Что такое скачок напряжения и все про защиту от него: способы и устройства защиты

Живем ли мы в городе или в деревне — не важно. В любом случае все мы используем электроэнергию. Это и освещение, и различные бытовые приборы, призванные делать нашу жизнь более комфортной. Однако в нашей сети далеко не всегда напряжение ровное, способное поддержать стабильную работу электрооборудования. Даже наоборот — при выходе напряжения за известные нормы вполне возможны поломки техники, особенно электронной. Именно поэтому защита от скачков напряжения становится все более необходимой, тем более что большинство современных устройств отличаются немалой ценой и ценностью.

Колебания напряжения в сети

Так почему же мы постоянно рискуем лишиться собственного имущества? Причина в большинстве случаев одна — на данный момент общегосударственная система энергообеспечения не справляется со своей работой. Каждый из нас знает, что в сети должно быть напряжение 220 В. Но на самом деле напряжение в зависимости от нагрузки на сеть колеблется, иногда даже в достаточно широком диапазоне. Это наиболее заметно в сельской местности, где система электроснабжения намного слабее, чем в городе.

Система распределения электрической энергии

Из-за чего это происходит? А вы постарайтесь вспомнить, когда были построены электростанции и другие элементы снабжения электричеством. Вспомнили? Ну, хотя бы приблизительно? А теперь подумайте, на что именно (для частных лиц) рассчитывали инженеры-электрики, создавая всю эту систему. Освещение, холодильник, утюг, телевизор, возможно еще и обогреватель и простенькая стиральная машинка — и это максимум!

А что мы имеем сейчас? Буквально за последние 20-30 лет количество бытовой техники возросло неимоверно, с одной стороны, значительно улучшив нашу жизнь, а с другой, конкретно увеличив потребление энергии. Вот и не справляется старая система с новыми требованиями. И вряд ли в ближайшее время это изменится. Вы же сами прекрасно понимаете, что вкладывать деньги в глобальную реконструкцию государство не будет. Поэтому и приходится самим заботиться о том, чтобы в доме все было в порядке.

А теперь давайте более подробно поговорим о перепадах напряжения. Чаще всего напряжение меняется в сети достаточно плавно, и с такими нагрузками почти все наши приборы и аппаратура вполне справляются, оставаясь в рабочем состоянии. Ведь даже самые «нежные» приборы рассчитаны на перепады напряжения в диапазоне 198-242 В. Но бывают и такие моменты, когда напряжение возрастает до предельных значений резким импульсом, а потом также внезапно падает. Вот такая ситуация и называются — скачок напряжения в сети. Есть ли какие-то определенные причины таким скачкам? Перечисляем самые основные:

• одновременное включение или выключение большого количества электрооборудования (чаще всего это происходит там, где рядом находятся промышленные предприятия, потребляющие действительно большие мощности)
• обрыв нулевого провода (в этом случае как раз срабатывает та самая причина, которую мы уже обсуждали — старое оборудование, да еще и при плохом обслуживании просто не справляется с нагрузкой и провод нулевой фазы обгорает, вызывая короткое замыкание)
• ошибка при подключении проводов на общем электрощитке (в основном, из-за некомпетентности тех, кто этим занимается, это может быть как пьяный электрик, так и слишком самоуверенный хозяин квартиры)
• грозовые разряды, пришедшиеся на линии электропередачи, а также разрывы на этих линиях (например, в связи с падением на них деревьев)

Старое оборудование в щитке с плохим обслуживанием

И какой бы ни была причина скачка напряжения, предугадать мы ее просто не в состоянии. Поэтому и стоит заранее позаботиться о защите от этой напасти.

Способы защиты от скачков напряжения

Конечно, самым лучшим способом защиты была бы реконструкция системы энергораспределения хотя бы в одном отдельно взятом здании и привлечение к ее обслуживанию грамотного электрика, но — и это понятно любому человеку, живущему в многоквартирном доме — такой вариант практически неосуществим. Не будете же вы в одиночку оплачивать все это? А замена электропроводки только в своей квартире абсолютно не гарантирует защиту от скачков напряжения. Сами видели, причины скачков относятся именно к общему оборудованию, за которое, по идее, должны отвечать государственные структуры, например, ЖЭК.

И что нам остается? В принципе, есть несколько приспособлений различного типа действия, которые вполне могут помочь в условиях нестабильного напряжения. Для того чтобы снизить или даже устранить вероятность повреждения нашей техники из-за скачков напряжения сейчас применяются следующие устройства:

• реле контроля напряжения
• источник бесперебойного питания
• стабилизатор напряжения

Осталось выбрать ту защиту, которая лучше всего подходит именно в вашем случае.

