Защита от перепадов напряжения в сети холодильника: Защита холодильной техники от скачков и перепадов напряжения

Защита холодильной техники от скачков и перепадов напряжения

Здравствуйте, уважаемые подписчики и гости сайта elektrik-sam.info!

В этом материале речь пойдет о том, как защитить холодильники и компрессорное оборудование от скачков и перепадов в питающей сети.

Чтобы разобраться в сути вопроса, мы сначала рассмотрим принцип работы холодильника, разберем чем опасны для него скачки и перепады питающего напряжения, и рассмотрим несколько практических приемов решения этой проблемы. Итак, все по порядку.

Содержание

Как работает холодильник

Холодильная установка представляет собой замкнутую гидравлическую систему, заполненную специальным хладоносителем — хладагентом. В качестве хладагента в бытовых холодильных установках используются фреоны, а в промышленных применяют аммиак.

Компрессор, приводимый в движение электродвигателем, прокачивает хладагент через всю систему. Проходя разные участки холодильной установки, хладагент меняет свое агрегатное состояние, меняется его температура и давление.

Внутри самого холодильника находится специальный змеевик, который называется испарителем. В испаритель хладагент подается в жидком состоянии при низком давлении и температуре. Не вдаваясь в сложности термодинамики и не строя уравнения теплового баланса, скажу, что в испарителе происходит отбор тепла (т.е. нагрев) от более теплых продуктов, стенок холодильной камеры. Через стенки испарителя тепло передается хладагенту и он начинает кипеть, поскольку находится при низкой температуре и под низким давлением.

Как работает холодильник

Далее от испарителя газообразный хладагент через впускной клапан всасывается компрессором, сжимается поршнем, его температура повышается, и под большим давлением он выталкивается в конденсатор.

Конденсатор мы все хорошо знаем — это змеевик на задней стенке холодильника. Проходя через конденсатор пары хладагента отдают свое тепло через станки конденсатора в окружающее помещение. Хладагент охлаждается и переходит в жидкое состояние.

Далее жидкий хладагент проталкивается к редукционному клапану. Проходя через этот клапан, давление и температура хладагента снижаются и он снова попадает в испаритель. Далее весь цикл повторяется заново.

Гидравлическую часть холодильной установки мы рассмотрели. Идем далее. Компрессор приводится в действие электродвигателем и является самым уязвимым и дорогостоящим звеном холодильной установки.

Защита компрессора холодильника

Чем же так опасны для компрессорной техники скачки и перепады напряжения в питающей сети?

Для всей техники с электродвигателями опасно пониженное напряжение. При пониженном напряжении при попытке запуститься и выйти на номинальные обороты вращения, электродвигатель будет работать с большими пусковыми токами, что может привести к его поломке.

Но в этой статье я хочу рассмотреть другую проблему.

Качество наших электросетей оставляет желать лучшего. Для защиты от возможных скачков и перепадов напряжения в питающей сети очень желательно применять реле контроля напряжения. При выходе напряжения за допустимый диапазон такое реле отключает потребителей от внешней сети, пока напряжение не вернется в допустимые пределы.

Так вот, во многих инструкциях к холодильникам написано, что после отключения холодильника от питающей электросети повторное его подключение выполнить не ранее чем через 5, а лучше через 10 минут. Т.е. сразу после отключения холодильника без выдержки времени минимум 5 минут подключать его снова в электросеть нельзя! Давайте разберем, почему.

Это требование обусловлено инерционностью системы. В момент отключения компрессора от электросети в тракте нагнетания сохраняется высокое давление, ведь компрессор всасывает хладагент, сжимает его и нагнетает к конденсатору. Это высокое давление сохраняется и внутри камеры компрессора и продолжает давить на его поршень.

В бытовых холодильных установках применяются компрессоры поршневого типа, их конструкция схожа с двигателем внутреннего сгорания автомобиля. Электродвигатель компрессора вращает кривошип, который в свою очередь приводит в поступательное движение поршень.

Так вот, избыточное давление от хладагента на поршне компрессора создает большое сопротивление, большое усилие для запуска вала электродвигателя. Если в этот момент попытаться снова подключить холодильную установку к электросети, то в этом случае возможны несколько вариантов.

— Электродвигатель запуститься, но с большим сопротивлением на валу и с увеличенным пусковым током.

— Будет постоянно срабатывать защита и постоянно пытаться запустить компрессор.

— Электродвигатель выйдет из строя.

Как видим, все эти факторы существенно снижают долговечность работы узла, либо приводят к выходу его из строя.

Задержка повторного пуска компрессора нужна для того, чтобы давление хладагента во всех узлах гидравлической системы холодильной машины выровнялось. Это облегчит повторный запуск компрессора. Для этого необходимо время минимум 5 минут.

Для того, чтобы реализовать задержку повторного пуска компрессора холодильной установки, можно использовать три схематических решения.

Реле контроля напряжения

Используется одно общее реле напряжения, установленное на все потребители, на всю квартиру. Такое реле должно обеспечивать возможность установки задержки на включение минимум 5 минут. Такую задержку обеспечивают реле напряжения DigiTOP и ZUBR. У последних может выставляться задержка до 600 секунд (10 минут).

Недостаток такого решения очевиден — при скачках напряжения электроснабжение во всей квартире появится только спустя время задержки. А если перепады напряжения регулярны, то это очень не удобно.

Групповые реле контроля напряжения

Чтобы избавиться от недостатков предыдущего способа, применяется несколько реле контроля напряжения. Я уже подробно рассматривал схемы с несколькими реле напряжения, для чего они применяются и как работают. Для решения нашей задачи мы можем применить одно из реле напряжения для защиты группы с компрессорной техникой — холодильников, морозильных камер, кондиционеров. При восстановлении питающего напряжения группа с холодильной техникой подключится к электросети по истечение задержки времени. В то же время все остальные потребители домашней электросети могут быть подключены гораздо раньше. Это очень удобно. К тому же, можно выставить свои уставки для реле напряжения холодильной группы.

При подключении схемы с несколькими реле напряжения удобно использовать кросс-модуль. Недостатком этого способа является большая стоимость и необходимость дополнительного места в распределительном щите.

Реле времени с задержкой на включение

Третий вариант — использование реле времени с задержкой на включение. Для организации задержки повторного пуска компрессора после автоматического выключателя компрессорной группы устанавливается реле времени, которое замыкает свои контакты спустя определенное время, после подачи питания на его обмотку.

Такое реле должно обеспечивать настроить задержку минимум  5 минут, а лучше и более. Также необходимо обратить внимание при выборе реле времени на максимальный коммутируемый ими ток, и на ток потребления защищаемой холодильной установки.

Преимущество такого способа — экономия места в электрощите, иногда и меньшая стоимость, по сравнению с реле напряжения.

Такие вот три подхода применяются для защиты компрессорной техники от скачков и перепадов напряжения в питающей сети. Схематически реализовать их не сложно. Сложности могут возникнуть при большом количестве холодильной техники, либо при использовании неотключаемых линий. В этом случае вы всегда можете написать мне в обратную связь и заказать схему или сборку электрощита. Контакты есть внизу сатйта.

Смотрите подробное видео

Защита холодильника от скачков и перепадов напряжения

Защита холодильника от скачков напряжения и моргушек

Принцип работы холодильника

При включении компрессор поршнем сжимает хладагент и продавливает его в конденсатор, который представляет собой змеевик из трубок на задней стенке холодильника.

Нестабильная сеть — причина неисправности компрессора

В конденсаторе пары хладагента охлаждаются и конденсируются в жидкость. На участке конденсатора имеется повышенное давление. Охлаждённый хладагент в жидком состоянии через капиллярную трубку под давлением впрыскивается в испаритель, где испаряется и забирает тепло холодильника.

Принцип работы компрессора

И далее всё повторяется, компрессор нагнетает хладагент в конденсатор и создает разряжение в испарителе. Устроен компрессор так же как и бензиновый двигатель, где поршни раскручивают коленчатый вал, а в компрессоре наоборот электрический двигатель раскручивает поршень, который на выходе создает давление на хладагент, а на входе компрессора — разрежения.

