Эффективная защита сети по напряжению

Содержание:

• Необходимость осуществления защиты приборов по напряжению
• Какая защита сети установлена в домах? Обеспечивает ли она защиту по напряжению?
• Устройства защита сети по напряжению

Необходимость осуществления защиты приборов по напряжению

Рассмотрим причины необходимости применения защиты по напряжению. Электрические приборы и оборудование очень зависимы от качества электрического тока, и, прежде всего, зависят от значения напряжения в сети. Существенные изменения напряжения обусловлены аварийными ситуациями, пиковыми нагрузками, природными явлениями.

В графике значения напряжения могут наблюдаться резкие пики, скачки напряжения. Пики могут достигать 300 и даже 500 Вольт. Эти всплески обычно кратковременны, длятся доли секунд, но и этого достаточно для полного выведения из строя электрооборудования.

Более того, такие скачки могут стать причиной возгорания, причиной пожара. Вот почему очень важно использовать эффективную защиту сети по напряжению.

Как правильно в электрической сети выполнить защиту по напряжению рассмотрим далее.

Какая защита сети установлена в домах? Обеспечивает ли она защиту по напряжению?

В этой части рассмотрим стандартную защиту, установленную в электрических шкафах наших домов, и оценим возможности этого оборудования выполнять защиту сети по напряжению.

Вот стандартная комплектация электрического шкафа: пакетный выключатель, электрические автоматы по группам, один или два УЗО. Визуально такая комплектация внушает доверие, в одном шкафу собрано десяток устройств защиты, и кажется, что этого достаточно.

  

Одной из причин такой уверенности является сравнение с прошлыми электрическими шкафами, которые устанавливались в советское время.

Раньше стандартно устанавливались один поворотный выключатель и один или два автомата.

Теперь давайте глубже рассмотрим функциональность этих устройств.

Электрические автоматы обеспечивают защиту сети от превышения значения силы тока в сети потребителя. Они срабатывают по тепловому принципу, когда значение температуры в проводниках растёт. Срабатывают они не быстро, ведь проводник должен реально нагреться. От чего защищает такое устройство? Оно действительно защищает от пожара в случае короткого замыкания в сети. То есть, замыкание уже произошло, розетка почернела, провода обуглились и только после этого сработают автоматы. Сеть будет обесточена и провода дальше греться не будут. Выполняет ли автомат функцию защиты по напряжению? Конечно, нет. Резкий скачок напряжения не вызывает срабатывания автоматов. Вот если пик напряжения выведет прибор из строя, сгорит несколько элементов, и это приведёт к короткому замыканию. То в этом случае через некоторое время сработает автомат.

Но авария уже произошла. Фактически электрические автоматы защищают городскую электрическую сеть от аварий, происходящих в домах и квартирах. Они отключают неисправную нагрузку от городской сети.

Более сложным устройством является электронное защитное устройство. УЗО контролирует эффективность работы заземления, и нарушения, связанные с перетеканием тока по фазам. Если устройство определяет нарушение заземления или появление потенциала на нулевой фазе, то оно мгновенно отключает подачу электричества. УЗО обеспечивает безопасность использования электрических приборов, в случае попадания тока на корпус прибора или другой аварии такое устройство может спасти жизнь человека. Может ли УЗО выполнить защиту сети по напряжению. Ответ — тоже нет. Если при повышении напряжения не произошло распределение тока на «ноль» или «землю», то УЗО не сработает.

Вывод: стандартная комплектация электрического шкафа не обеспечивает защиту сети по напряжению. Для осуществления эффективной защиты сети по напряжению необходимо использовать специальные устройства защиты по напряжению, устройства защиты от скачков напряжения.

Устройства защита сети по напряжению

Для выполнения надёжной защиты сети и приборов по напряжению необходимо применять специальные устройства защиты по напряжению, приборы защиты от скачков напряжения. Такие устройства могут быть установлены локально для защиты конкретного электрического прибора или могут устанавливаться в электрическом шкафу на din рейку для защиты группы потребителей.

