Современная жизнь приводит к появлению все большего количества сложной бытовой техники, оборудования и электроники в наших домах и квартирах. При этом качество электроснабжения желает быть лучшим по различным причинам. С другой стороны, промышленность предлагает целый ряд электротехнических приборов, позволяющих решать обозначенные проблемы своими руками в собственном жилье. Давайте познакомимся с ними и сделаем свой выбор.
Контроль уровня напряжения в сетиВиды скачков напряжения в сети электроснабжения
Трудно выбрать правильную систему защиты от перепадов напряжения, не зная их природу и характер. При этом все они имеют природный или техногенный характер:
- Зачастую напряжение в сети становится стабильно низким. Причина – перегрузка устаревшей линии электропередачи (ЛЭП), например, в результате массового подключения электронагревателей или кондиционеров в соответствующий сезон.
- В этих же условиях напряжение может оказаться завышенным длительное время при недостаточной нагрузке.
- Возможна ситуация, когда при стабильном общем уровне питания в линии электроснабжения появляются импульсы и скачки высокого напряжения. Причиной бывает работа сварочного аппарата, мощного электроинструмента, технологического оборудования или некачественного контакта в ЛЭП.
- Довольно неприятной неожиданностью является обрыв нулевого провода в сети 380 В питающей подстанции. В результате различной нагрузки по трем фазам возникает перекос напряжения, то есть на Вашей линии оно окажется слишком низким или завышенным.
- Удар молнии в ЛЭП вызывает огромный скачок перенапряжения, что приводит к выходу из строя и бытовой техники, и внутренней проводки зданий, что приводит к пожару.
Как защищают бытовую технику пробки и автоматы
Долгое время в наших домах и квартирах универсальным средством обороны от перечисленных выше неприятностей оставались плавкие предохранители под названием пробки. На смену им пришли современные автоматические выключатели (автоматы), и бесшабашный народ перестал ставить «жучки», восстанавливая сгоревшие пробки. Сегодня во многих квартирах автоматические выключатели остаются практически единственным средством защиты от проблем в домашней электросети.
Автоматические выключатели приходят на смену плавким предохранителям Во время работы автоматический выключатель срабатывает, когда протекающий через него ток превышает значение, указанное на его корпусе. Это позволяет защитить электропроводку от перегрева, короткого замыкания и возгорания в случае перегрузки. При этом перенапряжение успевает вывести из строя электронику, а при коротком скачке автомат даже не сработает.
Таким образом, мощный импульс, вызванный ударом молнии, проходит через автоматический выключатель и может пробить проводку с перечисленными последствиями.
Иными словами, от повышенного напряжения и его скачков или перепадов автомат не спасает.
Зачем в домашней сети подключают УЗИП
Специально для организации системы защиты от ударов молнии и возникающих при этом импульсов перенапряжения разработаны УЗИП – устройства защиты от импульсных помех. Отметим, что ЛЭП имеют определенные средства компенсации ударов молнии. Также в блоках питания современных электронных устройств имеются УЗИП класса III.
Модульные УЗИП для монтажа в электрощите Однако этого недостаточно, если Вы живете в частном доме, запитанном от воздушной линии электропередачи. Методика выбора и подключения УЗИП приводится в статье В любом случае для защиты от молнии поможет громоотвод, о котором рассказано в статье «
Функции УЗО в схеме электроснабжения дома
В схеме электроснабжения современного дома обязательно присутствует УЗО – устройство защитного отключения. Его основное предназначение – защита людей от удара электрическим током, а также защита электропроводки от пробоя и утечки, что может привести к пожару. Методика выбора и подключения УЗО приводится в специальной статье.
Однофазное и трехфазное УЗО Несомненно, если в Вашем доме еще не установлено УЗО, это нужно обязательно сделать. При этом от перепадов напряжения устройство защитного отключения спасает лишь в некоторой степени и косвенным образом.
Защита электроприборов с помощью стабилизатора напряжения
Электрический стабилизатор - это прибор, который поддерживает на выходе стабильное напряжение при его изменении на входе в допустимых пределах. Прибор может иметь различную мощность и обеспечивать стабильное электропитание всего дома, либо отдельных потребителей.
Стабилизаторы напряжения различной мощности Стабилизатор прекрасно справляется с коррекцией медленно меняющегося пониженного или повышенного напряжения. В зависимости от принципа работы он компенсирует резкие скачки или импульсы перенапряжения в разной степени.
В современных агрегатах имеется функция отключения подачи питания, когда его уровень в сети принимает предельные значения. После возвращения входного напряжения к допустимой величине электроснабжение восстанавливается.
При этом прибор не защищает от грозового перенапряжения.
Из рассмотренных нами устройств стабилизатор является наиболее дорогим. Читайте статью
Альтернативный вариант - реле контроля напряжения в сети
Бюджетной альтернативой стабилизатору является реле контроля напряжения, которое выполняет оговоренную нами функцию отключения электропитания при выходе напряжения в сети за допустимые пределы. В зависимости от исполнения, устройство срабатывает при перенапряжении, либо контролирует и его нижний уровень.
Варианты модульных реле напряжения Существуют модификации реле, которые восстанавливают питание автоматически при его возвращении к допустимым пределам, или это нужно делать вручную. Наиболее совершенные устройства предоставляют возможность установки уровней напряжения, при которых наступает отключение потребителей и времени задержки при возвращении питания. Например, холодильник нельзя включать в сеть повторно в течение пяти минут, чтобы не повредить компрессор. Именно такое значение можно задать на реле.
Реле напряжения ASV-3M после срабатывания необходимо включить вручную При этом реле не обеспечивает стабильное напряжение, не компенсирует импульсные скачки и не защищает от грозового перенапряжения. Иными словами, такой способ защиты подходит в ситуации, когда напряжение в сети нормальное, но возможны его редкие и значительные отклонения, в том числе, в результате аварии в сети электроснабжения.
