Как правильно называется скачок напряжения

Содержание
  1. Скачки напряжения – не беда, если в щиток вмонтирована надежная защита
  2. Защита от скачков напряжения бытовых электрических сетей, разновидности защитных устройств и способы их установки.
  3. Что спасет от скачка напряжения
  4. Реле защиты от скачков напряжения
  5. Выбор РН
  6. Установка РН
  7. Защита от скачков напряжения 220в
  8. Защита трехфазной сети с помощью РН
  9. Стабилизаторы напряжения
  10. Как выбирать стабилизатор
  11. Стабилизатор напряжения в щиток: установка
  12. Защита трехфазных сетей с помощью стабилизатора
  13. Скачок напряжения
  14. Общие сведения
  15. Грозы
  16. Атмосферное перенапряжение
  17. Качественное описание удара молнии
  18. Последствия ударов молний
  19. 12 причин появления скачков в сети
  20. Скачки напряжения. Определения и понятия
  21. Скачки напряжения
  22. Отклонение напряжения
  23. Колебание напряжения
  24. Перенапряжение
  25. Причины появления скачков напряжения
  26. 1 причина появления «скачка напряжения» — одновременное отключение мощных бытовых приборов
  27. 2 причина появления «скачка напряжения» — нестабильность в работе трансформаторной подстанции
  28. 3 причина появления «скачков напряжения» — аварии в передающих электрических сетях
  29. 4 причина появления «скачков напряжения» — обрыв «нуля»
  30. 5 причина появления «скачков напряжения» — ослабление заземления
  31. 6 причина появления «скачков напряжения» — значительная перегрузка сети
  32. 7 причина появления «скачков напряжения» — плохое качество монтажа и материалов электрической домовой разводки
  33. 8 причина появления «скачков напряжения» — включение промышленного оборудования в смежной сети электропередач
  34. 9 причина появления «скачков напряжения» — «мерцающий эффект»
  35. 10 причина появления «скачков напряжения» — попадание молнии в линии передач
  36. 11 причина появления «скачков напряжения» — попадание высокого напряжения с линий трамвайных и троллейбусных контактных линий
  37. 12 причина появления «скачков напряжения» — проведение сварочных работ
  38. Как бороться со скачками напряжения в сети

Скачки напряжения – не беда, если в щиток вмонтирована надежная защита

Защита от скачков напряжения бытовых электрических сетей, разновидности защитных устройств и способы их установки.

Конструктивное несовершенство электрических сетей является основной причиной резких скачков напряжения. Предугадать время очередного перепада невозможно. Единственное, что мы можем сделать для предотвращения неприятных последствий – это заранее обезопасить электрических потребителей в своем доме. В этой статье мы расскажем, как и чем защитить сеть квартиры и дома.

Что спасет от скачка напряжения

Защита от перепадов напряжения возможна при помощи разных типов защитных устройств. Мы поговорим о самых распространенных. Это реле контроля напряжения (РН) и бытовые стабилизаторы.

Реле защиты от скачков напряжения

Защита дома от скачков напряжения с помощью РН рекомендуется в тех случаях, когда напряжение в сети устойчиво, а его заметные скачки редки. РН представляет собой устройство, способное считывать параметры электрического тока и разрывать электрическую цепь в тот момент, когда показатели выйдут за пределы заданного диапазона. После того, как показетели в общей сети нормализуются, устройство автоматически замкнет цепь и возобновит питание потребителей. Функция возобновления питания через заданный промежуток времени (с задержкой), встроенная в реле напряжения 220в для дома, помогает продлить срок службы некоторых бытовых устройств, холодильников и т.п.

РН обладают небольшими габаритами, сравнительно низкой стоимостью и хорошим быстродействием. К недостаткам РН можно отнести их неспособность сглаживать колебания электрической энергии. Для максимальной защиты всех потребителей потребуется установить сразу несколько устройств.

РН защищает сеть только от недопустимых скачков напряжения и не предназначено для защиты от коротких замыканий (эту функцию выполняют автоматические выключатели).

Современные модели РН бывают трех типов:

1. Стационарное реле, встраиваемое в электрический щиток дома или квартиры.

2. Реле для индивидуальной защиты одного потребителя.

3. Реле индивидуальной защиты нескольких потребителей.

Если с эксплуатацией реле второго и третьего типа все практически ясно, то РН первого типа имеет более сложную конструкцию, а его установка требует определенных знаний. Подобные устройства монтируются на входе в помещение, так выполняется защита от скачков напряжения в сети всего домашнего электрооборудования.

