Главная Веранда

Способ защиты электронных приборов от скачков напряжения. Защита от скачков напряжения или как уберечь бытовую технику от перепадов тока в электрической сети. Как защитить технику от перенапряжений

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.

Все прекрасно знают, что в доме или офисе есть электрощит, через который бытовые приборы получают электропитание. Однако чаще всего оборудование на подстанциях старое, да и проводка в доме может быть не новой, поэтому бытовые электрические сети не рассчитаны на постоянно возрастающие мощности приборов в помещении.

Вся техника в вашем доме рассчитана на работу от сети 220-230В. Но в реальности напряжение в сети может "гулять" в диапазоне 140-290В. И каждый скачок, то есть повышенное или пониженное напряжение представляет собой опасность для вашей бытовой техники, которая может просто сгореть. Поэтому - это почти обязательный элемент любой домашней сети. Но чаще всего люди об этом не задумываются, а когда случается скачок напряжения, то техника просто сгорает. А по гарантии сгоревшие приборы в результате скачка напряжения не ремонтируют, ведь гарантийное обслуживание возможно только в том случае, если прибор был эксплуатирован в соответствии с техническими требованиями (напряжение 220В).

Спасут ли пробки или автоматы?

Если у вас в щите до сих пор используются пробки, то смените их как можно скорее. Как минимум, нужно устанавливать автоматы, которые могут спасти проводку от превышения силы тока в сети. Именно силы тока. К сожалению, большинство автоматов не могут обеспечить для дома защиту от скачков напряжения 220В. Обратите внимание, что на автоматах обычно пишут: 25А или 40А. Это значит, что автомат, рассчитанный на 25А (а именно такие чаще всего используются в квартирных щитках), автоматически обрубит сеть при достижении силы тока в сети 25 Ампер. Однако напряжение, допустим, в 380В он свободно пропустит. Он пропустит и более высокое напряжение, и лишь когда сила тока достигнет отметки в 25А, то автомат отрубит подачу электричества. К тому времени бытовые приборы в доме уже сгорят.

Способы защиты от скачков напряжения 220В для дома

Один из вариантов защиты - специальное устройство от скачков в виде сетевого фильтра. Это наиболее дешевый прибор, который является предохранителем, он просто сгорает при скачке напряжения, но при этом спасает и проводку, и бытовую технику в доме. Однако в случае понижения напряжения такое устройство от скачков напряжения не срабатывает вообще. Пониженное напряжение тоже вредно для бытовой техники.

Поэтому уместно использовать стабилизаторы напряжения для дома, которые сегодня представляют собой наиболее эффективные средства защиты. Это многоуровневые системы защиты приборов, и они исправляют перепады в течение лет.

Что такое стабилизаторы напряжения?

Это устройства, которые поддерживают напряжение в доме постоянным и неизменным. При этом входное напряжение (до стабилизатора) может "прыгать" от низкого значения к высокому. Помехи, импульсы в сети и перепады бытовая техника в доме вообще не ощущает из-за того, что стабилизатор "фильтрует" все эти помехи.

Эти устройства могут использовать в бытовых и промышленных электросетях с напряжением 220 и 380В. Благодаря этому устройству жильцы и компании-производители могут экономить деньги на замене оборудования или запчастей для него, которые пришли в негодность из-за перепада напряжения. Один аварийный скачок - и стабилизатор аварийно отключает сеть от внешнего источника, который является ненадежным. Как только напряжение стабилизируется, устройство снова подает его во внутреннюю сеть.

Установка защиты

Если у вас есть хотя бы небольшой опыт работы с электрооборудованием, то вы сможете сделать установку защиты от скачков напряжения 220В для дома самостоятельно. Процесс выглядит следующим образом:

Открывайте клеммную коробку для доступа к монтажным винтам.
Вдевайте кабель через резиновые манжеты колодки, закрепите второй кабель винтами. Обратите внимание на схему, прилагающуюся к стабилизатору. Подключение проводов должно быть осуществлено по этой схеме.
Плотно зажимайте винты. Контакт на клеммнике должен быть качественный. Это очень важно. Если контакт будет плохим или площадь соприкосновения небольшой, то это не позволит снять с прибора полную мощность. Так стабилизатор будет работать некорректно. И вообще, время от времени нужно заглядывать и подтягивать винты подключения.
Подключите провода и закройке коробку.
Включайте вводной автомат.
Переключите выключатель из положения "Сеть" в положение "Вкл.".