Реле контроля напряжения

Блок защиты от скачков напряжения — подключенное в щиток реле контроля напряжения
Устройства защиты от скачков напряжения — индивидуальное реле контроля напряжения второго типа
Устройства защиты от скачков напряжения — индивидуальное реле контроля напряжения на несколько гнезд

Если в вашем доме скачки напряжения редки (то есть происходят в поистине форс-мажорных обстоятельствах, типа грозового разряда), вам вполне может подойти реле контроля напряжения. Сразу стоит оговорить: подобное реле только считывает данные о напряжении, но не влияет на его стабильность. Что же это такое? Реле напряжения — небольшое устройство, отключающее технику во время скачка напряжения и включающее после возврата напряжения в норму. Существуют различные виды этого приборчика, которые можно разделить на два типа:

• общий блок защиты от скачков напряжения, монтируется в щиток (распределительный шкаф) и оберегает всю вашу квартиру или дом
• устройство для отдельных приборов, похожее на удлинитель, имеющее гнезда розеток для одного или нескольких подключений

При покупке реле напряжения следует правильно рассчитать его мощность — она должна быть чуть больше, чем мощность всех потребителей энергии, подключенных к реле. Поэтому индивидуальные реле, подключающиеся к сети, гораздо удобнее в выборе, так как там уже все рассчитано по количеству розеток.

Такие реле удобны и не очень дороги, но, к сожалению, от длительных перепадов напряжения (сохраняющееся долгое время повышенное или пониженное напряжение в сети) не защитит. Ну, разве что вам нравится, когда ваши приборы или полностью все электричество в квартире постоянно отключены.

Источники бесперебойного питания

ИБП — источник бесперебойного питания (название на английском UPS — Uninterruptible Power Supply) — как вполне понятно из названия, могут дать некоторый резерв рабочего времени для электрических или электронных приборов при отключении электроэнергии в сети за счет встроенных аккумуляторных батарей. Однако кроме этого, некоторые виды могут еще выполнять функцию стабилизатора, выдавая на выходе нормальное напряжение.

Устройства защиты от скачков напряжения — источники бесперебойного питания различных типов

Итак, все ИБП можно поделить на три типа:

• устройство резервной схемы (Off-Line-UPS) просто переключает питание подключенной техники на аккумуляторное (резервное) при отключении электричества
• устройство интерактивной схемы (Line-Interactive-UPS) кроме переключения на резервную схему питания позволяет выравнивать небольшие перепады напряжения благодаря встроенному стабилизатору
• устройство с режимом двойного преобразования (On-line-UPS) постоянно корректирует частоту и напряжение, подаваемые на выход

У каждого типа ИБП есть свои недостатки. Например, Off-Line-UPS тратит на переключение питания от 4 до 12 мс, зато бесшумный и дешевый. А On-line-UPS из-за своей сложности шумит, греется и очень дорого стоит. Но тут уж хозяин — барин, что понравилось, то и выбирайте.

Не забудьте при выборе обратить внимание на мощность ИБП, емкость аккумуляторов (время автономной работы), срок службы батарей и возможность их замены, конфигурацию розеток, а также на ширину диапазона сетевого напряжения, которую ИБП может стабилизировать. Так как основная масса ИБП покупается для РС, все эти характеристики достаточно важны и должны подбираться с учетом технических характеристик вашего компьютера.

Стабилизаторы напряжения

Одним из наиболее надежных, но и наиболее дорогих, видов устройства защиты от скачков напряжения является сетевой стабилизатор. Эти приборы дают на выходе нормальное напряжение вне зависимости от напряжения в сети. Это прекрасный выход для таких вариантов, когда изменения напряжения в сети часты или даже постоянны.

Устройства защиты от скачков напряжения — автоматический стабилизатор напряжения

Осталось разобраться, какие стабилизаторы нужно выбирать в различных случаях. Чаще всего стабилизаторы делятся по принципу действия:

• релейные — самые недорогие, не очень мощные, однако их технические характеристики вполне приемлемы для бытовых приборов
• сервоприводные (электромеханические), удивительно, но несмотря на более высокую цену, эти устройства по некоторым качествам даже не дотягивают до релейных
• электронные (тиристорные или симисторные), практически бесшумные, с хорошим быстродействием и защитой от скачков напряжения в сети, нормальной мощностью и точностью, приличной долговечностью, и с соответствующей ценой
• электронные двойного преобразования — у этого стабилизатора самые необходимые технические характеристики (точность, быстродействие и защита от скачков напряжения) на данный момент лучше всего, но и цена максимальная

Также стабилизаторы могут быть однофазные и трехфазные (для домашнего использования — однофазные), подключаемые на всю домашнюю сеть или к отдельному техническому устройству, стационарные и переносные. Подбирая стабилизатор для собственных нужд, нужно знать мощность приборов, которые вы собираетесь подключать на стабилизатор, а также предельные значения напряжения в сети. Чтобы не запутаться во всех этих данных, лучше всего при выборе воспользоваться помощью специалистов, которые сумеют подобрать наиболее оптимальный вариант как по защитным свойствам, так и по цене.

После анализа всей этой информации становится вполне понятно, что надежное предохранение нашего имущества от скачков напряжения в сети может обеспечить разве что супермощный (а потому и супердорогой) стабилизатор напряжения. Однако при четком понимании происходящего в сети питания, можно подобрать более оптимальные варианты устройства или устройств, призванных сберечь нашу дорогостоящую технику от проблем с напряжением. В этом случае стоит обратиться к специалисту, который сможет определить основные неполадки в сети и уже с этими знаниями приступать к выбору защитных устройств. Как говорили в старину: мой дом — моя крепость, и оборона рубежей продолжается и сейчас, хоть и на несколько ином уровне.

Видео о защите от недопустимых напряжений