Trendy

Jak chránit svůj byt před přepětím » Informace pro elektrikáře

Přepětí způsobuje spálení žárovek, selhání domácích spotřebičů a dokonce i nouzové situace v bytovém rozvodu. Zvýšené napětí se pozoruje při fázové nerovnováze a dalších problémech na vedení. Pojďme zjistit, jak chránit elektrická zařízení bytu před přepětím.

Příčiny

Jaké jsou tedy důvody přepětí v síti?

2. Impulzní přepětí nebo tzv. napěťové rázy.

3. Kolísání způsobené rozdíly v zatížení v různých denních dobách nebo ročních obdobích.

Za zmínku stojí, že GOST 29322-2014 uvádí: „napájecí napětí by se nemělo lišit od jmenovitého napětí systému o více než ±10 %“, což pro 220 V spadá do rozsahu 198–242 V.

Fázová nerovnováha

Vzniká v důsledku úplného spálení nulového vodiče na vstupu do domu, bytu nebo z trafostanice, nebo silného zhoršení jeho kontaktu. V tomto případě jsou všichni jednofázoví spotřebiče, kterými jsou ve většině případů byty, zapojeni sériově do Ulinear.

Pak se napětí mezi nimi rozloží podle Ohmova zákona, kde odpor R je redukovaný odpor zátěže připojené v bytech. Jednoduše řečeno, tam, kde je připojeno málo zařízení a ta mají nízký výkon, bude napětí vysoké, a tam, kde jsou připojena výkonná topná tělesa, bude napětí nízké.

Mimochodem, když na vstupu shoří nulový vodič, je typický jev známý jako „dvě fáze v zásuvkách“.

Pulzní přepětí

Často se vyskytují v důsledku zapínání/vypínání výkonných elektrických spotřebičů nebo jejich skupiny. S tímto důvodem souvisí i svářečské práce, nejčastěji se to děje v soukromém sektoru, když se nějaký domácí řemeslník opět rozhodne „svařit“ bránu nebo plot.

K přepětí v napájecí síti může docházet také v důsledku špatného kontaktu na nadzemním elektrickém vedení (OPL),

V důsledku povětrnostních podmínek, jako je vítr, sněhová bouře, déšť, bouřka, může docházet také k „přeskokům“ napětí. K tomu dochází v důsledku jejich vlivu na přenosové vedení.

Sezónní nebo denní variace

V různých denních dobách dochází ke kolísání napětí v důsledku změny zátěže, například večer, když se lidé vracejí z práce, zapínají elektrické sporáky, ohřívače a další elektrické spotřebiče, proud se zvyšuje a v důsledku toho dochází k poklesům napětí, a v noci, když všichni spí a zátěž klesá, se napětí může naopak zvýšit.

V létě se může napětí zvýšit také proto, že se vypínají elektrické kotle a další zařízení. Ve městech však v létě dochází k poklesům napětí v důsledku toho, že se všude začnou spouštět klimatizace.

Jednoduše řečeno, kolísání napětí je způsobeno skutečností, že rozvodna má schopnost regulovat napětí buď přepínáním vodičů k odbočkám vinutí, nebo pomocí speciálních systémů. Aby se tedy při určitém zatížení zajistila určitá průměrná úroveň napětí, nastaví se určitá hodnota. V důsledku toho se při velkém zatížení může napětí prohýbat a při malém zatížení se naopak může zvyšovat.

Následky

V důsledku dlouhodobého zvýšeného napětí se na topných zařízeních uvolňuje velký výkon, což snižuje jejich životnost. Pokud je napětí výrazně překročeno, může dojít k selhání polovodičových a dalších elektronických součástek domácích spotřebičů – diod, tranzistorů a kondenzátorů vstupních filtrů.

Přečtěte si více

Proč jsou husy tak agresivní?

Důsledky přepětí jsou v podstatě stejné, ale amplituda impulsů v tomto případě může dosáhnout několika kilovoltů.

Je možný různý vývoj:

Spálené pojistky elektrických spotřebičů;
Porucha součástí obvodu;
Vypínání jističů;
V nejhorších případech jsou možné i požáry.