Как вы поняли, нет ничего сложного в установке стабилизатора напряжения. Это чрезвычайно простой процесс, который не займет много времени. Для его установки не нужные никакие разрешения или документы.

Рейтинг моделей

На российском и европейском рынках продаются абсолютно разные приборы. Например, ZUBR и подобные вещи в Европе вообще отсутствуют. Производители даже не выпускают реле напряжения, т. к. там они попросту не нужны. Из-за высокого качества оборудования на подстанциях можно вообще исключить кошмар, называемый "обрывом нейтрали". В России и Украине это возможно.

Начнем обзор с популярной модели.

Реле ZUBR

Это довольно популярная модель украинского производства, которая ожидаемо в Украине пользуется большим спросом, но и в России ее также можно найти. Производитель дает 5 лет гарантии на этот прибор. Судя по отзывам, реле напряжения ZUBR с индексом 25D, рассчитаны на 25А, хорошо справляются со своей задачей и достаточно точно поддерживают стабильное напряжение в сети. Есть модели и на более нагруженные сети, но популярные бытовые варианты имеют индекс 25 и 25T (с лучшей термозащитой). Одним из преимуществ является низкая цена. На российском рынке стоимость варьируется в пределах 1 300-1 700 рублей.

Модуль АЗМ-40А от компании "Ресанта"

"Ресанта" - это китайский производитель, который на российском рынке стал весьма популярным. Его дешевая продукция пользуется спросом, в частности, модуль АЗМ-40А.

Цена в районе 500 рублей.
Отсутствие любых органов управления. Из-за отсутствия каких-либо "крутилок" реле нельзя настроить на неправильную работу. Хотя это предполагает и некоторые недостатки.

Широкий диапазон напряжений. По спецификации данный модуль работает в диапазоне 170-265В и не отключает подачу электричества, если напряжение находится в этих пределах. А эти границы тоже могут негативно повлиять на технику. И ведь регуляторов здесь тоже нет, так что воздействовать на работу прибора никак не получится.
Низкое быстродействие. Устройство прекращает подачу напряжения в течение 1-6 секунд. Сложно понять, почему такой сильный разброс. Если реле не срабатывает за 1 секунду, то вся техника в доме успеет погореть.
Небольшое время задержки перед включением. Если напряжение "просядет", и реле сработает, то оно подаст напряжение после 2-3 минут, а этого мало. Конечно, для бытовой техники это не принципиально, но только не для холодильника. Для холодильников задержка перед включением должна составлять, как минимум, 5 минут.
Габариты. Прибор большой и неуклюжий, занимает много места, но это мелочи.

Это дешевый бюджетный прибор, который может обеспечить защиту от скачков напряжения 220В для дома, хотя далеко не самую надежную.

РН-111М от "Новатек-электро"

Производитель "Новатек" внушает доверие. Это серьезная компания, которая делает хорошее оборудование, в том числе и реле напряжения. Модель РН-111М имеет определенные преимущества:

Очень высокое быстродействие (0,2 с). По сравнению с диапазоном времени срабатывания предыдущего реле (1-6 секунд), РН-111М отключает питание молниеносно.
Широкий диапазон для регулировки нижнего и верхнего пределов напряжения. Также можно задать время повторного включения.
Цифровой индикатор, отображающий режим работы и значения.

Недостаток - нагрузочная способность составляет всего 16А, что очень мало для квартиры. Поэтому рекомендуется дополнительно использовать контактор и автомат для защиты реле. В результате это выльется в дополнительные траты, и вся конструкция обойдется в 2 500 рублей. Также у этой компании есть модель РН 113 с нагрузочной способностью 32А. Однако цена там гораздо выше, и 2 500 рублями не обойтись. Но, учитывая преимущества такого модуля, можно и переплатить немного денег. Реле РН 113 от "Новатек" можете смело покупать. Это в том случае, если не удалось найти модель ниже. Также рекомендуем обратить внимание на автоматы защиты Volt Control от данной компании, которые тоже могут похвастаться надежностью, возможностью регулировки диапазонов напряжения и быстрым срабатыванием.

Устройство контроля напряжения УЗМ-51М от компании "Меандр"

Питерская компания "Меандр" делает промышленную автоматику, которая сегодня является одной из наиболее эффективных и надежных.