Реле напряжения для маломощных потребителей Существуют варианты исполнения для защиты отдельных потребителей в виде удлинителя или моноблока с вилкой и розеткой. Эти устройства рассчитаны на ток нагрузки 6-16А. Аналогичные приборы в модульном исполнении монтируются на электрощите.
Реле модульного типа может иметь на выходе переключающую группу контактов, нормально разомкнутые контакты, а также две отдельные группы нормально разомкнутых или нормально замкнутых контактов. Это позволяет реализовать разные варианты управления питанием потребителей.
Монтажная схема подключения реле напряжения в сети 220В Электромонтаж реле напряжения модульного типа можно выполнить по вышеприведенной иллюстрации. В любом случае устройство подключается после входного автомата. Нулевой провод подсоединяется к клемме N, а провода фазы - к нормально разомкнутым контактам реле.
Для защиты более дорогого устройства его номинальный рабочий ток выбирается на ступень выше, чем значение, указанное на корпусе входного автомата. Например, если перед реле установлен автомат на 40А, выбирают прибор с номинальным значением 50А.
Если устройство с необходимым значением рабочего тока отсутствует, либо стоит слишком дорого, его можно заменить реле напряжения с минимальным параметром нагрузки. При этом к его выходу подключается контактор необходимой мощности или пускатель, который подает напряжение на потребители.
Схема подключения реле напряжения с применением контактора Электромонтаж реле напряжения в паре с контактором приведен на схеме. В данном примере собственно реле напряжения подключается также после входного автомата, счетчика и УЗО. Провод фазы с выходного контакта реле подключается к клемме управляющей обмотки контактора, а к ее второй клемме подсоединяется нулевой провод (выступающая часть корпуса). На выходные клеммы контактора (дальняя часть корпуса) сверху подаются фаза питания и ноль, а снизу подключаются провода фазы и нуля потребителей.
При наличии нормального уровня напряжения в сети реле контроля замыкает выходные контакты и подает питание на обмотку контактора. Он, в свою очередь, замыкает выходные контакты и подает питание потребителям. При отсутствии напряжения в сети или выходе его за допустимые пределы цепи последовательно разрываются и питание нагрузки отключается.
Схема подключения нескольких реле напряжения в однофазной сети В ряде случаев удобно использовать несколько реле напряжения для разных типов потребителей. При этом для наиболее дорогих электронных потребителей, как, например, компьютеры, можно задать с помощью соответствующего реле допустимый диапазон входного питания в пределах 200-230В.
Бытовым электроприборам с электродвигателями, как, например, холодильник или стиральная машина, можно установить диапазон напряжения 185-235В. Потребители типа утюга, обогревателя или водонагревателя могут питаться напряжением 175-245В. Внутренние таймеры реле можно настроить на разное время задержки возобновления питания.
Как работает реле контроля фаз в сети 380В
В сети 380В может быть установлено трехфазное реле напряжения. Это имеет смысл, если в доме имеется оборудование с трехфазным питанием.
Подключение реле напряжения в сети 380В В этом случае реле срабатывает при отклонении напряжения на любой фазе и отключает нагрузку по всем трем линиям. При отсутствии потребителей с питанием 380В удобнее и дешевле подключить три отдельных реле напряжения. В этом случае мы получаем три группы потребителей 220В, для которых могут быть установлены различные предельные значения напряжения и время задержки.
Схема подключения реле напряжения на каждой фазе в сети 380В От чего защищает ИПБ
Основная задача источника бесперебойного питания (ИПБ) – обеспечение потребителей электроэнергией при отсутствии напряжения в сети. Наиболее часто этот прибор используют для питания компьютеров. Хотя ИПБ обеспечивает напряжение 220 вольт непродолжительное время, имеется возможность сохранить информацию и выключить компьютер. Актуально применение источника бесперебойного питания при использовании малогабаритной электростанции для беспрерывной подачи энергии в момент ее запуска.
Распространенный источник бесперебойного питания Очевидно, что применение ИПБ функционально, если в сети электроснабжения дома установлено реле напряжения. При использовании аккумулятора достаточной емкости к источнику бесперебойного питания может быть подключен газовый котел. Аккумулятора на 60 АЧ хватит для обеспечения напряжением котла мощностью 160Вт примерно в течение суток.
ИПБ с двойным преобразованием работает при изменении напряжения на входе в широких пределах, однако стоит очень дорого.
Вероятно, в большинстве случаев, в бытовых целях практичнее использовать одновременно недорогой источник бесперебойного питания и стабилизатор или реле напряжения.
Чем поможет сетевой фильтр
Чаще всего бытовые сетевые фильтры выполнены в виде удлинителя. Таким образом, к нему может быть подключено сразу несколько единиц бытовой техники. Фильтры отличаются количеством розеток и длиной кабеля. Обычно устройство снабжается собственным выключателем с индикацией подачи питания. Фильтр может иметь индивидуальные выключатели питания для каждой розетки.
Популярные сетевые фильтры Ряд моделей имеют защиту от короткого замыкания и перегрузки. Общий ток нагрузки устройств такого рода не превышает 6-16А. Собственно фильтр таких устройств состоит из нескольких конденсаторов и катушек индуктивности. Таким образом, обеспечивается защита электроники от маломощных и коротких импульсов помех. Последние могут создаваться, в том числе, бытовой техникой, подключенной в домашней сети.
Напряжение в электросетях редко составляет стабильное значение в 220 Вольт, чаще всего оно гуляет с допустимым значением в плюс или минус 10%. Бытовая и компьютерная техника справляется со значением 200 или 240 Вольт, но в случае возникновения, пусть даже и кратковременного скачка - техника с большой долей вероятности выйдет из строя.
