Proteção contra sobretensão de 220 volts - como proteger eletrodomésticos em sua casa?

Embora o fornecimento de eletricidade a apartamentos e casas seja regulamentado por lei, os moradores não devem confiar totalmente nos serviços adequados para fornecer a qualidade exigida. Se, devido a picos de tensão na linha, aparelhos elétricos caros falharem, será quase impossível obter compensação. E como as avarias nas linhas de energia não são incomuns, vale a pena tomar medidas que ajudarão a proteger os eletrodomésticos contra a quebra. Para fazer isso, você precisa de proteção contra sobretensão, que pode ser garantida com a instalação de um dispositivo apropriado na rede - um relé de proteção, um sensor com um RCD ou um estabilizador de tensão.

Parâmetros de eletricidade aceitáveis

A classificação de tensão indicada em todos os eletrodomésticos é de 220V, mas na vida real esse valor nem sempre é estável. Isso é levado em consideração na fabricação de dispositivos modernos, e eles podem funcionar de forma estável com flutuações de tensão de 209 a 231V e também tolerar uma faixa de 198 a 242V. Se pequenas diferenças de potencial não fossem previstas pelo design dos eletrodomésticos, ele se quebraria constantemente. Desvios mais significativos levam ao congestionamento da rede e isso reduz a vida útil do equipamento.

Para suavizar as flutuações de tensão e garantir a segurança dos dispositivos, basta instalar um estabilizador. A sobretensão é muito mais perigosa para a engenharia elétrica (este é o nome de um salto acentuado na diferença de potencial).

Variedades de sobretensão

A sobretensão pode durar tanto quanto curta e longa o suficiente. Pode ser causado por um raio durante uma tempestade ou alternância causada por um mau funcionamento da subestação. Para se proteger contra eles, um SPD (dispositivo de proteção contra surtos) é conectado à rede de 220 ou 380 Volts (doméstica ou industrial). Sua operação automática ajuda a proteger a linha quando exposta a, por exemplo, uma poderosa descarga de raio, da qual o estabilizador de tensão não pode salvar.

Visualmente sobre o SPD no vídeo:

Um relâmpago leva ao aparecimento de um poderoso pulso eletromagnético, sob a influência de quais potenciais elétricos surgem nos condutores localizados perto do local da descarga, e ocorre um forte salto de tensão. Dura apenas cerca de 0,1 s, mas a diferença de potencial nesse caso é de milhares de volts.

É claro que, quando essa tensão entra nas redes domésticas e industriais, as consequências podem ser muito graves.

Sobretensão devido à comutação

Esse fenômeno pode ocorrer quando você liga ou desliga dispositivos que produzem uma carga indutiva alta. Isso inclui fontes de alimentação, motores elétricos e ferramentas poderosas alimentadas por rede elétrica.

Este efeito é devido às leis da comutação. Uma mudança instantânea na magnitude da corrente no solenóide, bem como a diferença de potencial através do capacitor, não podem ocorrer. Quando um circuito com essa carga é conectado ou aberto, o aparecimento de um potencial elétrico causado pelos processos de autoindução e comutação é observado no ponto de contato.

O processo transitório é sempre acompanhado por uma tensão de surto que tem a polaridade oposta à tensão de entrada.A pequena capacitância dos condutores na rede causa uma ressonância que dura pouco tempo e causa oscilações de alta frequência. No final do transitório, eles se deterioram.

Quanto tempo a sobretensão durará e qual será a sua magnitude depende dos seguintes indicadores:

• Indutância de carga.
• O valor instantâneo da diferença de potencial durante a comutação.

• Capacidade de conexão de cabos elétricos.
• Poder reativo.

Perigo de sobretensão

Como o isolamento dos fios foi projetado para um valor de tensão significativamente maior que o nominal, normalmente não ocorre uma falha. Se o impulso elétrico agir por um curto período de tempo, a tensão na saída das fontes de alimentação com um estabilizador não terá tempo para aumentar para um indicador crítico. O mesmo se aplica às lâmpadas comuns - se a tensão acentuadamente aumentada normalizar rapidamente, a espiral não terá tempo não apenas para queimar, mas também para superaquecer.

Se a camada isolante não puder suportar a tensão aumentada e ocorrer sua quebra, um arco elétrico será exibido. Nesse caso, o fluxo de elétrons penetra através das microfissuras que surgiram no isolamento e passa pelos gases que preenchem os minúsculos vazios formados. E uma grande quantidade de calor gerado pelo arco promove a expansão do canal condutor. Como resultado, a corrente aumenta gradualmente e o disjuntor dispara com algum atraso. E, embora demore apenas alguns instantes, eles são suficientes para que a fiação falhe.