Достоинства:

Очень широкий диапазон регулировки нижнего (160В) и верхнего значений (280В).
Очень короткое время срабатывания - всего 0,02 секунды. Ни один из предметов бытовой техники не успеет почувствовать на себе скачок напряжения.
Нагрузочная способность составляет 63А. Этого достаточно для огромной квартиры с самой мощной бытовой техникой.
Дополнительная варисторная защита от импульсных перенапряжений, которая "съедает" импульсы с энергией не более 200 Дж.
Небольшие габариты и отсутствие необходимости покупать дополнительные элементы.
Цена. Стоимость на рынке такой защиты от перепадов напряжения в районе 2 000 рублей.

Если найдете это устройство, можете смело его покупать. Но ограничиваться им не стоит. Есть и другие интересные предложения.

Реле Tessla D25 и D25T

Оба модуля обойдутся всего в 1 000 рублей, а может даже дешевле. Они рассчитаны на силу тока 25А и мощность сети 5,5 кВт. Верхний предел напряжения регулируется - от 240 до 270В, нижний - от 120 до 190В. Реле напряжения Tessla с приставкой T отличается термозащитой, поэтому обойдется немного дороже. Оба модуля популярны в Украине, но в России также продаются.

Продолжать этот список можно очень долго. Однако этих моделей будет достаточно. Все они присутствуют на рынке и крайне просты в установке.

Источники бесперебойного питания

Эти устройства представляют собой аккумуляторы, которые сначала накапливают энергию, а затем отдают ее, если напряжение пропадает. Современный ИБП может выполнять защитные функции от перегрузок сети и уберечь технику, стабилизируя силу тока.

Чаще всего подобные приборы используются в офисах, но в квартирах им тоже есть место. Однако самый дешевый ИБП не способен защитить проводку и технику в доме. В случае скачка напряжения он сгорит, равно как и другая бытовая электроника. Однако можно выбрать надежный ИБП с защитой от перегрузок и большой емкостью. В результате при скачке напряжения предметы бытовой техники не только не почувствуют скачка напряжения, но даже и не отключатся, т. к. будут получать стабильное и ровное питание от ИБП.

Что лучше: ИБП или стабилизатор?

Стабилизаторы - это специальные использовать которые надежнее всего. Их единственное предназначение - защита проводки сети и бытовой техники. Аккумуляторы имеют несколько другое предназначение - они обеспечивают питанием бытовую технику (обычно компьютеры или бойлеры) некоторое время, что позволяет, например, отключить компьютер безопасно и сохранить данные.

Также стабилизаторы намного дешевле, ведь в них нет дорогих аккумуляторов энергии, которые обязательно есть в ИБП. Ну, и главное - дешевые ИБП не защищают технику от повышения напряжения, однако срабатывают при его понижении. В идеале нужно использовать надежный стабилизатор совместно с источником бесперебойного питания. Первый отключит подачу напряжения в сеть квартиры, а второй будет снабжать всю технику в доме до тех пор, пока напряжение не стабилизируется. Однако для снабжения всей техники необходимо очень мощный ИПБ, либо модели небольшой мощности для каждого элемента бытовой техники отдельно. Но чаще всего ИПБ применяют для компьютеров и электрических и газовых бойлеров. Последние могут использоваться для обеспечения обогрева дома, и их автоматика не работает в случае прекращения электропитания. Поэтому очень важно использовать в домах, где часто отключают свет либо скачет напряжение. В последнем случае необходимо устанавливать и стабилизатор. И вообще, эти два прибора в идеале должны работать в паре.

Используйте только качественное оборудование и не покупайте дешевые китайские стабилизаторы, которые не смогут обеспечить безопасность всей вашей бытовой техники в случае перепадов напряжения. Примеры хороших модулей приведены в этой статье.

Электрическая энергия – неотъемлемая составляющая быта современных людей, где бы они ни проживали – в городе или сельской местности. Трудно представить себе квартиру или дом, где нет ни одного бытового прибора, а для освещения пользуются свечками или лучинами. Однако вся бытовая техника, как и элементы освещения, питание к которым поступает по домашней линии, подвергается опасности, связанной с нестабильностью напряжения. Превышение этим показателем допустимых пределов влечет серьезные проблемы, вплоть до поломки дорогостоящей аппаратуры и выхода линии из строя. Уберечь проводку и приборы поможет защита от скачков напряжения 220В для дома. В этом материале мы расскажем о том, как защититьсвоими рукамитехнику от скачковнапряжения в квартире или в частном доме.

В чем причины перепадов напряжения в сети?

Система электроснабжения в нашем государстве далеко не совершенна. Из-за этого положенная величина напряжения 220В, с расчетом на которую изготавливают всю бытовую технику, выдерживается далеко не всегда. В зависимости от того, какая нагрузка в конкретный момент приходится на сеть, напряжение в ней может колебаться в значительных пределах.

