Что такое перенапряжение в сети, его виды, основные причины

Что такое перенапряжение в сети, его виды, основные причины

Здравствуйте, уважаемые гости и постоянные читатели сайта http://zametkielectrika.ru.

В своей статье про стабилизаторы напряжения для частного дома я затрагивал вопрос про основные показатели получаемой электрической энергии из сети, согласно ГОСТ 13109-97. Переходите по ссылке и знакомьтесь подробнее. Здесь лишь повторю, что к ним относятся отклонения напряжения, провалы напряжения и перенапряжения.

Для защиты электрооборудования от первых двух показателей я рекомендовал Вам устанавливать стабилизаторы напряжения. Вот наглядный пример о том, как правильно выбрать стабилизатор напряжения для своего дома.

А вот про защиту электрооборудования и электропроводки от перенапряжений я как то упустил из виду. Поэтому тема данной статьи будет посвящена видам перенапряжений и их опасностям.

Итак, приступим.

Для начала давайте определимся, что же такое перенапряжение.

Перенапряжение — это импульс или волна напряжения, которое накладывается на номинальное напряжение сети.

Вот так примерно это выглядит.

Что такое перенапряжение в сети, его виды, основные причины

Например, напряжение однофазной сети у нас составляет 220 (В). Напоминаю Вам, что это действующее значение напряжения. Если перевести его в амплитудное, умножив действующее напряжение на √2, то получим 310 (В).

Так вот во время импульсных перенапряжений амплитудное значение напряжения может достигать значения до нескольких тысяч вольт.

Длительность таких импульсных перенапряжений не велика — всего несколько милисекунд (мсек).

Какую опасность несут в себе перенапряжения? Примеры

Изоляция электропроводки (кабелей и проводов) и различных электрических приборов может выдерживать определенный уровень напряжения. Вот примерная таблица электрической прочности изоляции некоторого электрооборудования.

Что такое перенапряжение в сети, его виды, основные причины

По таблице видно, что изоляция у большинства проводников и приборов  может выдерживать до 1000 (В). Как я уже говорил выше, во время перенапряжений амплитудное значение напряжения достигает значений до нескольких тысяч вольт.

Думаете к чему это приведет?

Это приведет к пробою изоляции, а следовательно, к выходу из строя электрических приборов, электропроводки и возникновению пожара.

Если электрический прибор будет выключен из розетки, то Вы его защитите от перенапряжений. А вот провода и кабельные линии электропроводки всегда находятся под напряжением (розетки, одноклавишные и двухклавишные выключатели) и совсем не защищены от импульсных перенапряжений.

Приведу наглядный пример, случившийся совсем недавно на даче моего знакомого.

Что такое перенапряжение в сети, его виды, основные причины

При возникновении импульсного перенапряжения произошел пробой изоляции питающих проводов розетки, что привело к короткому замыканию.

Что такое перенапряжение в сети, его виды, основные причины

Вот еще один пример пагубных последствий импульсных перенапряжений, который вывел из строя электронный однофазный счетчик электрической энергии «Энергомера» СЕ102.

Что такое перенапряжение в сети, его виды, основные причины
Что такое перенапряжение в сети, его виды, основные причины

А ведь мы иногда и не подразумеваем, что тот или иной электрический прибор вышел из строя по причине перенапряжения в сети, а ссылаемся на соответствующее качество производителя.

Причины возникновения и виды импульсных перенапряжений

Всего существует 3 вида импульсных перенапряжений:

  • коммутационное
  • грозовое (его еще называют атмосферным)
  • электростатическое

Рассмотрим каждый вид отдельно.

1. Коммутационное перенапряжение

Коммутационные перенапряжения возникают при резком изменении установившегося режима работы электрической сети. Такое явление называют переходным процессом.

Импульсы и волны при данном виде перенапряжений имеют высокую частоту: от десятков до сотен (кГц), а их значение достигает до нескольких тысяч вольт и в большей степени зависит от параметров электрической цепи (индуктивность, емкость), быстродействия коммутационных аппаратов и фазы тока во время коммутации.