Устройства защиты потребителей по напряжению даёт возможность фильтровать пики напряжения, возникающие аварийным во внешних сетях, блокировать импульсные пики высокой мощности. Устройства защиты по напряжению дают возможность вырезать скачки напряжения, при этом сохраняя правильную форму графика напряжения. Быструю и надёжную работу устройств защиты по напряжению реализуют современные электронные схемы управления.

Электронные процессоры дают возможность в тысячные доли секунды выполнять логические операции по защите сети по напряжению.

	Грозозащита
	Защита от пожара
	Защита по напряжению от аварии

  

Компания «Бастион» рекомендует следующие устройства защиты приборов по напряжению: 

• Сетевая защита по напряжению Альбатрос-220/500 AC

• Сетевая электронная защита по напряжению Альбатрос-1500 DIN

• Сетевая электронная защита сети по напряжению Альбатрос-500 DIN

• Сетевая защита по напряжению Альбатрос-1500 исп.5

как защитить электроприборы дома самостоятельно?

Хотя подача электроэнергии в квартиры и дома регулируется законом, жители не должны полностью полагаться на соответствующие услуги для обеспечения необходимого качества электроэнергии. Если дорогие электроприборы выйдут из строя из-за скачков напряжения на линии, получить компенсацию будет практически невозможно. А поскольку неисправности на линиях электропередач не редкость, стоит самостоятельно принять меры, которые помогут уберечь бытовую технику от поломок. Для этого требуется защита от перенапряжения, которую можно обеспечить, установив в сети соответствующее устройство — реле защиты, датчик с УЗО или стабилизатор напряжения.

Содержание

1. Допустимые электрические параметры
2. Разнообразие перенапряжения
3. Перенапряжение из-за переключения
4. Опасность перенапряжения
5. Какие устройства обеспечивают защиту от перенапряжения в сети?
6. Принцип работы защитных устройств
7. Длительное перенапряжение
8. Отсутствие напряжения (провал)
9. Заключение

Допустимые электрические параметры

Орлов Анатолий Владимирович

Начальник службы РЗиА Новгородских электрических сетей

Задать вопрос

Напряжение, указанное на всех приборах, составляет 220 В, но в реальной жизни это значение далеко не стабильное. Это учитывается при изготовлении современных устройств, и они могут стабильно работать при колебаниях напряжения от 209 до 231 В и даже выдерживать диапазон от 198 до 242 В. Если конструкция бытовой техники не предусматривала небольших перепадов потенциалов, он будет постоянно выходить из строя. Большие отклонения приводят к перегрузке сети, а это сокращает срок службы оборудования.

Чтобы сгладить колебания напряжения и обеспечить сохранность устройств, достаточно установить стабилизатор. Для электротехники гораздо опаснее перенапряжение (так называется резкий скачок разности потенциалов).

Разнообразие перенапряжения

Всплеск может длиться как коротким, так и достаточно продолжительным. Это может быть вызвано ударами молнии во время грозы или переключением, вызванным неисправностью подстанции. Для их защиты к сети 220 или 380 В (бытовой или промышленной) подключается УЗИП (устройство защиты от перенапряжения). Его автоматическая работа помогает защитить линию при воздействии, например, мощного разряда молнии, от которого стабилизатор напряжения не спасет.

Визуально по СПД на видео:

Молния приводит к появлению мощного электромагнитного импульса, под действием которого в проводниках, расположенных вблизи места разряда, возникают электрические потенциалы и происходит резкое повышение напряжения. Он длится всего около 0,1 с, но разность потенциалов в этом случае составляет тысячи вольт.

понятно, что при попадании такого напряжения в бытовые и промышленные сети последствия могут быть очень серьезными.

Перенапряжение из-за переключения

Это явление может происходить при включении или выключении устройств, которые обеспечивают высокую индуктивную нагрузку. К ним относятся источники питания, электродвигатели и мощные сетевые инструменты.