Выбор РН

Выбирая реле, чтобы защитить домашнюю сеть, достаточно знать номинал электрического тока, который способен пропускать через себя вводной автоматический выключатель. Если, к примеру, пропускная способность выключателя равна 25А (что соответствует потребляемой мощности – 5,5 кВт), то рабочие характеристики РН должны быть на ступень выше – 32А (7 кВт). Если выключатель рассчитан на 32А, то реле должно выдерживать ток в 40 – 50А.

loaпоьзователь FORUMHOUSE

Я для такого случая взял реле на 40 А, при вводном автомате 25/32 (стоит первый, но уставка увеличится).

Некоторые люди выбирают марку РН, опираясь на суммарную потребляемую мощность. Это не совсем правильно. Ведь реле, способное выдерживать ток в 32А, может спокойно работать как при нагрузке в 7 кВт, так и при гораздо большей мощности потребления. Только во втором случае в рабочую схему РН необходимо встраивать специальный магнитный контактор. Но об этом в следующем разделе.

Установка РН

Стандартная схема установки РН в распределительный щиток показана на рисунке. Это наиболее простая защита от скачка напряжения.

Работы по установке РН следует производить только при отключенном вводном выключателе!

Как видим, все просто: реле контроля устанавливается сразу после электрического счетчика и подключается к фазному проводу, через который осуществляется электроснабжение всего дома. При скачке за пределы выставленного (регулируемого) диапазона реле отсоединяет внешнюю питающую сеть от внутренней электропроводки, и выполняется защита от скачков напряжения в квартире и в доме.

РН, вмонтированное в панель щитка, занимает минимум пространства на DIN-рейке.

Если мощность потребителей домашней сети даст в сумме 7 кВт и более, производители настоятельно рекомендуют встраивать в рабочую схему РН дополнительный электромагнитный контактор. Хотя, надежный контактор в общей схеме никогда не станет лишней деталью, смотрим следующий комментарий:

Vitichekпользователь FORUMHOUSE

К любому реле лучше ставить контактор, хоть производители и пишут, что РН выдерживает большие токи. Контактор имеет большие контакты и меньшее сопротивление.

Это устройство помогает разгрузить контакты РН, самостоятельно разъединяя силовую линию от общей сети бытовых потребителей. Реле контроля, в момент недопустимого перенапряжения, лишь подает команду на отключение. После этого электромагнитная катушка контактора разъединяет силовые контакты, соединяющие внешнюю и внутреннюю сети. Схема подключения в этом случае будет следующей:

Система защиты от перепада напряжения.

Защита от скачков напряжения 220в

Для того чтобы РН смогло принести пользу своему владельцу, его рабочие параметры (пределы допустимых напряжений и время задержки возобновления питания) необходимо правильно отрегулировать. Если в рабочей схеме используется одно РН, то устанавливать пределы допустимых значений следует, ориентируясь на характеристики бытовой техники, чувствительной к перепадам. Наиболее чувствительным и дорогостоящим оборудованием является аудио- и видеотехника. Диапазон допустимых значений напряжения для нее составляет 200 – 230В.

Допускаемое отклонение напряжения от номинальных показателей в отечественных энергетических сетях составляет 10% (198…242В). В случае частого срабатывания РН эти показатели можно брать за основу, осуществляя регулировку реле. Однако чувствительную бытовую электронику в этом случае рекомендуется защищать с помощью переносных стабилизаторов невысокой цены.

DenBakпользователь FORUMHOUSE

Никто и не говорит, что надо при плюс-минус 15В выключаться. Есть диапазон предельно допустимых отклонений в 10%, его большинство приборов должно выдерживать. Ставить нужно, исходя из этого, примерно 190В-250В. Хотя, с нашим состоянием сетей, особенно в частном секторе ожидаемо все. Так что разумная осторожность не повредит.

Для того чтобы обеспечить максимально надежную защиту всех потребителей, следует использовать электрическую схему с несколькими реле. Рабочая схема защиты, включающая несколько РН, позволяет разбить потребителей по группам – в соответствии с их чувствительностью к перенапряжению:

  1. К первой группе относится аудио- и видеотехника (допускаемые значения напряжения – 200 – 230В);
  2. Ко второй можно отнести бытовую технику, оснащенную электрическим двигателем: холодильники, кондиционеры, стиральные машины и т. д. (допускаемые значения – 190 – 235В);
  3. Третья группа – это простые нагревательные приборы и освещение (допускаемые значения – 170 – 250В).

