Коливання напруги та способи захисту

Стрибки або перепади напруги – це різка та значна за величиною зміна вольтажу електромережі, що, нажаль, є вельми типовим явищем для середньостатистичної української квартири або приватного будинку. Такі стрибки можуть бути як тривалими з незначними змінами у мережевому вольтажі, так і короткостроковими, але суттєвими.

Причин нестабільності параметрів струму існує безліч. Це і технічний стан мережі, і застаріле обладнання, і стан проводки, і збої на лініях електропередачі, і, звісно, пошкодження самих ліній. Тут же можемо згадати перевантаження домашньої електромережі внаслідок одночасного увімкнення кількох потужних електроприладів, перевантаження трансформаторних підстанцій внаслідок стрімкого розростання житлових кварталів та збільшення кількості споживачів, увімкнення приладів з високими пусковими струмами (пральних машин, духових шаф, бойлерів тощо), запуск агрегатів на найближчому виробництві чи сусідній автомайстерні… Усі ці ситуації можуть створювати певне відхилення вольтажу та коливання напруги, що надзвичайно негативно впливають на електромережі та побутову техніку і регулярно спричиняють пошкодження підключеного електричного та електронного обладнання.

Відомо, що будь-який електрозалежний пристрій розроблений для роботи при певних параметрах та характеристиках струму. І найчастіше розрахований на роботу від мережі напругою 220-230 В. Реальна ж напруга у мережі часто коливається в межах від 140 до 290 В і це, звісно, може призвести як до порушень в роботі електроприладів, так і до повного їх виходу з ладу.

Сучасні пилососи, холодильники, телевізори та інші подібна техніка мають певний резерв приблизно у ±5-10% від номінальної напруги, тож цілком можуть працювати при показниках до 250 В. Проте, слід пам’ятати, що експлуатація побутової техніки у період активних стрибків напруги призводить до зменшення її ресурсу та скорочення строку служби.

Слід також відзначити, що сучасні прилади стали більш цифровими, оснащеними тоншими та дрібнішими компонентами, і як наслідок, чутливішими до коливань напруги. Найбільше від її перепадів страждає техніка, що містить багато електроніки – холодильники, електроплити, пральні та посудомийні машини з сенсорним управлінням, телевізори, комп’ютери, блоки живлення ноутбуків, мікросхеми пам’яті, графічні процесори тощо. Зазначені прилади стабільно працюють тільки тоді коли отримують стабільний струм у потрібному діапазоні напруг, в іншому ж випадку – виникають проблеми у мікросхемах та поломки.

Стрибки напруги можуть нагрівати компоненти і дроти електронних приладів та викликати їх перегорання. Але навіть якщо коливання напруги не порушує роботу електроніки, воно може призвести до надмірного навантаження її внутрішніх компонентів і викликати їх вихід з ладу раніше, ніж очікувалося.

Найчастіше техніка ламається у момент, коли вмикається струм, адже часто подається напруга не потрібних 220 В, а 270, 290 і навіть більше вольт. У таких випадках існує великий ризик виникнення пожежі, особливо у старих будинках, де електромережа перебуває в аварійному стані.

Страждають електроприлади й у разі раптового відключення електропостачання, особливо якщо в цей час у приладі виконувався якийсь процес – нагрівання в котлі чи охолодження в холодильнику. А найбільше небажані раптові відключення електрики шкодять холодильникам та комп’ютерами.

Небезпечними є і низькі показники напруги. Здавалося б, у такій ситуації прилади просто не увімкнуться та не будуть працювати, але, насправді, така ситуація є вкрай небезпечною коли мова йде про захисну автоматику. Адже ми розраховуємо на її захист, а вона, виявляється, у потрібний момент не працює. Це може призвести до серйозних пошкоджень та неефективної роботи обладнання, знизити ефективність роботи великих двигунів, світильників, насосів або машин, які використовують компресори. Крім того падіння напруги створює тепло, яке може накопичуватися в проводах або кабелях і пошкоджувати ізоляцію, що зрештою призводить до проблем безпеки та пожеж.

Таким чином, впевнено можна зробити висновок, що термін служби електроніки та побутової техніки залежить не лише від марки виробника, а й від якості електроживлення в мережі. Будь-які відключення, підвищення або зниження напруги в мережі, аварії, різкі скачки, обрив ліній електропередач, усе це може стати причиною не лише поломки техніки і скоротити термін її служби, а й повністю вивести з ладу прилади та електроніку, що перебувають в режимі очікування.

Певними маркерами проблем з напругою можуть слугувати порушення в роботі електроприладів та освітлення. Лампи можуть мерехтіти, часто перегорати або давати тьмяне світло, таймери не спрацьовувати, ТЕНи повільно нагріватися, а трансформатори гудіти. Проте далеко не завжди необізнаному споживачеві вдається помітити наявні проблеми з напругою. Ймовірніше за все, розуміння того, що відбувся стрибок напруги, прийде лише в момент, коли пристрій раптово не перестане працювати.

Як же захиститися від коливань напруги та вберегти побутову техніку й електроніку? Відповідь проста – використовувати захисну автоматику!

Мережевий фільтр

Мінімальний захист від незначних перепадів напруги забезпечить мережевий фільтр. Він згладжує стрибки напруги в електричній мережі та у разі її перепадів здатен відключати підключені пристрої.

