Реклама помогает поддерживать и развивать наши ресурсы.

Почему происходят скачки напряжения?

Автоматика защиты приборов 

Мы много говорили про автоматику защиты приборов, электропроводки и людей от резких изменений параметров сети, пришло время рассмотреть скачки напряжения и способы борьбы с этим явлением. Начнём с того, что надёжная защита от перепадов напряжения, созданная своими руками, будет надёжнее, чем подключенная профессионалами. Несколько парадоксальное заявление, но в процессе чтения этой статьи Вы поймёте почему. 

Почему возникают изменения напряжения в сети

Заголовок несколько неверен, правильнее было бы спрашивать, откуда скачки и перепады напряжения берутся. Давайте разберёмся. Прежде всего, разделим это явление на основные скачки напряжения:

  1. Кратковременное падение (повышение) напряжения.
  2. Скачкообразные (ступенчатые) понижения напряжения.
  3. Постоянно низкое напряжение на границе допустимых отклонений.
  4. Резкое (аварийное) повышение напряжения.
  5. Постоянно высокое напряжение на границе допустимых отклонений.

Этот перечень вполне охватывает все стандартные ситуации с тем, что мы называем перепад напряжения. Определившись с тем, что рассматриваем, давайте посмотрим, как поведёт себя бытовая техника в этих ситуациях. Подопытным кроликом выберем холодильник, как прибор, обладающий большой инерцией, несколькими электродвигателями и компрессором. 

1-я и 2-я ситуации могут вызвать сбой управляющих реле, но не приведут к последствиям. На границе слишком низкого напряжения холодильник отключится. При этом отключение будет «мягким» и не аварийным – автоматика будет иметь достаточно времени на то, чтобы обесточить прибор. 

3-я ситуация будет сложнее. Холодильник будет работать в дежурном режиме, но если в момент срабатывания термодатчиков напряжение будет на пределе допустимого, ЭД испытают аварийный старт. Реле при этом не отключит контур – напряжения достаточно. Однако локальный скачок при пуске добавит проблем. ЭД и компрессор заработают, но при таком режиме срок службы всего прибора сократится и очень существенно. ЭД в таком режиме больше пары недель не продержится. 

5-я ситуация приведёт к отключению. В данном случае реле выключится сразу после того, как включатся термодатчики, давая команду на запуск охлаждения. Причина очевидна – в реле заложено понимание пусковых скачков. Работая на пределе допустимого значения, оно просто не даст команду на пуск. 

Фактически это первый уровень, реле – отличная защита от перепадов напряжения, но стоит помнить о том, что оно имеет значительную инерцию отключения. Значительную инерцию по меркам электричества конечно, примерно 2 -12 мс.  Отсюда и результат наиболее плачевный.

4-я ситуация может произойти в двух состояниях холодильника – включённые двигатели и компрессор, или состояние ожидания. В первом случае, скорее всего, сгорят обмотки электродвигателей. Вероятность выхода из строя компрессора также довольно велика. Термодатчики точно сгорят. Во втором случае будет повреждена автоматика холодильника. Проблема в том, что она в таком режиме находится в рабочем состоянии, а значит и получит удар напряжения. 

Автоматика - напряжение

Таким образом, мы имеем некоторое понимание, как отреагирует бытовая техника на перепад напряжения, если её не защитить от этой напасти. Теперь вернёмся к вопросу, откуда скачки напряжения возникают. 

Скачки напряжения в меньшую сторону на примере водяной мельницы

В школе все это проходили, но мало кто запомнил. Так что, давайте используем аналогию. Обычную мельницу, водяную мельницу. Помните про такие? Водичка течёт по желобу, крутит лопатки, а они приводят во вращение жернова. Мука мелется и всё у мельника хорошо. 

Уменьшим напор воды. Через некоторое время напор всё ещё будет двигать водяную мельницу, но жернов не сможет перемолоть зерно. Обратите внимание: всё будет двигаться, только вот зерно не станет мукой. Не та мощность. В итоге мельник будет смотреть на жернова, которые крутятся вроде бы, но пользы от этого вращения нет.

А теперь откроем все заслонки, увеличив напор воды. Всё завертится и закрутится, только вот жернова, которые имеют инерцию, ввиду массы из-за резкого увеличения количества оборотов развалятся. 

В обоих случаях всё вроде бы и крутится, только вот муки нет.

А теперь вернёмся к электричеству. Уменьшить «подачу воды» могут соседи, включив, мощный потребитель, например, станок или вообще сварочный аппарат. Соседний завод, включившееся уличное освещение или кто-то ещё, у кого под рукой рубильник, включающий мощное потребление от сети. Все они будут «уменьшать подачу воды» на Вашу мельницу. Такие скачки напряжения – это ситуация 1 или 2. 