Скачки напряжения в наших сетях не являются редкостью из-за того, что подавляющее большинство всех элементов энергоснабжающей системы разрабатывалось несколько десятилетий назад и не рассчитывалось на современную нагрузку. Ведь практически в любой современной квартире имеется множество домашних энергопотребителей. Конечно, это делает проживание более комфортным, но вместе с тем значительно увеличивает потребление электричества. Линия далеко не всегда может справиться с такими нагрузками, следствием чего становятся частые перепады напряжения.

Один из способов защиты от перенапряжения сети на видео:

Надеяться на то, что вскоре старая система будет полностью переделана с учетом современных требований, не стоит. Поэтому защита от скачков напряжения электролинии и подключенных к ней аппаратов – это та задача, при решении которой хозяевам приходится думать собственной головой и работать своими руками.

Теперь поговорим о причинах, из-за которых возникают скачки напряжения, более подробно. Обычно изменения разности потенциалов происходят без резких бросков, и современная техника, рассчитанная на работу в пределах от 198 до 242В, способна справиться с ними без ущерба для себя.

Речь пойдет о тех случаях, когда напряжение в течение долей секунды повышается в разы, а затем столь же быстро снижается. Это и есть то явление, которое называется – скачок напряжения. Вот каковы причины, по которым оно чаще всего происходит:

Одновременное включение (или, наоборот, отключение) нескольких приборов.
Обрыв нулевого проводника.
Удар молнии в линию электропередачи.
Разрыв жил внутри провода из-за падения на ЛЭП дерева
Неправильное подключение кабелей в общем электрощите.

Как видим, скачок напряжения может произойти по разным причинам. Предугадать, когда он произойдет, попросту нереально, а значит, подумать о защите от перепадов напряжения следует заблаговременно.

Пример монтажа реле напряжения на видео:

Как защитить технику от перенапряжений?

Конечно, оптимальный вариант защиты от повышенного напряжения домашней сети и включенных в нее приборов – это полная реконструкция системы энергоснабжения с последующим ее обслуживанием опытными специалистами. Но если целиком заменить проводку в частном доме еще можно, то в многоквартирных зданиях это нереально. Практика показывает, что несколько десятков жильцов практически никогда не смогут договориться о совместной оплате подобных работ.

Вряд ли будут этим заниматься и управляющие компании. А менять электропроводку в отдельно взятой квартире бесполезно – скачки напряжения от этого никуда не денутся, поскольку возникают они, как правило, из-за общего оборудования.

Что делать, чтобы скачки напряжения не стали причиной серьезного ущерба? Не ждать же, пока у коммунальщиков и всех соседей по дому возникнет желание заменить общую электропроводку в здании? Ответ один – подобрать надежное устройство для защиты домашней сети от скачков напряжения.

Сегодня используются следующие приборы, повышающие безопасность домашней аппаратуры и позволяющие свести к минимуму вероятность ее повреждения из-за перенапряжений:

Реле контроля напряжения (РКН).
Датчик повышенного напряжения (ДПН).
Стабилизатор.

Отдельно следует назвать источники бесперебойного питания. Они близки к перечисленным устройствам, но назвать их полноценными аппаратами для защиты линии от перепадов разности потенциалов нельзя. Более подробно о них расскажем ниже.

Когда скачки напряжения в квартире случаются нечасто и в постоянной защите от них нужды не имеется, достаточно подключить к сети специальное реле.

Что представляет собой этот элемент? РКН – это небольшой прибор, задача которого состоит в отключении цепи при перепаде разности потенциалов и возобновлении подачи электричества после того, как сетевые параметры придут в норму. Само по себе реле никак не влияет на величину и стабильность напряжения, а только фиксирует данные. Эти устройства бывают двух типов:

Общий блок, который устанавливается в распределительном щите и защищает от перенапряжения всю квартиру.
Устройство, по внешнему виду напоминающее удлинитель с гнездами электророзеток, в которые включаются отдельные приборы.

Наглядно перо принцип работы реле напряжения на видео:

Приобретая реле, важно не ошибиться в расчете его мощности. Она должна несколько превышать суммарную мощность подключенных к устройству приборов. Индивидуальные РКН, которые включаются в общую сеть, подобрать несложно – надо просто купить элемент с нужным количеством розеток.

Эти устройства удобны, имеют невысокую стоимость, но пользоваться ими имеет смысл лишь тогда, когда сеть стабильна. Если же скачки напряжения в ней происходят постоянно, такой вариант не подойдет – ведь мало кому из хозяев понравится непрерывное включение-отключение всей сети или отдельных приборов.

