Оглавление
Как выбрать оптимальную защиту для дома
Выбор в пользу того или иного устройства для защиты от сетевых перепадов стоит делать, основываясь на главной проблеме и условиях эксплуатации аппарата:
- Если в доме нормальное электроснабжение со стабильным напряжением, но при этом часто отключают свет, лучше отдать предпочтение источнику бесперебойного питания.
- Если электричество есть постоянно, но отмечаются скачки напряжения, желательно на всю сеть поставить стабилизатор. Или хотя бы подключить самые дорогие виды техники через сетевые фильтры.
Оптимальным решением будет установка обоих видов устройств. Они способны взаимно дополнять друг друга.
Классификация и виды
Для защиты электросети частного дома, квартиры в старом и новых жилых фондах необходимы разные устройства. Реле напряжения делятся на две категории:
- по типу подключения;
- по количеству фаз.
По типу подключения
Существует две основных категории реле напряжения в зависимости от способа их подключения:
- стационарные;
- переносные.
Стационарные устройства контроля подразделяются на два типа. Приборы для установки в электрощитах и встроенные в розетку. Подробнее рассмотрим каждый из видов.
Реле напряжения, установленное в распределительном щите, обладает целым рядом преимуществ. Устройство монтируется на входе сети для защиты всего электрооборудования дома или квартиры. В случае его применения нет необходимости использовать дополнительные реле для защиты отдельных потребителей, что значительно экономит бюджет.
Розеточные реле напряжения представляют отличную альтернативу, когда нет физической возможности для установки устройства в щитке. Используют розетки для точечной защиты таких приборов, как холодильники, бойлеры, стиральные машины и т.д.
Переносные реле представлены двумя видами — вилкой-розеткой и удлинителем. Их используют в том случае, когда установка защитного устройства на входе сети невозможна. Несмотря на громоздкие параметры, переносные устройства пользуются спросом. Это связанно, в первую очередь, с их портативностью и легкостью в использовании (монтаж не требуется).
Вилка-розетка предназначена для защиты лишь одного потребителя. Устройство подключается к стандартной розетке и контролирует перепады напряжения в узле, не отслеживая общее состояние сети. Подходит для защиты дорогих и мощных электроприборов.
Удлинитель со встроенным реле контроля используют для защиты группы устройств от перепадов в сети. Удобное и простое решение имеет только одно основное ограничение — максимальная мощность нагрузки.
По количеству фаз
В зависимости от типа электросети различают два вида реле:
- однофазные;
- трехфазные.
Однофазное реле предназначено для контроля электрических сетей с рабочим напряжением 220 В. При правильной настройке, устройство подходит для защиты практически всех бытовых электроприборов.
Трехфазные защитные приборы используют, в основном, в загородных домах и новом жилом фонде, где предусмотрено подключение по трехфазной цепи питания. Причем РКН контролирует напряжение каждой фазы.
Как выполнить монтаж
Итак, мы рассмотрели предназначение и преимущества данного вида защитной автоматики. Теперь поговорим о том, как правильно подключить реле контроля напряжения к однофазной сети и установить на дин рейку своими руками! Чтобы инструкция была для Вас более удобной и понятной, предоставим ее пошагово с фото примерами правильного монтажа:
- Отключите электроэнергию на вводном щитке.
- Выполните установку реле нового образца на DIN рейку, чтобы корпус был размещен как можно ближе к вводному автоматическому выключателю после счетчика.
- Определите, где на автомате фаза, а где ноль с помощью индикаторной отвертки.
- Фазный провод, идущий от автомата в квартиру (либо дом) самостоятельно разрежьте посередине таким образом, чтобы обе части провода можно было подключить к реле контроля напряжения.
- Тот провод, который идет от автомата, обрезанными концом подключите к клемме с надписью «IN».
- Оставшийся обрезанный проводник закрепите в клемме «OUT». Таким образом, должно получиться протекание тока с ввода на этаже к квартирной электропроводке не напрямую, а через защитное реле.
- С помощью небольшого отрезка электрического провода подходящего сечения подключите оставшуюся клемму «N» к нулевой шине в распределительном щитке. В конечном итоге схема подключения в однофазной сети 220 Вольт должна выглядеть следующим образом:
- Проверьте качество всех точек подключения и если жилы надежно закреплены в разъемах, включите питание на вводном автомате.
