Колебания напряжения и способы защиты

Прыжки или перепады напряжения – это резкое и значительное по величине изменение вольтажа электросети, что, к сожалению, весьма типично для среднестатистической украинской квартиры или частного дома. Такие скачки могут быть как длительными с незначительными изменениями в сетевом вольтаже, так и краткосрочными, но существенными.

Причин нестабильности параметров тока существует множество. Это и техническое состояние сети, и устаревшее оборудование, и проводка, и сбои на линиях электропередачи, и, конечно, повреждение самих линий. Здесь же можно упомянуть перегрузку домашней электросети вследствие одновременного включения нескольких мощных электроприборов, перегрузку трансформаторных подстанций вследствие стремительного разрастания жилых кварталов и увеличения количества потребителей, включение приборов с высокими пусковыми токами (стиральных машин, духовых шкафов, бойлеров и т.п.), запуск агрегатов на ближайшем производстве или соседней автомастерской… Все эти ситуации могут создавать определенное отклонение вольтажа и колебания напряжения, которые чрезвычайно негативно влияют на электросети и бытовую технику, регулярно вызывая повреждение подключенного электрического и электронного оборудования.

Известно, что любое электрозависимое устройство предназначено для работы при определенных параметрах и характеристиках тока. И чаще всего рассчитано на работу от сети напряжением 220-230 В. При этом реальное напряжение в сети часто колеблется в пределах от 140 до 290 В и это, конечно, может привести как к нарушениям в работе электроприборов, так и к полному их выходу из строя.

Современные пылесосы, холодильники, телевизоры и другие подобные приборы имеют определенный резерв примерно в ±5-10% от номинального напряжения, поэтому вполне могут работать при показателях до 250 В. Однако следует помнить, что эксплуатация бытовой техники в период активных скачков напряжения приводит к уменьшению ее ресурса и сокращению срока службы.

Следует также отметить, что современные приборы стали более цифровыми, оснащенными более тонкими и более мелкими компонентами и, как следствие, более чувствительными к колебаниям напряжения. Больше всего от его перепадов страдает техника с большим количеством электроники – холодильники, электроплиты, стиральные и посудомоечные машины с сенсорным управлением, телевизоры, компьютеры, блоки питания ноутбуков, микросхемы памяти, графические процессоры и т.д. Указанные приборы стабильно работают только тогда, когда получают стабильный ток в нужном диапазоне напряжений, в противном случае возникают проблемы в микросхемах и поломки.

Скачки напряжения могут нагревать компоненты и провода электронных приборов и вызвать их перегорание. Но даже если колебания напряжения не нарушают работу электроники, они могут привести к чрезмерной нагрузке ее внутренних компонентов и вызвать их выход из строя раньше, чем ожидалось.

Наиболее часто техника ломается в момент, когда включается ток, ведь часто подается напряжение не нужных 220 В, а 270, 290 и даже больше вольт. В таких случаях существует большой риск пожара, особенно в старых домах, где электросеть находится в аварийном состоянии.

Страдают электроприборы и при внезапном отключении электроснабжения, особенно если в это время в приборе выполнялся какой-то процесс – нагревание в котле или охлаждение в холодильнике. А наиболее нежелательные внезапные отключения электричества вредят холодильникам и компьютерам.

Опасны и низкие показатели напряжения. Казалось бы, в такой ситуации приборы просто не включятся и не будут работать, но, на самом деле, такая ситуация крайне опасна, особенно когда речь идет о защитной автоматике. Мы ведь рассчитываем на ее защиту, а она, оказывается, в нужный момент не работает. Это может привести к серьезным повреждениям и неэффективной работе оборудования, снизить эффективность работы больших двигателей, светильников, насосов или машин, использующих компрессоры. Кроме того, падение напряжения создает тепло, которое может накапливаться в проводах или кабелях и повреждать изоляцию, что в конечном итоге приводит к проблемам безопасности и пожарам.

Таким образом, уверенно можно сказать, что срок службы электроники и бытовой техники зависит не только от марки производителя, но и от качества электропитания в сети. Любые отключения, повышения или понижения напряжения в сети, аварии, резкие скачки, обрыв линий электропередач, все это может стать причиной не только поломки техники и сократить срок ее службы, но и полностью вывести из строя приборы и электронику, находящиеся в режиме ожидания.

Определенными маркерами проблем с напряжением могут служить нарушения в работе электроприборов и освещения. Лампы могут мерцать, часто перегорать или давать тусклый свет, таймеры не срабатывать, ТЭНы медленно нагреваться, а трансформаторы гудеть. Однако далеко не всегда несведущему потребителю удается заметить имеющиеся проблемы с напряжением. Вероятнее всего, понимание того, что произошел скачок напряжения, придет только в момент, когда устройство внезапно не перестанет работать.

Как же защититься от колебаний напряжения и уберечь бытовую технику и электронику? Ответ прост – использовать защитную автоматику!

Сетевой фильтр

Минимальную защиту от незначительных перепадов напряжения обеспечит сетевой фильтр. Он сглаживает скачки напряжения в электрической сети и в случае его перепадов способен отключать подключенные устройства.

Но, по сути, сетевой фильтр является лишь предохранителем, который также сгорает в случае резкого скачка напряжения. При пониженном напряжении он вообще не сработает и не обеспечит никакую защиту. Сетевой фильтр не защитит от перенапряжений в старом доме с незаземленными розетками и молнии. А также он не предназначен для подключения мощных приборов, таких как кондиционеры или обогреватели, поскольку они могут легко перегреть сетевой фильтр и стать причиной возгорания.

