Способи захисту побутових приладів від стрибків напруги

Перепади напруги та інші неполадки в електромережах аж ніяк не рідкість. Вони можуть призвести до виходу з ладу дорогої техніки і навіть загрожувати життю і здоров'ю людей. Для запобігання подібних наслідків на ринку є різні пристрої захисту електричної мережі, що застосовуються залежно від характеру неполадок.

У цій статті ви дізнаєтеся: що собою являють перепади напруги і які їх причини; Які існують пристрої захисту мережі і в яких випадках використовуються.

Коли потрібен стабілізатор, а коли реле?

Це залежить від того, наскільки часто у вас бувають перепади напруги. Слід враховувати, що реле не зможе відрегулювати напругу - підвищити або знизити її. Даний прилад зможе тільки відключити напругу при різкому його стрибку.

Тому, якщо перепади напруги відбуваються постійно, то в такому випадку більше підійде стабілізатор. Такий прилад забезпечує стабільну напругу, а також захищає техніку від поломок і надміру високих стрибків. На відміну від реле він не відключає подачу енергії, а лише вирівнює напругу до 220 вольт.

Реле напруги дозволяє автоматично відключати мережу при перепадах напруги. Даний пристрій повністю знеструмлює проводку і відновлює подачу електрики тоді, коли в мережі немає ніяких стрибків. За допомогою реле можна постійно контролювати вхідну напругу. Якщо напруга перевищила допустимі межі, то реле відключить навантаження, поки напруга в мережі не стабілізується.

Стабілізатор напруги. Фото: Shutterstock.com

Питання-відповідь

Чи так вигідна енергозберігаюча побутова техніка?

Які переваги і недоліки є у цих приладів?

Електронна схема реле швидше реагує на стрибки напруги, тому даний пристрій ефективніше справляється із захистом побутової техніки від поломок при різкому зниженні або підвищенні напруги. Реле - досить компактний прилад, його розміри дозволяють розмістити прилад в будь-якому місці в квартирі. До переваг також можна віднести вартість приладу. Реле дешевше стабілізатора. До недоліків реле напруги слід віднести те, що даний пристрій не усуває коливань напруги, тому для максимального захисту необхідно встановити не тільки його, але ще й стабілізатор.

Стабілізатори, як і реле, забезпечують захист приладів від недостатньої напруги або перенапруги. Вони можуть згладжувати невеликі стрибки і коливання напруги, а підключені через них прилади продовжують працювати. Недоліком стабілізатора є його громіздкість. Щоб встановити такий прилад необхідно наявність вільного простору, а оскільки прилад ще й нагрівається, то йому необхідний додатковий простір для охолодження. Крім цього, вартість такого приладу вища, ніж реле.

Реле контролю напруги. Фото: Кадр youtube.com

Які прилади в зоні ризику?

Критичним вважається 250 В і вище (для однофазної мережі).

В електроприборах стрибок вище цього показника призводить до нагріву проводки і елементів пристроїв, що істотно знижує терміни їх експлуатації.

У тих, хто має магнітні трансформатори, індукційні котушки, електромагнітні або мікрохвильові випромінювачі прилади (мікрохвильовках, індукційних варочних панелях, індукційних котлах опалення) при підвищенні напруги істотно зростає потужність магнітного або індукційного потоку. Це призводить до поломки приладів. У пристроях з електродвигунами і компресорами (холодильники, пральні машини, пилососи, електричні насоси, кондиціонери, спліт-системи, кухонні міксери, м'ясорубки, кавомолки) стрибок напруги різко збільшує навантаження на рухомі частини цих приладів, на обмотки і контакти електродвигунів. Результат - також поломка. В електронних приладах і схемах управління висока напруга знищує елементи електронних плат, а стрибок вище 300-400 В може призвести до вибухів конденсаторів та інших ємнісних елементів, до перегріву електричних провідників і короткого замикання. Як результат - не тільки поломка, а й займання.

Методи захисту електроніки

При виборі техніки варто пам'ятати, що в будинку/квартирі для її повноцінної роботи повинна бути хороша проводка і електроенергія. Не повинно бути коливань в напрузі.

Довідка! Для зарубіжних моделей норма - 190-242 вольт, для вітчизняних - 170-242 вольт.