Что представляют из себя перепады напряжения и чем они опасны
В первую очередь перепады напряжения возникают в типовых многоквартирных домах. Питание подводится через три фазы и с помощью распределительного щитка ток попадает в каждую квартиру через одну рабочую фазу и нулевой провод. Важно отметить, что «ноль» испытывает наибольшую нагрузку и что плохо - он у всех общий. Соответственно, когда жильцы включают много бытовых приборов одновременно - электросеть испытывает перегрузку. Частое явление - это перегорание нулевого провода у основания в щитке. Более того, в этот момент соседние квартиры становятся подключенными по фазе и напряжение способно подскочить до отметки в 380 Вольт, что неминуемо приведет к выходу из строя тех приборов, которые не имею достаточной защиты.
Причин, способных привести к такой ситуации много, но что характерно - они имеют общий источник. Подстанции, которые распределяют электроэнергию, зачастую давно морально и технически устарели, причем хоть оборудование и поддерживают в рабочем состоянии, но часто вопрос о его смене не стоял на протяжении десятилетий. Неизменно растет количестве бытовых электроприборов, и соответственно, возрастает нагрузка на подстанции. Учитывая тот факт, что и в момент их сооружения запас рассчитывался на норму 4,5 кВт - энергопотребление на то время и сейчас составляет существенную разницу.
Состояние электропроводки тоже оставляет желать лучшего. Кроме того, известны ситуация с горе-ремонтниками, способными подключить к общей системе работающую электросварку, чем значительно повысят нагрузку на электросеть, отчего у других людей возникнет ситуация с перегрузкой на щитке. Хорошо, если в этом случае установлены защитные средства, но если их нет и была надежда на извечное «авось» - то ситуация с заменой сгоревшей бытовой техники и заметной брешью в бюджете крайне высока. К счастью, на рынке представлено большое количество самого разнообразного оборудования, призванного по возможности уберечь технику от перепадов напряжения.
Какие основные средства доступны для защиты техники от перепадов напряжения
Неподготовленному человеку сложно разобраться в типах устройств и их назначениях, поэтому перед покупкой важно изучить теорию, чтобы иметь представление о том, что же именно необходимо приобрести. Современные устройства делятся на несколько типов:
- защитные реле,
- понижающие трансформаторы,
- повышающие трансформаторы,
- стабилизаторы напряжения,
- многофункциональные устройства защиты,
- автоматические выключатели,
- сетевые фильтры.
Стоит подробнее рассмотреть назначение и возможности каждого устройства, чтобы хорошо представлять себе общую картину обеспечения защиты от перепадов напряжения.
Защитное реле
Представляет собой автоматическое устройство, срабатывающее при воздействии на него перепадов напряжения в сети. Оно отключает электрическую цепь от сети в том случае, когда управляющий микроконтроллер регистрирует повышение показателей напряжения по сравнению с установленными нормированными. Нагрузка автоматически подключается обратно в цепь, когда показатели напряжения приходят в норму.
Ее значение пользователь устанавливает самостоятельно, с помощью системы управления и в дальнейшем контроллер ориентируется именно на это значение. Поскольку реле не способно выдерживать нагрузки свыше 8 кВт, в то время как показатели для квартир порой достигают и 25 кВт, защитное реле используют в паре с автоматическим выключателем, который и служит основной защитой.
Хорошим примером такого устройства является реле VP-16AN от производителя DigiTop, которое по сути, представляет собой индивидуальный переходник, способный предохранить напрямую подключенный к нему электроприбор от короткого замыкания и перегрузки. Стоимость такого устройства находится на уровне $12
Понижающий и повышающий трансформатор
Основное назначение трансформаторов, представляющих собой статические преобразователи электрической энергии, состоит в изменении напряжения переменного тока. Данные устройства работают при условии переменного напряжения и имеют несколько индуктивных обмоток, связанных друг с другом. В зависимости от соотношения напряжения тока трансформаторы делят на повышающие и понижающие:
- В повышающем первичная обмотка характеризуется низким напряжением и меньшим количеством витков, а вторичная наоборот, высоким. Как соответствует из названия, данный прибор повышает напряжение и применяется для передачи электроэнергии на значительные расстояния.
- В понижающем наоборот, первичная обмотка демонстрирует высокое напряжение и большее количество витков, а вторичная низкое. Трансформаторы такого типа служат для распределения поступающей электроэнергии потребителям.
Что характерно, трансформатор любого типа используют как понижающий, так и повышающий, когда их запускают, подав напряжение в обратную сторону. В таком случае понижающий станет повышающим, и наоборот.
По своей конструкции трансформаторы делятся на два типа:
- масляные,
- сухие.
Первая разновидность располагает баком, в котором находится трансформаторное масло. Оно служит хорошим изолятором и одновременно охлаждающим веществом для магнитопровода с обмотками. Как правило, именно такие типы чаще используют на подстанциях.
Сухие трансформаторы имеют пассивное воздушное охлаждение и устанавливаются в жилых помещениях и на промышленных объектах. Охлаждение воздухом позволяет избежать проблемы, связанной с нарушением герметичности масляного бака, но этот способ менее эффективен.
Если говорить грубо, то понижающий трансформатор необходим для того, чтобы в дом приходило 220 Вольт, с учетом погрешности. Недопустимо подавать потребителю сразу высокое напряжение от подстанции, и поэтому для этих целей и служит трансформатор.
Понижающие трансформаторы для бытовых целей не отличаются высокой ценой. Стоимость модели ЯТП-025, способной понижать входное значение с 220 до 12 вольт составляет $30, модель, способная понизить входящие 380 до 220 обойдется дороже, в среднем от $130
Стабилизатор напряжения
Это устройство предназначено поддерживать определенный уровень напряжения на выходе. Работа стабилизатора позволяет защитить оборудование от нестабильной подачи электроэнергии и помех, а также сбоев в сети.