Как только достигается необходимая температура в холодильнике, компрессор отключается, и начинается выравнивание давления хладагента, процесс которого можно услышать, прислонив ухо к холодильнику.

Неисправности современных холодильников при перепадах напряжения в сети

Если советские холодильники были рассчитаны на работу в условиях перепада напряжения в сети, то этого не скажешь о современных холодильниках. Компрессоры старых холодильников были мощные, и им не составляло труда преодолеть высокое давление в системе при повторном запуске.

Правда, энергосбережения у них не было никакого. Энергосбережение современных холодильников делятся на несколько групп и самое низкое потребление энергии в группе А+++. Расход электроэнергии уменьшается за счет улучшения теплоизоляции, при которой уменьшается время работы компрессора, и уменьшения мощности компрессора.

Небольшая мощность электродвигателя негативно сказывается при работе в нашей некачественной электросети. Если в странах, где производят эти холодильники, электросеть стабильна и такой мощности компрессора вполне достаточно, то в странах СНГ дела обстоят гораздо хуже.

Частые перепады напряжения в сети с кратковременными отключениями приводят к отказу компрессора и электроники холодильника. При низком напряжении сети ток электродвигателя резко возрастает, защита по току срабатывает. Это может повторяться до полного выхода из строя компрессора.

Резкое увеличение напряжения провоцируют повышение давления хладагента на поршень, и ток также резко возрастает. После непродолжительного времени срабатывает защита. Такие повторяющиеся процессы приводят компрессор к поломке. И ещё возможен третий вариант, когда происходит кратковременное отключение сети.

Компрессор останавливается во время работы и вновь запускается. За время работы уже создалось некоторое давление хладагента в конденсаторе холодильника, и преодолеть его компрессору будет тяжело. К большим пусковым токам двигателя добавляется ещё большое сопротивление хладагента.

Реле напряжений РН — 101М

Срабатывает защита по току и отключает компрессор. Немного остынув, защита вновь включает компрессор, и цикл повторяется, пока не сгорит обмотка электродвигателя. После кратковременного отключения сети время выдержки включения холодильника должно быть не менее 5 минут, или нужно самим выдернуть вилку из розетки. А если в этот момент никого нет дома или просто не заметили кратковременную моргушку?

Способы защиты холодильника от скачков напряжения

В дорогих холодильных установках в электронике уже предусмотрена защита холодильника от скачков напряжения и установлено время задержки включения. В большинстве же, популярные и недорогие холодильники и морозильники продают без защиты.

Чтобы продлить жизнь холодильникам лучшим вариантом будет установка реле напряжения РН -101М с функцией времени задержки включения от 0 до 15 минут. Такое устройство выдерживает мощность нагрузки до 3 кВт. Если имеется холодильник и морозильник их можно запитать от одного РН -101М.

Порог напряжения лучше выставить 180-260 В. Далее, проследив некоторое время за индикацией сети на дисплее реле напряжения можно сузить пределы напряжений до 190 -250 В. Время задержки включения холодильника выставляется 5 минут, а отдельных морозильных камер 10 минут.

Можно поставить одно реле напряжений в электрощитке квартиры и выставить время повторного включения холодильника 10 минут. Но такое включение создает неудобства. Ждать включения сети в квартире нужно будет 10 минут после его подачи.

Если приобретение реле контроля напряжения невозможно, можно собрать схему реле времени с задержкой включения своими руками для холодильника.

Схема задержки повторного включения для холодильника

Блок розеток с задержкой включения холодильника

Компановка блока розеток с задержкой включения холодильника

Схема такого реле повторного включения приводится ниже. При этих номиналах элементов время задержки составляет 5 минут 30 секунд. Так как современные холодильные агрегаты чувствительны к качеству сети, в это реле времени нужно поставить конденсатор JFV серии. На схеме он обозначен X2 и предназначен для подавления всех видов импульсных помех от различных силовых и коммутационных устройств (генераторы, сварочные аппараты, мощные промышленные установки) амплитудой до 2,5 кВ. Их можно найти на платах неисправных стиральных машин.

Тоже интересные статьи

Как защитить холодильник от скачков напряжения и от воздействия рядом стоящей плиты

Холодильник является важнейшей техникой на кухне. Современные модели обладают высокой стоимостью. Поэтому для их длительного срока службы требуется бережное обращение. Одно из самых частых причин выхода из строя холодильного оборудования является скачки напряжение, которые связаны с некачественным энергоснабжением или аварийного отключения электричества. К распространенным причинам поломок также относится перегрев устройства. Он может возникнуть из-за близкого расположения плиты или батареи. Поэтому крайне важно знать, как правильно защитить холодильники от скачков напряжения.

Особенности работы холодильника

Холодильная установка представляет собой замкнутую систему, которая наполнена фреоном. Перемещение хладагента производится при помощи компрессора, приводящийся в движение двигатель с обмоткой. При продвижении по разным участкам хладагент меняет свое давление и температуру.

Внутри холодильной установки располагается испаритель, на который фреон подается в жидком состоянии. В испарителе хладагент отдает холод стенкам камере и продуктам. После чего газообразный фреон всасывается компрессором. Это повышает его температуру. Пары отдают свое тепло через стенки конденсатора. Температура снова снижается. Фреон передается на испаритель.

Защита компрессора

Наиболее дорогостоящей деталью холодильника является компрессор. Именно он в первую очередь страдает от перепадов напряжения. Для электродвигателя опасно понижение напряжения, а компрессорам страшны скачки напряжения.

При снижении напряжения или полном отключении холодильника от сети в такте нагнетания сохраняется высокое давление, которое сохраняется и в сети камеры компрессора. При этом давление продолжается давить на поршни компрессора. Высокое давление создает сопротивление, которое препятствует запуску двигателя. При этом может произойти:

  • запуск двигателя, но с увеличением пускового тока и высоким сопротивлением;
  • срабатывание защиты и постоянные попытки запуска компрессора;
  • поломка электродвигателя.

При постоянных перепадах напряжения снижается долговечность основных узлов. Это может привести к быстрой поломке холодильника. Таким образом, для защиты компрессора требуется задержка повторного пуска, чтобы давление фреона выровнялось.

Решение проблемы

Чтобы уберечь холодильник от перепадов напряжения, требуется соблюдение определенных правил:

  • использование специальных агрегатов;
  • соблюдение основных правил эксплуатации электроприборов;
  • ремонт всех розеток, вилок и других элементов электросети;
  • для включения холодильника следует использовать индивидуальную розетку, в которую не нельзя включать и другие электроприборы.

Оптимальным решением проблемы станет установка специальных агрегатов, которые защитят оборудование от скачков напряжения. К ним относится:

  1. Реле контроля напряжения. Используется одно устройство для защиты всей техники в доме. Оно самостоятельно производит отключение электроэнергии при изменении показания ниже или выше границы нормы. Реле включает электроэнергию после нормализации напряжения. Дополнительно выдерживается пауза. Ее длительность может устанавливаться самостоятельно или быть заложенной автоматически.

Как защитить холодильник от скачков напряжения и от воздействия рядом стоящей плиты - проверенные методы

Реле контроля напряжения

  1. Групповые реле контроля напряжения. Состоит в нескольких реле контроля напряжения. Для холодильника используется отдельное реле. Одно включается с определенной задержкой, а остальная техника в доме может включиться быстрее. Преимуществом такого метода является высокий показатель надежности. Недостатком является высокая цена и необходимость наличия места в электрическом щитке.
  2. Стабилизаторы напряжения. Относится к достаточно дорогой аппаратуре, поэтому рекомендуется выбрать в случае, если часто происходят перепады напряжения или в доме установлена дорогая техника.

Как защитить холодильник от скачков напряжения и от воздействия рядом стоящей плиты - проверенные методы

Стабилизатор напряжения

  1. Сетевые фильтры. Защищают от незначительных скачков напряжения. Используются только для одного устройства. Применение такого фильтра требует качественного заземления. Если не подключить его правильно, сетевой фильтр будет выполнять только функции удлинителя.

Как защитить холодильник от скачков напряжения и от воздействия рядом стоящей плиты - проверенные методы

Сетевые фильтры

Это основные методы защиты холодильника от скачков напряжения. Простые можно реализовать и самостоятельно. Для установки сложных устройств может потребоваться помощь мастера.

