Артем Энерго - Перенапряжение, причины и методы защиты

Введение

Перепады сетевого напряжения существуют давно, однако в последние 10 лет данная проблема становиться всё более актуальной для нашей страны. Это связанно с постоянным ростом потребления электроэнергии.
Если 15-20 лет назад вся бытовая техника состояла из телевизора и радиоприемника, то теперь в каждой квартире множество чувствительной бытовой техники (компьютеры, кондиционеры, микроволновые печи, стиральные машины, видео и аудио аппаратура), которая практически всё время подключена к сети.
Результатом перенапряжения может стать выход из строя части бытовой техники, установленной в квартире и подключенной в момент перенапряжения к сети. В подавляющем большинстве случаев причиной выхода из строя бытовой техники, является перенапряжение в сети.
После того как у потребителей сгорает бытовая техника, люди начинают задавать вопросы:
Как такое могло произойти? В чем причина? Как избежать? И возможно главный вопрос Кто виноват?
Далее я попытаюсь доступно ответить на большинство поставленных вопросов.
Что собой представляют перенапряжения в сети

Перенапряжения в сети - это результат аварии или избытка электроэнергии, связанного с ее неравномерным потреблением. Длительная работа при повышенном напряжении ускоряет расход ресурса аппаратуры, а значительное превышение нормального уровня напряжения приводит к выходу из строя и возможному возгоранию.
Авария, избыток энергии - несколько туманно, что кроется за этой формулировкой?
Почему возникают перенапряжения в сети

Причин несколько. Выделим самые распространенные:

1. Начнем с того, что к электросети переменного тока подключены не только Вы один (ваша квартира или дом), а множество таких же, как и Вы потребителей, что немаловажно, и еще многие промышленные и строительные объекты. Казалось бы, какое влияние может один дом оказать на электросеть? Безусловно, незначительное влияние.
А если одновременно с Вами тысяча потребителей выключат свою технику, особенно большой мощности (электрочайники, водонагреватели, микроволновые печи, кондиционеры, стиральные машины), тогда мы получаем некое перенапряжение, все Вы замечали по вечерам перепады напряжения, это заметно по лампам накаливания.
Но не стоит пугаться оно все равно будет меньше допустимого ГОСТ и все Ваше оборудование продолжит работу в нормальном режиме.
Другое дело, что если одновременно вкл/выкл своё оборудование целый завод или строительный объект. Представляете, какой "скачок" напряжения произойдет!
Данный вариант возможен в районах, где инфраструктура связана с большим заводом или крупным строительством. Тогда возможно, что ваша техника выйдет из строя.

2. Самая распространенная причина для жилого сектора - это обрывы нулевого провода.
Все Вы знаете, в каком плачевном состоянии находятся электрические трансформаторные подстанции, вводные устройства в здание и этажные электрощитовые подъездов, чаще всего из-за отсутствия обслуживающего электрика или его безграмотности.
Периодически необходимо проводить профилактические ремонты в электрощитовых, что в принципе не делается, поэтому со временем болтовые соединения ослабевают, ухудшается надежность электрического контакта, что может привести к отгоранию питающих проводов.
Гораздо чаще отгорает нулевой рабочий проводник (N), что приводит появлению в Вашей розеточной группе, напряжения свыше допустимого из-за неравномерности потребления электроэнергии.
На схемах видно, что при нормальной работе, напряжение между фазами (L1, L2, L3) и нулевым рабочим проводником (N) 220 вольт, ток идет от фазы к нулю, а между фазами напряжение 380 вольт.
В момент обрыва нулевого рабочего проводника (N), ток пойдет между фазами, т.е. в розетках будет перенапряжение в пределах 220-380 вольт, зависит оно от мощности электроприборов подключенных в этот момент.

3. Причина чисто человеческий фактор, точнее безграмотность электрика или уверенность в себе домашнего мастера.
Дома погас свет, одна из наиболее частых причин отгорание фазного провода (L1, L2, L3) или нулевого рабочего проводника (N), Вы самостоятельно или, вызвав электрика, восстанавливаете электропитание, при подключении перепутали провода, подключив вместо 220В (фаза-ноль), напряжение 380В (две фазы), возможно даже не себе, а соседям по этажу.
Результат, мгновенный выход из строя всего электрооборудования подключенного к электросети.

4. Последний, но не по значению это скачки напряжения, вызванные грозовыми разрядами вблизи линий электропередачи (ЛЭП).
Очень опасно, я настоятельно рекомендую, если у Вас нет специального оборудования, для защиты от перенапряжений, выключайте бытовую технику из сети во время грозы.