Датчик перепадов напряжения

Этот датчик, как и РКН, фиксирует информацию о величине разности потенциалов, отключая сеть при перенапряжениях. Однако функционирует он по другому принципу. Такой прибор нужно устанавливать в сеть вместе с устройством защитного отключения. Когда аппарат обнаружит нарушение сетевых параметров, он вызовет утечку тока, обнаружив которую, автомат защиты (УЗО) обесточит сеть.

В тех линиях, которым нужна постоянная защита от перепадов напряжения, необходимо устанавливать стабилизатор сети. Эти устройства, будучи включенными в линию, вне зависимости от подающейся на них разности потенциалов, на выходе нормализуют параметры до нужной величины. Поэтому, если скачки напряжения в вашей домашней сети происходят часто, стабилизатор будет для вас оптимальным решением.

Эти приборы подразделяются по принципу действия. Разберемся, какой из них подойдет для различных случаев:

Релейные. Такие аппараты имеют достаточно низкую цену и небольшую мощность. Впрочем, для защиты бытовой аппаратуры они вполне подойдут.
Сервоприводные (электромеханические). По своим характеристикам такие приборы мало чем отличаются от релейных, но при этом стоят дороже.

Электронные. Эти стабилизаторы собраны на базе тиристоров или симисторов. Они имеют достаточно высокую мощность, точны, долговечны, отличаются хорошим быстродействием и почти всегда гарантируют надежную защиту от перенапряжений. Цена их, естественно, довольно высока.
Электронные двойного преобразования. Эти устройства самые дорогие из всех перечисленных, но при этом они обладают наилучшими техническими параметрами и позволяют обеспечить максимальную защиту линии и приборов.

Стабилизаторы бывают однофазными, предназначенными для подключения к домашней линии, и трехфазными, которые устанавливаются в сети крупных объектов. Они также могут быть переносными или стационарными.

Наглядно про стабилизаторы на видео:

Выбирая для себя такой аппарат, предварительно следует рассчитать суммарную мощность энергопотребителей, которые будут к нему подключены, и предельные значения сетевого напряжения. Рекомендуем в этом деле прибегнуть к помощи специалистов – они помогут не запутаться в технических тонкостях и подобрать наилучший вариант для конкретной линии по характеристикам и стоимости.

Источники бесперебойного питания

Теперь поговорим об этих, ранее упомянутых нами, устройствах. Иногда неопытные пользователи путают их со стабилизаторами напряжения, но это совсем не так. Основная задача ИБП – при внезапном отключении электроэнергии обеспечить подсоединенные устройства питанием в течение определенного времени, что позволит плавно завершить работу на них, сохранив имеющуюся информацию. Резерв электроэнергии дают встроенные в аппарат аккумуляторы. Как правило, бесперебойники используются вместе с компьютерами.

В некоторых ИБП, например, с интерактивной схемой или режимом двойного преобразования, имеются встроенные стабилизаторы, которые способны нивелировать небольшие перепады разности потенциалов, но при этом цена их очень высока, и для общей защиты сети они подходят плохо. Поэтому полноценной заменой стабилизатору их считать нельзя. Но для защиты ПК при внезапных отключениях электричества такие аппараты поистине незаменимы.

Заключение

В этой статье мы разобрались, для чего нужна защита от скачков сетевого напряжения 220В для дома и с помощью каких устройств можно ее обеспечить. Как читатели могли убедиться, надежнее всего убережет бытовую технику от перенапряжений мощный и дорогой стабилизатор.

Однако это не значит, что ничем другим проблему перепадов разности потенциалов не решить. Во многих случаях подойдут и другие перечисленные приборы. Все зависит от параметров сети и ее стабильности.

Скачки и перепады напряжения в наших электросетях, к сожалению, не редкость. На предприятиях для защиты от таких сюрпризов установлены специальные устройства, а вот в распределительных щитах жилых квартир и домов их нет. И в обязанности служб ЖКХ установка таких приборов не входит.

Чем опасны «перепады настроения» в сети?

Потеря данных в компьютерах от сбоя в работе электроники.
Перегорает домашняя бытовая техника.
Возгорание электропроводки и, как следствие, пожар.

Согласно российского ГОСТа допустимое отклонение напряжения должно быть в пределах ±10% от номинального, т.е. в обычной бытовой розетке оно должно быть от 198 до 242 Вольт. Во время скачков напряжение в сети может колебаться от 35 до 400 вольт и выше.