Особенности электромонтажа
Второй вариант подключения устройства к домашней сети
Вот и вся технология подключения реле напряжения к автоматическому выключателю своими руками
Как Вы видите, ничего сложного нет и подключить устройство сможет даже чайник в электрике! Обращаем Ваше внимание на то, что существуют и другие типы защитных реле нового образца, которые могут быть представлены изделием, с виду напоминающим тройник с цифровым дисплеем. Такой вариант конструкции позволяет защитить один отдельный электроприбор в квартире от перенапряжения. Установка и подключение такого варианта защиты не представляет ничего сложного, поэтому на данной инструкции мы останавливаться не будем!
Установка и подключение такого варианта защиты не представляет ничего сложного, поэтому на данной инструкции мы останавливаться не будем!
На что обратить внимание при выборе
При покупке сетевого фильтра следует обратить внимание на следующие факторы:
- Число и тип розеток;
- Максимальная мощность;
- Уровни защиты;
- Наличие выключателя на корпусе;
- Длина сетевого шнура;
- Дополнительные функции и особенности.
Число и тип розеток
Сетевой фильтр с 8 розетками
Современные сетевые фильтры могут иметь разное количество встроенных розеток. Обычно количество розеточных гнезд не превышает 8-10 штук. Такие приборы позволяют подключить к ним множество устройств. Однако следует учитывать, что их суммарная мощность в кВт не должна превышать максимальный уровень нагрузки.
Сетевые фильтры могут быть оснащены розетками разного типа. На российском рынке в основном продаются модели с гнездами C и F. Это стандартные европейские розетки. Различие между ними заключается в том, что у розеток типа F в конструкции есть заземляющие шторки.
В магазинах можно найти модели фильтров с компьютерный вилкой типа IEC C14. Такие приборы применяются для прямого подключения к бесперебойнику.
Предельная мощность и ток нагрузки
Эти два параметра являются основными для сетевых фильтров. Эти показатели позволяют узнать, “потянет” ли выбранная модель подключение всех предполагаемых приборов. Если суммарная мощность прибора превышает допустимый для фильтра показатель, следует выбрать модель, рассчитанную на повышенную нагрузку.
Если планируется использовать фильтр для подключения компьютера, ноутбука или телевизора мощности практически в любом случае будет достаточно. Дело в том, что потребление этих приборов не так высоко. Если же сетевой фильтр предполагается использовать на кухне для защиты плиты, духовки, водонагревателя, холодильника, стиральной машины следует выбрать модель с максимальной мощностью.
Уровни защиты
Сетевые фильтры принято разделять по степени защиты на несколько классов:
- Essential – устройства этого типа обеспечивают базовую защиту. Они способны принять импульс напряжения. Основной плюс таких устройств – невысокая стоимость. Они используются для подключения техники с невысокой мощностью.
- Home/Office – сетевые фильтры этого класса предназначены для защиты большинства бытовых приборов и офисной техники. Они представляют собой лучшее соотношение цены и качества. Модели оптимальны для дома и офиса.
- Performance – сетевые фильтры профессионального уровня. Такие приборы справляются со всеми типами помех, рекомендуются для подключения чувствительной техники.
Практически все современные фильтры предоставляет защиту от кратковременных Скачков напряжения. От длительного повышенного напряжения такие устройства не защищают. Если у вас в доме наблюдается повышенное или пониженное напряжение, эксперты рекомендуют отдать предпочтение стабилизаторам. В России частота сети равна 50 Гц, однако зачастую в ней присутствуют высокочастотные гармоники. Фильтр с функцией подавления помех устраняет их.
Наличие выключателя
Сетевой фильтр с индивидуальным выключателем для каждой розетки
На корпусе фильтра обязательно присутствует выключатель в виде тумблера. Он позволяет отключить устройство без выдергивания вилки из розетки. Выключатель может быть общим, то есть отключающий все подключенные приборы. На более дорогих сетевых фильтрах предусмотрены индивидуальные выключатели для каждой розетки.
Длина шнура питания
Сетевые фильтры могут быть оснащены кабелем длиной от 1,5 до 10 метров. Выбирать модель следует, исходя из целей использования. Для подключения переносной техники, например, строительного инструмента, стоит отдать предпочтение сетевым фильтрам с длинным кабелем. Такой аппарат заменит удлинитель и защитит технику При подключении компьютерной техники обычно достаточно минимальной длины шнура.
Дополнительные функции и особенности
В качестве дополнительной функции большинство сетевых фильтров снабжены световым индикатором, часто он встроен в кнопку включения. Горящая лампочка говорит о включении аппарата. Пилоты с большим количеством розеток зачастую снабжаются креплением для проводов. Оно защищает от спутывания большого количества шнуров и их залома.