Metody ochrany

K ochraně bytu před přepětím se používají buď stabilizátory, které normalizují napětí na normální úroveň, nebo se napájení vypne, když jsou parametry sítě kritické.

V tomto ohledu lze rozlišit dva typy zařízení:

Regulace (stabilizátory nebo manuální LATRy);
Přepínání (RKN, RN, UZM atd.).

Zvažme jejich vlastnosti samostatně.

Napěťové relé

Pod názvem „napěťové relé“ na moderním trhu existuje mnoho zařízení, počínaje „bezejmennou“ Čínou až po oblíbené a uznávané modely, takže můžeme zdůraznit následující:

K dispozici je vestavěné relé pro odpojení obvodu;
Monitoruje napětí v síti;
Můžete nastavit horní a dolní limity přijatelného napájecího napětí;
Když napětí v elektrické síti překročí nebo klesne pod nastavené limity, relé se vypne a chráněný obvod se odpojí od napětí. Může se jednat buď o samostatný elektrický spotřebič, nebo o celý byt;
Nechrání před přepětím;
Chrání pouze před přepětím nebo podpětím.

V závislosti na modelu může zařízení fungovat jako relé:

Maximum;
Minimální;
Maximální a minimální napětí.

Tato funkcionalita umožňuje ochranu pouze proti přepětí nebo podpětí, což sníží počet poruch nebo vypnutí elektrické instalace. V některých případech jsou pro provoz přijatelné snížené hodnoty napájecí sítě a v některých případech platí opak (například elektromotory „nemají rády“ podpětí – točivý moment se výrazně sníží a proud se zvýší).

Podle provedení existují:

Pro instalaci na DIN lištu v elektrickém rozvaděči;
Pro připojení k zásuvce (zásuvková relé).

Podle počtu fází – jednofázové a třífázové. Při sestavování třífázového štítu lze použít i tři jednofázová napěťová relé.

Oba návrhy jsou stejně dobré – zásuvkové relé lze použít k ochraně jednoho zařízení, například instalací zařízení pro ochranu ledničky nebo skupiny zařízení, například počítače připojeného pomocí prodlužovacího kabelu.

Podívejme se na některé oblíbené modely pro montáž na DIN lištu:

RN-106 nebo RN-104 – modely se liší pouze jmenovitým proudem – 63 a 40 A. Rozsah nastavení odezvy pro Umin (minimální napětí) je od 160 do 210 V a pro Umax od 230 do 280 V. Doba, po které dojde k automatickému opětovnému přepnutí (nazývaná také APV nebo zpoždění zapnutí), je také nastavitelná – od 5 do 900 s. Zařízení má pohodlné a intuitivní ovládací prvky.

Schéma zapojení je pro podobná zařízení poměrně standardní.

RN-111M a RN-113M – jedná se o napěťové relé od stejného výrobce, které však umožňuje jeho použití v širší škále úkolů, omezit pouze maximální nebo minimální napětí, případně obě prahové hodnoty odezvy. Hlavní výhodou modelů 111 a 113 je jmenovitý proud 16, respektive 32 A, přičemž RN-113M zabírá v krytu na model více místa než 1M. Jeho další vlastnosti, stejně jako u jiných zařízení tohoto typu, jsou podobné.

Přečtěte si více

Proč má ibišek na listech skvrny?

Vezměte prosím na vědomí, že zařízení má oddělený napájecí obvod od obvodu akčního členu a výstup má relé s normálně sepnutým kontaktem, což také umožňuje implementaci většího počtu automatických ochranných obvodů.

Na příkladu RN-113M lze schéma zapojení realizovat ve dvou verzích v závislosti na plnění funkce (omezení horní, dolní nebo obou úrovní napětí). Pro RN-111M – obdobně.

Vezměte prosím na vědomí, že napěťové relé musí být instalováno v obvodu chráněném jističem (QF na schématu), protože drtivá většina modelů nemá funkci ochrany proti přetížení.

Chcete-li zvýšit výkon, který relé spíná, použijte kontaktní spouštěč, který místo zátěže připojí jeho cívku a samotnou zátěž k výkonovým kontaktům KM.