Этот эффект связан с законами переключения. Не может быть мгновенного изменения величины тока в соленоиде, а также разности потенциалов на конденсаторе. Когда цепь с такой нагрузкой подключается или размыкается, в точке контакта отмечается появление электрического потенциала, вызванного процессами самоиндукции и переключения.

Смирнов Константин Юрьевич

Мастер участка электросетей, ООО “Петроэнергоспецмонтаж”

Задать вопрос

Переходный процесс всегда сопровождается увеличением напряжения, полярность которого противоположна входному. Малая емкость проводников в сети вызывает кратковременный резонанс и вызывает высокочастотные колебания. В конце преходящего они распадаются.

Как долго продлится перенапряжение и какой будет его величина, зависит от следующих показателей:

• Индуктивность нагрузки.
• Мгновенное значение разности потенциалов при переключении.

• Возможность подключения электрических кабелей.
• Реактивная сила.

Опасность перенапряжения

Поскольку изоляция проводов рассчитана на значение напряжения значительно выше номинального, обрыва обычно не бывает. Если электрический импульс действует непродолжительное время, то напряжение на выходе блоков питания со стабилизатором не успевает повыситься до критического показателя. То же касается и обычных лампочек: если сильно повышенное напряжение быстро нормализуется, спираль не успевает не только перегореть, но и перегреться.

Если изолирующий слой не выдерживает повышенного напряжения и происходит его пробой, возникает электрическая дуга. В этом случае поток электронов проникает через микротрещины, образовавшиеся в изоляции, и проходит через газы, заполняющие образовавшиеся пустоты меньшего размера. А большое количество тепла, выделяемого дугой, способствует расширению проводящего канала. В результате ток постепенно нарастает, и автоматический выключатель срабатывает с определенной задержкой. И даже если это займет всего несколько минут, этого достаточно, чтобы проводка вышла из строя.

Какие устройства обеспечивают защиту от перенапряжения в сети?

Схема защиты линии электропередач от перенапряжения может включать:

• Система молниезащиты.
• Регулятор напряжения.
• Датчик перенапряжения (устанавливается вместе с УЗО).
• Реле максимального напряжения.

Отдельно следует сказать об источниках бесперебойного питания, с помощью которых компьютеры часто подключаются к домашним сетям. Это оборудование не предназначено для защиты сети от перенапряжения. Его функция иная: когда свет внезапно гаснет, он работает как батарея, позволяя пользователю сохранять информацию и бесшумно выключать ПК. Поэтому не следует путать его с регулятором напряжения.

Принцип работы защитных устройств

Для защиты от электрических импульсов от молнии вместе с УЗИП устанавливается громоотвод. А для защиты линии от потока электронов, параметры которых не соответствуют рабочим характеристикам сети, можно использовать специальные датчики и реле перенапряжения.

Следует сказать, что и ДПН, и реле отличаются от стабилизатора принципом действия и назначением.

Задача этих элементов — отключить подачу электроэнергии в случае, если величина разницы превышает максимальный порог, указанный в техническом паспорте защитных устройств или установленный регулятором.

После того, как параметры ЛЭП были нормализованы, реле срабатывает самостоятельно. DPN для защиты линии следует устанавливать только в сочетании с устройством защитного отключения. Его задача — при обнаружении неисправностей вызвать ток утечки, под действием которого сработает УЗО.

Визуально по реле напряжения на видео:

Недостатком такой схемы является необходимость включения ее вручную после нормализации напряжения. В этом плане регулятор напряжения выгодно отличается. Это устройство обеспечивает регулируемую задержку протекания тока при срабатывании чрезмерного напряжения. Стабилизатор часто используется для подключения кондиционеров и холодильников.

Длительное перенапряжение

Очень часто длительные перенапряжения возникают из-за обрыва нейтрального проводника. Неравномерность нагрузки на фазные проводники становится причиной дисбаланса фаз — смещения разности потенциалов на проводнике с наибольшей нагрузкой.