Подобное оборудование применяют, когда есть смысл защитить бытовые электроприборы и компьютерную технику от перепадов и скачков напряжения. В случае их возникновения стабилизатор отключит внутреннюю сеть и подключенные к ней приборы до тех пор, пока значение напряжения не придет в норму.
Применение стабилизаторов позволяет получить определенные преимущества:
- защита от скачков и перепадов напряжения,
- устранение электромагнитных помех,
- защита от короткого замыкания,
- защита телефонных линий от разрывов и шумов на линии,
- более низкая цена по сравнению с другим защитным оборудованием.
Современные стабилизаторы переменного напряжения, которые применяются в быту, условно делятся на следующие разновидности:
- механические с сервоприводом,
- электронные,
- релейные,
- гибридные,
- компенсационные,
Модели производят в двух вариантах исполнения: однофазные и трехфазные, мощность самая разнообразная - от сотни ватт до нескольких мегаватт. Важной отличительной чертой качественного стабилизатора станет его быстродействие на изменение уровня напряжения. Как правило, реагирование происходит в течении нескольких милисекунд. Второй немаловажный фактор работы стабилизатора - это его точность выходного напряжение. Значение не должно колебаться в пределах более, чем 10% от номинального значения.
Оптимальны в выборе модели стабилизаторов, способные выдерживать десятикратные перегрузки, и для которых нет нужды рассчитывать запас мощности.
Устройство защиты многофункциональное
В первую очередь это устройство предназначено для отключения оборудования в том случае, когда сетевое напряжение вышло за допустимые значения минимального показателя в 160 В или максимального в 280. Устройство состоит из объединенных между собой магнитного реле и контроля напряжения. К ним подключен и защитный варистор, который при возникновении высоковольтных импульсов в сети шунтирует их до установленного безопасного значения. Особенностью этого устройства является режим работы и действия, которые производит прибор:
- В случае повышения напряжения и выхода за допустимые пределы происходит отключение от питания. Одновременно с этим запускается таймер, который отсчитывает время повторного включения. В том случае, если во время ожидания произойдет еще один скачок - то таймер обнуляется и отсчет начинается заново.
- В случае наличия пониженного питания устройство защиты начинает отсчет задержки отключения. В том случае, если по истечению срока времени уровень напряжения не вернется в норму - произойдет отключение, если же снижение было кратковременным - то устройство продолжит контролировать уровень нагрузки.
Подобное решение позволяет обеспечивать хорошую защиту от воздействия импульсов, а также контролировать качество напряжения, которое подается на подключенное оборудование.
Важно помнить о том, что УЗМ не способно заменить собой другие средства защиты, поэтому его чаще используют в качестве комплексного решения проблемы.
Автоматические выключатели
Это одни из самых распространенных типов решений для обеспечения защиты квартиры или офисного помещения от перепадов напряжения. Выключатель, который еще называют «автоматом», контролирует силу тока в цепи, не допуская при этом появления сверхтоков, сила которых превышает допустимое для проводки значение. Как правило срабатывают при подключении превышающей норму нагрузки на сеть, либо же при коротком замыкании.
Устройство срабатывает благодаря используемому в его конструкции расцепителей, которые бывают двух видов:
- тепловые,
- электромагнитные.
Тепловые состоят из биметаллической пластины, четко реагирующая на изменение протекающего по ней тока. При излишнем нагреве пластина освобождает специальную пружину, которая и отключает автомат.
Электромагнитная имеет такой же принцип действия, с той лишь разницей, что используется катушка с магнитным сердечником, который при превышении нагрузки освобождает пружину.
Оптимальнее всего использовать автоматы в комбинации с устройством защитного отключения, контролирующие при этом и ток утечки. УЗО так же находится под защитой автомата и всегда устанавливается после защитного выключателя. Подобный сочетание носит название дифференциального автомата. Выгода от установки устройства состоит в более простой схеме монтажа и экономии места в распределительном щитке.
Сетевые фильтры
Эти устройства представляет собой удлинитель с большим количеством розеток и кнопкой включения. По сути, чаще используется как удлинитель и место для подключения персонального компьютера. Благодаря наличию варистора сетевой фильтр способен обеспечить защиту включенного в него электрооборудования и подавляет высокочастотные помехи.
В случае появления высокочастотного импульса сопротивление варистора падает, благодаря чему излишки электрического импульса преобразуются в тепловые. Подобное решение позволит обеспечить дополнительную защиту для оборудования, но не стоит слишком полагаться на сетевой фильтр. Его приобретение целесообразно в первую очередь как удлинителя, для обеспечение безопасности оборудования необходимо обратить внимание на полноценные устройства защиты.
Источники бесперебойного питания
Подобные приборы используются в первую очередь для тех устройств, внезапное отключения питания на которых, способно нанести вред выполняемым операциям, то есть, к компьютерам. Это оборудование призвано обеспечить бесперебойное питание, в то время как благодаря встроенному аккумулятору они способны обеспечить работы компьютера от одной минуту до нескольких часов.
В первую очередь их приобретают для того, чтобы «выиграть время» при внезапном отключении электроэнергии, что позволит успеть сохранить все необходимые данные и выполняемые операции на компьютере. Внутреннее устройство бесперебойников аналогично стабилизаторам, разница видна лишь в наличии свинцового аккумулятора.
Тем не менее, специалисты рекомендуют покупку ИБП в случае необходимости сохранения данных, во всем остальном они уступают стабилизаторам. Главным недостатком большинства ИПБ является включение при пониженном напряжении и недостаточная чувствительность при повышенном. К тому же, устройство нельзя оставлять без присмотра, поэтому при прекращении работы за компьютером его тоже необходимо отключать. При этом цена на стабилизатор и бесперебойник одинаковой мощности имеет разницу в несколько раз в пользу первого - поэтому выбор очевиден. Для сохранения информации и безопасного отключения компьютера хватит и бюджетных моделей ценой от $45, время работы которых в среднем оценивается в 15 минут - что вполне достаточно для корректного завершения работы.