Нужно знать, что опасно не только чрезмерное повышение напряжения, но и его значительное понижение.

При повышенном напряжении (броски) блоки питания, особенно импортной техники, либо сразу сгорают от перегрузки, либо на годы уменьшают ресурс своей работоспособности.

Пониженное напряжение (просадки) менее опасно, тем не менее, оно тоже может привести к выходу из строя, например, компрессора холодильника, блока питания бытовой техники и т.д.

Причин бросков напряжения несколько:

Грозовые разряды (молнии) вблизи линии электропередач. Поэтому во время грозы нужно обязательно выключать из сети всю бытовую технику.
Аварии на высоковольтных сетях и подстанциях, когда высокое напряжение (6 или 10 тысяч Вольт) попадает на сторону низкого напряжения.
Обрыв (отгорание) нулевого провода в электрошкафу или на подстанции - самая распространенная причина. Отгореть провод может в том случае, если он ненадежно или неправильно присоединен. В случае его обрыва (отгорания), происходит так называемый «перекос фаз», когда в части квартир напряжение поднимается до 380 В и выше, а у кого-то снижается до 25-40 В.

Чтобы уберечь бытовую технику от преждевременной гибели, а дом от пожара необходимо приобрести и установить специальные аппараты защиты.

Да, это дополнительные траты, но они того стоят. Ведь даже если удастся отремонтировать вышедшие из строя компьютер, холодильник, телевизор или стиральную машину - головная боль, потеря времени и денежные расходы пострадавшим все равно обеспечены.

В настоящее время технических устройств для защиты от перепадов напряжения достаточно много. И не все они равноценны, как по цене, так и по качеству. Кроме того, к сожалению, на защитные устройства этого класса пока не существует единого государственного стандарта. То есть, нет норм, устанавливающих, при каком значении напряжения следует отключать нагрузку, какова при этом должна быть задержка по времени и прочее. Ввиду отсутствия общего стандарта сертификация таких приборов происходит при технических условиях, определяемых самими производителями и за их счет. А это затрудняет сравнение подобных устройств друг с другом.

Рассмотрим наиболее проверенные и распространенные устройства защиты от бросков напряжения.

Это самый доступный вариант защиты, но только для одного отдельно расположенного электроприбора. В народе это устройство приобрело название «пилот», благодаря названию марки одного из сетевых фильтров.

Сетевой фильтр защищает только маломощное оборудование (компьютер, аудио или видеосистема) и только от небольших перепадов напряжения. От значительных бросков он не спасет, в лучшем случае перегорит сам.

А точнее перегорит встроенный в него варистор – электронный элемент, который при кратковременном скачке напряжения рассеивает энергию скачка в виде тепла.

Второй важный элемент сетевого фильтра – режектор. Он защищает от высокочастотных помех, создаваемых работающими электродвигателями, генераторами и сварочными аппаратами вблизи вашего дома.

Третий элемент - плавкая вставка (предохранитель) - защищает от коротких замыканий.

Но все эти элементы встроены только в настоящие сетевые фильтры, а не в «удлинители», в которых нет никаких защищающих элементов, но которые вам с радостью продадут, если вы не знаете разницы. Поэтому, чтобы не ошибиться, перед покупкой следует изучить технический паспорт - там должны быть указаны все защитные системы той или иной модели.

Для любого, даже самого дорогого, сетевого фильтра обязательно наличие качественного грамотно сделанного заземления.

Потому что все импульсные помехи, перенапряжения фильтр сбрасывает на землю именно через заземляющий проводник.

Без наличия физического заземления фильтр превращается в обычный удлинитель.

Это идеальный вариант для тех, кто использует дорогостоящую аппаратуру. В отличие от сетевых фильтров и ИБП, если напряжение в сети колеблется в пределах допустимого, стабилизатор не отключает подачу энергии, а нормализует напряжение ровно до 220 В. А вот если напряжение повыситься до 250 В и более, отключит подачу электроэнергии от сети. После того, как работа электросети нормализуется, стабилизатор автоматически подключит питание.

Стабилизатор можно установить как на отдельный крупный электроприемник, так и на всю домашнюю сеть. Во втором случае нужно суммировать потребляемую мощность всего электрооборудования в доме и, исходя из этой мощности, выбрать стабилизатор.

4. Реле контроля напряжения (РКН)

Самые продвинутые в списке устройства, предназначенные именно для защиты от перепадов напряжения. Причем не только от повышенного, но и от пониженного. Эти умельцы самостоятельно включают подачу электроэнергии после того, как напряжение в сети придет в норму, с небольшой выдержкой времени.