Другими словами, под действием нерегулярного трехфазного электрического тока напряжение начинает накапливаться на нулевом проводе, не имеющем заземления. Ситуация не вернется в норму до тех пор, пока повторная авария не приведет к необратимому выходу из строя линии или пока специалист не устранит неисправность.

Белухин Сергей Геннадьевич

Электромеханик 4 разряда ООО “Петроэнергоспецмонтаж”

Задать вопрос

Если нейтральный провод в электрической розетке сломан, напряжение изменится в зависимости от нагрузки, которую пользователи, не знакомые с проблемами, будут подключать к разным фазам. Использовать неисправную схему практически невозможно, даже если в линию питания включен хороший стабилизатор. Дело в том, что параметры сети, регулярно выходящие за пределы стабилизации, приведут к постоянному отключению устройства.

Наглядно про нулевой разрыв и что нужно делать при этом — в видео:

Отсутствие напряжения (провал)

Это явление особенно хорошо знакомо людям, живущим в деревнях и городах. Провал (проседание) — это падение напряжения ниже допустимого предела.

Опасность проседания заключается в том, что конструкция многих бытовых приборов включает в себя несколько блоков питания, а отсутствие напряжения приведет к тому, что один из них на короткое время отключится. Устройство отреагирует на это, выдав ошибку на дисплее и прервав операцию.

Если речь идет о отопительном котле, а неисправность произошла зимой, то дом останется без отопления. Подключение стабилизатора поможет избежать такой ситуации. Это устройство после устранения проседания увеличит значение напряжения до номинального значения. Стабилизатор может спасти положение, даже если напряжение в сети снизилось из-за поломки трансформаторной подстанции.

Заключение

В этой статье мы объяснили вам, зачем нужна защита от перенапряжения в сети, какие устройства предусмотрены и как их правильно использовать. Эти рекомендации помогут читателям разобраться в причинах пропадания сетевого напряжения, а также выбрать и установить устройство защиты сети.

LAN/WAN Защита Ethernet от перегрузки по току и перенапряжению

Локальные сети (LAN) — это каналы передачи данных на короткие расстояния, обычно в пределах одного здания или одного кампуса. В локальной сети не используются общие каналы связи (например, коммутируемая телефонная сеть общего пользования или PSTN). Напротив, глобальная сеть (WAN) использует линии, предоставляемые общим оператором, для покрытия более протяженного географического региона, чем локальная сеть. Ethernet — это протокол физического канала и канала передачи данных, используемый для межсетевых соединений LAN. Эта витая пара и/или коаксиальный кабель может работать на скорости до 100 Мбит/с. Он был известен под несколькими разными именами, такими как Thick Ethemet (10Base-5), Thin Ethernet (10Base-2), Twisted Ethemet (10Base-T) и теперь Fast Ethernet (100Base-T).

Base-T Ethernet изначально был разработан для работы по телефонным кабелям. Каналы Base-T Ethemet сегодня являются наиболее часто устанавливаемыми локальными сетями. Эти сети имеют проводное соединение от каждой рабочей станции к концентратору Base-T, подобно телефонной системе. Его преимущество в том, что вся система не выйдет из строя, если один компьютер в сети выйдет из строя. Однако коаксиальные локальные сети Ethernet перестанут работать, если один компьютер в сети выйдет из строя, поскольку коаксиальный Ethernet представляет собой один длинный провод, петляющий от одного компьютера к другому.

В сетях 10Base-T и 100Base-T используется проводка категории 5 (известная как CAT5) с максимальной длиной сегмента 100 метров на неэкранированных парах. 10 указывает на возможность скорости 10 Мбит/с, а 100 указывает на возможность 100 Мбит/с. Эта проводка CAT5 представляет собой кабель UTP (неэкранированная витая пара) или STP (экранированная витая пара), который может передавать сигналы от 1 до 100 МГц.