Причины возникновения коммутационных перенапряжений:

Например, при отключении от электрической сети небольшого трансформатора мощностью всего 1 (кВА) может возникнуть импульсное коммутационное перенапряжение порядка 2000 (В), т.е. вся запасенная энергия в обмотках трансформатора выбрасывается в электрическую сеть, что пагубно может сказаться на работу электрооборудования.

Что такое перенапряжение в сети, его виды, основные причины

Представьте себе какое перенапряжение возникнет при коммутации силового трансформатора мощностью 400 (кВА)?

Что такое перенапряжение в сети, его виды, основные причины
Что такое перенапряжение в сети, его виды, основные причины

2. Атмосферное (грозовое) перенапряжение

Атмосферные (грозовые) перенапряжения относятся к природным явлениям, вызванные грозовыми разрядами.

Грозовые разряды — это мощное импульсное перенапряжение в десятки тысяч вольт и длительностью не более 1 (мс). 

По общей статистике 90% молний имеют ток разряда порядка 40-60 (кА). Чуть меньше 1% молний имеют ток разряда 100 (кА) и выше.

Существуют прямые попадания молний в электрическую сеть (воздушную линию) или в молниеприемник, и удаленные попадания молний на расстоянии до 1500 м, при котором возникают импульсные перенапряжения. Смотрите картинки ниже.

На картинках выше волна перенапряжения (импульс) подписана двумя надписями, либо 10/350, либо 8/20. Эти волны (импульсы) имеют определенную форму и длину волны.

Как видно по графику, импульс 10/350 наиболее опасен для защищаемого объекта, чем 8/20, т.к. он в десятки раз дольше воздействует на электрическую сеть.

Еще несколько слов хотел бы сказать про перераспределение энергии грозового разряда.

Принято считать, что 50% от первоначального импульса перенапряжения, при условии, что у нас в доме выполнена система молниезащиты и имеется заземляющее устройство (система TN-C-S, TN-S, ТТ), отводится в землю, а остальные 50% перераспределяются равномерно между всеми проводниками электрической сети, в том числе трубами и бытовыми коммуникациями.

3. Электростатическое перенапряжение

Еще один вид, который мы рассмотрим — это электростатическое перенапряжение. Чаще всего оно возникает в сухих средах путем скапливания электростатических зарядов, которые в свою очередь создают сильное электростатическое поле. Это очень не предсказуемый вид перенапряжений.

Например, если походить по ковру в диэлектрической обуви, то мы сможем зарядиться до нескольких тысяч вольт. При касании любой проводящей конструкции (батарея, корпус компьютера) произойдет электрический разряд длительностью несколько наносекунд (нсек). Наиболее опасен данный вид перенапряжений для электронных деталей и компонентов электрических приборов и устройств.

Как защитить свой дом от перенапряжений?

Ну вот мы подошли к самому главному вопросу, как же защитить электрические приборы и электропроводку своего дома или квартиры от вышеперечисленных импульсных перенапряжений.

Скажу сразу, что полностью избавиться от импульсных перенапряжений не получится. Наша цель — это лишь снизить значения импульсных перенапряжений до значений, не угрожающих нашему оборудованию.

Дело в том, что даже при правильном монтаже системы молниезащиты 50% мощности импульсного разряда уходит в землю, а остальные 50% перераспределяются по сетям электропроводки и бытовыми коммуникациями дома. Поэтому для осуществления полной защиты от перенапряжений необходимо выполнить:

  • повторное заземление PEN проводника на опоре ввода воздушной линии (ВЛ) в дом
  • повторное заземление крюков и кронштейнов всех опор воздушной линии
  • монтаж системы молниезащиты
  • отдельный контур заземления для молниезащиты, который нужно соединить с основным контуром дома
  • система уравнивания потенциалов (ОСУП, ДСУП)
  • ступенчатая защита с помощью специальных устройств УЗИП (устройство защиты от импульсных перенапряжений)

Более подробно о каждом способе защиты я расскажу Вам в отдельных статьях. Чтобы не пропустить выход новых статей, пройдите процедуру подписки.

