Строительство дач
Отделочные работы
Песок карьерный мытый
Щебень известняковый
Гранитный щебень
Коттеджные поселки
Ландшафтное проектирование
Архитектурное проектирование
Проектирование канализации
Реконстукция зданий

СТРОИТЕЛЬНЫЕ РАБОТЫ

Защита на квартиру от перепада напряжения


Защита от скачков напряжения 220 вольт в доме и квартире

Электрическая энергия – неотъемлемая составляющая быта современных людей, где бы они ни проживали – в городе или сельской местности. Трудно представить себе квартиру или дом, где нет ни одного бытового прибора, а для освещения пользуются свечками или лучинами. Однако вся бытовая техника, как и элементы освещения, питание к которым поступает по домашней линии, подвергается опасности, связанной с нестабильностью напряжения. Превышение этим показателем допустимых пределов влечет серьезные проблемы, вплоть до поломки дорогостоящей аппаратуры и выхода линии из строя. Уберечь проводку и приборы поможет защита от скачков напряжения 220В для дома. В этом материале мы расскажем о том, как защититьсвоими рукамитехнику от скачковнапряжения в квартире или в частном доме.

В чем причины перепадов напряжения в сети?

Система электроснабжения в нашем государстве далеко не совершенна. Из-за этого положенная величина напряжения 220В, с расчетом на которую изготавливают всю бытовую технику, выдерживается далеко не всегда. В зависимости от того, какая нагрузка в конкретный момент приходится на сеть, напряжение в ней может колебаться в значительных пределах.

Скачки напряжения в наших сетях не являются редкостью из-за того, что подавляющее большинство всех элементов энергоснабжающей системы разрабатывалось несколько десятилетий назад и не рассчитывалось на современную нагрузку. Ведь практически в любой современной квартире имеется множество домашних энергопотребителей. Конечно, это делает проживание более комфортным, но вместе с тем значительно увеличивает потребление электричества. Линия далеко не всегда может справиться с такими нагрузками, следствием чего становятся частые перепады напряжения.

Один из способов защиты от перенапряжения сети на видео:

Надеяться на то, что вскоре старая система будет полностью переделана с учетом современных требований, не стоит. Поэтому защита от скачков напряжения электролинии и подключенных к ней аппаратов – это та задача, при решении которой хозяевам приходится думать собственной головой и работать своими руками.

Теперь поговорим о причинах, из-за которых возникают скачки напряжения, более подробно. Обычно изменения разности потенциалов происходят без резких бросков, и современная техника, рассчитанная на работу в пределах от 198 до 242В, способна справиться с ними без ущерба для себя.

Речь пойдет о тех случаях, когда напряжение в течение долей секунды повышается в разы, а затем столь же быстро снижается. Это и есть то явление, которое называется – скачок напряжения. Вот каковы причины, по которым оно чаще всего происходит:

  • Одновременное включение (или, наоборот, отключение) нескольких приборов.
  • Обрыв нулевого проводника.
  • Удар молнии в линию электропередачи.
  • Разрыв жил внутри провода из-за падения на ЛЭП дерева
  • Неправильное подключение кабелей в общем электрощите.

Как видим, скачок напряжения может произойти по разным причинам. Предугадать, когда он произойдет, попросту нереально, а значит, подумать о защите от перепадов напряжения следует заблаговременно.

Пример монтажа реле напряжения на видео:

Как защитить технику от перенапряжений?

Конечно, оптимальный вариант защиты от повышенного напряжения домашней сети и включенных в нее приборов – это полная реконструкция системы энергоснабжения с последующим ее обслуживанием опытными специалистами. Но если целиком заменить проводку в частном доме еще можно, то в многоквартирных зданиях это нереально. Практика показывает, что несколько десятков жильцов практически никогда не смогут договориться о совместной оплате подобных работ.

Вряд ли будут этим заниматься и управляющие компании. А менять электропроводку в отдельно взятой квартире бесполезно – скачки напряжения от этого никуда не денутся, поскольку возникают они, как правило, из-за общего оборудования.

Что делать, чтобы скачки напряжения не стали причиной серьезного ущерба? Не ждать же, пока у коммунальщиков и всех соседей по дому возникнет желание заменить общую электропроводку в здании? Ответ один – подобрать надежное устройство для защиты домашней сети от скачков напряжения.