Часті перебої напруги призводять до того, що мінімально допустимою напругою для електричних пристроїв стає 170-180 Вт, а максимальне - 250 і вище Вт. Через це обладнання може зламатися і некоректно працювати.

Через такі неполадки з ладу може вийти реле холодильника, телевізор або комп'ютер. Щоб захистити свої прилади від поломки, слід добре перевірити електрику в будинку. Адже часті стрибки напруги можуть бути через контакти, які відходять.

Якщо перепади відбуваються не з вашої вини, а через неполадки на електростанціях, найкраще запастися спеціальними розетками із запобіжником, які допоможуть уникнути стрибка електрики.

Поради: як захистити побутові прилади

Захист електричних приладів від перевантажень, стане гарантією їх довгої роботи. Перше, на що потрібно звертати увагу при купівлі товару - чи є в ньому вбудований захист. Найчастіше в побутові прилади виробник вже укомплектовує додатковий захист, щоб уникнути несправності через перепади електрики.

Однак далеко не всі моделі мають альтернативний захист. Тому для її захисту потрібно придбати додаткове стабілізуюче обладнання. Воно допоможе правильно розподілити потік електрики.

Важливо! Якісний стабілізатор обійдеться в кілька разів дешевше, ніж ремонт побутової техніки.

Прилад з малою потужністю можна доповнити мережевими фільтрами з потужністю до 200 Вт. Для потужних моделей (холодильник, пральна машина тощо) буде потрібно стабілізатор на 220 Вт.

Щоб убезпечити електротехніку від поломки через стрибки напруги, використовуйте додаткові фільтри на вході і стабілізатори. Вони забезпечать якісну роботу приладів і допоможуть запобігти перепадам електрики.

Чи врятують затори або автомати?

Довгий час в будинках використовувалися «пробки»: плавкі запобіжники, що захищають від стрибків напруги. На зміну їм прийшли сучасні і більш зручні автомати (автоматичні вимикачі). На сьогоднішній день в більшості квартир це єдині засоби захисту від неполадок в мережі.

Затори і автоматичні вимикачі дозволяють захиститися від короткого замикання, перегріву проводки і загоряння при перевантаженні. Однак потужний електричний імпульс може встигнути пройти через автомат і вивести техніку з ладу. Таке трапляється, наприклад, внаслідок удару блискавки. Тобто звичайні затори не можуть забезпечити повноцінний захист від перепадів напруги.

Основні причини виникнення стрибків напруги в мережі

Стрибки напруги можуть відрізнятися за величиною відхилення від норми, за своєю тривалістю і динамікою зростання/вбивання залежно від причин їх виникнення:

• Велике навантаження на мережу. Одночасне підключення великої кількості електроприладів при недостатній потужності мережі призводить до нестабільності напруги. Це може бути помітно, наприклад, як мерехтіння лампочок або раптове вимикання електроприладів. Дане явище зустрічається часто, особливо вечорами;
• Потужний споживач по сусідству. Трапляється, якщо поруч знаходяться промислові об'єкти, торгові центри, офісні будівлі з потужною вентиляційною системою і так далі.
• Обрив нульового дроту. Нульовий дріт вирівнює напругу у споживачів електроенергії. При його обриві (згорянні, окисленні) частина споживачів отримають підвищену напругу (а інші занижену), що з високою ймовірністю призведе до виходу з ладу незахищеної електротехніки.
• Помилки під час з'єднання. Наприклад, якщо були переплутані нульовий і фазний дроти;
• Погана проводка. Збої виникають через зношеність проводки, використання неякісних матеріалів і неправильно виконаних монтажних робіт.
• Удар блискавки. Попадання блискавки в лінії електропередачі може викликати стрімкий стрибок напруги в тисячі вольт. Становить особливу небезпеку, оскільки засоби захисту не завжди встигають спрацювати.

Як уберегтися

У побуті використовуються два типи пристроїв для захисту електроприладів.

Реле контролю напруги

Недорогий, компактний пристрій. Воно не усуває коливань напруги, а працює як запобіжник, автоматично відключаючи прилади при перепадах напруги. Такі реле повністю знеструмлюють проводку і відновлюють подачу електрики при стабілізації напруги (перевірка напруги відбувається автоматично раз на кілька секунд). Підбираються залежно від потужності захищених приладів.