Защита холодильника от плиты и перепадов напряжения

Сочетание холодильника с плитой, на первый взгляд, является недопустимым. Однако на маленьких кухнях такая ситуация встречается часто.

Как защитить холодильник от скачков напряжения и от воздействия рядом стоящей плиты - проверенные методы

Защита холодильника от плиты с помощью фольги

Оба устройства могут быть установлены так, что соприкасаются боковыми стенками. Но при этом нужно использовать изоляцию для защиты холодильника. Это может быть любой теплоизоляционный негорючий материал. Специальных приспособлений для защиты не существует, поэтому придется самостоятельно придумать, как защитить холодильник от газовой или электроплиты.

Для этого могут использоваться материалы органического происхождения, например, камышит, пенопласт или ДСП. Оптимальным вариантом станет использование пробковой плиты. Недостатком материала является его высокая стоимость. Пробковая плита обладает рядом преимуществ. Основным из них является устойчивость к впитыванию влаги и запахов. К тому же такие материалы негигроскопичны. К их недостаткам относится деформация при воздействии высоких температур.

Решить этому проблему могут и материалы неорганического происхождения. Преимуществом является негорючесть и низкая цена. Однако существуют и недостатки, к которым следует отнести потерю теплоизоляционных свойств под воздействием влаги. К неорганическим материалам относится стекловолокно, гипсокартон и абсестокартон.

Если не подумать о защите холодильника от плиты или других горячих кухонных приборов и отопления, могут возникнуть такие проблемы:

  • Повышение расхода электроэнергии. Даже при теплоизоляции холодильника его стенки нагреваются, если плита находится слишком близко. В результате чего датчик регистрирует повышение температуры, и аппарат работает с большей нагрузкой.
  • Неравномерное охлаждение. Это приводит к конденсации влаги на одной стороне. Это влияет на качество работы устройства и сохранность продуктов.
  • Сложность ухода. При готовке брызги жира и капель воды постоянно попадают на боковую стенку холодильника, поэтому он чаще будет нуждаться в уходе.
  • Неудобство готовки. Из-за того, что рабочий стол может находиться только со стороны одного из устройств, перемещать продукты не очень удобно.

Как защитить холодильник от скачков напряжения и от воздействия рядом стоящей плиты - проверенные методы

Рекомендуется устанавливать холодильник на некотором расстоянии от плиты

Поэтому для защиты холодильника рекомендуется соблюдать расстояния между ним и плитой как минимум в 15 см. Лучше всего установить на расстояние 25 см. Это обеспечит нормальную работу холодильника. При несоблюдении этого правила снижается срок службы устройства.

Как защитить технику от перепадов напряжения | Сетевые фильтры | Блог

Внезапные перепады напряжения грозят плачевными последствиями для бытовой техники: выход из строя без надежды на ремонт. А для загородного дома в период летних гроз эта проблема становится наиболее актуальной. Почему происходят перепады и чем они опасны для техники? Как надежно защититься от скачков напряжения?

Чем опасны перепады напряжения

Перепад напряжения может быть вызван одновременным отключением нескольких мощных устройств, аварией на электросетях, нестабильной работой подстанции из-за перегрузки, эксплуатацией сварочного аппарата, низким качеством материалов электропроводки или ее монтажа. Нередко к существенному скачку напряжения приводит и удар молнии по линии электропередач.

Большинство перепадов незначительны и остаются незамеченными нами, но не техникой. Любой скачок, из-за которого напряжение в сети становится выше 250 Вольт, снижает срок службы подключенных устройств или дестабилизирует их работу. Даже несущественные отклонения на 5-10 %, происходящие регулярно, приводят к сбоям в управляющих блоках, сбросу настроек, возникновению помех. Перепады на 10-25 % сокращают срок службы приборов почти вдвое. А скачки напряжения до 300 Вольт выводят из строя блоки питания, управляющие и сенсорные панели, электродвигатели, сетевое оборудование.

В большинстве многоквартирных домов качество электропроводки оставляет желать лучшего, они не выдерживают нагрузки, ведь в каждой квартире одновременно работают десятки приборов. Безусловно, лучше поменять в квартире проводку, чтобы минимизировать вероятность перепадов и не довести до пожара. Но даже если нет такой возможности, обезопасить себя и родных можно.

Основной параметр при выборе устройств, способных защитить от перепадов напряжения, — это  выходная мощность, которая берется из силы тока (указывается в амперах А) умноженной на напряжение (указывается в вольтах В). Ее величина, указываемая в вольт-амперах (ВA), должна соответствовать общей мощности, потребляемой приборами. Поэтому перед приобретением нужно посчитать общую мощность техники, которую вы планируете подключить. 

Сетевые фильтры

Так называемый сетевой фильтр — это зачастую просто разветвитель/удлиннитель, защитные функции у которого либо фактически отсутствуют, либо являются минимальными и способны защитить только от перегрузки или короткого замыкания.

Однако среди «обманок» прячутся и настоящие сетевые фильтры, которые с помощью LC-контура фильтруют высокочастотные помехи в сети. Стоимость таких устройств, естественно, выше, но для некоторых видов техники наличие полноценной фильтрации необходимо. У приборов с LC-контуром есть характеристика «Подавление электромагнитных / радиочастотных шумов». Если вам нужен такой вариант, обращайте на нее внимание.

Стабилизаторы напряжения

Если подаваемое напряжение в сети не соответствует заданным нормам, стабилизатор нормализует его. К тому же стабилизатор повторяет функции хорошего сетевого фильтра: защита от короткого замыкания, от перенапряжения и высоковольтных импульсов, а также фильтрация помех. Маломощные стабилизаторы можно устанавливать для отдельного электроприбора, например, для холодильника, так как этот прибор наиболее болезненно реагирует на скачки напряжения. Супермощные стабилизаторы устанавливаются для всей сети, такие модели наиболее полезны для загородных домов или в районах, где с напряжением постоянные проблемы.

В сетях 220 Вольт используются однофазные стабилизаторы, в сетях 380 Вольт — три однофазных либо один трехфазный. Хороший стабилизатор хоть и стоит в разы дороже сетевого фильтра, однако он реально защищает технику от серьезных перепадов напряжения и обеспечивает стабильную работу.

Источники бесперебойного питания (ИБП)

ИБП объединяет в себе функции сетевого фильтра и стабилизатора (кроме резервного типа), но помимо этого позволяет технике работать еще какое-то время после отключения электропитания. Бесперебойники бывают трех типов: резервные, интерактивные и с двойным преобразованием.

Резервный вариант — самое простое и дешевое решение. Он пропускает ток через LC-контур, как в хороших сетевых фильтрах, а если необходимое напряжение отсутствует, осуществляется переключение на аккумуляторы. К недостаткам резервных бесперебойников можно отнести задержку при переключении на батареи (5 – 15 миллисекунд).

Интерактивные ИБП оснащены ступенчатым стабилизатором, позволяющим поддерживать надлежащее напряжение на выходе без использования батарей, что увеличивает срок их службы. Такие источники бесперебойного питания годятся для ПК и значительной части бытовой техники.

Бесперебойникис двойным преобразованиемпреобразуют полученный переменный ток в постоянный, а на выходе подают снова переменный с необходимым напряжением. Аккумуляторные батареи при этом все время подключены к сети, переключение не производится. ИБП данного типа отличаются более высокой стоимостью, в то же время создают больший шум при эксплуатации и сильнее нагреваются. Применяются в основном для требовательного к надежности питания оборудования: серверов, медицинское оборудования.

Реле напряжения

Реле напряжения, также называемые реле-прерывателями, производят размыкание электрических цепей при перепадах напряжения. После отключения питания реле через небольшие временные интервалы проверяет состояние напряжения, и при нормальных значениях возобновляет подачу тока.

Некоторые модели оснащения регуляторами, позволяющие настраивать реле под разные приборы, устанавливая верхний и нижний предел перепадов для отключения, а также время последующей активации. Существуют модели реле-прерывателей как для монтирования в электрощиток, так и для отдельной установки в розетку.