Как Просто выбрать качественное РН для квартиры и частного дома, что лучше РН или стабилизатор, схема подключения РН в сеть 220в, установка РН в щит.
Считается, что вся современная бытовая техника защищена автоматически. В дорогостоящие плазменные панели уже встроены реле контроля или стабилизатор, но чаще всего высокая разница потенциалов «пробивает» встроенные стабилизаторы и техника сгорает.
ТЕСТ:
4 вопроса о том, как вам защитить свою технику от перепадов
- Как часть у вас случаются перепады?
а) каждые несколько дней;
б) очень редко.
- Мерцают ли лампочки в квартире (меняют яркость)?
а) да, постоянно;
- Какая средняя мощность нагрузки всех ваших бытовых приборов?
а) меньше 4 кВт;
б) больше 4 кВт.
- Часто ли выбивает пробки?
а) нет. Выбивает, когда включаем несколько мощных приборов;
б) да, иногда даже приходится менять пробки.
Результаты теста:
б, б, б, б — вам подойдет реле. РН защитит вашу технику от резких скачков. Также, вам нужно установить более мощную пробку. Ваши пробки рассчитаны на меньший суммарный ток, чем предполагается вашими электроприборами;
а, а, а, а — вам подойдет стабилизатор. Ваша потребляемая мощность не высока, недорогое устройство «успокоит» напряжение в сети;
а,а,а,б — в идеале вам подойдет РН и стабилизатор, это защитит квартиру/дом от резких скачков и выровнять напряжение до постоянной нормы.
5 главных причин перепадов напряжения в сети 220в
Сетевое напряжение — среднеквадратичное, т.е. реально действующее, значение разницы потенциалов в электрической сети переменного тока, доступной потребителям. Основные параметры сети переменного тока — разница потенциалов и частота , в России стандарт: частота 50 Гц и 230 В.
Из-за несовершенства, система электроснабжения не всегда способна обеспечить стабильность 220 Вольт. При резком, кратковременном скачке электроприборы готовы выйти из строя, несмотря на встроенные предохранители и реле напряжения, вмонтированные в схему прибора.
Разница потенциалов в сети способна заметно меняться не только из-за проблем вне квартиры или дома. Отклонения от 220 Вольт случаются из-за повышенной нагрузки на сеть со стороны включенных приборов.
Причиной перепадов служит устаревшие элементы систем электроснабжения. Современные системы энергопотребления оказывают чрезмерную нагрузку на проводку, она не была рассчитана на такую мощность во времена, когда проектировалась.
Причины перепадов следующие:
- Одновременно включено (а потом выключено) несколько электроприборов;
- Оборван нулевой проводник;
- Удар молнии во время грозы;
- Повреждение проводов на линиях электропередач;
- Некорректная разводка проводов в электрощите.
Скачки не зависят от нас, поэтому вам заранее потребуется защитить свою домашнюю сеть от этой проблемы.
Самым разумным решением проблем перепадов — полностью реконструировать систему энергоснабжения. Если вы живете в частном доме, то полностью заменить проводку — реально и вполне доступно, но, в действительности — это лишь уменьшит вероятность скачков; новая проводка не гарантирует отсутствие перебоев на ЛЭП.
2 способа защиты от перепадов
На сегодняшний день существуют следующие 3 вида устройств, способных спасти вашу технику от резких скачков:
- РКН (Реле контроля напряжения);
- Стабилизатор напряжения;
1 главная причина того, что ИБП не способны справиться с перепадом.
Источник бесперебойного питания и стабилизатор — разные вещи. Многие путают эти два вида устройств, виной этому неграмотное описание ИБП в магазинах и неосведомленные продавцы-консультанты.
Разберемся, зачем нужен «бесперебойник». ИБП используют с компьютером. Основная его задача — не допустить внезапных выключений, сохранять заряд в аккумуляторах еще некоторое время.
Что произойдет, если случится сильный перепад? Если ИБП содержит стабилизатор (что крайне редко), то он сохранит целостность компьютера, если не содержит — выйдет из строя. Вся остальная бытовая техника, не подключенная к ИБП, будет под ударом.
2 типа реле для защиты бытовой техники и оборудования. Узип или реле.
Реле контроля напряжения (РКН) – это несложное устройство, отключающее цепь когда разность потенциалов отклоняется от нормы. Реле для защиты бытовой техники и оборудования включает вновь цепь, когда разница потенциалов становится нормальной.
РКН не изменяет напряжение, не стабилизирует его, реле считывает показатели и действует, согласно сети.
Зачем нужно реле напряжения (РН) для домашней сети 220в
Реле бывают двух типов:
- Реле общего типа. Его устанавливают в щиток, РН защищает весь дом (или квартиру) от скачков. РКН обладает чувствительностью, не реагирует на скачки в пределах микровольта, выключает подачу тока тогда, когда потенциал достигает критического значения. Критическое значение зависит от конкретной модели РКН. Регулировка таких устройств производится очень легко: например, реле РН-113 можно без особых знаний настроить за 10 минут; настройка Барьер занимает еще меньше.
- РКН встроенный. Включается в розетку и напоминает удлинитель с гнездами под 220 Вольт. В него включаются отдельные электроприборы и РН способно их защищать от перенапряжения. Конструкция реле очень проста — пластина, гнущаяся при повышении напряжения нажимает на тумблер-автомат. Именно поэтому при срабатывании заметно слышен «щелчок».
1 совет как правильно выбрать РН для квартиры и частного дома
Если вы решили приобрести реле контроля, помните, что следует внимательно изучить его мощность (больше, чем сумма мощностей всех включаемых электрических приборов).