Вибирати реле напруги необхідно з 20 - 30% запасом по потужності. Тобто, якщо автомат на лічильнику розрахований на 25 А, рекомендується встановити реле напруги на 32 А або 40 А.

В залежності від типу використовуваної електромережі реле бувають одно-, дво- і трифазні.

За способом установки бувають:

Розеткові. Встановлюється безпосередньо в розетку і часто використовується для захисту одного приладу. Різновидом є реле-подовжувачі з кількома розетками.

Ціна - від 300 грн.

Щиткові. Призначені для встановлення в розподільчій шафі на DIN-рейки. Такі реле можуть захистити не тільки кілька приладів, але і весь будинок або квартиру.

Ціна - від 335 грн.

Для зручності експлуатації та надійності захисту реле контролю напруги можуть оснащуватися додатковими функціями:

• дисплей - наочно відображає параметри напруги;
• регулятори верхньої і нижньої межі напруги - дозволяють налаштувати реле під конкретний прилад;
• таймер - можна задати час включення приладу після його примусового відключення реле, дозволить зберегти налаштування (пральна машина, кондиціонер) або виключить часте включення/вимикання приладів з компресорами (холодильник, морозильна камера, кондиціонер).

Стабілізатори напруги

Вони коштують дорожче, ніж реле, і займають більше місця. А також гріються, тому вимагають додаткового простору для охолодження. При цьому на відміну від реле стабілізатор нормалізує напругу до 220 В, а при критичному ще й відключить подачу електрики. Після стабілізації напруги пристрій відновить подачу струму.

• мережеві - розраховані на один або кілька окремих пристроїв і підключаються до звичайної розетки;
• магістральні - використовуються для харчування всіх енергоспоживаючих пристроїв у приміщенні (у тому числі можуть підключатися освітлювальні прилади). Вони підключаються безпосередньо до електромагістралі і мають потужність 4 кВт і вище.

При купівлі стабілізатора потрібно враховувати сумарне навантаження від підключеної до нього техніки. Для правильного підрахунку необхідно враховувати повну потужність електроприладів (активну і реактивну), яка обчислюється у ватт-амперах (ВА) і вказується в інструкції до техніки.

У мережах з номінальною напругою 220 В застосовується однофазний стабілізатор. У мережах 380 В - один трифазний або три однофазних.

Ці пристрої надійно захищають техніку, згладжують перепади, при цьому електроприлади продовжують працювати навіть при напрузі в мережі 180-250 В (залежно від моделі).

Основна маса стабілізаторів - підлогові, хоча є і моделі, які можна кріпити на стіни.

Вибір РН

Вибираючи реле, щоб захистити домашню мережу, достатньо знати номінал електричного струму, який здатний пропускати через себе ввідний автоматичний вимикач. Якщо, наприклад, пропускна здатність вимикача дорівнює 25А (що відповідає споживаній потужності - 5,5 кВт), то робочі характеристики РН повинні бути на щабель вище - 32А (7 кВт). Якщо вимикач розрахований на 32А, то реле має витримувати струм у 40 - 50А.

loaпоьзователь FORUMHOUSE

Я для такого випадку взяв реле на 40 А, при ввідному автоматі 25/32 (стоїть перший, але статутка збільшиться).

Деякі люди вибирають марку РН, спираючись на сумарну споживану потужність. Це не зовсім правильно. Адже реле, здатне витримувати струм в 32А, може спокійно працювати як при навантаженні в 7 кВт, так і при набагато більшій потужності споживання. Тільки в другому випадку в робочу схему РН необхідно вбудовувати спеціальний магнітний контактор. Але про це в наступному розділі.

Встановлення РН

Стандартна схема встановлення РН в розподільчий щиток показана на малюнку. Це найбільш простий захист від стрибка напруги.

Роботи зі встановлення РН слід проводити тільки при відключеному ввідному вимикачі!

Як бачимо, все просто: реле контролю встановлюється відразу після електричного лічильника і підключається до фазного проводу, через який здійснюється електропостачання всього будинку. При стрибку за межі виставленого (регульованого) діапазону реле від'єднує зовнішню живильну мережу від внутрішньої електропроводки, і виконується захист від стрибків напруги в квартирі і в будинку.