Выглядят они как 2-3 обычных современных модульных автомата, соединенных вместе. И также устанавливаются в щитках на DIN-рейку.

Из достаточно большого количества предлагаемых на рынке РКН наиболее проверенные и востребованные – АЗМ-40 (автоматический защитный модуль) ООО «РЕСАНТА» и УЗМ-50 (устройство защиты многофункциональное) ЗАО «МЕАНДР».

Принцип работы обоих изделий основан на сравнении напряжения сети с эталонными величинами аналоговым устройством управления.

Защита квартиры, офиса ото повышенного напряжения УЗМ-50, УЗМ-51

Номинальный ток коммутации 63 А
Максимальный ток коммутации 80 А (в течении 30 мин)
Установка верхнего порога срабатывания от 230 В до 280 В с шагом 5В
Установка нижнего порога срабатывания от 210 до 160 В с шагом 5В
Двухпороговая защита от перенапряжения /(задержка срабатывания) > 230...280 В /(0,2 с) > 300В /(20 мс)
Двухпороговая защита от снижения напряжения /(задержка срабатывания) < 210...160 В/ (10 с) < 130В /(100 мс)

Устройство защиты многофункциональное УЗМ-51, УЗМ-50 защита оборудования (электрооборудования квартиры, офиса и пр.) при выходе сетевого напряжения за допустимые пределы однофазных сетях. После подачи питания либо после аварийного отключения, включение происходит автоматически при восстановлении сетевого напряжения до нормального.

ZUBR D340t Улучшенная модель реле напряжения с термозащитой.

Встроенная защита от внутреннего перегрева
Возможность корректировки индикации напряжения
Время отключения при превышении не более 0,05 с
Время отключения при понижении не более 1,10 с
Максимальный ток нагрузки 40 А
Максимальная мощность нагрузки 7,2 кВт
Напряжение питания 100-400 В
Основные размеры 80 × 90 × 54 мм
Коррекция индикации ±20 В

Реле напряжения ZUBR R216y - удачная модель реле контроля напряжения для использования на кухне. Например, одновременно можно защитить холодильник и телевизор. Заземляющий контакт розетки и вилки устройства обеспечивает дополнительную безопасность, защищая от поражения электрическим током. Соответствует всем нормам эксплуатации бытового оборудования.

Отечественный стандарт вилки и гнезд Наличие заземляющего контакта
Регулируемый верхний предел напряжения 210-270 В
Регулируемый нижний предел напряжения 120-200 В
Время откл. при превышении не более 0,05 с
Время откл. при понижении не более 1,20 с
Максимальный ток нагрузки 16 А
Максимальная мощность нагрузки 3 кВт
Напряжение питания 100-400 В
Масса в полной комплектации 0,12 кг
Основные размеры 42 × 53 × 143 мм
Время задержки на включение 3-600 с

Как защитить домашнюю электронику и технику от скачков и перепадов напряжения в сети.

Перепады сетевого напряжения существовали всегда. Причины различные: это включение выключение мощных нагрузок (особенно в однофазных сетях), работа неподалёку сварочного аппарата, междуфазное замыкание (обычно на воздушных ЛЭП), обрыв нулевого провода (как правило в старых многоэтажках и «хрущёвках» и не только) ,электромагнитный импульс, сопровождающий разряд молнии вызывает появление в воздушной линии электропередач, на расстоянии несколько километров, импульсов напряжения амплитудой от сотен до нескольких тысяч Вольт, длительностью от единиц до тысяч микросекунд и пр.

На сегодняшний день самый эффективный и дешёвый способ сохранить домашние электроприборы – «давить» и «отключать» ,т.е.:

Давить импульсные скачки напряжения до безопасной величины.
Производить отключение электрооборудования квартиры при выходе напряжения за допустимые значения.

Для осуществления этого необходимо:

На входе устройства контроля напряжения надо установить мощный варистор на соответствующее напряжение, с энергией поглощения минимум 200 Дж и допустимым импульсным током поглощения не менее 4000А.
Для защиты от повышенного или пониженного напряжения во входном квартирном щитке (сразу после счётчика) надо установить устройство контроля напряжения с порогом срабатывания по перенапряжению 250…270В и порогом на снижения напряжения – 160…170В, с временем срабатывания не более 0,5с и с автоматическим возвратом при восстановлении напряжения с задержкой 1..3 минуты. Допустимый ток контактов устройства должен быть не менее максимального тока потребления современной квартиры – 25…40А (5,5…8,8 кВт).