GR 1089, отраслевой стандарт производительности сетевого оборудования, описывает уровни устойчивости к грозовым перенапряжениям внутри здания для оборудования типа LAN. Эти требования применяются только к сетевому оборудованию, которое не взаимодействует с внешним оборудованием, таким как PSTN (коммутируемая телефонная сеть общего пользования), или не обслуживает внешнее оборудование. Оборудование ЛВС не может быть повреждено и должно продолжать безопасно работать после применения условий грозового перенапряжения «Уровень 1» (Таблица 1) .

При подключении к глобальной сети оборудование может подвергаться более серьезным ударам молнии, поскольку его подключение выходит за пределы одного здания. Таким образом, эти подключения к глобальной сети должны соответствовать требованиям перенапряжения GR1089 для телекоммуникационного порта (таблица 2) .

Решение для защиты 10Base-T Ethernet (рис. 1) обеспечивает защиту как от перегрузки по току (перекрестная), так и от перенапряжения (вызванная молнией). Плавкий предохранитель Teccor F1250T для поверхностного монтажа обеспечивает защиту от перегрузки по току, не размыкаясь во время скачков напряжения, предотвращая ложные срабатывания. Однако он будет открываться соответствующим образом для UL 19.50 и/или UL 1459. Эти UL-тесты перекрестного питания приведены в Таблице 3. Предохранитель MDL-2A для UL 1950 и предохранитель MDQ-1,6A для UL 1459 не могут размыкаться во время этих событий с перекрестным питанием. F1250T разомкнется до того, как перегорят предохранители имитатора проводки.

Устройство Teccor SIDACtor PG640EC/SC представляет собой технологическое решение для сквозного или поверхностного монтажа для защиты от перенапряжения, вызванного перенапряжением, которое соответствует GR 1089. Одиночное устройство защиты SIDACtor обеспечивает металлическую (дифференциальную) защиту. Если используется заземление, то для обеспечения продольной (синфазной) защиты потребуются еще два устройства защиты SIDACtor.

Диоды Motorola MUR1100E используются для компенсации эффектов емкостной нагрузки твердотельных предохранителей SIDACtor. Из-за высоких скоростей передачи данных 10Base-T реактивное значение шунта устройства защиты должно быть уменьшено. Это достигается за счет использования пары диодов MUR1100E.

Для приложений LAN можно использовать Teccor P0640SA/EA из-за требований GR 1089 к устойчивости к перенапряжениям низкого уровня внутри здания. Это устройство защиты SIDACtor имеет емкость 50 пФ. Диоды МУР1100Э имеют характеристическую емкость 10 пФ. Их параллельное соединение дает значение емкости 20 пФ. Эта емкость включена последовательно со значением емкости SIDACtor 60 пФ, в результате чего общая шунтирующая емкость составляет менее 15 пФ.

Для проектирования WAN используется Teccor P0640SC/EC из-за более высоких требований к устойчивости к перенапряжениям телекоммуникационных портов согласно GR 1089. Это устройство защиты SIDACtor имеет емкость 100 пФ. Цепь компенсационного диода снижает шунтирующую емкость менее чем до 17 пФ.

Для приложений 100Base-T более высокие скорости передачи данных требуют еще более низкого значения шунтирующей емкости. Таким образом, схема на рисунке 2 использует две пары пар диодов, чтобы еще больше уменьшить эффективную емкость до менее чем 9пФ в приложениях LAN и менее 10 пФ в приложениях WAN.

Эти конструкции были успешно реализованы в приложениях с максимальной длиной петли 100 метров для петель 100Base-T Ethernet. Они прошли испытания на соответствие требованиям GR 1089 и UL 1950. При использовании компенсирующих быстропереключающихся диодов частота ошибок по битам находится в допустимых пределах. Кроме того, эллиптическая форма глазковой диаграммы (визуальный инструмент, используемый для определения качества скорректированного сигнала линии передачи) по-прежнему четко определена и не искажена. Результатом этих разработок является экономичное и надежное решение для защиты Ethernet-соединений.