Каждая группа потребителей подключается к своему РН. В такой схеме рабочие параметры каждого реле настраиваются индивидуально.

Защита сети от перенапряжения и скачков.

Время задержки возобновления питания должно соответствовать эксплуатационным требованиям, предъявляемым к бытовой технике. Для некоторых холодильников, к примеру, рекомендуемая задержка равняется 10 минутам.

Защита трехфазной сети с помощью РН

Если электроснабжение вашего дома осуществляется через трехфазную систему, то на каждую фазу целесообразно устанавливать отдельное реле контроля.

Трехфазные реле напряжения созданы исключительно для защиты соответствующего оборудования (электродвигателя и т.п.). Если подобное реле установлено на вводе в жилище, то перекос напряжения на одной из фаз приводит к обесточиванию всех однофазных потребителей.

Стабилизаторы напряжения

Если в вашем доме наблюдаются постоянные скачки напряжения, то РН будет срабатывать несколько раз в сутки, обесточивая весь дом. Поэтому в таких случаях рекомендуется менее простой, более дорогой, но и более практичный способ защиты домашней электроники. Состоит он в применении стабилизаторов – устройств, сглаживающих скачки напряжения во внешней сети, выдавая на выходе постоянный показатель 220В.

По типу подключения различают два вида стабилизаторов: локальные (которые подключаются к розетке, защищая от одного до нескольких потребителей) и стационарные (подключаемые к вводному силовому кабелю и осуществляющие защиту всех потребителей домашней сети). Локальные стабилизаторы следует использовать для защиты наиболее чувствительной бытовой техники. Их можно эксплуатировать в комплекте со стационарным РН.
Стационарные стабилизаторы представляют собой сложные устройства, которые не только сглаживают перепады напряжения во всей бытовой сети, но и способны спасти дорогую технику, автоматически отключая питание потребителей при перегрузке и достижении критических значений.

Устанавливать стационарные стабилизаторы крайне рекомендуется, если значение напряжения несколько раз в сутки выходит за пределы 205…235В (это можно определить с помощью обыкновенного тестера).

Если в доме постоянно моргает свет, а напряжение выходит за пределы 195…245В, то пользоваться домашними электроприборами без стабилизатора запрещено!

Как выбирать стабилизатор

Выбирать стабилизатор следует, исходя из суммарной мощности домашних потребителей. Устройство обязательно должно обладать приличным запасом мощности.

Mishael761пользователь FORUMHOUSE,
Москва.

Запас по мощности должен быть в 2 раза больше, чем существующие потребности. То есть стабилизатор мощностью 10 кВт рассчитан на половину реальной нагрузки (5кВт) при минимальном внешнем напряжении – 150 вольт (т.е. при большом падении). Это следует учитывать при выборе.

Стабилизатор напряжения в щиток: установка

Устанавливать стабилизатор рекомендуется вблизи силового щитка в соответствии со следующей схемой.

Встраивать стабилизатор (как и РН) в общую схему следует непосредственно после счетчика. Ведь эти устройства тоже являются потребителями, следовательно, перед прибором учета их устанавливать нельзя.

Защита трехфазных сетей с помощью стабилизатора

Сразу скажем, что трехфазные стабилизаторы призваны защитить исключительно трехфазные потребители. Если же к вашему дому подходит трехфазное питание, то для создания устойчивого напряжения во внутренней сети целесообразно устанавливать на каждую фазу отдельный однофазный стабилизатор.

Подобный подход позволит существенно снизить ваши затраты (3 стабилизатора мощностью 5, 7 и 10 кВт всегда дешевле одного устройства, рассчитанного на 30 кВт). К тому же, при просадке напряжения на одной из фаз, трехфазное устройство обесточит весь дом. Это конструктивная особенность стабилизатора, ориентированного на защиту трехфазных электродвигателей.

Обсудить особенности выбора и эксплуатации стационарных стабилизаторов вы можете, посетив соответствующий раздел нашего форума. Если вам интересно поделиться личным опытом установки реле контроля напряжения в паре с контактором, то на этот случай у нас тоже найдется подходящая тема. А видео, подробно описывающее монтаж щитка и распределительной коробки, поможет вам подключить квартиру к системе электроснабжения в соответствии с общепринятыми правилами электромонтажных работ.

Источник

Скачок напряжения

Скачок напряжения – это популистское название различного рода провалов и подъёмов напряжения в питающей сети. Термин не встречается в научной и профессиональной литературе.