В некоторых случаях, например, при подключении компьютерной техники, фильтр удобно расположить не на полу, а закрепить на стене или мебели. Для этого на корпусе некоторых приборов предусмотрены специальные петли. Современные сетевые фильтры могут быть оснащены не только стандартными розетками, но и usb-портами для зарядки гаджетов напрямую. В этом случае гаджеты можно подключить к сети напрямую, без адаптера питания.
Лучшая мультиварка для дома | ТОП-10: Рейтинг актуальных моделей +Отзывы
Виды и принципы устройств защиты
Защита от перенапряжения может осуществляться разными способами. Самыми востребованными, простыми в реализации и надежными считаются следующие устройства:
- молниезащитная система;
- ограничители (стабилизаторы) напряжения;
- датчики повышенного напряжения, которые используются в комплексе с УЗО, при нештатных или аварийных ситуациях вызывают утечку тока;
- реле перенапряжения.
Также были разработаны блоки бесперебойного питания, выполняющие аналогичные функции. Специфика их работы заключается в том, чтобы продолжить работу и отключить прибор по всем правилам.
Молниезащита
- Распространенный способ – организация внешней молниезащиты. Сила удара молнии будет приходиться непосредственно на элементы самой системы. Приблизительная величина силы тока составляет 100 кА. От мощного импульса удается уберечься с помощью комбинированного УЗИП, который действует как выключатель и монтируется в водный электрический распределительный щиток. Одна такая система защиты предупредит выход из строя всего оборудования в доме.
- Внешняя молниезащита отсутствует, напряжение к дому подается по воздушной линии. Во время грозы молния ударяет в опору ЛЭП с расчетным током, который проходит через УЗИП, величина приблизительно такая же, как и в предыдущем варианте – 100 кА. Уберечь бытовую технику от мощного скачка напряжения помогут специальные защитные устройства, которые устанавливают на вводном щите, месте ответвления линии, на столбе или стене здания. При эксплуатации распределительного щитка защита происходит по аналогичной предыдущему способу схеме.
Ограничители перенапряжений
Защита от скачков напряжения в сети на воздушных ЛЭП и подстанциях осуществляется при помощи ОПН – ограничителей перенапряжения нелинейных. В состав конструкции входит варистор. Нелинейность заключается в изменении величины сопротивления в соответствии с величиной приложенного напряжения.
Когда сеть электроэнергии работает в штатном режиме, а напряжение соответствует номинальному, ограничитель обладает большим сопротивлением, который не позволяет протекать току. Если же, например, при ударе током образуется импульс, наблюдается резкое снижение сопротивления, что приводит к скачку напряжения.
Существуют компактные блоки модульных ограничений перенапряжений, которые занимают немного места в распределительном щитке дома. Эти устройства подсоединены к заземляющему контуру или рабочему заземлению, по которым проходят опасные импульсы.
Стабилизаторы напряжения
Если в сети величина напряжения начинает скакать, устройство это улавливает и отключает питание в автоматическом режиме. Возобновляется подача питания лишь после того, как показатели сети возвращаются к рабочему режиму.
Сетевые фильтры
Электротехнические конструкции имеют весомые преимущества в сравнении с аналогами – доступная стоимость и простая конструкция. Невзирая на малую мощность, фильтр способен защитить бытовую технику при скачках напряжения до 450 вольт. Как показывает практика, даже если производитель заявляет большие показатели, выше 450 вольт сетевой фильтр не выдерживает – сгорает, но при этом оставляет в целостности дорогостоящую бытовую технику.
Ключевую роль в защите от перенапряжения играет варистор. При достижении показателей выше 450 вольт сгорает именно он. Деталь надежно защищает электротехнические конструкции от помех высокой частоты, которые могут возникнуть при включении или отключении электрических двигателей или сварочных аппаратов. Еще одна важная деталь конструкции – плавкий предохранитель, который срабатывает при коротких замыканиях.
Прежде чем приступить к установке защиты от скачков напряжения 380 и 220 вольт, нужно убедиться в том, что сеть полностью обесточена. Автоматическим выключателем отключают подачу электричества и на выходе проверяют напряжение с помощью индикаторной отвертки. Также большое значение имеет качество используемых материалов. От легковоспламеняемых нужно отказаться, поскольку рано или поздно они неизбежно приведут к аварии.
Защита от скачков напряжения 220в
Для того чтобы РН смогло принести пользу своему владельцу, его рабочие параметры (пределы допустимых напряжений и время задержки возобновления питания) необходимо правильно отрегулировать. Если в рабочей схеме используется одно РН, то устанавливать пределы допустимых значений следует, ориентируясь на характеристики бытовой техники, чувствительной к перепадам. Наиболее чувствительным и дорогостоящим оборудованием является аудио- и видеотехника. Диапазон допустимых значений напряжения для нее составляет 200 – 230В.