Quais dispositivos fornecem proteção contra sobretensão na rede?

Um circuito de proteção contra surtos de linha elétrica pode incluir:

• Sistema de proteção contra raios.
• Regulador de voltagem.
• Sensor de sobretensão (instalado junto com o RCD).
• Relé de sobretensão.

Separadamente, deve-se dizer sobre fontes de alimentação ininterruptas, através das quais os computadores são mais frequentemente conectados em redes domésticas. Este aparelho não foi projetado para proteger contra sobretensão da rede elétrica. Sua função é diferente: quando a luz é apagada repentinamente, ela funciona como uma bateria, permitindo que o usuário salve informações e desligue o PC silenciosamente. Portanto, não deve ser confundido com um estabilizador de tensão.

O princípio de operação dos dispositivos de proteção

Para proteger contra impulsos elétricos gerados por raios, um pára-raios é instalado junto com um SPD. E para proteger a linha do fluxo de elétrons, cujos parâmetros não correspondem às características operacionais da rede, você pode usar sensores especiais, bem como um relé de sobretensão.

Deve-se dizer que o DPN e o relé diferem do estabilizador em princípio de operação e finalidade.

A tarefa desses elementos é interromper o fornecimento de eletricidade, caso o valor da diferença exceda o limite máximo especificado no passaporte técnico do equipamento de proteção ou definido pelo regulador.

Após a normalização dos parâmetros da linha elétrica, o relé é ligado de forma independente. O DPN para proteção de linha deve ser instalado apenas em conjunto com um dispositivo de corrente residual. Sua tarefa é causar uma corrente de fuga quando um defeito é detectado, sob a influência da qual o RCD desarmará.

Visualmente sobre o relé de tensão no vídeo:

A desvantagem desse circuito é a necessidade de ligá-lo manualmente depois que a tensão voltar ao normal. Nesse sentido, o regulador de tensão se compara favoravelmente. Este dispositivo fornece um atraso de tempo ajustável para o fluxo de corrente, se for acionado por tensão excessiva. O estabilizador é frequentemente usado para conectar aparelhos de ar condicionado e geladeiras.

Sobretensão a longo prazo

Sobretensão de longo prazo ocorre com frequência devido a uma interrupção no condutor neutro.A carga desigual nos condutores de fase se torna a causa do desequilíbrio de fase - o deslocamento da diferença de potencial para o condutor com a maior carga.

Em outras palavras, sob a influência de uma corrente elétrica trifásica desigual, a tensão começa a se acumular em um cabo zero que não possui aterramento. A situação não volta ao normal até que um acidente repetido finalmente destrua a linha ou um especialista elimine o mau funcionamento.

Se o fio neutro na tomada elétrica estiver quebrado, a tensão mudará de acordo com a carga, que os usuários que não conhecem os problemas conectam a diferentes fases. É quase impossível usar um circuito defeituoso, mesmo que um bom estabilizador esteja incluído na linha de energia. O fato é que os parâmetros de rede que ultrapassam regularmente os limites de estabilização farão com que o dispositivo seja constantemente desligado.

Claramente sobre quebrar zero e o que precisa ser feito ao mesmo tempo - no vídeo:

Falta de tensão (mergulho)

Este fenômeno é especialmente familiar para as pessoas que vivem em aldeias e vilas. Um mergulho (subsidência) é uma queda de tensão abaixo do limite permitido.

O perigo de subsidência reside no fato de que o design de muitos eletrodomésticos inclui várias fontes de alimentação, e a falta de tensão levará ao fato de que um deles será desligado por um curto período de tempo. O dispositivo reagirá a isso emitindo um erro no visor e interrompendo o trabalho.

Se estamos falando de uma caldeira de aquecimento e o mau funcionamento ocorreu no inverno, a casa permanecerá sem aquecimento. Conectar um estabilizador ajudará a evitar tal situação. Este dispositivo, tendo fixado o subsidência, aumentará o valor da tensão para o valor nominal. O estabilizador pode salvar a situação, mesmo que a tensão na rede tenha caído devido à falha da subestação do transformador.

Conclusão

Neste artigo, mostramos por que você precisa de proteção contra sobretensão na rede, quais dispositivos ela fornece e como usá-los corretamente. As recomendações fornecidas ajudarão os leitores a entender as causas de uma falha de tensão da rede elétrica, além de selecionar e instalar um dispositivo para proteger a rede elétrica.