Сегодня используются следующие приборы, повышающие безопасность домашней аппаратуры и позволяющие свести к минимуму вероятность ее повреждения из-за перенапряжений:

  • Реле контроля напряжения (РКН).
  • Датчик повышенного напряжения (ДПН).
  • Стабилизатор.

Отдельно следует назвать источники бесперебойного питания. Они близки к перечисленным устройствам, но назвать их полноценными аппаратами для защиты линии от перепадов разности потенциалов нельзя. Более подробно о них расскажем ниже.

Реле контроля напряжения

Когда скачки напряжения в квартире случаются нечасто и в постоянной защите от них нужды не имеется, достаточно подключить к сети специальное реле.

Что представляет собой этот элемент? РКН – это небольшой прибор, задача которого состоит в отключении цепи при перепаде разности потенциалов и возобновлении подачи электричества после того, как сетевые параметры придут в норму. Само по себе реле никак не влияет на величину и стабильность напряжения, а только фиксирует данные. Эти устройства бывают двух типов:

  • Общий блок, который устанавливается в распределительном щите и защищает от перенапряжения всю квартиру.
  • Устройство, по внешнему виду напоминающее удлинитель с гнездами электророзеток, в которые включаются отдельные приборы.

Наглядно перо принцип работы реле напряжения на видео:

Приобретая реле, важно не ошибиться в расчете его мощности. Она должна несколько превышать суммарную мощность подключенных к устройству приборов. Индивидуальные РКН, которые включаются в общую сеть, подобрать несложно – надо просто купить элемент с нужным количеством розеток.

Эти устройства удобны, имеют невысокую стоимость, но пользоваться ими имеет смысл лишь тогда, когда сеть стабильна. Если же скачки напряжения в ней происходят постоянно, такой вариант не подойдет – ведь мало кому из хозяев понравится непрерывное включение-отключение всей сети или отдельных приборов.

Датчик перепадов напряжения

Этот датчик, как и РКН, фиксирует информацию о величине разности потенциалов, отключая сеть при перенапряжениях. Однако функционирует он по другому принципу. Такой прибор нужно устанавливать в сеть вместе с устройством защитного отключения. Когда аппарат обнаружит нарушение сетевых параметров, он вызовет утечку тока, обнаружив которую, автомат защиты (УЗО) обесточит сеть.

Стабилизатор напряжения

В тех линиях, которым нужна постоянная защита от перепадов напряжения, необходимо устанавливать стабилизатор сети. Эти устройства, будучи включенными в линию, вне зависимости от подающейся на них разности потенциалов, на выходе нормализуют параметры до нужной величины. Поэтому, если скачки напряжения в вашей домашней сети происходят часто, стабилизатор будет для вас оптимальным решением.

Эти приборы подразделяются по принципу действия. Разберемся, какой из них подойдет для различных случаев:

  • Релейные. Такие аппараты имеют достаточно низкую цену и небольшую мощность. Впрочем, для защиты бытовой аппаратуры они вполне подойдут.
  • Сервоприводные (электромеханические). По своим характеристикам такие приборы мало чем отличаются от релейных, но при этом стоят дороже.

  • Электронные. Эти стабилизаторы собраны на базе тиристоров или симисторов. Они имеют достаточно высокую мощность, точны, долговечны, отличаются хорошим быстродействием и почти всегда гарантируют надежную защиту от перенапряжений. Цена их, естественно, довольно высока.
  • Электронные двойного преобразования. Эти устройства самые дорогие из всех перечисленных, но при этом они обладают наилучшими техническими параметрами и позволяют обеспечить максимальную защиту линии и приборов.

Стабилизаторы бывают однофазными, предназначенными для подключения к домашней линии, и трехфазными, которые устанавливаются в сети крупных объектов. Они также могут быть переносными или стационарными.

Наглядно про стабилизаторы на видео:

Выбирая для себя такой аппарат, предварительно следует рассчитать суммарную мощность энергопотребителей, которые будут к нему подключены, и предельные значения сетевого напряжения. Рекомендуем в этом деле прибегнуть к помощи специалистов – они помогут не запутаться в технических тонкостях и подобрать наилучший вариант для конкретной линии по характеристикам и стоимости.

Источники бесперебойного питания

Теперь поговорим об этих, ранее упомянутых нами, устройствах. Иногда неопытные пользователи путают их со стабилизаторами напряжения, но это совсем не так. Основная задача ИБП – при внезапном отключении электроэнергии обеспечить подсоединенные устройства питанием в течение определенного времени, что позволит плавно завершить работу на них, сохранив имеющуюся информацию. Резерв электроэнергии дают встроенные в аппарат аккумуляторы. Как правило, бесперебойники используются вместе с компьютерами.