Как защитить холодильник от скачков напряжения в сети. Подробная инструкция

Kak-zaschitit-holodilnik-ot-skachkovПри повышении, а также понижении напряжения в сети, которое происходит в результате аварий или обрыва линий электропередач бытовая техника может полностью выйти из строя. Нередко скачки напряжения сопровождаются еще и коротким замыканием, что является опасностью не только для различных агрегатов, но и для жизни людей.

Причины возникновения скачков напряжения:

  • нередко это происходит из-за постоянного выключения или включения бытовой техники. Например, при аварийном отключении станков на большом заводе произойдет серьезный скачок напряжения, который может привести к поломке большого количества электроники;
  • перенапряжение в сети возникает также по причине обрывов линий электропередач или во время грозы, когда разряды молний наблюдаются недалеко от линий электропередач. Поэтому в документации к электроприборам есть советы об их отключении бытовых электроприборов во время грозы;
  • бытовая электроника ломается из-за повышенного напряжения, которое превышает нормы для конкретного прибора. К этому приводит неравномерное потребление электричества.

Последствия скачков напряжения

napryazhenie-220-voltПроблема защиты бытовой техники от скачков напряжения в сети очень важна из-за высокой стоимости большинства электроприборов. В электрических сетях низкого качества напряжение может увеличиваться до 250 В и падать меньше 180 В, что является нарушением нормативов. Если бытовая техника продолжительное время работает при перенапряжении, то это уменьшает срок эксплуатации приборов, приводит к пробою изоляции и различным неисправностям.

Практически все производители бытовой техники стремятся защитить электроприборы от неожиданных сюрпризов перенапряжения и колебаний в сети, внося защитные элементы в саму конструкцию. Например, некоторые холодильники просто перестают работать, когда напряжение понижается до 180 В.

В холодильниках в результате нестабильного напряжения в электросети, прежде всего, из строя выходит электродвигатель. Причем одновременно о проблеме одновременно могут заявить все жильцы подъезда, бытовая техника которых пострадала от резкого изменения напряжения. Холодильник Ардо например, рассчитан на работу с напряжением в 220В, а возможные отклонения могут составлять 187В -242В. Если напряжение будет больше 242В в течение долгого времени, то может возникнуть чрезмерное нагревание пусковой обмотки, которое приведет к оплавлению изоляции и короткому замыканию. Результатом всего этого будет ремонт, при котором придется менять все основные детали агрегата.

В России напряжение электрического тока в сети часто имеет низкие показатели, ниже 187В, а также сохраняется на этом уровне слишком долго. В таком случае пускозащитное реле не срабатывает, а пусковая обмотка не включается. Это приводит к нагреванию рабочей обмотки электродвигателя, которое вызывает необходимость в дорогом ремонте холодильника.

Чтобы не допустить этих проблем, необходимо принять следующие меры:

  • 1.Качественно сделать контакт, что выражается в отсутствии расшатанных розеток и вилок. Прежде всего, нужно обеспечить надежный контакт вилки с розеткой, так как это обязательное требование правил эксплуатации холодильного агрегата любого типа.
  • 2.Для холодильника Nord нужно сделать отдельную розетку, а другие приборы на кухне подключить к остальным точкам электропитания.
  • 3.При систематических колебаниях напряжения, а также отключениях электричества, стоит купить стабилизатор напряжения электрического тока. Это позволит сэкономить на постоянном ремонте холодильников.

В таком случае холодильник Индезит всегда будет работать без проблем в течение многих лет, так как срок службы бытовой техники во многом зависит от качественного электропитания. Постоянные отключения и скачки напряжения часто сопровождаются поломками подобной техники.

 

Защита холодильника от скачков электричества

Наверняка Вы могли слышать истории людей, когда из — за перенапряжения в электросети, выходили из строя бытовые приборы. Такое обычно случается в плохую, грозовую погоду, но бывает что не только из-за грозы напряжение в розетке выростает из привычных нам 220 вольт вплоть до 400. Конечно же такое высокое напряжение скорее всего выведет из строя все что включено в розетку(за исключением силовых нагревательных элементов – бойлеров, эл.чайников, утюгов). Холодильник, к сожалению, не является исключением, и так же попадает под «прицел» высокого напряжения.

Вероятность что холодильник не пострадает – есть. Это в том случае, если в момент кратковременного превышения напряжения совпали несколько факторов:

  • Холодильник не имеет современного электронного управления (в нем отсутствуют цифровой дисплей, платы, блоки питания). Это холодильники с механическим управлением – термостатом.
  • В момент превышения напряжения компрессор был отключен.

Рекомендую позаботиться о «здоровье» Ваших электрических «домашних помощников» заранее. «Пожар легче предупредить, чем потушить!»

Для бытовых приборов, а особенно для холодильников, опасностью является не только высокое напряжение, но низкое. Это напряжение ниже 190 вольт.

При низком напряжении, при работе холодильника, компрессор начинает работать с повышенными токами, перегревается и значительно сокращается срок его службы. Работа в таких режимах неизбежно приведет к выходу его из строя.

Существует несколько разновидностей защиты от аномального напряжения.

Если в вашем доме замечено частое понижение напряжения, особенно в вечернее время, когда нагрузка на сеть высока рекомендую всерьез задуматься над стабилизатором напряжения и запитать весь дом. Можно при возможности не запитывать бойлер и другую силовую механическую нагрузку через стабилизатор. Все эти нюансы должен знать грамотный электрик. Конечно, перед покупкой лучше получить его консультацию. О правильном подборе стабилизатора можно написать отдельную статью, сегодня поговорим не о стабилизаторах.

Чаще всего, можно обойтись недорогим прибором (на 2017 год цены стартуют от 130 грн), который, скорее всего, спасет Ваш холодильник (или другую дорогостоящую бытовую технику) от перенапряжения. Называются такие приборы «Реле напряжения». У этих приборов разные названия, но очень схож принцип работы. В самых дешевых исполнениях нет никаких дисплеев, кнопочек и настроек работы. В приборах подороже — есть дисплеи, которые отображают напряжение в сети и имеют ряд настроек под определенный вид техники.

Приведу несколько картинок и названий для визуального обзора, а не для рекламы.

1. Самые простые реле напряжения очень просты в использовании. Блок защиты просто включается в розетку, а вилка холодильника вставляется в сам блок. Важно! Перед покупкой стоит уточнить у продавца, или прочесть в инструкции чтобы это реле напряжения имело задержку по времени после срабатывания. Задержка должна быть не менее 3-5 минут! Чаще всего эта выдержка по времени запрограммирована изготовителем, но уточнить не будет лишним.

Принцип работы таких реле напряжения не сложный. Внутри есть плата с микросхемой и силовое реле. Микросхема постоянно следит за напряжением в электросети и в случае чрезмерного превышения или понижения напряжения отключает силовое реле, тем самым разрывает цепь питания холодильника. После восстановления в сети нормального напряжения, микросхема отсчитывает задержку по времени еще несколько минут, после чего цепь снова замыкается и холодильник включается!

2. Следующая категория защитных устройств очень схожа с предыдущим классом, но имеет, во-первых цифровой цисплей который отображает реальное напряжение в сети, а во-вторых имеет ряд настроек которые может изменять пользователь. Например — порог срабатывания по высокому напряжению, порог срабатывания по низкому напряжению, и время задержки включения после нормализации напряжения.

3. Ну и следующий, более надежный способ защитить ваш холодильный аппарат и другие бытовые приборы, это установка защиты не только на розетку холодильника, а установка защитного реле на весь дом. Устанавливается прибор сразу после счетчика и при аномальном напряжении отключает весь дом от электросети. Такие устройства имеют более мощные силовые реле что позволяет пропускать через себя более мощные токи. Но в любом случае электронагреватели, бойлеры, духовки и прочую силовую аппаратуру лучше запитывать напрямую, минуя защитное реле. Тем самым вы продлите срок эксплуатации своей защиты. Такие защитные устройства обладают более расширенным функционалом настроек.

В любом случае, при покупке любых из предложенных мною защит, рекомендую обратиться за советом к специалистам. Они помогут правильно подобрать защиту исходя из всех пожеланий и факторов.

Специалисты компании «Вхолоде» с удовольствием помогут Вам с выбором, покупкой и даже установкой защиты для Ваших электроприборов.