Включение в участке сети мощных потребителей, в том числе кратковременные, вызывают существенные перепады напряжения, что связано с «запасом мощности» в сети. Грубо говоря, когда в сети три литра воды, автоматика разливает эту воду всем. То есть, если кто-то наклонит банку в свою сторону, остальным достанется воды немного меньше. В итоге Вы получите скачок напряжения в смысле падения – 1 или 2. Если попадётся жадный сосед, который не будет отпускать банку с водой, то может, и ситуация 3 возникнуть. Это актуально для частного сектора, в котором умелец любит мастерить что-то, сваривая детали или обжигая фарфор в дуговой печи. 

Скачки напряжения в большую сторону

Теперь перевернём ситуацию. Автоматика пытается разлить всем воды поровну, но соседи отказались наотрез – оттолкнув банку, и вся вода выливается в Ваш стакан. В стакане ёмкость 200 грамм, а туда выливают сразу три литра. Конечно, лишняя вода выльется, создав неприятную ситуацию. Это как раз перенапряжение. Слишком много электричества, если так можно выразиться. 

Такая ситуация возможна, прежде всего, при аварийном отключении мощных потребителей рядом (в рамках Вашей сети), а также при грозе. Разряд молнии способен поднять напряжение в сети 220В до 1200В. Такое явление было зарегистрировано в Чили. Сгорело всё, в том числе и вольтметр, который и показал, до какого предела поднялось напряжение. Заземление было, как и молниезащита, но расследование показало, что оно было выполнено с нарушениями. Отсюда и такой скачок напряжения, правда, в быту довольно редкий. 

Вы удивитесь и не поверите, но большинство аварий связанных с перенапряжением в бытовой сети, связано с ошибками электриков, которые в бытовую сеть врубают 380 Вольт. Это приводит к выходу из строя ВСЕЙ техники. 

380 вольт в сети 

Если Вы не обратили на это внимание – ВСЕЙ бытовой техники, которая в момент такой ошибки была включена в розетку, даже находясь в выключенном состоянии. 

На заметку. Сила тока в сети никак не отразится на выключенном приборе. А вот перепад напряжения повредит любой прибор, который даже выключенный включён в розетку. Не забывайте вынимать вилку, особенно если прибор будет выключен долгое время. 

Если у Вас сформировалось понимание, к каким катастрофам может привести наводнение или засуха, давайте подумаем, можно ли от этой беды защититься.

Основы защиты от скачков напряжения

После того, как мы разобрались с тем, что такое скачки напряжения, нужно обдумать, как защитить от этого свою сеть. Давайте подумаем. Автоматы защиты? Но они будут молчать, пока сила тока в участке сети не превысит предельных значений. УЗО? Но почему оно должно отключать питание, если нет утечки, а сила тока находится в пределах заданных значений? И вообще. А какой автомат отреагирует на резкое изменение напряжения? Вернитесь наверх – ситуация 4, резкое повышение напряжения. Как себя поведут в этой ситуации автоматы защиты? 

Честный ответ – никак. Они этого не заметят. Точнее, они отреагируют, но только после того как приборы хором начнут гореть. При этом начнут меняться параметры сети и автоматы (УЗО тоже) наконец-то обесточат линию. Правда, будет уже поздно – приборы выйдут из строя. Такая вот у нас защита от скачков напряжения 220В, если не предпринимать никаких мер по установке своих сторожей. Что и как выбрать, а чем пренебречь, поговорим подробнее.

Прежде всего, перепад напряжения – это характеристика в сети, которая довольно безопасна для человека (мы говорим о поражении электрическим током), что и привело к определённому перекосу в разработке защитной автоматики. Все хотели защитить человека и электропроводку, но о защите приборов речь не шла. Отсюда и проблема. 

Что ж, раз производители защитного оборудования не побеспокоились об этой проблеме, защитим свою сеть своими руками, раз профессионалы не знают, как это можно сделать.

Начнём с того, как понять, что с напряжением возникли проблемы. О том, как можно увидеть невидимое электричество мы уже писали. Там же указан самый лучший и самый дорогой способ, фактически универсальная защита от скачков напряжения 220В в бытовой сети. Это стабилизатор напряжения. По-сути, бытовой трансформатор, выдающий на потребителя именно 220В. Даже если входное напряжение упало до 180В. 

В той статье мы говорили о невозможности защиты всей домовой сети, но о необходимости защиты критически важных потребителей энергии. Это и есть первый уровень защиты от перепадов напряжения – стабилизатор напряжения для критически важных потребителей. На эту задачу не стоит жалеть денег, ведь сегодня стабилизированный киловатт энергии стоит примерно 1 800 рублей. 

