Netwerk overspanningsbeveiliging

Overspanningsbeveiliging is een functie van de voeding die de apparatuur uitschakelt wanneer de spanning een opgegeven parameter overschrijdt. Overspanningen kunnen optreden in de bron zelf of in distributienetwerken en duren slechts enkele milliseconden, maar zelfs zo'n korte termijn manifestatie van elektromagnetische effecten op huishoudelijke apparaten is dodelijk, vooral voor elektronische apparatuur die halfgeleidercomponenten bevat.

De oorzaken van noodsituaties in het huishoudelijke elektrische netwerk

De belangrijkste factoren van overbelasting in het 220 en 380 Volt-netwerk:

• bliksemontladingen, bliksem - de meest energetische fenomenen op aarde;
• onjuiste werking van apparatuur en laag kwalificatieniveau van personeel van het elektriciteitsnet;
• schending van veiligheidsvoorschriften tijdens het gebruik van elektrische installaties, waardoor de consument niet 220 V, maar 380 V of minder dan 110 V zal hebben;
• vonk van statische elektriciteit;
• open draadbreuk;
• overspanning als gevolg van onweer in de stroomlijn;
• verschillen in stroom in het netwerk door de gelijktijdige opname van een groot aantal apparaten en apparatuur.

De gevolgen van een toename van het netwerk

Blootstelling aan overspanning kan elektrische apparatuur volledig beschadigen, storingen in apparaten veroorzaken, brand veroorzaken en soms zelfs explosies veroorzaken. Door het aantal gevallen wordt de tweede plaats in het land ingenomen door branden veroorzaakt door overspanningen in het netwerk, wanneer de stroom onmiddellijk stijgt tot honderdduizenden ampères, wordt een enorme hoeveelheid warmte scherp afgegeven in de bedrading of apparaten, gevolgd door ontsteking van hun isolatie of plastic producten.

Stroompieken hebben een nadelig effect op alle huishoudelijke elektrische apparaten, ze kunnen alleen worden beschermd met een speciaal overspanningsbeveiligingsapparaat.

Soorten beschermingsmiddelen

Om met spanningsval in het netwerk om te gaan, zijn er veel verschillende apparaten die eenvoudig zelf te installeren zijn. Producten helpen uw huis en uw dierbaren zo efficiënt mogelijk te beschermen tegen noodsituaties veroorzaakt door overspanning van het netwerk.

Er zijn verschillende soorten overspanningsbeveiligingen:

1. Spanningsstabilisator - regelt de grootte van de netspanning.
2. Uninterruptible power supply (UPS) - een apparaat voor noodonderhoud van apparatuurprestaties wanneer de hoofdbron is uitgeschakeld, gemaakt door het principe van een reservebatterij. De UPS verschilt nog steeds van een autonoom voedingssysteem, omdat het razendsnelle bescherming biedt en het apparaat van stroom voorziet. De noodbedrijfstijd van de UPS is erg kort (enkele minuten), maar dit is voldoende om een ​​andere bron te starten of om de apparaten correct van het stroomnet te scheiden.
3. Stroomonderbreker is een elektrisch apparaat met functies die vergelijkbaar zijn met een zekering. De overspanningsbeveiliging van het netwerk van de eenvoudigste stroomonderbrekers wordt geleverd door een solenoïde, die wordt geactiveerd door een overmatige toename van de stroom. Kleine stroomonderbrekers worden veel gebruikt in plaats van zekeringen om elektrische systemen in huizen en appartementen te beschermen.
4. Overspanningsbeveiliging is een beschermend apparaat met een ingebouwd elektronisch circuit om te beschermen tegen impuls-, laag- en hoogfrequent netwerkinterferentie door deze af te vlakken.
5. Niet-lineaire overspanningsbeveiliging (OPN) - een apparaat dat apparatuur beschermt tegen overspanning en blikseminslag, is het beste beveiligingsmiddel.
6. Transformatoren (step-down en step-up) - verander de spanning naar werkend, wanneer er een regelmatige afname of toename van de spanning in het netwerk is, waardoor de apparaten niet op volle sterkte kunnen functioneren.
7. Aardlekschakelaars (RCD's) zijn de meest gebruikelijke manier om mensen te beschermen tegen het gevaar van een elektrische schok bij het aanraken van apparaten en apparatuur terwijl ze onder stroom staan, en om te beschermen tegen brand veroorzaakt door lekstromen. Andere beveiligingsmiddelen kunnen deze functies niet uitvoeren, omdat ze alleen reageren op netwerkcongestie.