Обратиться к специалистам «Вхолоде»

Как защитить холодильник от перепадов напряжения в электрической сети

Кухня — это сердце дома, а холодильник — его главная камера. Именно к нему тянутся все, включая кота. Современные модели оснащены множеством полезных функций, эстетически приятны и экономно потребляют электроэнергию. В общем, ничего удивительного, что Вы готовы выложить круглую сумму за хорошую модель от европейского или японского бренда.

Тем досаднее потерять премиальный холодильник из-за скачков напряжения, которыми часто грешат наши Украинские электросети. И увы, проблема с некачественным энергоснабжением изменится не скоро. Не счесть сколько уже приборов вышло из строя из-за неполадок на линии и аварийных отключений электричества!

Причины неполадок в электросети зачастую, увы, не зависят от нас: старение и износ электросетей, некачественное и несвоевременное их обслуживания, многократное увеличение уровня потребления электроэнергии, подключение мощного оборудования (вроде сварочных аппаратов) на линии и пр.

Чем грозит некачественное электропитание

Хоть допустимые значения отклонений показателей напряжения в бытовых сетях 220В ± 10% (т.е. от 198В до 242В) определены требованиями и нормами качественного снабжения электроэнергией в Украине по стандарту ГОСТ 13109-97 («Норми якості електричної енергії в системах електропостачання загального призначення»), но на практике вольтаж может быть как ниже, так и существенно выше нормы. А для компрессорной техники губительны оба варианта.

При пониженных значениях электродвигатель пытается запуститься и выйти на нормальную частоту оборотов, работает с большими пусковыми токами и изнашивается раньше времени. При повышенных — может легко «сгореть».

Что делать при нестабильном электроснабжении

Если решать проблему глобально, то Вас ждет волокита с вызовом специалистов ЖЕКа, проведением замеров, написанием заявлений об устранении неполадок. И никаких гарантий.

Но стабильную работу дорогой бытовой техники необходимо обеспечить уже сегодня — и на годы вперед. Хорошая новость: эффективные методы защиты уже придуманы и отработаны на практике, Вам осталось только выбрать подходящий.

Выбираем актуальный способ защиты

По словам инженера профильного интернет-магазина электротехнических товаров «Аксиом Плюс», на странице которого https://axiomplus.com.ua/odnofaznyie-rele-napryazheniya/ представлено свыше сотни разных моделей реле напряжения и в полтора раза больше стабилизаторов, для надежного предохранения компрессорного оборудования целесообразно использовать один из этих приборов. Конкретный выбор зависит от насущных проблем Вашей электросети, так как функционально эти устройства категорически различны.

Реле контроля напряжения для «редких, но метких» случаев

Общая рекомендация: если электроснабжение в целом стабильное, а провалы случаются пару-тройку раз в год, рекомендуется установить подстраховку в виде реле контроля напряжения.

Это устройство, способное мгновенно обесточить линию при выходе фактических значений вольтажа за пределы верхней или нижней границы нормы. Эти значения устанавливаются заводскими настройками реле или корректируются Вами вручную. Рекомендованный диапазон для своего холодильника ищите в документах к нему — в инструкции по эксплуатации или гарантийном талоне.

И только после того, как параметры сети нормализуются — электропитание возобновится вновь

Реле может медленно продолжать убивать Ваш холодильник
Реле напряжения без задержки включения, как минимум, не поможет. Важно понимать: для компрессорного оборудования очень опасны автоматические повторные включения без задержки. Дело в том, что самый уязвимый и дорогостоящий элемент — компрессор, который приводится в действие электродвигателем при мгновенном повторном запуске с большой вероятностью выйдет из строя, как и в случае отсутствия защиты как таковой.

Возможно, не сразу, но при повторяющемся сценарии это случится довольно скоро. Задержка пуска после возобновления питания необходима для того, чтобы давление хладагента выровнялось во всех узлах системы, после чего повторный запуск компрессора будет безопасным.

Сколько времени должна составлять задержка повторного пуска?

Чаще всего встречается рекомендация производителей выставлять интервал от 5 минут, а вообще чем больше, тем надежнее. Но даже 30 секунд уже лучше, чем ничего, и могут спасти ситуацию.

Какое же реле тогда выбрать?

Выбор, в первую очередь, зависит от способа использования. Решите, что для Вас удобнее:

поставить защиту исключительно на холодильник. Для этого часто используют реле напряжения вставляемое в розетку.

Как рассказал наш консультант украинские «ZUBR» и «Новатек-Электро» стали бестселлерами благодаря своей эффективности, т.к. снабжены регуляторами времени повторного автовключения и не кусаются ценой. Просто подключаешь холодильник в розетку через реле — и спокоен за его исправность;

выбрать модель для установки в распределительный щиток (монтируется после счетчика и автоматического выключателя). Это решение позволяет обеспечить защиту для всей квартиры, только не забывайте, что выставленный период задержки будет одинаков для всех установленных электроприборов.

Для линии с освещением или обогревателями такие перебои не критичны, поэтому защищать их с помощью реле нет необходимости.

Стабилизатор для «демонических» характеристик электросети

Если колебания значений вольтажа в домашней сети имеют постоянно выраженный или периодический характер (например, усиливаются в вечернее время суток) — нужен стабилизатор.

Стабилизатор напряжения постоянно контролирует показания сети и корректирует их, выравнивая до нормативных значений при отклонениях в пределах до 50В. Т.е. преимуществом данного устройства является «работа с напряжением», а не просто отключение участка сети в случае аномалий.

Если в условиях частых колебаний пренебречь стабилизатором и поставить реле, то оно будет постоянно срабатывать и отключать питание, а это не решение вопроса.

Бесперебойник — вообще бесполезный «защитник»

Возможно, Вы слышали еще об одном эффективном устройстве борьбы с некачественным энергоснабжением: ИБП или UPS, полностью «источник бесперебойного питания». Но, как мне объяснил Евгений, это устройство в качестве защиты для холодильника использовать нецелесообразно.

Дело в том, что главное преимущество ИБП перед стабилизатором — обеспечение автономного электроснабжения на короткий период времени за счет встроенных аккумуляторов. В тоже время это и главный недостаток — фактор формирования более высокой цены. Для сохранности продуктов какие-то 5-10 минут аварийного снабжения несущественны.

Ни один из вышеперечисленных способов не защитит от грозы

Еще один весомый фактор риска — грозовые импульсы. Увы перечисленные способы защиты перед разрядом молнии поблизости от линий электропередач бессильны. И даже самый современный и функциональный холодильник рискует сгореть во время грозы.

Для целенаправленной защиты от такой проблемы используется недорогое, но эффективное устройство под названием «разрядник» (ограничитель импульсных перенапряжений). При его выборе не гонитесь за ценой: даже самая простая модель стоимостью от 200-250 грн выполнит свою защитную функцию. Пример тут https://axiomplus.com.ua/razryadniki/

Практические советы

Не откладывайте установку защиты «на потом», лучше купите их одновременно с покупкой холодильника — кто знает, какой скачок напряжения станет фатальным?

И не лишним будет напомнить: выбирайте электротехнику в специализированных магазинах с оригинальным товаром с сертификатами и гарантией. Увы, дешевый муляж с уличных раскладок спасти дорогое оборудование не сможет.

 

 

Антон Мельник (с)

при поддержке электротехнической компании «AxiomPlus»

эксклюзивно для магазина «ServiseKiev»

Как работают сетевые фильтры | HowStuffWorks

Реклама

Когда вы собираете компьютерную систему, вы, вероятно, купите стандартное оборудование с сетевым фильтром . Большинство конструкций выполняют одну очевидную функцию — они позволяют подключать несколько компонентов к одной розетке. Со всеми различными компонентами, составляющими компьютерную систему, это, безусловно, полезное устройство.

Но другая функция удлинителя сетевого фильтра — защита электроники вашего компьютера от скачков напряжения — гораздо важнее.В этой статье мы рассмотрим устройства защиты от перенапряжений, также называемые подавителями перенапряжений, чтобы выяснить, что они делают, когда они вам нужны и насколько хорошо они работают. Мы также выясним, какие уровни защиты доступны, и выясним, почему у вас может не быть всей необходимой защиты, даже если вы используете качественный сетевой фильтр.