Допускаемое отклонение напряжения от номинальных показателей в отечественных энергетических сетях составляет 10% (198…242В). В случае частого срабатывания РН эти показатели можно брать за основу, осуществляя регулировку реле. Однако чувствительную бытовую электронику в этом случае рекомендуется защищать с помощью переносных стабилизаторов невысокой цены.
DenBakпользователь FORUMHOUSE
Никто и не говорит, что надо при плюс-минус 15В выключаться. Есть диапазон предельно допустимых отклонений в 10%, его большинство приборов должно выдерживать. Ставить нужно, исходя из этого, примерно 190В-250В. Хотя, с нашим состоянием сетей, особенно в частном секторе ожидаемо все
Так что разумная осторожность не повредит
Для того чтобы обеспечить максимально надежную защиту всех потребителей, следует использовать электрическую схему с несколькими реле. Рабочая схема защиты, включающая несколько РН, позволяет разбить потребителей по группам – в соответствии с их чувствительностью к перенапряжению:
- К первой группе относится аудио- и видеотехника (допускаемые значения напряжения – 200 – 230В);
- Ко второй можно отнести бытовую технику, оснащенную электрическим двигателем: холодильники, кондиционеры, стиральные машины и т. д. (допускаемые значения – 190 – 235В);
- Третья группа – это простые нагревательные приборы и освещение (допускаемые значения – 170 – 250В).
Каждая группа потребителей подключается к своему РН. В такой схеме рабочие параметры каждого реле настраиваются индивидуально.
Защита сети от перенапряжения и скачков.
Время задержки возобновления питания должно соответствовать эксплуатационным требованиям, предъявляемым к бытовой технике. Для некоторых холодильников, к примеру, рекомендуемая задержка равняется 10 минутам.
Как работает защитник от перенапряжений
Защитой обеспечиваются устройства, питаемые от шнуров сети 220V, подключенных к разряднику в распределительной коробке. Это касается как фазных, так и нейтральных проводников (в зависимости от выбранного типа защиты).
Общее правило заключается в том, что на одной стороне защитного устройства соединяем фазные проводники и, возможно, нейтральный проводник, а с другой стороны — защитный провод.
Когда напряжение в системе в норме, сопротивление между проводами очень велико, порядка нескольких ГигаОм. Благодаря этому ток не течет через разрядник.
Когда происходит скачок напряжения в сети, ток начинает протекать через ограничитель на землю.
В защитных устройствах класса B основным элементом является искровой промежуток. При нормальной работе сопротивление его очень велико. В случае искрового промежутка это сопротивление является гигантским, поскольку искровой промежуток это фактически разрыв цепи. Когда молния ударяет в элемент электрической установки напрямую, сопротивление искрового промежутка падает почти до нуля благодаря электрической дуге. Из-за появления очень большого электрического потенциала в искровом промежутке между ранее разделенными элементами создается электрическая дуга.
Благодаря этому, например, фазовый провод, в котором имеется большой всплеск напряжения и защитный провод, создают короткое замыкание и большой ток протекает прямо на землю, минуя внутреннюю электрическую установку. После разряда искровой промежуток возвращается в нормальное состояние — то есть разрывает цепь.
Полезное: Digispark ATTINY85: схема подключения модуля, прошивка и испытание
Ограничитель класса C имеет внутри варистор. Варистор представляет собой специфический резистор, который обладает очень высоким сопротивлением при низком электрическом потенциале. Если в системе происходит скачок напряжения из-за разряда, его сопротивление быстро уменьшается вызывая протекание тока на землю и аналогичную ситуацию, как в случае искрового промежутка.
Разница между классом B и классом C заключается в том, что последний способен ограничивать всплески напряжения с меньшим потенциалом, чем прямой удар молнии. Недостатком этого решения является довольно быстрый износ варисторов.
Способы защиты от скачков напряжения
В зависимости от характеристик скачка напряжения и природы его возникновения используются различные устройства защиты. Рассмотрим основные из них:
Сетевой фильтр
Простое и доступное решение для защиты маломощного оборудования. Обычно представляет собой удлинитель или моноблок с вилкой, розеткой (или розетками) и выключателем с индикацией подачи питания. Следует отличать сетевые фильтры от обычных удлинителей, которые не имеют защиты, но очень похожи по виду. Защищает от скачков до 400 — 500 вольт, а ток нагрузки не может превышает 5 — 15 А.
Реле защиты РКН и УЗМ
Устройство прерывает подачу электроэнергии, если напряжение выходит за пределы допустимых значений. После возвращения напряжения в установленные рамки подача восстанавливается (автоматически или в ручную в зависимости от модели). Устройство подключается после входного автомата.