Устройство защиты многофункциональное УЗМ предназначено для защиты подключённого к нему оборудования (в квартире, офисе и пр.) от разрушающего воздействия мощных импульсных скачков напряжения, вызванных электромагнитными импульсами близких грозовых разрядов или срабатыванием близкорасположенных и подключённых к этой же сети электромоторов, магнитных пускателей или электромагнитов, а также, для отключения оборудования при выходе сетевого напряжения за допустимые пределы (170 - 270В) в однофазных сетях. При обрыве нулевого провода, неправильного подключения (например к двум фазам).

Включение оборудования происходит автоматически при восстановлении сетевого напряжения до нормального, по истечении задержки повторного включения.

УЗМ не заменяет другие устройства защиты (автоматические выключатели, УЗО и пр.).

В (номинальный ток нагрузки 16А), есть возможность регулировки порогов, в пороги фиксированные.

Работа устройства от повышенного напряжения УЗМ-50М, УЗМ-51М,УЗМ-16:

При подаче напряжения питания устройство выдерживает время готовности 10 секунд при этом индикация не работает, а затем зеленый индикатор начинает мигать указывая на отсчет выдержки времени включения t1. Если напряжение находится в допустимых пределах, нагрузка подключается к сети питающего напряжения и зажигается зеленый и желтый индикаторы. Возможно ускоренное подключение нагрузки вручную путем нажатия кнопки «ТЕСТ».

ВНИМАНИЕ: Не использовать ручной режим при аварийном состоянии сети. При попытке ручного включения в аварийном режиме устройство не позволит включить питание на нагрузку.

В рабочем режиме устройство контролирует напряжение питающей сети.

При появлении в сети мощных импульсов напряжения встроенный варистор шунтирует их до безопасной для оборудования величины.

Двухцветная индикация работает в различных режимах:

При возрастании напряжения и приближения его к верхнему порогу отключения начинает мигать красный индикатор и при выходе напряжения за допустимый предел, происходит выключение встроенного реле, при этом желтый индикатор выключается, а красный постоянно горит. При возврате напряжения в норму начинается отсчет выдержки времени включения t1 при этом зеленый индикатор начинает мигать после окончания отсчета времени нагрузка подключается к сети питающего напряжения (если во время отсчета времени t1 произойдет выход напряжения за допустимые пределы, отсчет времени t1 сбрасывается).

При понижении напряжения к нижнему порогу отключения мерцает зеленый индикатор и при выходе напряжения за допустимые пределы начинается отсчет времени задержки отключения t4 при этом красный индикатор начинает мигать, после окончания отсчета времени t4 происходит отключение нагрузки от сети, при этом желтый индикатор выключается, а красный загорается с периодичностью 2 секунды.

При возврате напряжения в норму начинается отсчет выдержки времени включения t1 при этом зеленый индикатор начинает мигать после окончания отсчета времени нагрузка подключается к сети питающего напряжения (если во время отсчета времени t1 снова произойдет выход напряжения за допустимые пределы, отсчет времени t1 останавливается и сбрасывается).

Если принудительно отключили нагрузку от сети нажатием кнопки «ТЕСТ» двухцветная индикация указывает на это поочередным включением красного и зеленого индикатора.

Повторное нажатие кнопки «ТЕСТ» возвращает изделие в рабочий режим.

ВНИМАНИЕ: Если отключили нагрузку кнопкой «ТЕСТ» устройство остается в выключенном состоянии так же после снятия и подачи напряжения питания. Включить реле можно только кнопкой «ТЕСТ» повторным нажатием.

При необходимости можно изменить задержку времени включения t1 (10сек. или 6мин.) для этого:

Вручную кнопкой «ТЕСТ» выключить внутреннее реле

Затем нажать и удерживать кнопку «ТЕСТ» (индикатор «норма-авария» погаснет) до тех пор пока индикатор не начнет мигать. Если мигает зеленым цветом то время t1 установлено 10сек., если красным то время t1 установлено 6мин.

Отпустить кнопку «ТЕСТ» внутреннее реле включится.

Диаграмма работы устройства защиты УЗМ-50M, УЗМ-51M:

Технические характеристики:

Для защиты компьютеров, оргтехники рекомендуем использовать сетевые фильтры, для защиты от импульсных помех электросети и источники бесперебойного питания (ИБП) для защиты оборудования от неисправностей электросети, переключением на работу от аккумуляторов.