Основная задача системы защиты от перенапряжений состоит в защите электронных устройств от «скачков напряжения». Итак, если вам интересно, что делает сетевой фильтр, первый вопрос: «Что такое скачки напряжения?» А потом: «Почему электронику нужно защищать от них?»

Скачок напряжения или переходное напряжение — это увеличение напряжения, значительно превышающее установленный уровень в потоке электроэнергии.В обычной бытовой и офисной проводке в США стандартное напряжение составляет , 120 вольт, . Если напряжение поднимается выше 120 вольт, возникает проблема, и устройство защиты от перенапряжений помогает предотвратить разрушение компьютера этой проблемой.

Чтобы понять проблему, полезно кое-что понять о напряжении. Напряжение является мерой разницы в энергии электрического потенциала . Электрический ток движется от точки к точке, потому что на одном конце провода больше электрической потенциальной энергии, чем на другом конце.Это тот же самый принцип, который заставляет воду под давлением вытекать из шланга — более высокое давление на одном конце шланга выталкивает воду в область более низкого давления. Вы можете думать о напряжении как мера электрического давления .

Как мы увидим позже, различные факторы могут вызвать кратковременное повышение напряжения.

  • Когда увеличение длится три наносекунды (миллиардные доли секунды) или более, это называется скачком .
  • Когда это длится только одну или две наносекунды, это называется всплеск .

Если всплеск или шип достаточно велик, это может нанести серьезный ущерб машине. Эффект очень похож на подачу слишком большого давления воды на шланг. Если давление воды слишком велико, шланг лопнет. Примерно то же самое происходит, когда через провод проходит слишком большое электрическое давление — провод «разрывается». На самом деле, он нагревается, как нить накала в лампочке, и горит, но это та же идея.Даже если повышенное напряжение не приведет к немедленной поломке машины, это может привести к дополнительной нагрузке на компоненты, со временем изнашивая их. В следующем разделе мы рассмотрим, что делают сетевые фильтры для предотвращения этого.

,

Практические советы по установке устройств защиты от перенапряжений на панели низкого напряжения

Введение в SPD и его роль

В электрических системах устройства защиты от перенапряжений (УЗИП) обычно устанавливаются в конфигурации отвода (параллельно) между проводниками под напряжением и землей. Принцип работы УЗИП может быть аналогичен принципу действия автоматического выключателя.

Practical tips for installing surge protection devices in low voltage panel Практические советы по установке устройств защиты от перенапряжений на панели низкого напряжения (фото любезно предоставлено: bdindustrial.com)

При нормальном использовании (без перенапряжения): устройство защиты от перенапряжений аналогично выключателю с разомкнутой цепью.

При наличии перенапряжения: устройство защиты от перенапряжений становится активным и отводит ток молнии на землю. Это можно сравнить с замыканием автоматического выключателя, который закорачивает электрическую сеть с землей через систему эквипотенциального заземления и открытые проводящие части в течение очень короткого момента, ограниченного длительностью перенапряжения.

Для пользователя работа SPD полностью прозрачна , поскольку она длится всего лишь небольшую долю секунды .

Когда перенапряжение было снято, УЗИП автоматически возвращается в нормальное состояние (автоматический выключатель разомкнут).

Содержание:

  1. Принципы защиты
    1. Режимы защиты
    2. Каскадная защита
      1. Комбинация нескольких устройств защиты от перенапряжений
    3. Расположение устройств защиты от перенапряжений
    4. Защищенные длины
      1. Эффект двойного напряжения
  2. Установка SPD
    1. Подключение SPD
      1. Соединительная система или заземление
      2. Длина соединения
    2. Защита от пожара СПД
    3. Координационные СПД

1.Принципы защиты

1.1 Режимы защиты

Существует два режима грозового перенапряжения: Общий режим и Режим остаточного тока .

Молниеносные перенапряжения появляются в основном в обычном режиме и обычно в начале электрической установки. Перенапряжения в режиме остаточного тока обычно появляются в режиме TT и в основном затрагивают чувствительное оборудование (электронное оборудование, компьютеры и т. Д.).

Common mode protection between phase/neutral and earth Common mode protection between phase/neutral and earth Синфазная защита между фазой / нейтралью и землей

Защита фазы / нейтрали в системе заземления ТТ оправдана , когда нейтраль на стороне распределителя связана с соединением с низким значением (несколько Ом, тогда как заземляющий электрод установки составляет несколько десятков Ом).

Residual current mode protection between phase and neutral Residual current mode protection between phase and neutral Защита от остаточного тока между фазой и нейтралью

В этом случае цепь возврата тока, скорее всего, будет проходить через нейтраль установки, а не через землю.

Напряжение U остаточного тока в режиме между фазой и нейтралью может увеличиваться до значения, равного сумме остаточных напряжений каждого элемента устройства защиты от перенапряжений, то есть удваивать уровень защиты в обычном режиме.

Phase/neutral protection in a TT earthing system Phase/neutral protection in a TT earthing system Фазо-нейтральная защита в системе заземления ТТ

Аналогичное явление может возникнуть в системе заземления TN-S, если оба провода N и PE являются раздельными или не имеют эквипотенциального напряжения.В этом случае ток, скорее всего, будет следовать за нейтральным проводником при его возврате, а не за защитным проводником и системой связи.

Теоретическая оптимальная модель защиты, которая применяется ко всем системам заземления, может быть определена, хотя на самом деле устройства защиты от перенапряжений почти всегда сочетают защиту в синфазном режиме и защиту от остаточного тока (кроме моделей IT или TN-C).

Важно , чтобы убедиться, что используемые устройства защиты от перенапряжений совместимы с системой заземления .

Вернуться к таблице содержания ↑

1.2 Каскадная защита

Так же, как защита от сверхтока должна быть обеспечена устройствами с номиналами, соответствующими каждому уровню установки (исходный, вторичный, оконечный), согласованным друг с другом, защита от переходных перенапряжений основана на аналогичном подходе с использованием «каскадной» комбинации из нескольких устройства защиты от перенапряжений .

Обычно требуется два или три уровня устройств защиты от перенапряжений для поглощения энергии и ограничения перенапряжений, вызванных связью из-за явлений высокочастотных колебаний.

Приведенный ниже пример основан на гипотезе, согласно которой только 80% энергии отводится на землю (80%: эмпирическое значение зависит от типа устройства защиты от перенапряжений и электрической установки, но всегда меньше 100%).

Принцип каскадной защиты также используется для слаботочных приложений (телефония, связь и сети передачи данных), объединяющих первые два уровня защиты в одном устройстве, которое обычно находится в начале установки.

Компоненты на основе искрового промежутка, предназначенные для отвода большей части энергии на землю, сочетаются с варисторами или диодами, которые ограничивают напряжения до уровней, совместимых с защищаемым оборудованием.

Защита терминала обычно сочетается с этой защитой происхождения. Защита терминала находится близко к оборудованию, обеспеченному с использованием устройств защиты от перенапряжений.

Вернуться к таблице содержания ↑

1.2.1 Комбинация нескольких устройств защиты от перенапряжений

Для максимально возможного ограничения перенапряжений устройство защиты от перенапряжений должно всегда устанавливаться рядом с защищаемым оборудованием. 3.

Тем не менее, эта защита защищает только оборудование, которое непосредственно к нему подключено, но, прежде всего, из-за своей низкой энергоемкости не позволяет разряжать всю энергию .

Для этого необходимо устройство защиты от перенапряжения в начале установки 1.

Аналогично, устройство 1 защиты от перенапряжений не может защитить всю установку из-за того, что оно пропускает некоторое количество остаточной энергии и что молния является явлением высокой частоты.

В зависимости от масштаба установки и типов риска (подверженность и чувствительность оборудования, критичность непрерывности обслуживания), защита цепи 2 необходима в дополнение к 1 и 3.

Cascaded protection Cascaded protection Каскадная защита

Обратите внимание, что устройство защиты от перенапряжения (1) первого уровня должно быть установлено как можно дальше до уровня установки, чтобы максимально снизить индуцированные эффекты молнии от электромагнитной связи.