P.S. На этом пожалуй и все. Надеюсь Вы поняли, чем опасны импульсные перенапряжения и что в обязательном порядке необходимо от них защищаться?

Если статья была Вам полезна, то поделитесь ей со своими друзьями:

Источник: http://zametkielectrika.ru/perenapryazhenie/

Импульсные перенапряжения

Что такое перенапряжение в сети, его виды, основные причины

Молния может стать причиной пожаров, сильных разрушений, взрывов, травмирования людей и животных, в том числе и смертельных случаев. Специалисты различают первичные и вторичные воздействия удара молнии. Первые возникают при прямом ее попадании в объекты. Непосредственное попадание атмосферного электричества в жилые и промышленные постройки может полностью разрушить их, убить человека или привести к техногенным авариям.

Вторичное воздействие молнии (электромагнитная или электростатическая индукция) вызывается близким с объектом разрядом молнии или заносом высоких потенциалов внутрь построек по подземным или наружным металлическим конструкциям, коммуникациям, воздушным линиям электропередач и проводам другого назначения, а также трубопроводам или кабелям.

Вторичное воздействие разрядов молнии негативно влияет на телефонию, электробытовые сети 220/380 В, системы мобильной связи, а также передачи информации и данных, спутникового и телевизионного вещания.

Выход из строя даже на короткое время вышеперечисленных систем может привести к непоправимым последствиям, поэтому современные системы молниезащиты объектов включают защиту и от непосредственных ударов молнии, и от вторичных ее проявлений.

Что это такое импульсные перенапряжения

Кратковременный, но значительный скачок напряжения, а также появление на металлических конструкциях электродвижущей силы – называется импульсным перенапряжением. Специалисты обычно различают проявления электромагнитной и электростатической индукции, занос внутрь объекта высоких потенциалов, а также коммутационное перенапряжение.

Импульсное перенапряжение коммутационного происхождения связано с внезапной сменой режима работы в системе электроснабжения, при коротком замыкании, включении и отключении трансформаторов, включении резервного питания и т.д. При развитии данного типа перенапряжения накопленная в элементах сети энергия из-за резкой смены параметров режима работы приводит к развитию переходного процесса со значительным скачком напряжения.

Что такое перенапряжение в сети, его виды, основные причины

Повышение напряжений в некоторых случаях может достигать значений в сотни раз выше, чем их нормальные эксплуатационные параметры. Это приводит не только к выходу из строя электрических и электронных устройств и приборов, систем электроснабжения, телекоммуникаций и связи, контроля и управления, но и может являться причиной пожара и даже смерти людей.

Причины импульсных перенапряжений

Причиной появления высоких напряжений обычно является разряд молнии, коммутационные процессы в системах электроснабжения, а также электромагнитные помехи, вызываемые мощными промышленными электроустановками. Различают перенапряжения:

  • коммутаций;
  • непосредственного разряда (при разряде во внешнюю молниезащиту или воздушные ЛЭП);
  • индуцированные (при разряде рядом со зданием или в близстоящие объекты).

Что такое перенапряжение в сети, его виды, основные причины

Электромагнитная индукция после разряда молнии характеризуется образованием магнитного поля в контурах металлических коммуникациях различной формы с переменными во времени параметрами. При этом значение электродвижущей силы зависит от амплитуды и крутизны тока молнии, а также размеров и формы самого контура.

Читайте также:  Почему светодиодный прожектор светит и не выключается?

Индукция электростатической природы провоцируется скоплением под кучевыми облаками с определенным электрическим потенциалом зарядов с противоположным знаком.

Но в земле и на проводящих конструкциях наземных промышленных или жилых объектов это накопление приводит к тому, что за время разряда молнии заряды не успевают стечь в землю и становятся причиной появления импульсного перенапряжения.

Чаще всего разность потенциалов появляется между металлическими трубами (водопроводными или канализационными), электропроводкой расположенными в постройке и металлической крышей. При этом, чем выше постройка, тем больше значения накопленных потенциалов.