И так мы рассмотрели основные причины перенапряжений в сети, но легче от этого не становиться ведь техника уже сгорела, тогда читайте дальше.
Кто ответит за потерянную бытовую технику

Как это ни парадоксально, несмотря на то, что поставщик электроэнергии обязуется обеспечивать Вас напряжением установленного качества, скорее всего Вы не сможете получить компенсацию за утраченное оборудование.
Это связано со следующими соображениями.
АО "Астанаэнергосервис" является частью акимата города Астаны, а судиться с государством дело бессмысленное. А также как Вы сможете доказать, что причина выхода из строя техники есть перенапряжение в сети, а не дефект техники.
Отсутствие реального контроля и сбора статистики приводит нас к следующему выводу. В 99% случаев Вы не сможете получить компенсацию за утраченное оборудование т.к. невозможно доказать чья в этом вина, как мы уже говорили ранее существует множество причин перенапряжения как связанных с человеческим фактором так и форс-мажорных по определению (разряд молнии вблизи ЛЭП).
Что же делать, неужели каждый раз выкидывать технику? Конечно же, нет. Существуют методы борьбы с перенапряжением.
Как бороться с перенапряжением в сети

Существует несколько способов:

1. Реконструкция электросетей и обслуживание грамотным электротехническим персоналом, очень дорогостоящий вариант и только снижающий опасность возникновения перенапряжения, чаще всего зависит от коммунальных служб

2. Использование стабилизаторов напряжения, идеальный вариант для тех, кто использует очень дорогостоящую аппаратуру. Вы подключаете сетевые провода к стабилизатору и уже с него снимаете качественное напряжение. Вариант очень хороший - имеется только один минус - это цена. Цена на хороший (качественный) стабилизатор мощностью 5 кВт составляет свыше 500 у.е. Соответственно если у Вас большое количество аппаратуры придется затратить круглую сумму, но зато уж после этого (при правильном выборе стабилизатора) можете быть спокойны Ваша техника надежно защищена.

3. Если Вы работаете с ценной информацией на компьютере, тогда выбирайте источник бесперебойного питания (ИБП), что чаще всего применяется в административных зданиях, но только на офисную технику, на всю бытовую технику "бесперебойник" не установишь также из-за высокой цены.

4. Реле ограничивающие напряжение - выпускаются на данный момент лишь в европейских странах и ни одного сертифицированного в Казахстане - стоят не менее 100-200 у.е. Вариант чаще всего применяемый на предприятиях и все же достаточно дорогой для рядового пользователя.

5. Использование параллельно УЗО и ДПН. Один из наиболее доступных способов защиты от перенапряжений, рассмотрим его подробней.

Устройство защитного отключения (УЗО) - обеспечивает отключение электроэнергии сети, в случае пробоя утечки тока (если человек взялся за оголенные провода 10-30 mA или если произошло обгорание изоляции - 300мА). Данное устройство рекомендовано для установки во всех новостройках и при реконструкции электросетей.
Существуют два вида УЗО: электромеханические, гарантирует спасение жизни человека при любом напряжении, наличие внешнего источника питания, но мало применяется из-за дороговизны; электронные, самый распространенный тип, зависящий от напряжения сети, что не гарантирует спасение жизни человека при пониженном напряжении сети.

Датчик превышения напряжения (ДПН) - устройство созданное специально для защиты от перенапряжения, сконструировано для совместной работы с любыми типами УЗО (на токи утечки 10-300 mA), как для однофазных, так и для трехфазных сетей.
Принцип заключается в следующем:
В случае если в сети перенапряжение ДПН дает команду УЗО на отключение электропитания потребителя. Таким образом, Ваша бытовая техника обесточивается, и скачок напряжения не вредит Вашей бытовой технике. Для восстановления электропитания просто включите УЗО.
Метод использования параллельно УЗО и ДПН-260 является самым доступным, на настоящий момент, методом борьбы с перенапряжением.
Если Вы хотите только защитить себя от перенапряжения, то смело покупайте дешевое электронное УЗО и ДПН-260. Подключайте и можете спать спокойно, Ваша бытовая техника защищена.
Вред заниженного сетевого напряжения

Возможна такая ситуация, когда напряжение в сети сильно занижено. Что часто встречается на объектах старой постройки в связи с неспособностью старых проводов выдавать необходимую мощность, а также переключением коммунальными службами, специально, всех квартир стояка на одноименную фазу, из-за боязни отгорания нулевого рабочего проводника, что привело бы к перенапряжению в сети. Пониженное напряжение сети может повредить некоторым бытовым приборам или их функциям, к примеру, микроволновая печь вращает тарелку, но не нагревает; стиральная машина работает без остановки; самая частая поломка это выход из строя компрессора холодильника, в связи постоянном включенном положении, даже когда Вас нет дома.
Порча оборудования от заниженного напряжения встречается реже, чем от перенапряжения. Избежать выхода из строя техники можно, используя пункты 1, 2, 3 и 4, из раздела "Как бороться с перенапряжением в сети"

Вывод

В данной статье я выразил лишь свой взгляд на существующую проблему перепадов напряжения в бытовых и промышленных сетях. Я не претендую на абсолютную истину по всем позициям. Стоит учитывать, что методы борьбы справедливы на момент написания статьи.