Общие сведения

Провалы напряжения обычно неопасны, литературой рассматриваются подъёмы. Термин скачок, скорее, означает быструю смену. Визуально это отражается в моргании лампочек накала. Светодиодные и газоразрядные осветительные приборы питаются от драйверов и не демонстрируют изменений в работе вслед за вариациями напряжения. Или, по крайней мере, это выражается гораздо слабее.

Следовательно, в нынешнюю эпоху выражение, что напряжение скачет, не возникло бы. Сильный эффект отмечается в гаражных кооперативах, где в нарушение норм используются индивидуальные сварочные аппараты. Они потребляют из сети значительную мощность. Возможности местного трансформатора ограничены, происходит провал напряжения. Как правило, печальных последствий не случается, с явлением мирятся

Подъем напряжения вызывается разными факторами. Разница потенциалов растёт столь стремительно, что иногда пробивает электрическую изоляцию. Явление называется не скачком, а перенапряжением. Согласно вызвавшим ситуацию факторам различают:

  1. Внутренние перенапряжения, возникающие при включении и выключении аппаратуры. Особенно это касается индуктивной нагрузки, способной запасать значительный объем энергии: двигателей, трансформаторов. Компенсационные блоки конденсаторов тоже становятся причиной перенапряжения или проседания. При регулировании реактивного сопротивления заметны резкое поглощение либо отдача энергии.
  2. Атмосферные перенапряжения вызываются на линиях молниями, дуговым разрядами, достигая миллионов вольт. Правда, в течение малого времени – десятки микросекунд. Внутренние перенапряжения гораздо продолжительнее – 50 – 100 мс.

Внутренние перенапряжения не превышают номинал более 2,5 – 3,5 раз.

Грозы

И поныне нет единой теории происходящего в грозовых облаках. Изучением занимались ещё Бенджамин Франклин и Ломоносов. Напряжённость земной атмосферы составляет 100 В/м. Особенностью, присущей Земле, считается рост количества свободных носителей заряда с высотой. Это объяснимо космическим излучением, даже исходящим от Солнца. На высоте 80 км проводимость воздуха, несмотря на малую плотность, выше в 3 млрд. раз, нежели у поверхности планеты. Это сравнимо с показателями, демонстрируемыми пресной водой.

Физики представляют Земной шар как большой сферический конденсатор. Одной обкладкой становится поверхность почвы, худо-бедно проводящая электрический ток, а второй – ионосфера. Диэлектриком служит атмосферный пласт воздуха. Заряжая силами природы эту гигантскую ёмкость, мироздание провоцирует многочисленные процессы, протекающие на различных высотах.

Между грунтом и высотой 80 км напряжение достигает 200000 В, это мелочь в сравнении с тем, что достигается в грозовом облаке путём электризации. Постоянно между небом и землёй идёт ток в 1400 А, но плотность мала из-за великой площади планеты. Перемножая две величины, находят мощность, составляющую 300 МВт.

При трении в грозовых облаках накапливаются свободные заряды. Под действием поля Земли они расслаиваются. Подобное происходит в электрофорусе. Если воздух понемногу проводит ток, чистая испарившаяся вода считается диэлектриком с коэффициентом проницаемости, равным 81. Образуется неплотное облако, подобное проводнику в электрическом поле. Заряды на его поверхности распределяются, чтобы уравновесить приложенное извне воздействие.

Начинает дуть ветер, влага поднимается от земли, образуется множество мелких капель. На их поверхности большая кривизна формы создаёт повышенную напряжённость, что заставляет положительные заряды стечь на поверхность планеты, а отрицательные – подняться в направлении ионосферы. Конденсатор заряжается, и его энергия многократно увеличивается использованием диэлектрика в виде облака. В результате напряжённость на поверхности тучи достигает 30 кВ/см. Это в десятки тысяч раз превышает нормальное значение.

Облако слишком тяжёлое, чтобы подняться вверх и контактировать с ионосферой, основной удар принимает Земля. Ионизация начинается на поверхности облака, потом дуга двигается по случайной траектории в направлении меньшего сопротивления. Пока облако – диэлектрик, путь по большей части закрыт, молния падает на землю.

Верхушки заземлённых объектов обладают нулевым потенциалом, часто становясь мишенью. Влажное дерево хорошо проводит заряд, а значит, служит точкой наиболее вероятного попадания. Возникшая дуга и шаговое напряжение убивают все, оказавшееся поблизости. Нередко мишенью становится столб или громоотвод. Электромагнитные поля невероятной силы создают сильные наводки в линии, вызывая перенапряжение. Поэтому требуется отключать электронику на время грозы.

