Ochrana proti přepětí 220v pro domácnost, což je nejlepší volba

Provoz elektrických zařízení připojených k síti 220 voltů je dimenzován na toto napětí s tolerancí nejvýše deset procent. Pro elektrické spotřebiče je nebezpečné jak podpětí, tak přepětí.

V prvním případě dojde k poruše polovodičových prvků a ve druhém k ​​přehřátí motorů. Proto je použití ochrany proti přepětí pro domácnost prostě nezbytné. Existuje několik řešení pro organizaci ochrany.

Typy ochrany proti přepětí

K poklesům napětí v elektrické síti dochází vlivem různých faktorů. Například externí: blesky, nouzové situace na vedení nebo zařízení energeticky náročných společností. Stejně jako vnitřní: připojení vadných nebo zvláště výkonných zařízení, porušení integrity elektroinstalace.

Poklesy napětí jsou různé. Pro skoky způsobené spínáním zátěže a fázovou nesymetrií se používá jeden typ zařízení a pro pulzní signál, měřený v milisekundách, jiný typ.

Existují tři ochranná zařízení:

• monitorovací relé;
• zařízení na ochranu proti přepětí (SPD);
• stabilizátor.

Je třeba si uvědomit, že pokud jsou neustále přítomny napěťové rázy, měli byste se obrátit na napájecí společnost, abyste změřili parametry vedení a odstranili příčiny kolísání.

Relé pro monitorování napětí

Monitorovací relé se používá jako přepěťová ochrana. Principem činnosti zařízení je sledování napětí na vedení. V případě odchylek zařízení odpojí zátěž od napájení. Nejčastěji taková zařízení umožňují ručně nastavit horní a dolní prahové hodnoty. Použití zařízení je oprávněné v následujících případech:

• existuje možnost zkratu na vedení;
• dům přijímá elektřinu prostřednictvím dlouhých vedení, díky nimž může napětí klesnout na nízkou úroveň;
• do vedení jsou zahrnuty výkonné zdroje spotřeby energie, což vede k fázové nesymetrii.

Princip činnosti a parametry

Jako hlavní rádiový prvek se používá specializovaný mikroobvod, který řídí spínání kontaktů elektromagnetického relé. Když je zařízení zapnuto, mikroobvod neustále porovnává vstupní napětí s referenční hodnotou. Při překročení je vyslán signál na řídicí kontakty relé a otevře se vedení. Když se hodnota vstupního napětí dostane do provozního rozsahu, regulátor přinutí relé sepnout do sepnuté polohy, elektrické spotřebiče začnou pracovat. Provozní rozsah hlídače napětí je od 100 do 400 voltů.

Hlavní charakteristiky relé jsou horní a dolní prahové hodnoty. Kromě toho se vyznačují následujícími parametry:

1. Napájení. Závisí na celkové hodnotě špičkového výkonu spotřebičů připojených k zařízení. Obvykle se volí o 15-20 procent více, než je vypočtená hodnota. Voltampérové ​​(VA) jednotky.
2. Způsob instalace. Podle typu instalace je lze umístit do štítu na DIN-lištu, zapojit do zásuvky před chráněným zařízením a provádět formou prodlužovacích kabelů.
3. Napájecí napětí. Označuje horní a dolní hranici, při které zařízení zůstává v provozu. Jednotkou měření jsou volty, v průměru mezi 50 a 400 volty.
4. Počet fází. Podle vedení jsou jednofázové a třífázové.
5. Indikace a doplňkové funkce. Jako indikace se používají obrazovky nebo LED různé kvality. Navíc mohou být vybaveny bezdrátovým způsobem ovládání, paměťovou funkcí pro nouzové situace, zvukovým alarmem, prodlužovacím kabelem.

Plášť zařízení je vyroben z nehořlavého materiálu a musí splňovat třídu ochrany IP40. Nejoblíbenější společnosti vyrábějící napěťová relé jsou: Zubr, V-protector, Novatek-Electro, DigiTOP, ADECS.

Zařízení na ochranu proti přepětí

Používá se k ochraně zařízení. Skládá se z vyměnitelného indikátoru a tepelné ochrany. Používají se k zabránění přepětí způsobeným: bouřkou, provozem transformátoru, zkratem. Impulzy způsobené bleskem dosahují desítek kilovoltů s trváním setiny mikrosekundy. Aby se zabránilo takovým rázům, jsou zapotřebí vysokorychlostní zařízení, jako jsou SPD.