Что такое перенапряжение в сети, его виды, основные причины

Примеры повреждений, вызванных вторичными воздействиями молнии

  • Разрушение телефонного аппарата и временнного вводного щита электроустановки
  • Что такое перенапряжение в сети, его виды, основные причины Что такое перенапряжение в сети, его виды, основные причины
  • Что такое перенапряжение в сети, его виды, основные причины Что такое перенапряжение в сети, его виды, основные причины

Характеристики импульсного перенапряжения

Энергонасыщенность современных промышленных и жилых объектов, наличие разветвленной электрической сети от проектировщиков систем защиты требует грамотного выбора устройств защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП). Для этого необходимо разобраться в основных параметрах, характеризующих возникающие импульсы перенапряжения, а именно:

  • форму волны тока (характеризуется временем нарастания и спада);
  • амплитуда тока.

Для описания токов разряда молнии применяют 2 вида формы волн: удлиненную (10/350 мксек) и короткую (8/20 мксек). Первая соответствует непосредственному (прямому) попаданию разряда молнии и показывает нарастание тока за 10 мксек до максимального импульсного значения (I imp) и снижению его показания в 2 раза за 350 мсек.

Короткая волна наблюдается при удаленном разряде молнии и при коммутационных процессах. Она характеризует нарастание тока за 8 мксек до максимума (I max) и спад до половины значения за 20 мксек.

Импульс 10/350 мксек воздействует на электросеть в десятки раз дольше, чем 8/20 мксек, поэтому он более опасен для защищаемых объектов.

Виды УЗИП

 УЗИП имеют корпус из негорючего пластика и в большинстве случаев представляют собой разрядники или варисторы самых разных конфигураций. Сегодня ограничители импульсных перенапряжений имеют индикатор выхода из строя. Данные устройства необходимы для создания надежной и эффективной системы внутренней молниезащиты.

Разрядник обычно представляет собой электроприбор (открытого воздушного или закрытого типа) с двумя электродами. На них при увеличении напряжения до определенного значения они пробиваются, тем самым снимая импульс перенапряжения.

Варистор является полупроводниковым устройством, имеющим симметричную крутую вольт-амперную характеристику.

Принцип его действия заключатся в том, что при достижении на его контактах определенной величины напряжения, он быстро и значительно понижает значение своего сопротивления и пропускает ток.

Ограничители импульсных перенапряжений характеризуются параметрами номинального, импульсного напряжения и временного перенапряжения. В зависимости от мощности импульса, которое УЗИП может рассеять и в соответствии с ГОСТом Р 1992-2002 (МЭК 61643-1-98) выделяют 3 класса ограничителей:

  • I B (амплитуда 25-100 кА; для волны 10/350 мксек) – применяется в распределительных щитках;
  • II C (амплитуда 10-40 кА; для волны 8/20 мкс) — применяется в вводах электропитающих устройств, щитках помещений;
  • III D (амплитуда до 10 кА; для волны 8/20 мкс) – обычно устройства этого класса уже встроены в электроприборы.

 Цены на УЗИП и разрядники напряжения

Источник: https://www.mzke.ru/impulsnye_perenapryazheniya.html

Способы защиты от перенапряжений в электрических сетях

Главная » Статьи » Способы защиты от перенапряжений в электрических сетях 09.06.2015

Что такое перенапряжение в сети, его виды, основные причины

Под перенапряжением электрической сети обычно понимают отклоняющийся от нормы режим работы внутри этой сети. Он характеризуется сверхмерным увеличением показателя значения напряжения, которое выше, чем допустимый показатель значения для этого участка электрической сети.

Проблема, возникающая при перенапряжении или изменении напряжения, состоит в том, что стандартная изоляция на оборудовании большинства электрических установок поддерживает работу электрической сети только в нормальном для нее режиме.