Атмосферное перенапряжение

Качественное описание удара молнии

Форма импульса грозового скачка тока имеет вид треугольника с резко нарастающим фронтом и относительно пологим спадом. Весь процесс длится десятки микросекунд. Импульс тока может иметь амплитуду 200 кА, что вызывает закономерный скачок напряжения на нагрузке пропорционально размеру сопротивлений этих участков.

Характеристики импульса тока

Характеристики импульса тока

Линия и потребитель образуют резистивный делитель. В зависимости от отношения их сопротивлений вычисляется суммарный эффект. К примеру, при отрицательном напряжении трансформатора ток потечёт в его направлении, потому потенциал неба выше любого из используемых человечеством классов напряжений. Разряд молнии состоит из ряда быстрых импульсов, включающих три части:

  1. Сравнительно небольшой, продолжительный плавно нарастающий ток лидера.
  2. Главный импульс, короткий, мощный.
  3. Отрезок послесвечения. Представляет постепенное снижение тока до нуля, становится отражением лидирующей части по оси времени.

Импульсов в пачке бывает до 20, но чаще – два-три, амплитуда постепенно понижается. Раз облако диэлектрик, разряд молнии представляется в виде стекания электронов на землю. После первого пика их поверхностная плотность резко понижается, сюда устремляются носители с прочих частей тучи. Потенциал вновь растёт, по свежей трассе ионизированного воздух повторно устремляется вниз. Так происходит, пока напряжение тучи не упадёт до предела, где дуговой разряд невозможен.

Схема образования атмосферной разности потенциалов в молнии

Схема образования атмосферной разности потенциалов в молнии

Молния возникает одновременно в двух местах. Когда поток электронов начинает двигаться вниз, влиянием электризует землю, и образовавшаяся разница потенциалов ионизирует воздух близ грунта. Одновременно друг другу навстречу движутся два лидера:

  • вниз – отрицательный;
  • вверх – положительный.

Как правило, искровой промежуток минимальный относительно некой высоты: дерева, мачты, горного пика. Разряд стекает именно сюда. Потенциал плохо распространяется по диэлектрикам, молния бьёт в хорошо защищённые объекты, находящиеся под потенциалом грунта. Так объясняется факт, что разряд редко поражает стратегически важные объекты как нефтяные озера. Являясь диэлектриком, природное топливо способно накопить заряд, но плохо проводит его.

Молния часто бьёт по океану. Морская вода считается прекрасным электролитом, нельзя рассматривать водоёмы в контексте нефти. Теперь читатели легко представят, к чему приведёт масляное пятно на воде. Говорят, с нефтью ещё хуже: её слой затонул по траектории движения Гольфстрима и теперь находится в толще океана.

Проводник в электрическом поле

Проводник в электрическом поле

Импульсы, показанные на рисунке, не симметричны. Фронт их круче, нежели спад. Параметры импульсов приведены в таблице, часто наблюдаемые и предельные отклонения в обе стороны. Согласно статистике лишь 2% токов молнии достигают значения 100 кА, половина приходится на участок до 18 кА.

График процентного количества случаев

График процентного количества случаев

Последствия ударов молний

Установлено, что разряд способен расплавить провода линий связи или мелкие предохранители. Несмотря на малую продолжительность, импульсы несут значительную энергию. Перенапряжения, наведённые молнией, делят на две категории:

  1. Прямой удар.
  2. Индуцированный ток.

На величину перенапряжения влияют ток импульса молнии и крутизна фронта. При прямом ударе по закону Ома возможно найти напряжение. Допустим, сопротивление линии составляет 10 Ом, а входной импеданс телевизора – 500 Ом. При импульсе тока 20 кА получаем напряжение на нагрузке U = 500 х 20.000 / 510 = 19,6 кВ. Понятно, что такая угроза не остаётся без внимания, на линиях электропередач провода защищены громоотводами. В зависимости от класса напряжения мероприятия различны.

Помимо прямого удара занос потенциала вызван явлением шагового напряжения. Провод обычно соединён с грунтом через нейтраль, каждый столб линии ЛЭП заземлён. В результате образуются мостики, по которым ток затекает на металлические части оборудования. Именно поэтому столб снабжается гирляндами изоляторов. Впрочем, предосторожность не спасает, и в линии индуцируются токи Араго-Фуко, приводящие к скачкам напряжения. Величину считают по формуле, приведённой на рисунке (в числителе ток молнии и высота подвеса линии, в знаменателе – расстояние от места удара до пути прокладки ЛЭП).