Реле — удобное устройство, но не совсем подходит в местности, где сеть нестабильна. В этом случае реле будет очень часто включаться и выключаться, мало кому понравится постоянно мерцающий свет. Реле сохранит вашу бытовую технику, но ценой комфорта.
Защита от перепадов напряжения в сети 220В
3 главных отличия реле друг от друга.
Все однофазные реле (т.е. реле, работающие в однофазной сети, стандартной двух контактной с желательным 220 В) отличаются друг от друга такими параметрами:
- максимальный коммутируемый ток нагрузки (суммарный ток). Это реле с показателями 16А, 25А, 32А, 40А, 60А, 63А. Реле с большими токами нагрузки устанавливают на производстве.
- наличие индикатора напряжения в сети;
- элементы управления (ручки, дающие возможность настраивать интервал допустимых);
Как избежать проблем с подключением, 3 ошибки подключения реле
Рассмотри три самые распространенные ошибки, которые случаются при неправильном подключении реле напряжения:
- Соединение нуля с защитным проводником, идущим после дифференциального автомата. Это чаще всего делается «по привычке», с целью произвести зануление.
- Неполнофазные подключения устройства. Тоже распространенная ошибка: фаза подключается на дифференциальный автомат, а ноль проходит мимо. Таким образом, ноль бытовой розетки подключен не к дифференциальному автомату, а к нулевой шинке.
- Ошибка в неверной располюсовке. При подключении одного полюса клеммы меняются местами, таким образом питающая фаза подключается к верхней клемме, а отходящая — к нижней, питающий ноль при это с нулевой шинки подключают к нижней клемме, а нагрузочный — к верхней.
4 вида стабилизаторов напряжения
В отличие от реле, обесточивающего сеть до тех пор, пока напряжение не нормализуется, стабилизатор работает в другом направлении — он нормализует сеть. Они включаются в электросеть и независимо от того, какое напряжение во входящей сети, на выходе дает параметры 220 Вольт. Если перепады происходят часто, данное устройство будет отличным решением, ведь он, в отличии от реле, не выключает ток. Обладая стабилизатором, вы гарантируете себе не только сохранность бытовой техники, но и непрерывную ее работу.
- Релейный. Дешевые устройства, обладающие невысокой мощностью.
- Сервоприводный. Он называется также электромеханическим. Его мощность выше, чем у релейных, цена при этом тоже выше.
- Электронный. В их конструкцию входят полупроводниковые детали — тиристоры и симисторы. Они являются очень долговечными, мощными и точными. Они недешевы, но гарантировано защитят вашу технику от скачков и обеспечат стабильную сеть.
- Электронный двойного преобразования. Самые дорогие и самые надежные стабилизаторы. В их принципе действия заложено стабилизация и полное выравнивание разности потенциалов. Эти стабилизаторы выравнивают входящую сеть дважды. Они отлично подойдут в домах с очень нестабильной сетью, где напряжение в розетке буквально «прыгает».
ТОП 2: САМЫЙ ПОПУЛЯРНЫЙ РЕЛЕ И СТАБИЛИЗАТОР
Проведем полный обзор главных характеристик реле РН-113:
4 схемы подключения РН-113 в сеть 220в
РН-113 устанавливается в сеть после автоматического выключателя или пробки.
Нижний предел — минимальное напряжение, при котором РН включается (если разность потенциалов выше нижнего) и выключается (если оно ниже нижнего)
Верхний предел — максимальное напряжение, выше которого РН выключает сеть.
Нижний и верхний предел барьера устанавливается при помощи ручек управления.
4 подробные схемы контроля напряжения в сети 220в на DIN-рейку
В случае, если напряжение поднялось выше верхнего РН сработает в течении 0,02 секунды — значительно быстрее, чем если разность потенциалов упадет ниже нижнего — 0,12 секунды. Это логично — ведь понижение не так опасно, как повышение.
Схема подробного подключения РН в сеть 220в
2 схемы установки РН в щит
подробная схема подключения с контактором
подробная схема подключения РН — монтаж в щитке
Правила подключения регулируются СНиПом 3.05.06-85 «Электротехнические устройства » и СНиПом РД 34.20.179 «Типовая инструкция по компенсации емкостного тока замыкания на землю в электрических сетях ».
Проведем полный обзор главных характеристик стабилизатора SVEN AVR-2000 LCD:
Как видим, этот популярный стабилизатор — устройство, нормализующее выходную разность потенциалов и автоматическое РН. При напряжении выше 280 Вольт (по ГОСТу максимальное допустимое 240 В), стабилизатор в течении 0,01 секунды выключит сеть. При токе нагрузки выше 15 Ампер (мощность около 3,5 киловатт) сработает предохранитель и устройство выключится. Если в сети будет меньше 100 Вольт, устройство не станет работать вообще. Устройство помогает производить настройку барьера благодаря 2 ручек управления.
Схема подключения стабилизатора
Результаты тестирования данной модели стабилизаторов можно свести к следующему графику:
Этот график наглядно показывает, что в интервале от 170 Вольт до 280 Вольт, стабилизатор поддерживает 100% мощность. В случае, если напряжение критически малое (100 Вольт), стабилизатор выводит 50% мощности (что абсолютно безобидно для всех электроприборов).