При перенапряжениях – эта изоляция становится непригодной, что и является причиной повреждения оборудования электрических станций и приборов бытового назначения, также представляет собой угрозу здоровью людей и обслуживающего персонала вблизи неисправного участка.

Какими бывают виды перенапряжений?

Перенапряжения можно разделить на два вида – коммутационные перенапряжения электрической сети или внутренние или природные перенапряжения, они же внешние.

Природные перенапряжения в электрической сети имеют характер явлений атмосферного электричества.

Коммутационные перенапряжения имеют место внутри электрических сетей. Их причинами могут быть как незапланированные изменения нагрузки линий электропередач, так и послеаварийные режимы в работе электросетей и феррорезонансные проявления.

Как можно защититься от перенапряжений?

Что такое перенапряжение в сети, его виды, основные причины

Для электроустановок применяются специальные виды защитного оборудования, рассчитанных на работу в условиях возможных перенапряжений электросети – всевозможные разрядники и нелинейные ограничители перенапряжения, или же – ОПН.

Главный конструктивный элемент в этом защитном оборудовании – это тот элемент, который обладает нелинейными характеристиками. Особенность такого элемента состоит в том, что он меняет свой показатель сопротивления в зависимости от того, какое значение напряжения к нему прилагается.

Как работают нелинейные защитные элементы?

Ограничитель напряжения или используемый разрядник подсоединяют к рабочей шине напряжения  и заземляющему контуру электрической установки.

При нормальной работе – ОПН оказывает большое сопротивление и не пропускает через себя напряжение.

При перенапряжении он или подключенный вместо него разрядник снижают свое сопротивление, что позволяет проходить через него напряжению, деактивируя его скачок в контур заземления.

Таким образом, задача разрядника или ОПН состоит в том, чтобы при перенапряжении соединить электрический провод с землей.

Где и как устанавливается защита от перенапряжений?

ОПН и разрядники используются с целью защитить оборудование, находящееся на территории распределительных устройств электрических установок. Их устанавливают не только там, но и в конце и начале линий электрической передачи с напряжением в 10 кВ и 6 кВ, если те не оснащены специальным грозозащитным тросом.

Какие есть способы защиты от природного перенапряжения?

Что такое перенапряжение в сети, его виды, основные причины

Чтобы защитить линии электропередач от вероятных изменений в напряжении внешнего характера на металлические и ЖЗБ конструкции с открытыми распределительными устройствами устанавливаются стержневые отводы для молний.

Для высоковольтных линий с напряжением в 35 кВ применяются грозозащитные тросы – они же тросовые молниеотводы. Их располагают в верхней части опоры линии электропередачи на всем ее протяжении, соединяя их с металлическими элементами на линейных порталах в открытых распределительных устройствах подстанции.

  • Таким образом, все атмосферные заряды электричества притягиваются непосредственно к молниеотводам и не попадают на токопроводящие части электрических установок и оборудования.
  • Важный момент в защите оборудования любых электрических установок и станций заключается в своевременном проведении периодических осмотров и ремонтов систем защиты от перенапряжений, прохождении ими соответствующих испытаний и контроля.
  • Также проверку проходят заземляющие контуры и отвечающие за них устройства, осуществляются периодические регулярные замеры напряжения в электросети и ее элементах.

Как защититься от перенапряжений в низковольтной сети?

Что такое перенапряжение в сети, его виды, основные причины

Для низковольтных сетей перенапряжение характерно в не меньшей степени, чем для высоковольтных сетей. К низковольтным сетям относятся сети в 220380В, изменение напряжения в которых может привести к таким последствиям, как выход из строя электроприборов, подключенных к этой сети и ее непосредственного оборудования.

Чтобы защититься от вероятности такого чрезмерного напряжения, для домашней электросети применяются различные стабилизаторы и реле напряжения, всевозможные бесперебойники и  прочие устройства.

Наиболее популярны и эффективны в качестве способов защиты домашней сети от возможных скачков напряжения защитные устройства по типу источников бесперебойного питания и модульные устройства, предназначенные для защиты от перенапряжений импульсного характера. Последние устанавливаются непосредственно в распределительный щиток домашнего напряжения.