В некоторых ИБП, например, с интерактивной схемой или режимом двойного преобразования, имеются встроенные стабилизаторы, которые способны нивелировать небольшие перепады разности потенциалов, но при этом цена их очень высока, и для общей защиты сети они подходят плохо. Поэтому полноценной заменой стабилизатору их считать нельзя. Но для защиты ПК при внезапных отключениях электричества такие аппараты поистине незаменимы.

Заключение

В этой статье мы разобрались, для чего нужна защита от скачков сетевого напряжения 220В для дома и с помощью каких устройств можно ее обеспечить. Как читатели могли убедиться, надежнее всего убережет бытовую технику от перенапряжений мощный и дорогой стабилизатор.

Однако это не значит, что ничем другим проблему перепадов разности потенциалов не решить. Во многих случаях подойдут и другие перечисленные приборы. Все зависит от параметров сети и ее стабильности.

4 практических подхода для минимизации проблем падения напряжения

Что NEC заявляет для макс. падение напряжения?

NEC заявляет в Информационном примечании, что максимальное падение напряжения на 3% для проводников разветвленной цепи и 5% для проводников фидерной и разветвленной цепей вместе обеспечит разумную эффективность работы для цепей общего пользования. Для чувствительных электронных нагрузок цепи должны быть рассчитаны на максимальное падение напряжения 1,5% для ответвительных цепей при полной нагрузке, и 2.Падение напряжения на 5% для фидерных и ответвительных цепей при полной нагрузке.

4 практических подхода к минимизации проблем падения напряжения (фоторепортаж: Э. Чаньи)

Для минимизации проблем падения напряжения можно использовать четыре практических подхода:

  1. Увеличение количества или размера проводников
  2. Уменьшение тока нагрузки в цепи
  3. Уменьшение длины проводника и
  4. Снижение температуры проводника

1. Увеличьте количество или размер проводников

Параллельные или негабаритные проводники имеют меньшее сопротивление на единицу длины, чем проводники минимального размера, требуемые Кодексом, снижая падение напряжения и повышая энергоэффективность с меньшими потерями, чем при использовании проводника минимального размера, требуемого Кодом.

Чтобы ограничить падение напряжения между нейтралью и землей, установите отдельный полноразмерный нейтральный проводник для каждого фазового провода в приложениях с однофазными ответвлениями.

Для трехфазных питающих цепей не следует уменьшать размер заземленного провода или нейтрали . Для трехфазных цепей, где ожидаются значительные нелинейные нагрузки, рекомендуется устанавливать заземленные или нейтральные проводники с, по крайней мере, удвоенной емкостью каждого фазового проводника.

Вернуться к оглавлению №


2.Уменьшить ток нагрузки

Ограничение количества оборудования, которое может быть подключено к одной цепи, ограничит ток нагрузки в цепи. Ограничьте количество розеток в каждой ответвленной цепи тремя-шестью .

Установите отдельные ответвительные цепи на чувствительных электронных нагрузок или нагрузок с высоким пусковым током.

В жилых помещениях следует устанавливать наружные розетки, длина которых не должна превышать 50 линейных футов между розетками, по меньшей мере по одной наружной розетке с каждой стороны дома, а также с отдельными ответвительными цепями с минимумом 12 AWG на каждую розетку .

Вернуться к оглавлению №


3. Уменьшить длину проводника

Уменьшение длины проводника уменьшает сопротивление проводника, что уменьшает падение напряжения. Длина цепей обычно фиксирована, но некоторый контроль можно осуществлять на этапе проектирования, если панели или подгруппы расположены как можно ближе к нагрузкам, особенно для чувствительного электронного оборудования.

Вернуться к оглавлению №


4. Отрегулируйте температуру проводника

Температура проводника, в свою очередь, зависит от каждого из трех указанных выше факторов, так как более нагруженные цепи будут работать горячее.

Температура проводника является основным фактором сопротивления проводника и, следовательно, падения напряжения. Температурный коэффициент электрического сопротивления для меди, α, составляет 0,00323 / ° C, , или изменение сопротивления примерно , 0,3%, для каждого ° C изменения температуры. Влияние температуры можно определить по следующему уравнению:

R 2 = R 1 [1 + α · (T 2 - T 1 )]

, где R 1 - сопротивление (Ом) при температуре T 1 и R2 - сопротивление при температуре T 2 .