Что такое защита от перенапряжения и почему она так важна? | Защита от перенапряжения | Подборка тем

Удлинители или адаптеры с защитой от перенапряжения – защита того стоит – защита того стоит

Интернет больше не работает? Или телевизор не включается после грозы? Неважно, находитесь ли вы на работе, работаете из дома или просто хотите расслабиться и насладиться вечером после работы. Досада велика потом, когда электрические приборы выходят из строя из-за так называемых перенапряжений. Кроме того, есть хлопоты с выяснением у страховой компании, будут ли они вообще возмещать ущерб. Ущерб от перенапряжения не всегда покрывается страхованием домашнего имущества или домовладельцев.

Решение довольно простое: разветвители с защитой от перенапряжения и адаптеры для защиты от перенапряжения. Несколько блоков розеток с защитой от перенапряжения могут уменьшить пики напряжения, чтобы не повредить подключенные устройства. Избегайте повреждения ваших электрических устройств средствами защиты от перенапряжения!

Как работает защита от перенапряжения с удлинителями?

Компоненты и защитные элементы, такие как варисторы и газоразрядники в удлинительном проводе, обеспечивают отвод опасного перенапряжения на землю за доли секунды, так что разрушительное высокое напряжение не может достичь защищаемых электроприборов.

Структура защиты от перенапряжения в случае удлинителей

Модули защиты от перенапряжения состоят из различных электрических компонентов, правильный подбор и расположение которых обеспечивает качественную защитную функцию:

• Вариаторы (резисторы, зависящие от напряжения)
• Газоотводные клапаны (герметичные разрядники)
• Плавкий предохранитель
• Индикатор защиты от перенапряжения

Что такое перенапряжения?

Перенапряжения — это все напряжения, которые кратковременно превышают предельное значение сетевого напряжения.

Скачки могут возникать не только в сети 230 В (обычное бытовое сетевое напряжение), но и достигать подключенных устройств по телефонным или антенным линиям. Всплески в первую очередь влияют на чувствительные части системы. Крошечные электронные схемы на печатных платах, материнских платах, сетевых картах и ​​т. д. не могут справиться с дополнительными пиками тока и напряжения. Без эффективной защиты перенапряжения разрушают чувствительные электронные компоненты в цепях подключенных устройств.

Причиной перенапряжений также могут быть, например, коммутационные импульсы мощных двигателей, сварочного оборудования или других крупных электроприборов. Наиболее опасными причинами являются очень высокие пики напряжения, вызванные непрямой молнией. Они означают конец незащищенных электроприборов. Перенапряжения также попадают в сеть через непрямые молнии при огромной силе тока. Или они проникают в компьютерные системы, видео- и аудиоаппаратуру через телефонные и антенные линии и разрушают электронные устройства без соответствующей защиты, такой как защита от перенапряжения.

Почему так важна защита от перенапряжения?

Защита от перенапряжения и пиковых токов может быть достигнута с помощью средств защиты оборудования, которые используются между источником питания (розеткой) и устройством. Защитные элементы, такие как варисторы и газоразрядники, являются важными компонентами, которые обеспечивают отвод опасного перенапряжения на землю за доли секунды, тем самым предотвращая попадание разрушительного высокого напряжения на защищаемые устройства.

Компания brennenstuhl® использует только высокопроизводительные модули, которые можно комбинировать для создания широкого ассортимента продукции. Хорошо продуманный выбор градаций защиты предлагает правильный продукт для каждой потребности. При максимальной сумме токов утечки до 120 000 ампер brennenstuhl® может обеспечить абсолютную максимальную производительность.

• Удары молнии могут вызвать скачки напряжения в электросети, что может привести к повреждению подключенных электроприборов, таких как кофемашины и кухонные машины, телевизоры, интернет-маршрутизаторы и компьютеры.