ЕЩЕ ВАЖНО ЗНАТЬ: 3 преимущества и недостатка реле напряжения и стабилизатора
| Преимущества | Недостатки |
| РН | |
| Малые габариты, устанавливается в DIN-рейку | Не выравнивает разницу потенциалов |
| Низкая стоимость | Для полной защиты потребуется несколько устройств |
| Более быстро срабатывает в случае резкого скачка | |
| Стабилизатор | |
| Гарантирует стабильные 220 Вольт, идеальные для всех электроприборОВ. В случае чрезмерного снижения или роста, стабилизатор выключает сеть. | Большие размеры и сильно нагреваются при работе, поэтому стабилизатору потребуется отдельное место. Очень чувствительны к повышению влажности. Трансформатор, находящийся внутри активно притягивает пыль. |
| Подключенная к стабилизатору техника остается работоспособной. Даже чувствительная к перепадам аудио и видеотехника продолжает стабильно работать. | Высокая цена. |
| Все лампочки перестают мерцать, из-за чего срок их службы заметно продлевается. | Чувствительны к помехам. Если помехи в сети — нормальное и постоянное явление, стабилизатор со временем начнет выходить из строя и выключать сеть всё чаще. |
2 главных аргумента за и против. Что лучше — РН или стабилизатор.
Из нашей сравнительной характеристики ясно, что достоинство РН — недостаток стабилизатора. Если в вашем доме редко случаются перепады, сеть относительно стабильна, но, случаются резкие и очень высокие скачки, вам подойдет больше РН, его скорость срабатывания значительно выше и он вовремя выключит квартиру.
Если у вас сеть нестабильная сеть, разница потенциалов постоянно низкая, после чего несколькими скачками поднимается до нормы и колеблется около 200-220 Вольт, вам необходим стабилизатор, он выровняет сеть, и все приборы будут работать стабильнее.
Приведем примеры из реальной жизни:
Александр, 32 года, Омск
«Неделю назад в доме случился перепад. Из телевизора сзади, и из розетки пошел дым. Телевизор полетел сразу. У соседа дела были еще «веселее»: сгорел холодильник, плазма, две лампочки и стиральная машина. Остается только догадываться какое было напряжения, судя по сгоревшим лампочкам, то вольт 300. В каждой квартире что-то сгорело. Проконсультировались с электриком. Решено ставить РН, надо было сделать это раньше»
Светлана, 54 года, Москвоская область
«Живем на даче уже второй год. Свет постоянно моргает, к этому невозможно привыкнуть, раздражает ужасно. Ездили в администрацию, в службу районную — всем все равно. Дача? Радуйтесь, что свет есть. Муж поставил РН, но толу от него мало, выключает свет где-то по 10 раз за день. Стабилизатор проблему решил, теперь свет не моргает»
Делаем вывод: полностью защитить квартиру или дом способен стабилизатор вместе с РН — 2 в 1. Реле обеспечит быстрое выключение в случае крайне резкого скачка, а стабилизатор выровняет разность потенциалов до нормальных 220 Вольт.
ОТВЕТЫ НА 5 ЧАСТО ЗАДАВАЕМЫХ ВОПРОСОВ
Постоянно моргает свет в квартире, что делать?
Постоянное мерцание лампочек указывает на «прыжки» в сети. Это крайне вредно для электроприборов, содержащих полупроводники, такие как телевизоры, компьютеры, аудио-видео техника. Исправляется это установкой стабилизатора.
Установили РН. Теперь по нескольку раз за день отключает свет. Что делать?
Каждый раз, когда реле обесточивает квартиру, это означает, что напряжение вышло за рамки допустимого: либо слишком упало, либо поднялось. Если у вас это происходит постоянно, значит у вас очень нестабильная сеть. Вам необходим стабилизатор.
Как рассчитать мощность стабилизатора, который мне подойдет?
Возьмите все бытовые приборы, которые у вас есть и посчитайте их суммарную мощность. Помните, холодильник работает всегда, лампочки в комнатах и телевизор: учесть нужно всё.
При совместном включении реле и стабилизатора, что к чему следует подключать?
На входящую линии ставить нужно сначала РН, затем стабилизатор. РН пропускает любое напряжение, которое попало в допустимый диапазон, а стабилизатор приведет его в норму.
Устанавливают ли стабилизатор на дин рейку?
Нет, это габаритные приборы. Они не устанавливаются на дин рейку. Они чувствительны к влаге и пыли, их устанавливают только там, где будет сухо и чисто.
Срок службы электроники и бытовой техники определяется не только маркой производителя, но и качеством электропитания в сети. Любые отключения и скачки напряжения в сети могут стать причиной поломки техники.
Повышение или понижение напряжения в сети, аварии, резкие скачки, обрыв линий электропередач - это все не только уменьшает время службы домашней техники, но и может полностью вывести из строя электронику и технику, стоящую в режиме ожидания.
Зачастую скачки происходят одновременно с коротким замыканием, а это может привести не только к плачевным последствиям для имущества, но и стать угрозой для жизни, в связи с этим очень важно защитить себя от таких проблем.
Почему возникают скачки напряжения
Есть несколько причин из-за которых возникают перенапряжения в сетях. Изменение его значения в сети случается из-за того, что бытовая техника при выключении или включении оказывает влияние на сеть и вносит в нее дисбаланс.
Когда же одновременно, например, полтысячи людей отключат бытовую технику, в сети обязательно пройдет скачок, но бытовые приборы этого не ощутят и продолжат работу без последствий.
Однако если на крупном заводе произойдет массовое отключение энергоемкого оборудования (например аварийное отключение в течение смены или станков по окончании смены), то в данном случае произойдет ощутимый скачок напряжения , который возможно приведет к поломке большого количества бытовой электроники.
Обрывы линий электропередач, разряды грозы рядом с линиями электропередач - также могут служить причиной появления перенапряжения (в документации ко всем электроприборам есть рекомендации об отключении бытовых электроприборов в период продолжительного отсутствия, грозы).
К чему приводят скачки напряжения
Острота вопроса защиты бытовой техники от некачественной электроэнергии в сети возрастает актуальна по причине большой стоимости многих электроприборов.
Скачки напряжения считаются существенной угрозой для бытовой техники и электроники. В некачественных электрических сетях напряжение может повышаться до 250 В и падать ниже 180 В, тогда как нормативами предусмотрена величина 220 В с колебаниями +/-10%.