Формула для расчёта величины

Формула для расчёта величины

Чтобы дополнительно ослабить урон, рекомендуется брать волновое сопротивление линии из одного провода равным 400 Ом, а сдвоенного (расщепление фаз) – 250. Тогда при наблюдаемых характеристиках грозового разряда затухание его на реактивных сопротивлениях выглядит наибольшим, промышленная частота 50 Гц проходит с малыми потерями. Волновое сопротивление вычисляется как квадратный корень из отношения индуктивной части импеданса к ёмкостной.

На разрыве линии волна, порождённая молнией, излучается в пространство. Если на конце стоит кабель с волновым сопротивлением 50 Ом, часть энергии отразится. Оставшаяся волна претерпит преломление на пути к потребителю. Законы отражения и преломления описываются через импедансы (полные волновые сопротивления линий). Для обеспечения проходимости частоты 50 Гц (или другого диапазона) применяют согласующие устройства.

Перенапряжения, вызванные молниями, самые опасные и значительны по амплитуде. Рассмотрение других скачков напряжения на практике не производится. При условии, что в линии проведена соответствующим образом правильная изоляция проводов для защиты от ударов молний, выполнены прочие обязательные мероприятия. Электрическая прочность диэлектрика определяется по максимальной напряжённости поля.

Здесь отмечается огромный парадокс: на слаботочных линиях опасность выше. Малая кривизна проводов сильно повышает напряжённость электрического поля. Изоляторы из разных материалов, применяющиеся в многослойных конструкциях, призваны по возможности иметь одинаковую ёмкость. В противном случае произойдёт значительный перекос (см. последовательное соединение конденсаторов). Чем снижается общий вольтаж, выдерживаемый многослойным изолятором без пробоя.

Источник

12 причин появления скачков в сети

Анализ различных причин возникновения скачков напряжения в сети. Рассматриваются аварийные и технологические причины, приводящие к резким скачкам напряжения

Скачки напряжения. Определения и понятия

Скачки напряжения

Скачками напряжения в повседневной речи принято называть резкое (быстрое) значительное изменение значения напряжения. Как правило, под скачком напряжения понимается быстрое значительное увеличение напряжения. Юридически точного определения понятия «скачок напряжения» у нас не существует. Обычно юристы понимают под «скачком напряжения» отклонения качества поставляемой электроэнергии от требований нормативной документации.

Как правило, в судебной практике речь идет о таких скачках напряжения, которые стали причиной нанесения ущерба.

Четкого определения «скачка напряжения» в нормативной документации тоже не найти. Отраслевая нормативная документация различает следующие отклонения параметров электроснабжения от нормы: отклонения и колебания напряжения, перенапряжение.

Изображения скачков напряжения и электрических помех

Отклонение напряжения

«Отклонение напряжения» — это изменение амплитуды длительностью более 1 минуты. Различают нормально допустимое отклонение напряжения и предельно допустимое отклонение напряжения. При этом предельно допустимым является отклонение в 10% от номинального.

Колебание напряжения

«Колебание напряжения» — это изменение амплитуды длительностью менее 1 минуты. Различают нормально допустимое колебание напряжения и предельно допустимое колебание напряжения. При этом предельно допустимым является отклонение в 10% от номинального.

Перенапряжение

«Перенапряжение» — это значительное по амплитуде увеличение параметров тока. Перенапряжением считается повышение напряжения свыше 242 Вольт. Перенапряжение может проходить с длительностью и менее 1 секунды.

Таким образом, объединяя нормативные определения скачка электрического напряжения и юридическое понимание этого понятия, можно сказать, что скачками могут называться как не очень большие, но длительные изменения значения напряжения, так и кратковременные, но значительные превышения этого параметра. Последние ещё могут называться «импульсными скачками».

С точки зрения физики, важным является общая излишняя энергия, воздействующая на приборы — потребители тока. Именно эта энергия, вызванная скачком в сети, и приводит к нанесению ущерба подключенным электрическим приборам.

Причины появления скачков напряжения

Существует достаточное количество объективных и субъективных причин природного, аварийного и техногенного характера для появления скачков напряжения в электрических сетях. Ниже постараемся перечислить основные.

1 причина появления «скачка напряжения» — одновременное отключение мощных бытовых приборов

Причина появления скачка параметров тока кроется у нас дома. Сегодня современный дом очень насыщен мощными электрическими приборами. В домах со старой проводкой это очень опасно. Но и в новых домах часто бывает, что нагрузка не может быть рассчитана на использование очень мощных приборов по причине подключения всего нового дома к «старым электрическим сетям». На практике часто происходит следующее. В доме включаются несколько мощных электрических приборов, это приводит к падению параметров тока в сети. При резком отключении мощного прибора или нескольких мощных электрических приборов происходит резкий скачок.