Что касается защиты от перенапряжений на различных предприятиях и в низковольтных распределительных устройствах электрических установок и ЛЭП, то для них предусмотрены ограничители перенапряжения, которые работают по тому же принципу, что и вышеотмеченные высоковольтные ОПН.

Источник: http://www.ognetika.com/sposoby-zashhity-ot-perenapryazhenij-v-elektricheskix-setyax/

Какие виды перенапряжений различают в электрических сетях?

1. Атмосферные перенапряжения считаются наиболее опасным типом аварийных процессов. Они являются природными явлениями и вызываются грозовыми разрядами при атмосферных осадках при сосредоточении электрических зарядов на поверхности объектов.

Для данной разновидности атмосферных явлений характерна высокая величина номинала напряжения, которая может достигать нескольких десятков тысяч вольт за период времени до 1мсек.

Такие мощные потоки энергии не выдерживает не только электропроводка, но и различные типы оборудования.

Что такое перенапряжение в сети, его виды, основные причины 2. Коммутационные перенапряжения формируются в результате резкого изменения режима работы электросети, связанными с изменениями включениями/отключениями мощных приемников, с емкостным или индуктивным характером нагрузки. Такие явления в электросетях принято называть переходными процессами. Значение импульсов и волн в таком случае достигает десятков – сотен вольт и определяется характеристиками электросети.

  • Ключевыми причинами возникновения коммутационных перенапряжений являются:
  • — отключение/включение устройств релейной защиты (автоматов, плавких предохранителей, реле, контакторов);
  • — остановка или пуск мощных синхронных, асинхронных двигателей, трансформаторов;
  • — включение/отключение батарей статических конденсаторов.

Что такое перенапряжение в сети, его виды, основные причины

3. Электростатические перенапряжения возникают в основном в сухих средах при скапливании электростатического разряда, которые формируют электростатическое поле.

4. Переходные перенапряжения возникают под влиянием напряжений промышленной частоты.

Такие явления возникают вследствие внутренних повреждений из-за дефектов фаза/корпус, обрыва нейтрального проводника и пр. Частота таких процессов равна частоте сети.

Назовите виды трансформаторов, применяемых в СЭС.

Виды трансформаторов

В зависимости от своего применения и характеристик трансформаторы бывают нескольких видов. К примеру, в электрических сетях населенных пунктов, промышленных предприятий применяют трансформаторы силовые, основной задачей которых является понижение напряжения в сети до общепринятого – 220 В.

Если трансформатор предназначен для регулировки тока, он называется трансформатор тока, а если устройство регулирует напряжение – то это трансформатор напряжения. В обычных сетях применяются однофазные трансформаторы, в сетях на три провода (фаза, ноль, заземление) нужен трехфазный трансформатор.

Читайте также:  Нужен ли отдельный новый кабель для подключения электрической плиты?

Бытовой трансформатор, 220В предназначается для защиты бытовой техники от перепадов напряжения.

Сварочный трансформатор предназначен для разделения сварочной и силовой сети, для понижения напряжения в сети до нужной для сварки величины.

Масляный трансформатор предназначается для использования в сетях с напряжением выше 6 000 Вольт. Конструкция трансформатора включает в себя: магнитопровод, обмотки, бак, а также крышки с вводами.

Магнитопровод состоит из 2 листов электротехнической стали, которые изолированы друг от друга, обмотки, как правило, делают из алюминиевого или медного провода.

Регулировка напряжения производится с помощью ответвления, которое соединяется с переключателем.

Существует два вида переключения ответвлений: переключение под нагрузкой — РПН (регулирование под нагрузкой), а также без нагрузки, после того, как трансформатор отключен от внешней сети (ПБВ, или переключение без возбуждения). Большее распространение получил второй способ регулировки напряжения.

Говоря о видах трансформаторов, нельзя не рассказать об электронном трансформаторе. Электронный трансформатор представляет собой специализированный источник питания, который служит для преобразования напряжения 220В в 12 (24)В, при большой мощности. Электронный трансформатор намного меньше обычного, при тех же самых параметрах нагрузки.