Вернуться к таблице содержания ↑

1,3 Расположение устройств защиты от перенапряжений

Для эффективной защиты с использованием устройств защиты от перенапряжений может потребоваться объединить несколько устройств защиты от перенапряжения:

  1. Основной СПД №
  2. Схема SPD №
  3. Proximity SPD ➂

Может потребоваться дополнительная защита в зависимости от масштаба (длины линий) и чувствительности защищаемого оборудования (компьютерное, электронное и т. Д.).). Если установлено несколько устройств защиты от перенапряжений, должны применяться очень точные правила координации .

Location of surge protection devices Location of surge protection devices

Происхождение установки Уровень распределения Прикладной уровень
Защита в начале установки (первичная защита) переключает большую часть падающей энергии (обычное перенапряжение в режиме
, переносимое энергосистемой) на систему выравнивания потенциалов и на землю.
Защита от замыкания (вторичная защита) дополняет защиту источника координацией и ограничивает перенапряжения в режиме остаточного тока, возникающие в результате конфигурации установки. Защита от приближения (защита терминала) выполняет окончательное ограничение пиков перенапряжений, которые являются наиболее опасными для оборудования.

Важно помнить, что защита всей установки и оборудования эффективна только в том случае, если:

  1. Устанавливаются несколько уровней УЗП (каскадные) для обеспечения защиты оборудования, расположенного на некотором расстоянии от источника установки: требуется для оборудования, расположенного на расстоянии 30 м или более (МЭК 61643-12) или требуется, если уровень защиты выше основного УЗП выше категории оборудования (МЭК 60364-4-443 и 62305-4)
  2. Все сети защищены:
    1. Электросети, питающие основное здание, а также все второстепенные здания, системы наружного освещения автостоянок и т. Д.
    2. Сети связи: входящие линии и линии между различными зданиями

Вернуться к таблице содержания ↑

1,4 Защищенные длины

Важно, чтобы при разработке эффективной системы защиты от скачков напряжения учитывалась длина линий, питающих приемники, подлежащие защите (см. Таблицу ниже).

Фактически, при превышении определенной длины напряжение, приложенное к приемнику, может посредством явления резонанса значительно превышать ожидаемое предельное напряжение.Степень этого явления напрямую связана с характеристиками установки (проводников и систем связи) и со значением тока, индуцируемого разрядом освещения.

Устройство защиты от перенапряжений (SPD) подключено правильно, если:

  1. Защищенное оборудование эквипотенциально связано с той же землей, к которой подключен УЗИП
  2. SPD и связанная с ним резервная защита подключены:
    1. К сети (провода под напряжением) и к главной защитной шине (PE / PEN) платы с максимально короткой длиной провода и меньше 0.5 м
    2. С проводами, поперечное сечение которых соответствует требованиям SPD (см. Таблицу ниже).

Таблица 1 — Максимальная длина линии между SPDe и защищаемым устройством

SPD позиция В начале установки Не в начале установки
Сечение провода проводка
(бытовая)
большие кабели
(промышленность)
проводка
(бытовая)
большие кабели
(промышленность)
Состав системы склеивания PE проводник <10 м 10 м <10 м * 20 м *
меш / эквипотенциал 10 м 20 м 20 м * 30 м *

* Защита рекомендуется в месте использования, если расстояние больше

Вернуться к таблице содержания ↑

1.4.1 Эффект двойного напряжения

Выше определенной длины d цепь, защищенная устройством защиты от перенапряжений, начнет резонировать, когда индуктивность и емкость равны:

Lω = -1 / Cω

Полное сопротивление цепи затем уменьшается до его сопротивления. Несмотря на то, что часть, поглощенная устройством защиты от перенапряжений, остаточный ток молнии I в цепи все еще основан на импульсе. Его увеличение из-за резонанса приведет к значительному увеличению напряжений Ud, Uc и Urm.

При этих условиях напряжение, подаваемое на приемник, может удвоиться до .

Effect of double voltage Effect of double voltage Эффект двойного напряжения

Где:

  • C — емкость, представляющая нагрузку
  • Ld — индуктивность линии электропитания
  • Lrm — индуктивность системы связи

Установка устройств защиты от перенапряжений не должна отрицательно влиять на непрерывность обслуживания, что противоречило бы желаемой цели.Они должны быть установлены, в частности, в месте происхождения бытовых или аналогичных установок (системы заземления TT) в сочетании с устройством с запаздывающим остаточным током типа S.

Осторожно! Если имеются значительные удары молнии (> 5 кА), вторичные устройства защитного отключения могут по-прежнему отключаться .

Вернуться к таблице содержания ↑

2. Установка устройств защиты от перенапряжений (УЗИП)

2.1 Подключение SPD

2.1.1 Система соединения или заземление

Стандартные органы

используют общий термин «заземляющее устройство» для обозначения как системы соединения, так и концепции заземляющего электрода, не делая различий между ними. Вопреки полученному мнению, не существует прямой корреляции между величиной заземляющего электрода, предоставляемого с низкой частотой для обеспечения безопасности людей, и эффективностью защиты, обеспечиваемой устройствами защиты от перенапряжений.

Как показано ниже, этот тип защиты может быть установлен даже при отсутствии заземляющего электрода .

Полное сопротивление разрядной цепи тока, который шунтируется устройством защиты от перенапряжений, можно разделить на две части.

Первый, заземляющий электрод, образован проводниками, которые обычно являются проводами, и сопротивлением земли. Его по существу индуктивный характер означает, что его эффективность уменьшается с частотой, несмотря на меры предосторожности при подключении (ограничение длины, правило 0,5 м). Вторая часть этого импеданса менее заметна, но необходима на высокой частоте, потому что она фактически состоит из паразитной емкости между установкой и землей.

Конечно, относительные значения каждого из этих компонентов варьируются в зависимости от типа и масштаба установки, местоположения устройства защиты от перенапряжений (основного или бесконтактного типа) и в соответствии со схемой заземляющего электрода (система заземления).

Тем не менее, было доказано, что доля защиты от перенапряжения в разрядном токе может достигать от 50 до 90% в эквипотенциальной системе , тогда как количество, непосредственно разряжаемое заземляющим электродом, составляет около 10-50%.Адгезивная система имеет важное значение для поддержания низкого опорного напряжения, которое является более или менее одинаково по всей установке.

Устройства защиты от перенапряжений должны быть подключены к этой системе соединения для максимальной эффективности.

Минимальное рекомендуемое сечение для соединительных проводников учитывает максимальное значение тока разряда и характеристики устройства защиты от истечения срока службы.

Нереально увеличить это поперечное сечение, чтобы компенсировать длины соединений, которые не соответствуют 0.Правило 5 м. Фактически, на высокой частоте импеданс проводников напрямую связан с их длиной.

В электрических распределительных щитах и ​​крупногабаритных панелях может быть хорошей идеей уменьшить импеданс линии, используя открытые металлические проводящие части корпуса, пластин и корпусов.

Таблица 2 — Минимальное поперечное сечение соединительных проводников УЗП

SPD емкость Сечение (мм 2 )
класс II SPD S Стандарт: Imax <15 кА (х 3-й класс II) 6
E Увеличение: Imax <40 кА (х 3-й класс II) 10
H High: Imax <70 кА (х 3-й класс II) 16
класс I SPD 16

Использование оголенных металлических токопроводящих частей корпусов в качестве защитных проводников разрешено стандартом МЭК 60439-1 , если это было сертифицировано производителем.

Всегда предпочтительно сохранять проводной проводник для соединения защитных проводников с клеммным блоком или коллектором , который затем удваивает соединение, проведенное через открытые проводящие части шасси корпуса.

Вернуться к таблице содержания ↑

2.1.2 Длина соединения

На практике рекомендуется, чтобы общая длина цепи устройства защиты от перенапряжений не превышала 50 см. . Это требование не всегда легко выполнить, но может помочь использование доступных открытых проводящих частей поблизости.

Total length of the surge protection device circuit Total length of the surge protection device circuit Общая длина цепи устройства защиты от перенапряжений

* может быть установлен на той же DIN-рейке. Однако установка будет лучше защищена, если оба устройства будут установлены на 2 разных DIN-рейках (SPD под защитой)

Число ударов молнии, которые может поглотить устройство защиты от перенапряжений, будет уменьшаться со значением тока разряда ( от 15 ударов для тока при значении In до одного удара при Imax / Iimp ).