2 причина появления «скачка напряжения» — нестабильность в работе трансформаторной подстанции

Большинство трансформаторных подстанций, осуществляющих электроснабжение в распределительных и транспортирующих сетях, было построено достаточно давно. Оборудование, установленное на этих подстанциях, имеет сегодня значительный износ. Кроме того, многие подстанции работают с большой перегрузкой ввиду увеличения потребления электроэнергии. В результате на подстанциях случаются сбои в работе оборудования, приводящие к возникновению скачков.

3 причина появления «скачков напряжения» — аварии в передающих электрических сетях

Сотни тысяч километров линий электропередач окутывают все города и поселки нашей страны. К каждому дому, к каждому участку подходит линия электроснабжения. Перефразировав известную фразу из популярного фильма, можно сказать, что без электричества сегодня и «не туда», «и не сюда». Линии электропередач построенные десятки лет назад, не молодеют и сегодня. А значит, вероятность обрывов и замыкания на линиях передач существует. Такие аварии могут спровоцировать большие скачки электрического напряжения.

4 причина появления «скачков напряжения» — обрыв «нуля»

Это, пожалуй, самый частый и опасный вид аварии, вызывающий очень большое перенапряжение. Ежегодно тысячи человек несут ущерб по причине примитивного «обрыва нуля». В случае обрыва «нуля» может произойти появление напряжения на контакте «ноль» во всех розетках дома. Это приводит к тому, что все электрические приборы, включенные в розетку, сгорают. При этом сгорают даже «выключенные» с помощью дистанционного пульта приборы. Причина банальная — ослабление контакта «ноль» в общем коммутационном щитке дома. При этом, если контакт не постоянный, то появляется, то пропадает, то возникают очень сильные скачки.

5 причина появления «скачков напряжения» — ослабление заземления

Заземление электрических приборов играет важную роль в обеспечении безопасности использования устройств. В случае нарушения изоляции электрических приборов, напряжение часто передается на корпус прибора. В этом случае «заземление» играет роль отвода этого аварийного тока. В случае ухудшения качества заземления вероятность появления скачков параметров тока существенно вырастает.

6 причина появления «скачков напряжения» — значительная перегрузка сети

Электрооборудование, смонтированное на электрических подстанциях, рассчитано на конкретное максимальное значение мощности подключаемой нагрузки. В настоящее время идет очень большой рост потребления электроэнергии в наших домах. Первая причина здесь — это строительство новых больших зданий на месте старых маленьких домиков. Вместо 10 квартир получается сразу 100 квартир в одном большом доме. Вторая причина — рост числа используемых мощных электрических приборов. Посмотрите на фасад современно многоквартирного дома, на нем 200 сплит-систем. А это дополнительно 400 кВт мощности. Плюс 100 микроволновых печей, плюс 100 электрических калориферов, плюс 100 стиральных машин, плюс 100 электрических нагревателей воды, набегает очень большая суммарная мощность дома. При этом подстанции испытывают значительные перегрузки, и скачки в таком районе города неизбежны.

7 причина появления «скачков напряжения» — плохое качество монтажа и материалов электрической домовой разводки

Если что-то не работает в электрической цепи, то нужно искать плохой контакт. Это первое правило электриков. Плохой контакт в розетке или в электрическом патроне может возникнуть из-за плохого монтажа этих устройств или по причине использования дешевых сплавов для контактных пластин этих приборов. Плохой контакт вызывает искрение. А искрение — это эпицентр появления скачков электрического напряжения и сильных импульсных помех. Было бы хорошо для исключения появления скачков напряжения не использовать розетки вовсе, но так не бывает. А значит, каждое включение или выключение мощного электрического прибора — это новый скачок напряжения в сети.

8 причина появления «скачков напряжения» — включение промышленного оборудования в смежной сети электропередач

Большие и систематические скачки напряжения в сети наблюдаются вблизи крупных промышленных объектов. Включение мощного электродвигателя порождает большие пусковые токи. Эти токи могут «вернуться» в электрическую сеть в виде большой реактивной нагрузки. И хотя на таком оборудовании должны устанавливаться специальные пускатели и дополнительные сетевые фильтры, порождения электрических скачков избежать нельзя. И вовсе не обязательно жить рядом с большим металлургическим заводом, чтобы получить неприятные электрические сюрпризы. Для порождения хорошего скачка напряжения будет достаточно соседства с насосной станцией, с мощным вентиляционным оборудованием, с автомобильной мастерской или с большим супермаркетом.

