Перенапряжение в сети - причины и способы устранения

Перенапряжение в электрической сети опасно поломкой техники — бытовой, компьютерной, телевизионной. Оно может привести к возгоранию электропроводки — это особенно актуально для домов старого жилого фонда, дач. Плохие контакты и оплавленная от перегрева изоляция в конечном итоге могут привести к пожару. Именно поэтому для защиты от перенапряжения в сети придуманы стабилизаторы, сетевые фильтры, молниезащита и другое оборудование.

Причины перенапряжения

Распространенные причины сильного скачка:

• разряды молнии;
• аварии на подстанциях, при которых на сторону низкого напряжения попадает высокое — вплоть до 6000-10000 В;
• обрыв нулевого провода или его отгорание на подстанции, в результате чего происходит перекос фаз: где-то напряжение увеличивается до 380 В, а где-то падает до 40 В.

Другие причины перенапряжения зависят от типа объекта, где оно произошло: многоквартирное здание или дом в частном секторе.

Многоквартирное здание

Наиболее частой причиной перенапряжения в многоквартирных домах является обрыв нуля или его отгорание в этажных и подъездных распределительных щитах. К этому обычно приводит некачественный планового-предупредительный ремонт (ППР). Он должен выполняться по графику несколько раз в год и предусматривает:

• обход электроустановок;
• очистку от пыли;
• поджимку контактов — особенно нужна для защиты от обрыва нулевого провода;
• замену неисправных автоматов, патронов и пр.

Если ППР выполняется только на бумаге, а по факту работ нет, как и контроля обрыва нуля, его возникновение неизбежно.

Другая причина, почему бывает перенапряжение в сети многоквартирного здания — это возросшая нагрузка. Проблема характерна старому жилому фонду, в котором электропроводка не была рассчитана на то, что со временем появится новая бытовая техника и увеличится потребление.

Собираясь на работу утром и возвращаясь вечером, вы и ваши соседи используете мощную технику — бойлеры, климатические системы, электропечи, стиральные машины и т.д.

Под большой нагрузкой проводка разогревается (материал проводов расширяется), а когда все уходят по делам или ложаться спать, она остывает (материал охлаждается). Повторение цикла день за днем постепенно приводит к расшатыванию контактов. В результате возможен обрыв нулевого провода в розетке или в электрощите, а также его попадание на фазу, которое уже называется коротким замыканием.

Еще один фактор — постоянно повышенное напряжение. ПУЭ и другие нормативные документы устанавливают, что отвечать за качество электричества должна электроснабжающая компания. По нормативам в бытовой электросети должно быть 230 В +/- 5%. Но это не значит, что 253 В — это норма. Такое допустимо только для частного дома, который первым запитан от трансформатора.

А для квартир это не подходит. Если замечено, что напряжение постоянно на верхней границы нормы, лучше обратиться в ответственную за это компанию для выяснения причин и предупреждения перенапряжения.

Частный сектор

Чаще всего перенапряжение в сети связано с обрывом нуля в частном доме на вводном устройстве. Такая аварийная ситуация может произойти также на опоре ЛЭП или трансформаторной подстанции, от которых запитан дом. Как правило, это связано с обрывом проводов из-за шквального ветра или с некорректно выполненными техническими работами.

Еще одна причина, характерная частному сектору, это неравномерное распределение напряжения. Когда один ваш сосед использует мощную циркулярную пилу, а другой в это время включил сварочный аппарат или станок, у вас сеть может «просесть» до 140-180 В. Однако стоит соседям выключить свое оборудование, как в вашем доме кратковременно возникнет перенапряжение. Это негативно влияет на бытовые приборы, особенно на компрессоры в холодильниках.

Какие виды перенапряжения бывают?

Перенапряжение делят на виды исходя из факторов, спровоцировавших его:

• Атмосферное.
• Коммутационное.
• Переходное.
• Электростатическое.

У каждого из них свои причины, а также степень опасности.

Атмосферное

Вызванное природным явлением — мощным грозовым разрядом. Такое импульсное перенапряжение считается наиболее опасным, поскольку за микро доли секунды может возрастать до десятков тысяч вольт. Последствия зависят от того, куда ударит молния:

• В незащищенное здание. Ток пройдет на землю через все конструкции и материалы, которые его могут проводить. При этом будет вызван разрушающий тепловой эффект, термический пробой и механическое разрушение этих элементов.
• Возле здания. Ток уходит в землю, но его часть, близкая к постройке, может подняться к электрическим приборам и вывести их из строя.
• Возле воздушных линий. В распределительной системе ток вызовет перенапряжение из-за электромагнитной индукции. Сильный импульс пройдет по линиям в дом к электрооборудованию и повредит его.
• В воздушные линии. Перенапряжение пройдет от них по электросети, распределившись случайным образом. Оно может распространяться на несколько километров от места попадания в линию.

Установка молниеотвода защитит от полного разряда: частично импульс уйдет в землю, а остаток распределится по электрической проводке без вреда для техники.

Коммутационное

Связано с внезапным изменением стационарного режима работы в общей локальной электросети. Например, это может случиться в момент включения или отключения мощного потребителя или при аварийной перегрузке. Коммутационное перенапряжение связано с переходным процессом: напряжение становится очень высоким, а частота колеблется в больших пределах, вплоть до сотен килогерц.