РН, вмонтоване в панель щитка, займає мінімум простору на DIN-рейку.

Vitichek- користувач FORUMHOUSE

До будь-якого реле краще ставити контактор, хоч виробники і пишуть, що РН витримує великі струми. Контактор має великі контакти і менший опір.

Цей пристрій допомагає розвантажити контакти РН, самостійно роз'єднуючи силову лінію від загальної мережі побутових споживачів. Реле контролю, в момент неприпустимого перенапруження, лише подає команду на відключення. Після цього електромагнітна котушка контактора роз'єднує силові контакти, що з'єднують зовнішню і внутрішню мережі. Схема з "єднання буде наступною:

Способи захисту від стрибків напруги

Залежно від характеристик стрибка напруги і природи його виникнення використовуються різні пристрої захисту. Розглянемо основні з них:

Фільтр мережі

Просте і доступне рішення для захисту малопотужного обладнання. Зазвичай являє собою подовжувач або моноблок з виделкою, розеткою (або розетками) і вимикачем з індикацією подачі живлення. Слід відрізняти мережеві фільтри від звичайних подовжувачів, які не мають захисту, але дуже схожі за виглядом. Захищає від стрибків до 400 - 500 вольт, а струм навантаження не може перевищує 5 - 15 А.

Довідка. З технічного боку мережевий фільтр являє собою нехитру систему з декількох конденсаторів і котушок індуктивності. При цьому блоки живлення більшості сучасних електроприладів вже мають у своєму складі схеми, що виконують аналогічну функцію. Тобто на практиці мережеві фільтри часто виконують роль простого подовжувача з додатковим захистом від стрибків у мережі.

Реле захисту РКН і УЗМ

Пристрій перериває подачу електроенергії, якщо напруга виходить за межі допустимих значень. Після повернення напруги у встановлені рамки подача відновлюється (автоматично або в ручну залежно від моделі). Пристрій підключається після вхідного автомата.

Основні переваги РКН та УЗМ:

• Швидкість спрацьовування в кілька мілісекунд;
• Витримує навантаження від 25 до 60 А;
• Невеликі розміри і зручний монтаж;
• Достатні діапазони максимальної і мінімальної напруги;
• Відображення показників електричного струму в реальному часі;

Прилад ефективний для захисту від розриву нульового дроту і помірних стрибків напруги. Однак реле не можуть забезпечити стабільну напругу і захистити від імпульсного стрибка, викликаного ударом блискавки.

Розчепитель мінімальної-максимальної напруги (РММ)

Пристрій захищає від високої і низької напруги. Ефективний у разі розриву нульового дроту і перекосу фаз у трифазній мережі, але не захищає від високовольтних імпульсів.

Прилад відрізняється невеликими розмірами, простотою установки і доступною ціною.

Зверніть увагу. РММ не оснащений функцією автоматичного включення, що може призвести до псування продуктів у холодильнику, зупинки опалення приміщень у зимовий період і подібних проблем.

Стабілізатори

Прилади використовуються для «згладжування» подачі електроенергії в мережах, схильних до нестабільної роботи. Ефективні в разі падіння потужності, але можуть не впоратися з високою напругою.

До достоїнств приладу належать: тривалий термін експлуатації; швидке спрацювання; підтримання напруги на стабільному рівні. Головним недоліком стабілізаторів є висока ціна.

Пристрої захисту від імпульсних перенапряжень (ВУЗІП)

Використовуються для захисту від швидких потужних стрибків напруги, що зазвичай викликаються ударом блискавки в лінію електропередач. Виділяють два види подібних пристроїв:

• Вентильні та іскрові розрядники. Встановлюються в мережах високої напруги. У разі імпульсного перенапруження в пристрої відбувається пробій повітряного зазору, фаза замикається на заземлення, розряд йде в землю;
• Обмежувачі перенапруги (ОПН). На відміну від розрядників мають невеликий розмір і використовуються в приватних будинках. Всередині встановлений варистор. При звичайній напрузі струм через нього не тече, але в разі стрибка відбувається зростання струму, що дозволяє знизити напругу до нормальної величини.

Датчик підвищеної напруги (ДПН)

Використовується разом з УЗЗ (пристрій захисного відключення) або ді