Безусловно, большинство производителей бытовой техники стараются защитить приборы от внезапных импульсов перенапряжения и всевозможных колебаний в сети, предусматривая защиту в конструкции техники. В частности, ряд стиральных машин при понижении напряжения до 180 В всего лишь перестают работать.
Но данной защиты может не хватить.
Самой распространенной причиной выхода из строя бытовой электроники считается повышенное напряжение, сверх предусмотренного для прибора, обусловленное неравномерным потреблением электричества. Продолжительная работа при перенапряжении снижает жизненный ресурс приборов, а серьезное увеличение его уровня ведет к пробою изоляции и поломке техники.
Как защитить технику от скачков напряжения
Сегодня есть несколько способов уменьшить последствия от изменения в сети величины напряжения:
- - релена пряжения для бытовых приборов разной мощности. При скачке напряжения данные устройства отключают электронику от сети, а при стабилизации напряжения подключают их автоматически через некоторое время. Через такие реле можно подключать стиральные машины, холодильники, телевизоры и любую подобную технику.
- - стабилизаторы напряжения для предохранения приборов от колебаний и перепадов напряжения . Это устройство подключают между электрической сетью (источником) и нагрузкой, им контролируется напряжение, идущее на потребителей. В стабилизаторах предусмотрена функция контроля, когда величина напряжения выходит за контролируемый стабилизатором диапазон, например выше 260 В или ниже 150 В, то стабилизатор блокируется и выключает потребителя от сети. После того, как напряжение возвращается до приемлемых значений, стабилизатор опять включается.
В этой статье мы подробно разберем, как защититься от скачков и перепадов напряжения в бытовой электрической сети .
Скачки напряжения особенно актуальны для старого жилого фонда, где электропроводка уже старая, местами совсем ветхая, соединения ослаблены, часто происходит отгорание нулевого провода. А это в свою очередь приводит к тому, что в одних квартирах напряжение снижается ниже допустимого уровня, а в других наоборот скачкообразно повышается и может достигать почти 380В.
Резкое повышение напряжение приводит к тому, что бытовая техника просто сгорает и выходит из строя. А снижение напряжения ниже допустимого уровня особенно опасно для бытовой техники, в состав которой входят электродвигатели: холодильники, кондиционеры, стиральные машины и др. Пониженное напряжение приводит к увеличению пусковых токов в электродвигателях, что в итоге может привести к повреждению и выходу из строя их обмоток.
Для того, чтобы защитить электропроводку и подключаемые к ней приборы применяются специальные устройства — реле контроля напряжения . Их еще называют реле перенапряжения, а также реле максимального и минимального напряжения либо просто «барьерами».
Давайте подробно рассмотрим принцип работы и схемы подключения этих устройств на примере реле напряжения DigiTOP.
Подробно останавливаться на технических характеристиках я не буду, при необходимости вы сможете найти ее в интернете. Отмечу вкратце самое главное.
Схемотехника реле измеряет действующее значение напряжения и при превышении верхней уставки, либо когда напряжение становится меньше нижней уставки, реле размыкает свой силовой контакт, отключая фазу, тем самым размыкая внешнюю питающую сеть от внутренней электропроводки.
Левая кнопка со стрелкой вниз регулирует нижний порог напряжения (по умолчанию 170В). Правая кнопка со стрелкой вверх регулирует верхний порог напряжения (по умолчанию 250В).
При нажатии на обе кнопки одновременно можно регулировать время задержки при повторном включении реле, когда напряжение возвращается в рабочий диапазон.
В однофазных сетях 220В применяются две основных схемы подключения реле напряжения:
— в первой схеме контакты реле непосредственно управляют нагрузкой, т.е. через них протекает весь ток, потребляемый подключенными в домашней сети электроприборами;
— во второй схеме контакты реле управляют обмоткой контактора, а нагрузка уже подключается к сети через силовые контакты, тем самым разгружая контакты и повышая надежность его работы.
Схема с контактором подробно рассмотрена в видео внизу этой статьи!!!
Мы же рассмотрим первую схему.
Реле напряжения устанавливается после прибора учета, обычно в . Фазный провод от внешней электросети (после счетчика) подключается к клемме 2 силового контакта реле напряжения. Далее через силовой контакт от клеммы 3 фаза подается в сеть домашней электропроводки. Ноль подается к клемме 1 для того, чтобы запитать схемотехнику самого реле. Т.е. ноль не разрывается, контакты реле управляют только фазным проводом.
При включении вводного автомата, питание подается на реле напряжения. Если величина напряжения находится в рабочем диапазоне, то спустя время задержки (устанавливается с помощью кнопок на передней панели), контакты реле замыкаются и фаза подается во внутреннюю электрическую сеть и она готова к работе и подключению потребителей.
Предположим, что произошел скачок напряжения и его величина превысила верхний порог 250В. Реле отслеживает это изменение и при превышении верхней границы размыкает свой силовой контакт, разрывая тем самым фазный провод, и прекращая подачу питания от внешней электрической сети во внутреннюю сеть квартиры или дома.
Это позволяет защитить подключенную бытовую технику и другие электроприборы от выхода из строя.
Когда питающее напряжение снова вернется в рабочий диапазон, т.е. станет меньше 250В, реле контроля напряжения, выдержав установленную задержку времени, опять замкнет свой силовой контакт и схема вернется в рабочее состояние.
Аналогичным образом происходит защита от недопустимого понижения напряжения.
Поскольку в этой схеме подключения реле напряжения нагрузка подключается непосредственно через его силовой контакт, при выборе реле необходимо выбирать модель, рассчитанную на ток, больший чем ток вводного автомата. Это даст необходимый запас и защитит схемотехнику реле в случае коммутации максимальной нагрузки. Аналогично мы поступаем при .
Схемы подключения и принцип работы реле контроля напряжения.
Рекомендую материалы