Основные достоинства РКН и УЗМ:
- Скорость срабатывания в несколько миллисекунд;
- Выдерживает нагрузку от 25 до 60 А;
- Небольшие размеры и удобный монтаж;
- Достаточные диапазоны максимального и минимального напряжения;
- Отображение показателей электрического тока в реальном времени;
Прибор эффективен для защиты от разрыва нулевого провода и умеренных скачков напряжения. Однако реле не могут обеспечить стабильное напряжение и защитить от импульсного скачка, вызванного ударом молнии.
Расцепитель минимального-максимального напряжения (РММ)
Устройство защищает от высокого и низкого напряжения. Эффективен в случае разрыва нулевого провода и перекоса фаз в трехфазной сети, но не защищает от высоковольтных импульсов.
Прибор отличается небольшими размерами, простотой установки и доступной ценой.
Стабилизаторы
Приборы используются для «сглаживания» подачи электроэнергии в сетях, склонных к нестабильной работе. Эффективны в случае падения мощности, но могут не справиться с высоким напряжением.
К достоинствам прибора относятся: длительный срок эксплуатации; быстрое срабатывание; поддержание напряжения на стабильном уровне. Главным недостатком стабилизаторов является высокая цена.
Устройства защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП)
Используются для защиты от быстрых мощных скачков напряжения, как правило вызываемых ударом молнии в линию электропередач. Выделяют два вида подобных устройств:
- Вентильные и искровые разрядники. Устанавливаются в сетях высокого напряжения. В случае импульсного перенапряжения в устройстве происходит пробой воздушного зазора, фаза замыкается на заземление, разряд уходит в землю;
- Ограничители перенапряжения (ОПН). В отличие от разрядников имеют небольшой размер и используются в частных домах. Внутри установлен варистор. При обычном напряжении ток через него не течет, но в случае скачка происходит возрастание тока, что позволяет снизить напряжение до нормальной величины.
Датчик повышенного напряжения (ДПН)
Используется вместе с УЗО (устройство защитного отключения) или дифференциальным автоматом. ДПН определяет превышение установленной нормы напряжения, после чего УЗО размыкает цепь.
Источники бесперебойного питания (ИБП)=»subtitle»>
ИБП объединяет в себе функции сетевого фильтра и стабилизатора (кроме резервного типа), но помимо этого позволяет технике работать еще какое-то время после отключения электропитания. Бесперебойники бывают трех типов: резервные, интерактивные и с двойным преобразованием.
Резервный вариант — самое простое и дешевое решение. Он пропускает ток через LC-контур, как в хороших сетевых фильтрах, а если необходимое напряжение отсутствует, осуществляется переключение на аккумуляторы. К недостаткам резервных бесперебойников можно отнести задержку при переключении на батареи (5 – 15 миллисекунд).
Интерактивные ИБП оснащены ступенчатым стабилизатором, позволяющим поддерживать надлежащее напряжение на выходе без использования батарей, что увеличивает срок их службы. Такие источники бесперебойного питания годятся для ПК и значительной части бытовой техники.
Бесперебойникис двойным преобразованиемпреобразуют полученный переменный ток в постоянный, а на выходе подают снова переменный с необходимым напряжением. Аккумуляторные батареи при этом все время подключены к сети, переключение не производится. ИБП данного типа отличаются более высокой стоимостью, в то же время создают больший шум при эксплуатации и сильнее нагреваются. Применяются в основном для требовательного к надежности питания оборудования: серверов, медицинское оборудования.
Перенапряжение в результате коммутации
Такое явление может произойти при включении в линию или выключении приборов, дающих высокую индуктивную нагрузку. К ним относятся блоки питания, электромоторы, а также мощные инструменты, запитывающиеся от сети.
Этот эффект обусловлен законами коммутации. Моментальное изменение величины тока в соленоиде, а также разности потенциалов на конденсаторе произойти не может. Когда цепь с такой нагрузкой соединяется или размыкается, то в месте контакта отмечается появление вызванного самоиндукцией и коммутационными процессами электрического потенциала.
Течение переходного процесса всегда сопровождается выбросом напряжения, которое обладает полярностью, обратной входному. Небольшая емкость проводников в сети вызывает резонанс, длящийся короткое время и вызывающий высокочастотные колебания. По завершении переходного процесса они затухают.
Сколько продлится перенапряжение и какова будет его величина, зависит от следующих показателей:
- Индуктивность нагрузки.
- Моментальное значение разности потенциалов при коммутации.
- Емкость подключающих электрических кабелей.
- Реактивная мощность.