Princip činnosti a vlastnosti

Činnost zařízení je založena na použití varistoru s nelineární proudově-napěťovou charakteristikou, tedy na změně jeho vodivosti. Výrobky jsou vybaveny výměnnými varistorovými moduly se stavovými indikátory ukazujícími opotřebení prvku.

Nevýhodou SPD je, že poté, co jsou jednou spuštěny, budou potřebovat nějaký čas, aby se vrátily do funkčního stavu. Tím se zabrání tomu, aby byla zařízení chráněna proti vícenásobnému opakování shluků signálu během krátké doby. Pro ochranu se používají tři třídy zařízení:

1. třída 1. Chrání před přímým úderem blesku. Instalováno u vchodu do domu. Vyznačují se pulzním signálem s amplitudou vlny 25–100 kA a dobou náběhu 350 µs.
2. třída 2. Chrání před přepětím způsobeným přechodnými procesy v energetických sítích. Charakteristiky pulzního signálu odpovídají amplitudě 15–20 kA a délce trvání 20 μs. Právě oni mají ve svém složení vyměnitelné indikátory. Obecně se uznává, že zelená odpovídá provoznímu stavu a když se změní na oranžovou, je nutná výměna.
3. třída 3. Používá se pro domy již se stávajícím systémem ochrany před bleskem, stejně jako se vzduchovým přívodem elektrického vedení. Jsou instalovány v blízkosti chráněného zařízení a vyznačují se vlnovými parametry 1,2 / 50 μs.

Při současném použití ochrany všech tří stupňů jsou kladeny požadavky na umístění SPD ve vzájemné vzdálenosti. Zařízení první třídy je umístěno od druhé ve vzdálenosti minimálně 15 metrů, mezi zařízeními druhé a třetí třídy by měla být mezera pět metrů. Pokud nelze požadovanou délku dodržet, je do řady dodatečně zařazeno odpovídající zařízení. Jde o aktivní indukční zátěž rovnající se odporu drátu. Shoda s těmito požadavky umožní ochranným zařízením správně reagovat na změny v síti. MítNáhradní díly se vyznačují následujícími parametry:

• Jmenovité provozní napětí. Toto je napětí, pro které jsou navrženy za normálních provozních podmínek, ve voltech (V).
• Doba odezvy. Charakterizuje rychlost odezvy na burst v úrovni signálu, v průměru 50 ns.
• Maximální vybíjecí proud. Určeno třídou zařízení.
• Rozsah pracovních teplot. Vyznačuje se teplotou, při které je zajištěn správný provoz zařízení, průměrná hodnota je od -40 °C do + 80 °C.
• Úroveň ochrany napětí, jednotka měření je kilovolt (kV).
• Třída ochrany. Ne nižší než IP 20.
• Počet pólů. K dispozici od jedné do čtyř.
• Způsob instalace. Určeno pro montáž na DIN lištu.

Nejoblíbenější výrobci jsou: Schneider Electric, ABB, Saltek, Legrand, IEK.

Přepěťové ochrany

Pro udržení stabilního a kvalitního napětí v síti se používá stabilizátor napětí (normalizér). Jeho účelem je udržet výstup na 220 voltech, bez ohledu na vstupní úroveň. Stabilizátor nezlepšuje průběh, nekoriguje sinusoidu, ale pouze koriguje hodnotu napětí. Je třeba poznamenat, že stabilizátory, které provádějí změnu sinusoidy vstupního signálu v důsledku jeho konstrukce, nelze připojit zařízení obsahující elektromotory, protože to vede k jejich přehřívání.

Typy a jejich parametry

Stabilizátory se vyrábějí s jemným nastavením, ale s pomalou odezvou na změny vstupu signálem (elektromechanickým) nebo s vysokou reakční rychlostí, ale s chybou při nastavování úrovně signál. Než si vyberete typ optimálního normalizátoru pro sebe, musíte změřit úroveň signálu v síti. Měření se provádějí v různých denních dobách v průběhu týdne.