SPD a EIS

Přepěťové ochrany (SPD) se používají k ochraně nikoli před zvýšeným napětím, ale před vysokonapěťovými přepětími (pulsy). Jsou to zařízení, která při vzniku přepětí o hodnotě několika kilovoltů odvedou energii pulsu do země.

Příkladem takového zařízení je OIN – omezovač přepětí. Uvnitř je instalován varistor.

Jak již bylo zmíněno, zařízení se připojuje mezi fázi a ochranný vodič. V případě použití systému TN-C (bez uzemnění) je povolena instalace mezi fázi a nulu za strojem.

Hlavní nevýhodou uvedených zařízení je, že jsou podmíněně jednorázová. Pokud by energie vysokonapěťového impulsu byla větší než energie, kterou může varistor v OIS rozptýlit, selže.

Mějte však na paměti, že instalaci zařízení, jako je SPD, byste měli provádět pouze po konzultaci se zkušeným elektrikářem. Protože samotné zařízení může být nebezpečné, pokud je instalováno například před jističem, bude zkratový proud v případě poruchy SPD velmi vysoký a obvod bude schopen odpojit pouze nejbližší jistič, což bude velmi nepříjemné, pokud se tento jistič nachází v KTP. Nesmíme také zapomínat, že SPD může být spuštěn v důsledku přirozeného stárnutí.

UZM

Rád bych řekl pár slov o takových zařízeních, jako jsou UZM-50C a jeho analogy vyráběné společností EKM “MEANDR”, jedná se o kombinované zařízení, které zajišťuje funkce napěťového relé a ochrany před vysokonapěťovými impulzy a voltampérmetru. Zároveň výrobce doporučuje používat jej společně s plnohodnotným SPD. To je dáno nízkým výkonem varistoru. Technické vlastnosti jsou uvedeny níže:

Na těle přístroje se kromě ovládacích prvků (dvě tlačítka) nachází třímístný indikátor, který zobrazuje parametry během nastavování, stav a aktuální napětí, proud nebo spotřebu energie.

Schéma zapojení je poměrně jednoduché a je uvedeno níže.

Stabilizátor

A konečně, pro zajištění stabilního napětí v domácí síti a také pro ochranu před přepětím se používají stabilizátory napětí. Jsou to:

relé;
elektronický;
elektromechanické;
ferorezonanční;
střídač

Nejlevnější variantou je relé a nejdražší je střídač. Za zmínku stojí, že ferorezonanční zařízení se dnes používají jen zřídka. V SSSR se používala k napájení televizorů. Jedním z oblíbených výrobců je domácí „RESANTA“, jejíž příklad produktů vidíte níže.

Reléové, elektronické a elektromechanické stabilizátory jsou konstruovány na bázi autotransformátoru, jediný rozdíl spočívá ve způsobu přepínání odboček z jeho vinutí. Přepínání lze provést pomocí:

relé;
servopohon a pohyblivý kartáč (elektromechanický);
tyristory (elektronické)

Přečtěte si více

Pokles napětí je nejvýznamnějším problémem s kvalitou energie

Jejich princip fungování a typy jsme podrobněji prozkoumali v článku – Stabilizátory síťového napětí 220V

Stručně řečeno, stabilizátor síťového napětí je zařízení, které udržuje stejné výstupní napětí při změně vstupního napětí, a to v mezích stanovených konstrukcí. Nastavení je plynulé (servopohony) a s daným krokem (relé nebo elektronické).

Co se týče výkonu, tato zařízení mohou být buď nízkopříkonová – 500 W, pro napájení jednotlivých zařízení, nebo schopná chránit celý byt – s výkonem více než 10 kW. Podle počtu fází – jednofázová a třífázová. Na fotografii níže můžete vidět třífázový model „RESANTA ASN-15000/3-EM“ s výkonem 15 kW.

Závěr

Návštěvníci se často ptají „co je lepší, stabilizátor nebo napěťové relé?“ Na tuto otázku nelze jednoznačně odpovědět, protože se jedná o různá zařízení. Pokud ale nainstalujete napěťové relé před stabilizátor, ochráníte nejen elektrickou síť vašeho domu, ale i samotný drahý stabilizátor. Stabilizátory i napěťová relé do zásuvek lze přitom použít k ochraně jednotlivých elektrických spotřebičů i těchto zařízení v párech.