Bronnen van impulsgeluid

Impulsruis (IP) wordt gecreëerd door een onmiddellijke spanningspiek in het elektrische netwerk met een amplitude van meer dan 4-6 duizend V. IP's hebben de vorm van een enkele of meerdere (burst) afwisselende pulsen. Dit is de meest voorkomende "ziekte" van stroomnetten en veroorzaakt onherstelbare schade aan elektronische componenten van huishoudelijke apparaten. Bescherming tegen IP - voeding van apparatuur met overspanningsbeveiliging. Andere elektrische beveiligingssystemen zijn praktisch niet geconfigureerd voor bescherming tegen IP, daarom kunnen ze dit niet bieden.

Er zijn IP-bronnen:

1. Natuurlijke bronnen - blikseminslag in de buurt met elektrische netwerken (lucht of ondergronds), het bereik tot 20 km.
2. Door de mens gemaakte bronnen - schakelprocessen tijdens het operationele beheer van stroomtransmissiesystemen (aan / uit) en noodsituaties op transformatorstations.

Volgens operationele gegevens zijn IP het meest technisch van aard, wat wordt verklaard door de verslechtering van netwerken en een grote consumentenbelasting.

IP veiligheidsklassen

Afhankelijk van het pulsvermogen is apparatuur voor bescherming tegen IP onderverdeeld in klassen:

• bliksembeveiliging - 0 (A);
• inloopscherm voor gebouw I (B);
• elektrische schakelborden voor kamers - II (C);
• apparatuur in overeenstemming met GOST-III (D).

Overspanningsbeveiliging (SPD)

Er zijn SPD's - varistoren en arresters van verschillende ontwerpen, meestal met indicatoren die een uitschakeling aangeven. Varistoren hebben bepaalde nadelen: na uitschakeling moeten ze afkoelen, wat het niveau van bliksembeveiliging tijdens herhaalde blikseminslagen vermindert. Ze zijn gemonteerd op een DIN-rail, zodat ze indien nodig eenvoudig kunnen worden vervangen.

Overspanningsbeveiliging en apparaatbetrouwbaarheid zijn afhankelijk van de efficiëntie van aarding met gelijke potentialen TN-S of TN-CS, scheiding van beveiligings- en 0-draden. De SPD wordt geïnstalleerd in stappen van 10 m over de kabel, wat zorgt voor de berekende volgorde van werking van de SPD.

Op luchtleidingen wordt een SPD geïnstalleerd van afleiders en smeltbare inzetstukken, in het gemeenschappelijke huisscherm - varistoren van klasse. I, II en op de verdiepingen - klasse III. Indien nodig zijn extra beveiligingsaansluitingen uitgerust in de vorm van netwerkverlengsnoeren.

220V overspanningsbeveiliging voor thuis

220 V overspanningsbeveiliging is de taak die u zelf moet oplossen: denk met uw hoofd na en stel uw eigen beveiliging samen. Moderne huishoudelijke en computerapparatuur werkt veilig van 190 tot 240 V. Een spanningspiek heeft verwoestende gevolgen voor apparatuur wanneer de spanning onmiddellijk meerdere keren toeneemt en scherp daalt.

De meest voorkomende oorzaken van overspanning:

• gelijktijdige uitschakeling / opname van een groot aantal apparaten;
• schade aan de 0-draad;
• blikseminslag in hoogspanningsleidingen;
• draadbreuk door een extern object;
• schendingen van het bedradingsschema in het schild.