Stanoví se tak požadovaný pracovní rozsah a je-li to možné, je třeba zkoumat, jak rychle se mění hodnota napětí a typ stabilizátoru. Pokud se hodnota mění pomalu, je optimální elektromechanický typ. Pokud jsou ostré poklesy, pak postupně. Princip činnosti se rozlišuje:

1. Relé. Hlavními rádiovými prvky, které tvoří tento typ zařízení, jsou transformátor s více vinutími a výkonná relé. Při odchylce sítě od jmenovitého napětí se vinutí automaticky přepne pomocí výkonového relé. Takový normalizátor se vyznačuje nízkou cenou, ale jeho hlavní nevýhodou je postupné nastavení hodnoty napětí. V tomto případě již výstup není čistá sinusoida.
2. Servomotor. Další název je elektromechanický. Práce využívá autotransformátor a motor, který je řízen řídicím systémem. Má: nízkou cenu, plynulou regulaci, kompaktní velikost a čistou sinusovku na výstupu. Mezi nevýhody patří hlučnost a nízká rychlost odezvy.
3. Střídač. Fungují na bázi dvojí konverze, nejprve střídavého proudu na stejnosměrný a poté zpět na střídavý proud. Veškeré ovládání probíhá pomocí mikrokontroléru. Pracují v širokém rozsahu vstupního signálu s vysokou rychlostí odezvy. Poskytují ochranu před impulsním šumem, ale zároveň jsou to nejdražší zařízení.
4. triak. Princip činnosti je stejný jako u reléového typu, ale místo mechanických součástek jsou použity polovodiče pracující v režimu klíče. Vyznačují se rychlou odezvou a vysokou účinností. Zároveň jsou zcela tiché, ale komplexní ve svých obvodových řešeních.
5. Ferorezonantní. Nepoužívají se pro domácí použití, protože jsou těžké a mají vysokou hladinu hluku. Pracují na ferorezonančním efektu.

Při výrobě stabilizátorů se používají různé metody k dosažení stabilního signálu na výstupu zařízení. Každý normalizátor je povinen udržovat napětí v přípustném rozsahu, když se odchyluje. Pokud je odchylka větší, stabilizátor se vypne a přeruší dodávku elektřiny do připojené zátěže. Normalizátory se vyznačují následujícími parametry:

1. Maximální vstupní napětí. Jedná se o maximální úroveň signálu, která je snížena stabilizátorem na 220 voltů.
2. Minimální vstupní napětí. Jedná se o minimální úroveň signálu, která je navýšena stabilizátorem na 220 voltů.
3. Výstupní napětí. Hodnota maximálního výstupního napětí přiváděného ze stabilizátoru do zátěže.
4. Plná síla. Špičkový výkon, který zařízení zvládne, se měří ve VA.
5. Typ indikace. Lze použít digitální obrazovku nebo analogové přístroje.
6. Typ. Princip činnosti.
7. Počet fází. V závislosti na typu elektroinstalace existují dva typy: jednofázové a třífázové.

Nejznámější společnosti, které vyrábějí stabilizátory, jsou následující: Mustek, Powercom, Defender, APC, Resanta.

Výběr nejlepší ochrany

Při výběru nejlepší ochrany pro domácnost je v první řadě nutné vycházet z povahy úbytků napětí, které se mohou na elektrickém vedení vyskytnout. Nejčastěji se používají dvě zařízení současně. Na vstupu do palubní desky je instalováno ovládací relé a k drahým zařízením je připojen stabilizátor. Je důležité si uvědomit, že vypínací zařízení nemůže zcela nahradit regulátor napětí, ale pouze doplňuje jeho funkce.

Hlavním rozdílem od stabilizátoru je to, že relé nevyrovnává napětí, ale pouze okamžitě odpojí zátěž pod svou ochranou. Při bydlení ve výškových budovách se SPD prakticky nepoužívají, protože pro ochranu před expozicí bouřky, používají se hromosvody a zásah blesku do elektrického vedení se prakticky sníží na nula. Ale v soukromém sektoru je takové zařízení potřeba.

Existuje další typ zařízení - nepřerušitelný zdroj napájení (UPS). Často je jeho účel zaměňován se stabilizátorem. Ale ve skutečnosti to není plnohodnotné zařízení na ochranu před napěťovými rázy, ale až při jeho ztrátě se přepne do provozního režimu z vlastních baterií. Jediné, co dokáže ochránit zařízení při nízké hodnotě napětí v síti, ale zároveň jeho průběh není sinusový.