Рассмотрим основные причины скачков напряжения в бытовой сети переменно тока и типы защиты от них. Наибольшая вероятность скачков сетевого напряжения может быть в следующих случаях: при резком падении нагрузки на питающую потребителя подстанцию и при обрыве нейтрального провода. Последняя — очень опасная для потребителя авария, так как в сети мгновенно появляется среднеквадратическое напряжение 380В. Учитывая то, что большинство техники сейчас работают от импульсных блоков питания, на входе стоят полупроводниковые мосты.Они рассчитанны в лучшем случае на 290В. При аварии гарантированно произойдет выход из строя практически всей бытовой техники. Может случится перекос фаз, если потребитель запитан от 3 фазной сети, например, коттедж, офис или квартира с потреблением тока, превышающим 40 А. В сельской местности и в особенности в горах резкий импульсный скачек сетевого напряжения в результате попадания молнии в линию электропередач также приведет к выходу из строя всей техники. Напряжение импульсного скачка напряжения будет исчисляться киловольтами. При ошибке электрика, когда вместо фазы и нейтрали потребителю было подано 2 фазы, будет тот же результат.
Рассмотрим как защитить свою бытовую аппаратуру
Самая сложная ситуация в горах. Немного проще сельской местности, но и тут, и там необходим комплексный подход многоуровневой защиты. Необходимо установить по входу блока гроза-защиту. Вариантов тут несколько. Первый вариант: установка последовательно модулей класса В и С одноразового или многоразового срабатывания, необходимо учитывать то, что при монтаже между ними проводники должны быть не менее 10-15 м или ставить дроссель, для задержки нарастания тока в цепи, который может достигать в импульсе до 70кА. Неудобно еще то, что после каждого срабатывания необходимо меня блок варисторов или весь модуль.
Второй вариант: установка моноблочной гроза-защиты многоразового срабатывания. Она более оптимальна, хотя качественная гроза-защита, например компании Citel обойдется порядка 150 евро, но она обеспечивает высочайшую вероятность сохранения при разряде вашей аппаратуры, если вы соблюдали условия заземления.
Следующим звеном будет реле перенапряжения однофазное или трехфазное, в зависимости от подключенной потребителю сети. При выборе реле перенапряжения необходимо учитывать мощность, отбираемую вами от сети. Формула расчета проста 1 кВт*4.7А и получаем потребляемый ток. Исходя из этого выбираем реле перенапряжения в зависимости от необходимой величины тока. Вариантов тут множество. Можно поставить простенького Зубра или навороченное немецкое реле, которое к тому же и анализирует частоту сети. Тут уже дело выбора, можно вообще купить удлинитель с встроенным реле перенапряжения.
Если напряжение сети постоянно прыгает между допустимыми границами, без стабилизатора не обойтись. Хочу обратить внимание, что при использовании генератора, стоит подключать стабилизатор напряжения. При малых нагрузках большинство генераторов, кроме премиум сегмента, будут выдавать завышенное напряжение. При резких изменениях нагрузки напряжение питания, подаваемое с генератора, может плавать. На рынке представлены стабилизаторы напряжения с встроенной функцией отключения потребителя по завышенному и заниженному порогам напряжения. В случае установленного газового котла стоит использовать источник бесперебойного питания с точной синусоидальной формой сигнала на выходе, а лучше использовать ИБП двойного преобразования, так как он наиболее качественно выполняет функции резервного питания, так как на выходе постоянная синусоида правильной формы и амплитуды. Котел подключается к выходу ИБП напрямую. Хочу обратить внимание, что реле перенапряжения часто не выдерживает сильного импульсного грозового разряда. Потому защита класса D имеет смысл, при наличие гроза-защиты, хотя это гораздо лучше, чем ничего, и защитит домашнюю или офисную аппаратуру от большинства аварий в сети. Не стоит забывать про пакетные автоматы, через которые непосредственно подключается нагрузка.
Отдельного внимания заслуживают трехфазные реле перенапряжения с функцией контроля перекоса фаз, которое постоянно отслеживает колебания амплитуды напряжения в сети и выполняет отключение потребителя в случае недопустимого размаха колебаний или нарушения симметрии по амплитудному напряжению фаз. Оптимально использовать для защиты компрессорного оборудования, холодильников, кондиционеров, систем автоматической канализации, водоснабжения, различных станков. Короче говоря, используется в трехфазных сетях, где есть оборудование с электродвигателями дающими индуктивную нагрузку.
Для городского сектора или многоэтажного дома, где попадание молнии в питающую потребителей силовую линию маловероятно, достаточно использование защиты класса D. По входу питания в распределительном щите устанавливается реле перенапряжения одно или трех фазное при необходимости с функцией контроля перекоса фаз. Если есть острая потребность после реле перенапряжение можно установить стабилизатор или мощный ИБП, далее развести нагрузку по узлам подключения через пакетные автоматы необходимой мощности. Входной пакетный автомат в случае однофазной сети лучше ставить двух полюсный: однополюсные автоматы размыкают только фазу, и не понятно, по какому проводу может пойти фаза после проведения очередных работ за пределами вашего дома или офиса. Места, где есть вода или высокая влажность, стоит питать через дифференциальный автомат, срабатывающий на утечку тока. Например, если фен упадет в ванну, розетка отключиться от сети раньше, чем вас ударит током. Не стоит забывать, что у дифференциального автомата ограниченный цикл гарантированных срабатываний от 500 до 1000 раз. Поэтому его стоит менять хотя бы раз в 10 лет. И помните, пренебрежительное отношение к сетям переменного тока может стоить не только потраченных на технику денег, но и здоровья, и даже жизни.