Реле контроля напряжения

Еще один простой и недорогой прибор защиты – это реле контроля напряжения или отсекатель напряжения. Оно предохраняет как от повышенного напряжения, так и от низкого тока. Реле фиксирует перепад напряжения и отключает подключенные к нему приборы. А после включения тока измеряет напряжение, выдерживает паузу и пускает ток только тогда, когда напряжение стабилизируется.

Коридор допустимого напряжения потребитель устанавливает сам и может его легко регулировать. Помимо установки величины минимального и максимального вольтажа, современное устройство должно также давать возможность самостоятельно установить время срабатывания расцепителя при обнаружении определенного отклонения от нормального диапазона. Кроме того, в современных реле известных производителей может быть предусмотрена функция стабилизации, хотя такое устройство будет стоить дороже.

Реле напряжения может быть представлено в виде блока защиты монтируемого в электрощиток, в виде корпуса с вилкой, подключаемой к розетке и в виде удлинителя с гнездами для розеток, удлинительным шнуром и датчиком уровня напряжения в сети. Первый вариант – наиболее функциональный, поскольку реле, установленное в щиток, защищает не единичные элементы, а всю квартиру в целом. А в двух последних вариантах реле просто вставляется в розетку, а уже в него подключается вилка шнура от той или иной электроники. Подключать реле можно в разные розетки, в том числе и без заземления.

Выбирая реле напряжения, следует отдать предпочтение моделям с дисплеем, отображающим текущее напряжение в сети и позволяющим контролировать его не только устройству, но и вам.

Реле контроля напряжения наиболее подходит для техники мощностью до 2,2 кВт (холодильников, телевизоров, зарядных для мобильного, ноутбуков, а также некоторых котлов), а для более мощных приборов желательно использовать более сильные средства защиты.

Источник бесперебойного питания

Компьютеры и чувствительную электронную аппаратуру можно защитить с помощью источников бесперебойного питания (ИБП) или как их называют в иностранной литературе UPS. Эти устройства стабилизируют напряжение и имеют встроенный аккумулятор, накапливающий электроэнергию и при отсутствии тока способны автономно подавать необходимое электрическое напряжение подключенному прибору в течение определенного времени.

Однако следует помнить, что источник бесперебойного питания нельзя оставлять включенным без присмотра, ведь его аккумуляторы могут самовозгораться. Кроме того, ИБП срабатывают только при понижении напряжения в сети, но не защищают технику от ее повышенных показателей.

Стабилизатор напряжения

Одним из наиболее эффективных средств защиты является электронный стабилизатор напряжения. Это прибор, предназначенный для поддержания напряжения на определенном уровне, постоянно контролирующий входной источник питания и корректирующий его уровень, обеспечивая подключенным к нему приборам, корректный ток для их оптимальной работы.

Стабилизатор работает в более широких пределах чем реле и защищает оборудование от нестабильной подачи электроэнергии, перепадов напряжения, высокочастотных помех, высоковольтных импульсов и сбоев в сети. Обеспечивает защиту как бытового, так и высокочувствительного серверного и лабораторного оборудования. И может использоваться в бытовых и промышленных сетях.

Стабилизатор напряжения способен эффективно защитить бытовую технику от короткого замыкания в сети, провалов напряжения, возникающих на короткое время в момент пуска электрооборудования с большим пусковым током и повышенных показателей тока в электросети. При этом отключения приборов во время скачков напряжения не происходит.

Бытовая техника, подключенная через стабилизатор напряжения, работает в деликатном режиме электропитания со стабилизированным входным напряжением, что позволяет значительно продлить ее эксплуатационный ресурс и обеспечить оптимальный режим работы. Стабилизаторы можно устанавливать не только на всю домашнюю электросеть, но и на отдельные ее контуры или участки.

При этом следует помнить, что стабилизатор – это также электрическое устройство, имеющее допустимые пределы работы и требующее защиты от чрезмерных перепадов при помощи реле напряжения.

Как видим, защитить свою технику и сеть можно разными способами, и их выбор будет зависеть от существующих условий и рисков. Если вы проживаете в старом жилом фонде, вблизи промышленного предприятия, рядом с трамвайной линией, а недалеко еще происходит строительство или ремонт у соседей, то дешевым техническим решением обойтись не удастся. Придется использовать более дорогие и универсальные приборы и даже несколько приборов одновременно. К примеру, компьютер и телевизор можно подключить через реле напряжения или источник бесперебойного питания со встроенным стабилизатором, а кухонную технику – через стабилизатор напряжения.

Если вы цените правильную работу оборудования и хотите, чтобы колебания напряжения не влияли на ваши электрические приборы целесообразно обратить свое внимание на выбор современной и надежной защитной автоматики. Одним из лучших и надежных решений является стабилизатор напряжения. Эта многоуровневая система защиты исправляет любые перепады напряжения и работает много лет. На сайте нашего партнера ООО «Карат ЛТД» представлен широкий ассортимент автоматических регуляторов напряжения: однофазные и трехфазные, цифровые и аналоговые, электронные и релейные устройства, все необходимое для стабильного и точного напряжения. А квалифицированные специалисты всегда готовы помочь с выбором.