9 причина появления «скачков напряжения» — «мерцающий эффект»

Скачки напряжения могут иметь систематический характер. Возможной причиной таких скачков может быть некорректная работа регулирующего оборудования в электрических приборах. Регуляторы электрических приборов должны осуществлять включение и выключение прибора или его части для контроля определенных параметров. Пример самого простого регулятора — это регулятор температуры отопительного прибора или электрического утюга. При достижении нужной температуры элемента прибор должен отключится. Часто бывает, что регулятор срабатывает очень часто, это приводит к износу контактов коммутирующего устройства. Изношенные контакты начинают порождать скачки тока. В этом случае можно видеть на графике напряжения скачки периодического характера.

10 причина появления «скачков напряжения» — попадание молнии в линии передач

Самая эффектная и самая мощная причина, порождающая гигантские перенапряжения и скачки — это попадание молнии в линии электропередач. Я думаю, каждый человек видел, как молния попадает в линии электропередач и в металлические опоры линий передач. Нужно сказать, что история создания электрических приборов тесно связана с молнией. Первые опыты по использованию электричества проводились с энергией молнии. Современные системы электропередач имеют защиту от молнии, однако, полностью избежать появления больших импульсов в сети не удается. Мощные разряды молний порождают большое перенапряжение, которое распространяется вдоль линии передач и может дойти до конечного потребителя. И хотя импульс от удара молнии длиться сотые или тысячные доли секунды, но этой бешеной энергии в тысячи вольт достаточно для нанесения большого ущерба электрооборудованию.

11 причина появления «скачков напряжения» — попадание высокого напряжения с линий трамвайных и троллейбусных контактных линий

Ситуация, когда происходит обрыв контактной трамвайной или троллейбусной линии электропередач, случается в городе несколько раз в месяц. Причиной может быть сильный порыв ветра или выполнение строительных работ, падение дерева на линию передач. При этом один из проводов контактной линии может зацепить или полностью упасть на линии обычных электропередач. В этом случае в сети можно наблюдать скачки напряжения в сотни вольт. Бывают случаи, когда такая авария приводит к сгоранию всех электрических приборов в нескольких домах рядом с аварией. При этом, если не происходит защитного отключения, то перенапряжение может вызвать даже возгорание приборов.

12 причина появления «скачков напряжения» — проведение сварочных работ

Проведение сварочных работ с помощью электрической сварки всегда приводит к появлению больших скачков напряжения во всей сети. И если в городе такое явление редко, то в деревнях и поселках встречается с завидной постоянностью. Кто-то варит забор, кто-то выбрасывает холодильник, сгоревший от большого скачка напряжения. При этом часто сварочные аппараты подключают прямо на вход проводов в дом, то есть минуя все защиты. Каждая дуга сварки в этом случае порождает большой скачок параметров тока в сети.

Таким образом, можно выделить несколько групп причин порождения скачков напряжения:

  • скачки напряжения порождаются по причине плохого качества оборудования и монтажа электрооборудования и электрической разводки;
  • скачки напряжения появляются по причине включения или выключения мощного оборудования или мощных электрических приборов;
  • скачок напряжения обусловлен природными факторами, ударами молнии, сильным ветром, наводнением;
  • скачки напряжения порождены нарушениями правил эксплуатации приборов и оборудования или недостаточного объема проведенных профилактических работ;
  • скачок электрического напряжения обусловлен нарушениями при проведении строительных и сварочных работ;
  • скачок напряжения появился из-за аварий техногенного характера.

типы причин, вызывающие скачки напряжения

Как бороться со скачками напряжения в сети

Важность защиты электрической сети и приборов в электрической сети от воздействия больших скачков напряжения трудно переоценить. Защита от скачков напряжения в электрической сети может строиться на применении специальных устройств для защиты от скачков напряжения, сетевых фильтров. Для защиты сети и потребителей от скачков могут использоваться и стабилизаторы напряжения со встроенной защитой от скачков напряжения. Устройства защиты от скачков напряжения могут монтироваться в коммутационные электрические шкафы или включаться непосредственно в розетку. Отдельным способом защиты от скачков является использование устройства защиты от скачков, монтируемых внутри электрического прибора.

Как защитить свой дом от скачков напряжения, смотрите в разделах Защита от скачков напряжения и Стабилизаторы напряжения.

Источник

Поделиться с друзьями
Электрика и электроника
Adblock
detector