Правило 0,5 м. Теоретически, при ударах молнии напряжение Ut, которому подвергается приемник, совпадает с напряжением защиты Up устройства защиты от скачков напряжения (для его In), но на практике последнее выше.

Фактически к этому добавляются провалы напряжения, вызванные импедансами соединительных проводников устройства защиты от перенапряжений и его защитного устройства:

Ut = UI 1 + Ud + UI 2 + Up + UI 3

Например, падение напряжения в 1 м проводника, пройденное импульсным током 10 кА в течение 10 мкс, достигнет 1000 В.

Δu = L × di / dt

  • ди — изменение тока 10 000 А
  • дт — изменение времени 10 мкс
  • L — индуктивность 1 м проводника = 1 мкс
  • Значение Δu, добавляемое к напряжению Up

Общая длина Lt должна быть как можно короче. На практике рекомендуется, чтобы 0,5 м не превышалось . В случае затруднений может быть полезно использовать широкие плоские проводники (изолированные оплетки, гибкие изолированные стержни).

0.5 m SPD connection rule 0.5 m SPD connection rule 0,5 м Правило подключения SPD

Провод заземления защитного устройства от перенапряжения не должен быть зеленым / желтым в смысле определения PE-проводника.

Обычная практика такова, что эта маркировка, однако, часто используется.

Некоторые конфигурации проводки могут создавать соединения между входным и выходным проводниками устройства защиты от перенапряжений, , которые могут вызвать распространение волны молнии по всей установке .

SPD схема подключения № 1

Входной и выходной проводники подключены к клемме устройства защиты от перенапряжения с помощью общего пути.

SPD wiring configuration 1 SPD wiring configuration 1 SPD схема подключения 1

Конфигурация проводки SPD №2

Входные и выходные проводники физически хорошо разделены и соединены на одной клемме.

SPD wiring configuration 2 SPD wiring configuration 2 SPD, схема подключения 2

SPD схема подключения № 3

Соединительные провода слишком длинные, выходные провода физически разделены.

SPD wiring configuration 3 SPD wiring configuration 3 SPD, схема подключения 3

Конфигурация проводки SPD № 4

Соединительные проводники должны быть как можно короче с обратным проводом от клеммы заземления вблизи проводов под напряжением.

SPD wiring configuration 4 SPD wiring configuration 4 SPD схема подключения 4

Вернуться к таблице содержания ↑

2.2 Защита от пожара УЗП

Устройство защиты от перенапряжений — это устройство, срок службы которого требует особого внимания. Его компоненты стареют при каждом ударе молнии.

В конце срока службы внутреннее устройство в устройстве защиты от перенапряжений отключает его от источника питания. Индикатор (на защитном устройстве) и опциональная сигнализация (встроенный аксессуар обратной связи о состоянии) указывают это состояние, которое требует замены соответствующего модуля.

Если устройство защиты от перенапряжений превышает свои ограничивающие возможности, оно может быть повреждено при коротком замыкании. Поэтому устройство защиты от короткого замыкания и перегрузки должно быть установлено последовательно перед устройством защиты от перенапряжений (это обычно относится к разделу устройства защиты от перенапряжений).

Installation principles surge protection devices with associated protection Installation principles surge protection devices with associated protection Рисунок X — Принципы установки устройств защиты от перенапряжений с соответствующей защитой

Вопреки определенному полученному мнению, устройство защиты от скачков напряжения всегда должно быть защищено от возможных токов короткого замыкания и перегрузки. И это относится ко всем устройствам защиты от перенапряжений, как класса II, так и класса I, независимо от типов используемых компонентов или технологий.

Эта защита должна предоставляться в соответствии с обычными правилами дискриминации.

Вернуться к таблице содержания ↑

2.3 координирующих СПД

Для размещения нескольких устройств защиты от перенапряжений в каскаде необходимо, чтобы они были скоординированы таким образом, чтобы каждое из них поглощало энергию оптимальным образом и максимально ограничивало распространение удара молнии по установке.

Координация устройств защиты от перенапряжений представляет собой сложную концепцию , которая должна стать предметом специальных исследований и испытаний . Минимальные расстояния между устройствами защиты от перенапряжений или установкой развязывающих дросселей не рекомендуются изготовителями.

Первичные и вторичные устройства защиты от перенапряжений должны быть согласованы таким образом, чтобы общая рассеиваемая энергия (E1 + E2) распределялась между ними в соответствии с их разрядной мощностью. Рекомендованное расстояние d1 позволяет разъединять устройства защиты от скачков напряжения и, таким образом, предотвращает слишком большую передачу энергии непосредственно во вторичное устройство защиты от перенапряжений с риском его разрушения.

Это ситуация, которая фактически зависит от характеристик каждого из устройств защиты от перенапряжений.

Coordinating SPDs Coordinating SPDs Рисунок X — Координационные УЗП

Два идентичных устройства защиты от перенапряжений. Например, Up: 2 ​​кВ и Imax: 70 кА) могут быть установлены без необходимого расстояния d1: энергия будет более или менее равномерно распределена между двумя устройствами защиты от перенапряжений. Но два разных устройства защиты от перенапряжения (например, Up: 2 ​​кВ / Imax: 70 кА и Up: 1,2 кВ / Imax: 15 кА) должны находиться на расстоянии с интервалом не менее 8 м и , чтобы избежать чрезмерной нагрузки на второй скачок напряжения протектор.

Если не указано, принять d 1 мин (в метрах) как 1% от разницы между Up 1 и Up 2 (в вольтах) . Например:

Up 1 = 2,0 кВ (2000 В) и Up 2 = 1,2 кВ (1200 В)
⇒ d 1 = 8 м мин. (2000 — 1200 = 800 >> 1% от 800 = 8 м )

Другой пример, если:

Вверх 1 = 1,4 кВ и Вверх 2 = 1,2 кВ ⇒ d 1 = 2 м мин.

Вернуться к таблице содержания ↑

Источник: Защита от воздействия молнии от Legrand

,

скачков напряжения | HowStuffWorks

Скачки напряжения происходят, когда что-то повышает электрический заряд в некоторой точке линий электропередачи. Это вызывает увеличение потенциальной электрической энергии, которая может увеличить ток, текущий к вашей розетке. Это может произойти по разным причинам.

Наиболее известным источником является, вероятно, молнии , хотя на самом деле это одна из наименее распространенных причин. При ударе молнии вблизи линии электропередачи, будь то под землей, в здании или вдоль столбов, электрическая энергия может повысить электрическое давление на миллионы вольт.Это вызывает чрезвычайно большой скачок напряжения, который подавляет почти любой сетевой фильтр. Во время грозы вы никогда не должны полагаться на свой сетевой фильтр для сохранения компьютера. Лучшая защита — отключить компьютер от сети.

Более распространенной причиной скачков напряжения является работа мощных электрических устройств , таких как лифты, кондиционеры и холодильники. Этим мощным элементам оборудования требуется много энергии для включения и выключения таких компонентов, как компрессоры и двигатели.Это переключение создает внезапные, короткие требования к мощности, которые нарушают постоянный поток напряжения в электрической системе. Несмотря на то, что эти выбросы не достигают интенсивности грозового разряда, они могут быть достаточно серьезными, чтобы немедленно или постепенно повредить компоненты, и они происходят регулярно в большинстве электрических систем здания.

Другие источники скачков напряжения включают в себя неисправную проводку, проблемы с оборудованием коммунального предприятия и отключенные линии электропередач. Система трансформаторов и линий, которая подводит электричество от генератора к розеткам в наших домах или офисах, чрезвычайно сложна.Существуют десятки возможных точек отказа и множество потенциальных ошибок, которые могут вызвать неравномерный поток энергии. В сегодняшней системе распределения электроэнергии скачки напряжения являются неизбежным явлением. В следующем разделе мы увидим, что это может значить для вас.

,

скачков напряжения: каковы причины и средства управления

Скачки напряжения: каковы причины и средства контроля — Sollatek

Меню