Перенапруга — різновид стрибка напруги, за якої його величина перевищує 253 Вольта — номінальне значення + 10% від цього. Його ще називають імпульсним стрибком. Як правило, воно короткочасне — кілька мілісекунд, проте навіть цього достатньо для серйозних наслідків, які завдають шкоди. Перенапруга в електричній мережі небезпечна поломка техніки — побутової, комп'ютерної, телевізійної. Також вона може призвести до займання електропроводки — це особливо актуально для будинків старого житлового фонду, дач. Погані контакти та оплавлена від перегріву ізоляція зрештою можуть призвести до пожежі. Саме тому для захисту від перенапруги в мережі придумані стабілізатори, мережеві фільтри, блискавкозахист та інше обладнання.
Причини перенапруги
Поширені причини сильного стрибка:
- розряди блискавки;
- аварії на підстанціях, при яких на бік низької напруги потрапляє висока — аж до 6000-10000 В;
- обрив нульового дроту або його відгорання на підстанції, внаслідок чого відбувається перекіс фаз: десь напруга збільшується до 380 В, а десь падає до 40 В.
Інші причини перенапруги залежать від типу об'єкта, де воно сталося: багатоквартирна будівля або будинок у приватному секторі.
Багатоквартирна будівля
Найчастішою причиною перенапруги в багатоквартирних будинках є обрив нуля або його відгорання в поверхових та під'їзних розподільних щитах. До цього зазвичай призводить неякісний планово-попереджувальний ремонт (ППР). Він повинен виконуватися за графіком кілька разів на рік та передбачає:
- обхід електроустановок;
- очищення від пилу;
- підтиск контактів — особливо потрібний для захисту від обриву нульового дроту;
- заміну несправних автоматів, патронів та ін.
Якщо ППР виконується тільки на папері, а за фактом робіт немає, як і контролю обриву нуля, його виникнення неминуче.
Інша причина, чому буває перенапруга в мережі багатоквартирної будівлі — це зростання навантаження. Проблема характерна для старого житлового фонду, в якому електропроводка не була розрахована на те, що з часом з'явиться нова побутова техніка та збільшиться споживання. Збираючись на роботу вранці та повертаючись увечері, ви та ваші сусіди використовуєте потужну техніку — бойлери, кліматичні системи, електропечі, пральні машини та ін. Під великим навантаженням проводка розігрівається (матеріал проводів розширюється), а коли всі йдуть у справах або спати, вона остигає (матеріал охолоджується). Повторення циклу день за днем поступово призводить до розхитування контактів. В результаті можливий обрив нульового дроту в розетці або в електрощиті, а також його попадання на фазу, яке вже називається коротким замиканням.
Ще один фактор — постійно підвищена напруга. ПУЕ та інші нормативні документи встановлюють, що відповідати за якість електрики має електропостачальна компанія. За нормативами у побутовій електромережі має бути 230 В +/- 5%. Однак це не означає, що 253 — це норма. Таке припустимо лише для приватного будинку, який першим запитаний від трансформатора. А ось для квартир це не личить. Якщо помічено, що напруга постійна на верхній межі норми, краще звернутися до відповідальної за це компанії для з'ясування причин та попередження перенапруги.
Приватний сектор
Найчастіше перенапруга в мережі пов'язана з обривом нуля в приватному будинку на вступному пристрої. Така аварійна ситуація може статися також на опорі ВЛЕП чи трансформаторної підстанції, від яких запитано будинок. Як правило, це пов'язано з обривом проводів через шквальний вітер або з некоректно виконаними технічними роботами.
Ще одна причина, характерна приватному сектору, це нерівномірний розподіл напруги. Коли один ваш сусід використовує потужну циркулярну пилку, а інший у цей час увімкнув зварювальний апарат або верстат, у вас мережа може «просісти» до 140-180 В. Проте варто сусідам вимкнути своє обладнання, як у вашому будинку короткочасно виникне перенапруга. Це негативно впливає на побутові прилади, особливо компресори в холодильниках.
Які види перенапруги бувають?
Перенапругу ділять на види виходячи з факторів, що спровокували її:
- Атмосферна.
- Комутаційна.
- Перехідна.
- Електростатична.
У кожного з них свої причини, а також ступінь небезпеки.
Атмосферна
Викликана природним явищем — потужним грозовим розрядом. Така імпульсна перенапруга вважається найбільш небезпечною, оскільки за мікрочастки секунди може зростати до десятків тисяч вольт. Наслідки залежать від того, куди вдарить блискавка:
- У незахищений будинок. Струм пройде на землю через всі конструкції та матеріали, які його можуть проводити. При цьому буде викликаний руйнівний тепловий ефект, термічний пробій і механічне руйнування цих елементів.
- Біля будівлі. Струм йде в землю, але його частина, близька до будівництва, може піднятися до електричних приладів і вивести їх з ладу.
- Біля повітряних ліній. У розподільчій системі струм викликає перенапругу через електромагнітну індукцію. Сильний імпульс пройде лініями в будинок до електроустаткування і зашкодить йому.
- У повітряні лінії. Перенапруга пройде від них електромережею, розподілившись випадковим чином. Вона може поширюватися на кілька кілометрів від місця попадання до лінії.
Встановлення блискавковідводу захистить від повного розряду: частково імпульс піде в землю, а залишок розподілиться по електричній проводці без шкоди для техніки.
