkal, egyenetlen háromfázisú elektromos áram hatására a feszültség felhalmozódik egy földelés nélküli nulla kábelre. A helyzet csak akkor normalizálódik, amíg egy ismételt baleset végül megsemmisíti a vonalat, vagy egy szakember megszünteti a hibát.

Ha az elektromos aljzatban levő semleges vezeték megszakad, a feszültség a terhelésnek megfelelően megváltozik, és azok a felhasználók, akik nem ismerik a problémákat, különféle fázisokra csatlakoznak. Szinte lehetetlen hibás áramkört használni, még akkor is, ha a tápvezetékhez jó stabilizátort tartalmaz. A helyzet az, hogy a stabilizációs határértékeket rendszeresen meghaladó hálózati paraméterek az eszköz folyamatos kikapcsolásához vezetnek.

Világosan a nulla szünetről és arról, hogy mit kell egyszerre tenni - a videóban:

Feszültség hiánya (merülés)

Ez a jelenség különösen a falvakban és falvakban élő emberek számára ismert. A merülés (süllyedés) a megengedett határ alatti feszültségcsökkenés.

A süllyedés veszélye abban rejlik, hogy sok háztartási készülék tervezése számos tápegységet tartalmaz, és a feszültség hiánya ahhoz vezet, hogy egyikük rövid ideig kikapcsol. A készülék erre reagál, ha hibát jelez a kijelzőn, és megállítja a munkát.

Ha egy fűtőkazánról beszélünk, és télen történt a hiba, akkor a ház fűtés nélkül marad. A stabilizátor csatlakoztatása segít elkerülni ezt a helyzetet. Ez a készülék, amely rögzíti a süllyedést, növeli a feszültséget a névleges értékre. A stabilizátor megmentheti a helyzetet, még akkor is, ha a hálózat feszültsége csökkent a transzformátor alállomás hibája miatt.

Következtetés

Ebben a cikkben elmondtuk, hogy miért van szükség a túlfeszültség-védelemre a hálózatban, milyen eszközöket biztosítunk, és hogyan kell őket megfelelően használni. Ezek az ajánlások segítenek az olvasóknak megérteni a hálózati feszültség meghibásodásának okait, valamint kiválasztani és telepíteni a hálózati védelmet biztosító eszközt.