Але по суті, мережевий фільтр є лише запобіжником, що також згорає у випадку різкого стрибку напруги. При зниженій напрузі він взагалі не спрацює і не забезпечить жодного захисту. Мережевий фільтр не захистить від перенапруг у старому будинку з незаземленими розетками та від блискавки. А також він не призначений для підключення потужних приладів таких як кондиціонери чи обігрівачі, оскільки вони можуть легко перегріти мережевий фільтр і стати причиною займання.

Реле контролю напруги

Ще один доволі простий та дешевий прилад захисту – це реле контролю напруги або відсікач напруги. Він захищає як від перевищення напруги, так і від низького струму. Реле фіксує перепад напруги і вимикає увімкнені в нього прилади. А після увімкнення струму вимірює напругу, витримує паузу і пускає струм лише тоді коли напруга стабілізується.

Коридор допустимої напруги споживач встановлює сам та може легко його регулювати. Окрім установки величини мінімального та максимального вольтажу, сучасний пристрій також повинен давати можливість самостійно встановити час спрацьовування розчеплювача при виявленні певного відхилення від нормального діапазону. Крім того у сучасних реле відомих виробників може бути передбачена функція стабілізації, хоча такий пристрій коштуватиме дорожче.

Реле напруги може бути представлене у вигляді блоку захисту, що монтується в електрощиток, у вигляді корпусу з вилкою, що вставляється в розетку або ж у вигляді подовжувача з гніздами для розеток, подовжувальним шнуром і датчиком рівня напруги в мережі. Перший варіант – найбільш функціональний, оскільки реле, встановлене в щиток, захищає не поодинокі елементи, а усю квартиру в цілому. А у двох останніх варіантах реле просто вставляється в розетку, а вже в нього вмикається вилка шнура від тієї чи іншої електроніки. Підключати реле можна в різні розетки, в тому числі і без заземлення.

Обираючи реле напруги, варто віддати перевагу моделям з дисплеєм, що відображатиме поточне напруження в мережі та дозволить контролювати його не лише пристрою, а і вам.

Реле контролю напруги найкраще підходить для техніки потужністю до 2,2 кВт (холодильників, телевізорів, зарядних до мобільного, ноутбуків, і навіть деяких котлів), а для потужних приладів бажано використовувати сильніші засоби захисту.

Джерело безперебійного живлення

Комп’ютери та чутливу електронну апаратуру можна захистити за допомогою джерел безперебійного живлення (ДБЖ) або як їх називають в іноземній літературі UPS. Ці пристрої стабілізують напругу та мають вбудований акумулятор, що накопичує електроенергію і у разі відсутності струму здатні автономно подавати необхідну електричну напругу підключеному приладу протягом певного часу.

Проте слід пам’ятати, що джерело безперебійного живлення не можна залишати включеним без нагляду, адже його акумулятори можуть самозайматися. Крім того ДБЖ спрацьовують тільки при зниженні напруги у мережі, але не захищають техніку від її підвищених показників.

Стабілізатор напруги

Одним з найбільш ефективних засобів захисту є електронний стабілізатор напруги. Це прилад, призначений для підтримки напруги на певному рівні, що постійно контролює вхідне джерело живлення і коригує її рівень, забезпечуючи підключеним до нього приладам, коректний струм для їх оптимальної роботи.

Стабілізатор працює у більш широких межах, ніж реле і захищає обладнання від нестабільної подачі електроенергії, перепадів напруги, високочастотних перешкод, високовольтних імпульсів та збоїв у мережі. Забезпечує захист як побутового, так і високочутливого серверного і лабораторного обладнання. Та може застосовуватися у побутових та промислових мережах.

Стабілізатор напруги здатен ефективно захистити побутову техніку від короткого замикання в мережі, провалів напруги, які виникають на короткий час в момент пуску електрообладнання з великим пусковим струмом та підвищених показників струму в електромережі. При цьому відключення приладів під час стрибків напруги не відбувається.

Побутова техніка, підключена через стабілізатор напруги, працює у делікатному режимі електроживлення зі стабілізованою вхідною напругою, що дозволяє значно продовжити її експлуатаційний ресурс та забезпечити оптимальний режим роботи. Стабілізатори можна встановлювати не лише на усю домашню електромережу, але й на окремі її контури або ділянки.

При цьому слід пам’ятати, що стабілізатор – це також електричний пристрій, що теж має допустимі межі роботи і потребує захисту від надмірних перепадів за допомогою реле напруги.

Як бачимо, захистити свою техніку та мережу можна різними способами і їх вибір буде залежати від наявних умов та ризиків. Якщо ви проживаєте у старому житловому фонді, поблизу промислового підприємства, поруч з трамвайною лінією, а неподалік ще відбувається будівництво або ремонт у сусідів, то дешевим технічним рішенням обійтися не вдасться. Доведеться використовувати більш дорогі та універсальні прилади і, навіть, кілька приладів одночасно. Наприклад, комп’ютер та телевізор підключити через реле напруги або джерело безперебійного живлення з вбудованим стабілізатором, а кухонну техніку – через стабілізатор напруги.

Тож якщо ви цінуєте правильну роботу обладнання і прагнете аби коливання напруги не впливали на ваші електричні прилади – слід звернути свою увагу на вибір сучасної та надійної захисної автоматики. Одним з найкращих та надійних рішень є стабілізатор напруги. Ця багаторівнева система захисту виправляє будь-які перепади напруги та працює багато років. На сайті нашого партнера ТОВ «Карат ЛТД» представлений широкий асортимент автоматичних регуляторів напруги: однофазні та трифазні, цифрові та аналогові, електронні та релейні пристрої, усе необхідне для стабільної і точної напруги. А кваліфіковані фахівці завжди готові допомогти з вибором.