Источник: https://infopedia.su/18x16ce.html

Виды перенапряжений в электросети

Что такое перенапряжение в сети, его виды, основные причины

И если электроприбор можно защитить от перегорания, просто отключив от сети, то с защитой проводки дело гораздо сложнее. Ведь отключить от напряжения кабели и провода гораздо сложнее. На изображении ниже показан результат короткого замыкания вследствие резкого скачка напряжения при пробое изоляции в розеткеСтоит также отметить, что причиной аварий могут быть и некачественные изделия, а не скачки напряжения в сети.

Виды перенапряжения

Перенапряжение в электросети в зависимости от причин делится на 4 вида:

  • электростатическое
  • переходное
  • коммутационное
  • атмосферное.

Рассмотрим по очереди каждое из этих видов.

Электростатическое

Электростатическое перенапряжение – наиболее непредсказуемый вид из всех. Он может возникать в сухих помещениях, где образуется повышенное электростатическое поле. Как это происходит.

Скажем, человек в диэлектрической (токонепроводящей) обуви при хождении по ковровым покрытиям может накапливать заряд до нескольких киловольт.

Прикоснувшись потом к незаземленной токопроводящей конструкции или корпусу прибору, он передаст мощный электрический заряд, который может повредить электронику внутри прибора.

Атмосферное

Атмосферное перенапряжение вызывается разрядами грозы и может достигать десятки киловольт за доли секунды. Молния может попасть как в воздушную ЛЭП, так и в молниеприемник. В зависимости от возрастания и падения напряжения выделяют две волны: 10/350 и 8/20.

В первом случае перенапряжение растет до пика за 10 мкс, и далее падает до значения 50% за 350 мкс. Во втором случае разряд растет до максимума всего лишь за 8 мкс, и падает за 20. Наиболее опасной для ЛЭП и конструкций считается первая волна.

Но вне зависимости от вида волны, если возле дома есть молниеприемник, то половина начального разряда уйдет в землю, а оставшаяся половина более-менее равномерно разойдется по проводникам тока в доме.

Что такое перенапряжение в сети, его виды, основные причины

Коммутационное

Коммутационное перенапряжение может возникнуть, если электросеть вдруг резко поменяла свой режим работы. Например, включение или отключение мощного электроприбора, силового трансформатора или двигателя.

Скажем, если отключить от сети относительно маломощный трансформатор на 1-2 кВА, то в сети может возникнуть коммутационное перенапряжение, достигающее 2 кВ.

То есть, при коммутационном перенапряжении скачок может также достигать нескольких киловольт, в остальном же параметры коммутационного перенапряжения зависят от характеристик сети и оборудования.

Переходное

Переходное перенапряжение может возникать в промышленных электросетях. Например, при проблемах с нейтральной жилой или корпусом электроустановки.

Способы защиты от перенапряжений

Полностью исключить риск возникновения перенапряжения нельзя, но защититься от него – можно и нужно. Для этого рекомендуется:

  • установить молниеприемник;
  • подключить УЗИП – устройство защиты, которое снижает предел перенапряжения до безопасного;
  • подключить к электросети систему уравнивания потенциалов.

Источник: http://www.yugtelekabel.ru/vidy-perenapryazhenij-v-elektroseti.html

Перепады (скачки) напряжения в электросети, причины и методы защиты

Перепады (скачки) сетевого напряжения существуют давно, однако в последнее время данная проблема становиться всё более актуальной для нашей страны. Это связанно с постоянным ростом потребления электроэнергии.

Если до 90-х годов вся бытовая техника состояла из телевизора, холодильника и магнитофона, то теперь в каждой квартире множество мощной и одновременно чувствительной бытовой техники (компьютеры, кондиционеры, морозильные камеры, микроволновые печи, стиральные машины, видео и аудио аппаратура и т.д.), которая практически всё время подключена к сети.