Комутаційна
Зв'язана з раптовою зміною стаціонарного режиму роботи у спільній локальній електромережі. Наприклад, це може статися в момент увімкнення або відключення потужного споживача або при аварійному навантаженні. Комутаційна перенапруга пов'язана з перехідним процесом: напруга стає дуже високою, а частота коливається у великих межах, аж до сотень кілогерців. Вольтаж та частота залежать від характеристик мережі та розподілу в ній навантажень по фазах. Як приклад можна навести ситуацію з відключенням трансформатора: енергія, яка знаходилася в ньому в момент вимкнення і була магнітним насиченням, може спровокувати комутаційну напругу і призвести до поломки обладнання.
Перехідна
Виникає через пошкодження та обриви в електромережах. Наприклад, при обриві нуля в трифазній мережі відбувається перекіс фаз, і частина споживачів отримує занадто високу напругу. Зазвичай це відбувається, якщо трансформатори не мають компенсаторів.
Електростатична
Може виникнути будь-якої миті у матеріалах, які зберігають електричний заряд, а також у повітрі. Розряд між таким середовищем (матеріалом) та проводкою може спричинити миттєву перенапругу та пошкодити підключену до мережі техніку. Самі електростатичні потенціали для людей не відчутні, тоді як розряди помічають все. Наприклад, після тривалої роботи за комп'ютером ви можете торкнутися батареї і «розрядитися» від неї, відчувши розряд як укол, що триває кілька наносекунд. Електростатична напруга небезпечна для чутливої електроніки в будь-яких пристроях.
Як боротися з перенапругою?
Спосібів захисту електронних приладів від стрибків напруги досить багато, а в побутових умовах найчастіше використовують такі:
- Мережний фільтр.
- Джерело безперебійного живлення.
- Стабілізатор.
- Реле контролю напруги.
Мережний фільтр
Найдоступніший варіант для захисту приладів від стрибків напруги. Використовується для малопотужної техніки — ноутбука, акустичної системи, роутера та ін. Захищає від невеликих стрибків. За сильного імпульсу не врятує, а згорить. Щоб мережевий фільтр виконував свою функцію, обов'язково має бути заземлення: усі перешкоди та перенапруга за заземлюючим провідником підуть у землю.
Важливо! Вибирайте саме мережевий фільтр, а не подовжувач з автоматичним запобіжником. У технічному паспорті повинні бути вказані такі компоненти, як запобіжник, який не пропускає струми перевантажень та КЗ, а також режекторний фільтр для захисту від перешкод, що виникають при використанні генератора, електричного двигуна та іншої потужної апаратури, що використовується біля будинку.
Джерело безперебійного живлення
ІБП встановлюють спільно з обчислювальною та комп'ютерною технікою, щоб не втратити важливі дані у разі неполадок з електроживленням. Цей пристрій захищає від таких проблем:
- стрибки напруги;
- високовольтні вкидання;
- знеструмлення мережі;
- радіочастотні та електромагнітні перешкоди.
Коли в мережі стає більше 270 В, UPS переходить в режим акумулятора: ви можете працювати ще деякий час і встигнете зберегти всі важливі файли та зміни. Підбирати безперебійник потрібно під потужність техніки, яку ви хочете захистити за допомогою.
Стабілізатор
Особливо потрібен для дорогого обладнання — холодильника, пральної машини, бойлера, кондиціонера, комп'ютера. Якщо мережеві фільтри та ДБЖ працюють на обмеження роботи мережі, коли напруга стає занадто великою, то стабілізатор нормалізує її до 220-230 В постійно. Якщо вольтаж перевищить 250-270 В (залежно від моделі та налаштувань), прилад відключить подачу електрики, а після повернення цього параметра мережі до допустимого значення автоматично відновить живлення.
Стабілізатор можна підключити до окремого споживача або встановити для всієї домашньої мережі. Аналогічно UPS, вибір залежить від потужності обладнання, яке потрібно захистити.
Реле контролю напруги
Це компактний прилад захисту від стрибків напруги, який реагує не лише на підвищені величини, а й на знижені. Його робота автоматизована: коли є відхилення від допустимого значення, реле відключає подачу електроенергії, а при відновленні нормальних параметрів із невеликою затримкою відновлює живлення.
Реле монтують у електричний щит, фіксуючи на DIN-рейці. Наразі виробники пропонують не лише базові моделі, а й пристрої з індикацією, ручним налаштуванням граничних значень, інтервалу відключення навантаження та його відновлення.
У нашому каталозі ви знайдете всі види захисту побутових ел приладів від стрибків напруги, а також блискавковідводи для багатоквартирних та приватних будинків.
Відповіді на питання, що часто ставляться
-
Чому відбувається перенапруга мережі?
Перенапруга мережі відбувається через перевантаження електричної системи, викликаної надмірним споживанням енергії або технічними збоями. А саме, через дисбаланс між електроенергією, що генерується і споживається, викликаного різними факторами, такими як аварії, обриви нульового проводу, нестабільна робота електростанцій, різкі стрибки навантаження і потрапляння блискавки.
-
Як боротися з перенапругою в мережі?
З перенапругою в мережі можна боротися за допомогою стабілізаторів напруги, реле напруги, мережевих фільтрів та пристроїв блискавкозахисту.
-
Чому може бути підвищена напруга в мережі?
Підвищена напруга в мережі може бути викликана аваріями, несправностями на електростанціях або лініях електропередач, а також обривом нульового дроту.
-
Як боротися з перепадами напруги?
Для боротьби з перепадами напруги рекомендується використовувати стабілізатори напруги або ДБЖ (джерела безперебійного живлення).