De industrie produceert een grote lijst van apparaten die op betrouwbare wijze bescherming kunnen bieden tegen overspanning van een 220 V-netwerk, huishoudelijke apparaten - tegen schade en hoge netwerkparameters:

1. Een ILV (voltage monitoring relay) wordt geïnstalleerd wanneer spanningsval zeldzaam is. ILV - een apparaat dat het elektrische circuit uitschakelt wanneer het potentiaalverschil verandert en wordt ingeschakeld wanneer de netwerkparameters normaliseren, moet een eigen vermogen hebben dat groter is dan het totale vermogen van de aangesloten apparatuur.
2. DPN (differentiële spanningssensor) wordt geactiveerd wanneer het potentiaalverschil verandert. DPN veroorzaakt een stroomlek, het wordt al gedetecteerd door een andere machine - RCD, het verbreekt ook het netwerk.

Spanningsregelaars

Voor normaal gebruik van elektrische apparatuur moet de spanning tussen 190 V en 240 V worden gehouden.Overspanningsbeveiliging treedt op wanneer de toelaatbare parameters worden overschreden, bijvoorbeeld veroorzaakt door laswerkzaamheden in de buurt van het huis of het optreden van kortsluitstroom in het algemene elektrische huis. In dit geval schakelt de stabilisator onmiddellijk de elektriciteit uit. Na stabilisatie van het netwerk levert het beveiligingsapparaat onafhankelijk spanning aan de apparaten van de consument.

Overspanningsbeveiliging

Als het filter geen interferentie aankan, schakelt het de stroom uit door de ingebouwde zekering. Overspanningsbeveiliging wordt gebruikt voor binnenlandse computernetwerken met meerdere niveaus. Het overspanningsbeveiligingscircuit biedt een van de gemakkelijkste, goedkoopste en meest effectieve methoden voor overspanningsbeveiliging. Dit wordt meestal geassocieerd met een instelbare uitgang en een beschermd circuit of belasting. SF's die werken op basis van een transistor regelen de uitgangsstroom en spanning. Het beveiligingsapparaat schakelt de apparatuur uit wanneer de spanning de ingestelde waarde overschrijdt.

Overspanningsbeveiliging met behulp van overspanningsafleiders

Onweersbuien, quasi-stationaire en overspanning schakelen de prestaties van elektrische apparatuur. De belangrijkste beveiligingsinrichtingen zijn RV (gate-afleiders) en overspanningsafleiders (niet-lineaire overspanningsafleiders). De betrouwbaarheid van hun werk hangt af van:

• De keuze van het aantal apparaten, hun parameters en locatie.
• Interne overspanningsbeveiliging van de afleider zelf, die niet wordt beschermd tegen dit soort blootstelling.
• Tests onder normale omstandigheden, ze mogen niet doorbreken.

Overspanningsafleiders (varistor) bestaan ​​uit een weerstand en een vonkbrug die in serie zijn geschakeld. Dit verbindingsschema verandert de eigenschappen in een vochtige omgeving, zodat ze hermetisch worden afgesloten. Dit type afleider werkt stil en produceert geen gas- en vlamemissies.

Het fenomeen van overspanning in onze netwerken is niet ongewoon, voedingssystemen zijn verouderd, omdat ze niet zijn ontworpen voor de moderne verhoogde levensstandaard van de consument. Opgeblazen elektriciteitsverbruik vernietigt versleten netwerken, waardoor steeds vaker spanningsdalingen optreden.

Samenvattend moet worden gezegd dat overspanningsbeveiligingsmethoden natuurlijk zijn ontworpen om te beschermen tegen schade door hoogspanningsapparatuur en mensen, maar geven geen 100% garantie. Tijdens onweer en schakelgebeurtenissen op het netwerk is de beste bescherming altijd het volledig loskoppelen van dure apparatuur van het lichtnet.