Аккумуляторы. Сюда отнесём всё что угодно, от ИБП до SMART. Обычно применяются для сохранения данных на компьютерах и серверах. Для других важных потребителей они вполне пригодны. Проблема та же самая, цена – 1 кВт стоит 6 000 рублей. А отсутствие опции «автоматический шутдаун» (мягкое отключение при прекращении питания) сводит затраты на нет. 

Автоматическая генерация. Самый дорогой способ защиты от перепадов напряжения, но и наиболее универсальный. Генератор может не только исправить все 5-ть проблем с напряжением, но и выручить в ситуации полного обесточивания питания. Средняя цена вопроса такого решения проблемы – 96 000 рублей (газовая генерация), 34 000 руб. дизель (бензин), без учёта стоимости топлива, масла и технического обслуживания. 244 000 руб. ветровая генерация с накоплением. 

Согласитесь, это не самые бюджетные решения проблемы, которая может возникать раз в год, а то и реже. Уделили мы внимание этому аспекту только потому, что для сельской местности это действительно проблема. Главная проблема этой проблемы (извините за тавтологию) в том, что за выход из строя Вашей бытовой техники в итоге скачков напряжения, не заплатит за убытки никто. 

Наиболее бюджетным решением будет автомат, который при обнаружении скачка обеспечит защиту от перепада напряжения, вплоть до отключения линии. Проблема в том, что самостоятельно такой автомат линию отключить не сможет. Ему понадобится помощник, лучше всего УЗО, которое умеет обесточить участок сети очень быстро. 

Такие устройства есть – реле контроля напряжения. Они успешно применяются в США, Европе и других странах. Цена такого реле колеблется от 10-ти до 200-т долларов. Но есть проблема – ни одно из этих устройств не прошло сертификацию для использования в российских сетях. Возникает вопрос – 10*70 = 690 рублей (цена декабря 2015-го года). Почему же столь недорогое решение недоступно для россиян?

Давайте погуглим «реле защиты напряжения». Сначала мы увидим много приборов, каждый из которых при попытке покупки будет снабжён комментарием: «Использование в российской сети отменяет гарантию и возможность обмена». Согласитесь, это интересные уточнения от продавцов. Копнём глубже.

Датчик превышения напряжения 1/3ф 1мод ДПН-260 (до 260В). Знакомьтесь, единственное на российском рынке устройство, сертифицированное для защиты от скачков напряжения в сетях 220В. 

Датчик повышения напряжения 

Конечно это инсталляция. Если внимательно посмотреть на фотографию, можно увидеть что это одна и та же железка. Ищите это реле в сети сами. Стоит оно около 1200 рублей, срок доставки примерно 10-ть дней. Парни, которые производят это, знали на чём построить свой бизнес. Щиток, собранный своими руками с любым другим реле защиты от напряжения энергетики не примут. Почему? Правильно – нет сертификата.

Так что сначала сдаём щиток, убеждаемся, что пломбы на местах, после чего ставим недорогое реле напряжения между вводом и счётчиком. Все они на дин-рейках, так что монтаж займёт пару минут. А отключение после скачка напряжение потребует включить УЗО. Так что мы эту статью дочитали. Теперь считаем и думаем. Сколько заплатим? 1200 или 700 рублей? Или мы потратим 12 000 на стабилизатор? Или 38 000 на аккумуляторы? Или 100 тысяч на генерацию? 

Решать Вам, но помните, стоимость бытовой техники, которая «сгорит» при скачке напряжения, будет намного выше. Причем не «если сгорит», а сгорит навреняка. 


Похожие

Комментарии


Реклама помогает поддерживать и развивать наши ресурсы.
  • Аватар пользователя
    Инна 3 месяца назад
    ответить
    Мы так из за сбоя напряжения потяряли котёл, ужасно расстроились. Теперь ещё и стабилизатор придётся покупать.....скупой платит дважды. Остановились на руселф, кто-нибдь может дать совет?


    • Аватар пользователя
      коллектив авторов 2 месяца, 4 недели назад
      ответить
      Инна, мы не даем рекомендации по приобретению какой-либо конкретной марки. Реклама-это не наш профиль. Можем порекомендовать технические характеристики, в зависимости от Вашей конкретной ситуации.



Оставить комментарий


Реклама помогает поддерживать и развивать наши ресурсы.

Полезен ли Вам наш проект?

Скорее полезен, чем нет

Полезен, вы делаете мир лучше

Нет, однозначно нет