Температура T 1 часто упоминается как при 75 ° C . Как уже отмечалось, падение напряжения представляет собой особую проблему при высоких нагрузках на проводники, где температура проводников также будет высокой.

Вернуться к оглавлению №


Примеры //

Взаимодействия между размерами проводников, токами нагрузки и длинами проводников при различных напряжениях питания показаны в таблице 1 ниже.

Комбинации различных токов нагрузки - от 8 до 30 ампер - и напряжений питания - от 120 до 480 вольт - показаны в двух левых столбцах таблицы.В следующих четырех столбцах показана максимальная длина цепи (в одну сторону) для четырех различных размеров проводников для достижения падения напряжения на 3% . Последние четыре столбца имеют максимальную длину и допустимое падение напряжения на 1,5% .

Например, 12-амперная нагрузка в 120-вольтовой цепи на проводнике 14 AWG превысит 3% -ное падение напряжения (3,6 В), если цепь длиннее 49 футов от источника к нагрузке ,

Если проводник увеличен до 12 AWG, допустимое расстояние значительно увеличивается до 78 футов в каждую сторону (увеличение на 59%). Если нагрузка увеличивается до максимально допустимого значения 15 А для проводника 14 AWG, допустимая длина составляет всего 39 футов, а перемещение к проводнику 12 AWG увеличит это значение до 62 футов (также увеличение длины на 59%).

Значения данных 1,5% приведены для ситуаций, когда необходимо соблюдать NEC 647.4 (D).

По возможности проверяйте фактические требования к оборудованию.Гораздо более узкий допуск при падении напряжения в правой части таблицы 1 на 9% сокращает допустимые длины только до 1/2 от их значений при падении напряжения на 9% . Увеличение размера проводника часто требуется для защиты чувствительного электронного оборудования. Падение напряжения может быть сведено к минимуму, если панель или субпанель могут быть расположены как можно ближе к месту использования.

Другой мерой является установка достаточного количества цепей , чтобы избежать высокого уровня тока в одной из цепей .Там, где нагрузки могут быть разделены на отдельные цепи, снижение нагрузки на цепь повысит качество и надежность.

Изучение таблицы 1 неизбежно приводит к выводу , что падение напряжения слишком часто игнорируется .

Например, длина многих ответвлений в проводе 14 AWG превышает даже падение напряжения на 3% на 39 футов, не говоря уже о более сильном падении на 1,5% на 20 футов. Когда это происходит, под угрозу целостность проводки и многих нагрузок.

Таблица 1 - Максимальная рекомендуемая длина однофазных ответвительных цепей в зависимости от тока нагрузки, напряжения питания и размера проводника для падений напряжения как 3%, так и 1,5%.

Максимальная рекомендуемая длина однофазных ответвительных цепей в зависимости от тока нагрузки, напряжения питания и размера проводника при падениях напряжения как 3%, так и 1,5%
Примечания относительно приведенной выше таблицы //
  • Длина ответвленной цепи, показанная в таблице, составляет половину расчетного расстояния от формулы V = IR-омного закона , округленной до ближайшего шага в 1 фут.Например, расчетное значение для 14 AWG при токе нагрузки 15 ампер и подаваемом напряжении 120 вольт с использованием значения 3,07 Ом / 1000 футов для падения 3% (или 3,6 вольт) составляет 78 футов. Поскольку проводники должны переносить ток назад и обратно, допустимое одностороннее расстояние от источника до нагрузки составляет 39 футов.
  • Для удобного использования таблиц NEC, нагрузки считаются чисто резистивными нагрузками постоянного тока . Значения переменного тока отличаются незначительно. Гармонические или индуктивные нагрузки могут усиливать падение напряжения и уменьшать рекомендуемую длину цепи.
  • Расчеты основаны на значениях сопротивления, найденных в NEC Глава 9, Таблица 8 для сплошных медных проводников без покрытия . Для 14 AWG сопротивление составляет 3,07 Ом / 1000 футов, для 12 AWG это 1,93 Ом / 1000 футов, для 10 AWG это 1,21 Ом / 1000 футов, а для 8 AWG (многожильный) оно составляет 0,778 Ом / 1000 футов. Температура проводника выше 75 ° C (167 ° F) увеличит эти сопротивления, и наоборот.

Ссылка: Рекомендуемая практика проектирования и установки медных строительных проводных систем - Copper Development Association Inc.

,
обратная защита входной мощности с низким падением напряжения