Вольтаж и частота зависят от характеристик сети и распределения в ней нагрузок по фазам. В качестве примера можно привести ситуацию с отключением трансформатора: энергия, которая находилась в нем в момент выключения и представляла собой магнитное насыщение, может спровоцировать коммутационное напряжение и привести к поломке оборудования.

Переходное

Возникает из-за повреждений и обрывов в электросетях. Например, при обрыве нуля в трехфазной сети происходит перекос фаз, и часть потребителей получает слишком высокое напряжение. Обычно это происходит, если трансформаторы не оснащены компенсаторами.

Электростатическое

Может возникнуть в любой момент в материалах, которые сохраняют электрический заряд, а также в воздухе. Разряд между такой средой (материалом) и проводкой может вызвать моментальное перенапряжение и повредить подключенную к сети технику. Сами электростатические потенциалы для людей не ощутимы, в то время как разряды замечают все.

После длительной работы за компьютером вы можете прикоснуться к батарее и «разрядиться» об нее, ощутив разряд как укол, длящийся несколько наносекунд. Электростатическое напряжение опасно для чувствительной электроники в любых устройствах.

Защита от перенапряжения сети?

Способов защиты электронных приборов от скачков напряжения довольно много, а в бытовых условиях чаще всего используют такие:

• Сетевой фильтр.
• Источник бесперебойного питания.
• Стабилизатор.
• Реле контроля напряжения.

Сетевой фильтр

Самый доступный вариант для защиты приборов от скачков напряжения. Используется для маломощной техники — ноутбука, акустической системы, роутера и пр. Защищает от небольших скачков. При сильном импульсе не спасет, а сгорит. Чтобы сетевой фильтр выполнял свою функцию, обязательно должно быть заземление: все помехи и перенапряжение по заземляющему проводнику уйдут в землю.

Важно! Выбирайте именно сетевой фильтр, а не удлинитель с автоматическим предохранителем. В техническом паспорте должны быть указаны такие компоненты, как предохранитель, который не пропускает токи перегрузок и КЗ, а также режекторный фильтр для защиты от помех, возникающих при использовании генератора, электрического двигателя и другой мощной аппаратуры, используемой возле дома.

Источник бесперебойного питания

ИБП устанавливают совместно с вычислительной и компьютерной техникой, чтобы не потерять важные данные в случае неполадок с электропитанием. Это устройство защищает от таких проблем:

• скачки напряжения;
• высоковольтные вбросы;
• обесточивание сети;
• радиочастотные и электромагнитные помехи.

Когда в сети становится больше 270 В, UPS переходит в режим аккумулятора: вы можете работать еще некоторое время и успеете сохранить все важные файлы и изменения. Подбирать бесперебойник нужно под мощность техники, которую вы хотите защитить с его помощью.

Стабилизатор

Особенно нужен для дорогостоящего оборудования — котла, холодильника, стиральной машины, бойлера, кондиционера, компьютера. Если сетевые фильтры и ИБП работают на ограничение работы сети, когда напряжение становится слишком большим, то стабилизатор нормализует его до 220-230 В постоянно. Если вольтаж превысит 250-270 В (в зависимости от модели и настроек), то прибор отключит подачу электричества, а после возвращения этого параметра сети к допустимому значению автоматически возобновит питание.

Стабилизатор можно подключить к отдельному потребителю или установить для всей домашней сети. Аналогично UPS, выбор зависит от мощности оборудования, которое нужно защитить.

Реле контроля напряжения

Это компактный прибор защиты от скачков напряжения, который реагирует не только на повышенные величины, но и на пониженные. Его работа автоматизирована: когда есть отклонение от допустимого значения, реле отключает подачу электроэнергии, а при возобновлении нормальных параметров с небольшой задержкой восстанавливает питание.

Реле монтируют в электрический щит, фиксируя на DIN-рейке. Сейчас производители предлагают не только базовые модели, но и устройства с индикацией, ручной настройкой граничных значений, интервала отключения нагрузки и ее возобновления.

В нашем каталоге вы найдете все виды защиты бытовых эл приборов от скачков напряжения, а также молниеотводы для многоквартирных и частных домов.

Ответы на часто задаваемые вопросы

Почему происходит перенапряжение в сети?

Перенапряжение сети происходит из-за перегрузки электрической системы, вызванной чрезмерным потреблением энергии или техническими сбоями. А именно, из-за дисбаланса между генерируемой и потребляемой электроэнергией, вызванного различными факторами, такими как аварии, обрывы нулевого провода, нестабильная работа электростанций, резкие скачки нагрузки и попадание молнии.

Как бороться с перенапряжением в сети?

С перенапряжением в сети можно бороться с помощью стабилизаторов напряжения, реле напряжения, сетевых фильтров и устройств молниезащиты.

Почему может быть повышенное напряжение в сети?

Повышенное напряжение в сети может быть вызвано авариями, неисправностями на электростанциях или линиях электропередач, а также обрывом нулевого провода.

Как бороться с перепадами напряжения?

Для борьбы с перепадами напряжения рекомендуется использовать стабилизаторы напряжения или ИБП (источники бесперебойного питания).