Результатом перепада напряжения в электросети может стать выход из строя части бытовой техники, установленной в квартире и подключенной в этот момент 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.

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 сектораэто обрывы нулевого провода.

Что такое перенапряжение в сети, его виды, основные причины

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 провод (синего цвета), что приводит появлению в Вашей розеточной группе, напряжения свыше допустимого из-за неравномерности потребления электроэнергии.

На рисунке видно, что при нормальной работе, напряжение между любым фазаным проводом (красного цвета) и нулем (синего цвета) всегда примерно 220 вольт, ток идет от фазы к нулю, а между фазаными проводами напряжение 380 вольт. В момент обрыва нулевого провода, ток пойдет между фазами, т.е. в розетках будет перенапряжение в пределах до 380 вольт, зависит оно от мощности электроприборов подключенных в этот момент.

Например, на одной фазе включен электрочайник, а на другой фазе лампочка, а на третьей фазе телевизор, при пропадании (отгорании) нулевого провода, напряжение между фазами 380 Вольт оказывается на ваших бытовых прибороах. Мощность которую потребляет электрочайник, будет проходить через лампу и телевизор, лампочка ярко всыхнет, а телевизор наверняка задымится.

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. Скачки напряжения, вызванные грозовыми разрядами вблизи линий электропередачи (ЛЭП), происходит в районах где применяются воздушные линии передач электроэнергии.

Очень опасно, я настоятельно рекомендую, если у Вас нет специального оборудования, для защиты от перенапряжений, выключайте бытовую технику из сети во время грозы.

5. Ещё одна причина перепадов (скачков) напряжения, это кража заземляющего проводника (заземления) в электрических стояках этажных щитов, подъезда жилого многоквартирного дома. Стал с таким сталкиваться последнее время довольно часто.

Как надеюсь известно, заземление нужно для защиты от поражения электротоком при пробое изоляции электрооборудования, и в принципе без него все будет работать.

Чем иногда пользуются «продвинутые» собиратели цветного металла, вырезают заземление из кабельного стояка подъезда, это делается очень быстро, буквально несколько секунд на каждом этажа дома.

Кто-то скажет причем здесь перенапряжение. А в том, что при подключении квартир применяется три провода, фаза, ноль и заземление, последние два (ноль и заземление) иногда путают между собой, вот и получается, что при краже заземления, если на этаже было подключено хотя бы две квартиры к нему, на обе квартиры приходит две разноименные фазы, между которыми 380 Вольт.

Источник: https://electromaster.kz/information/77-overstrain

Перенапряжение в электросети: причины и методы устранения

Перепады напряжения в бытовой электрической сети сегодня не редкость. Это одна из причин выхода из строя электробытовых приборов. Причины перепадов напряжения разнообразны и зависят от электрической сети. Как правило эта проблема решается весьма просто с помощью покупки стабилизатора напряжения, но обо всем по порядку.

Читайте также:  Искрит розетка: основные причины и способы устранения

1. Бытовая электрическая сеть. Многоквартирный дом

1.1 Несоблюдения проведения ППР

Причина перепадов напряжения в многоквартирном доме в основном одна, это плохое контактное соединение нулевого проводника или его отсутствие (отгорание). Это может произойти из-за неудовлетворительного проведения ППР (планово-предупредительный ремонт).

График ППР составляется на год, в котором указаны периодичность текущего ремонта, технического обслуживания, обходов.

При проведении ППР действующая электроустановка и другое электрооборудование должно очищаться от пыли (пыль является токопроводящим материалом), поджимать контакты (в том числе и нулевые), замена неисправных автоматических выключателей, патронов и т.д.

Очень часто электротехнический обслуживающий персонал игнорирует эти работы и «выполняет» их только на графике ППР с соответствующей отметкой. Поэтому не вовремя обнаруженное плохое соединение нулевого проводника приводит к перенапряжению в сети.

1.2 Увеличенная нагрузка

Другая причина перепадов напряжения, это увеличенная нагрузка на электрическую сеть. Многие дома, когда проектировались не учитывали реалии сегодняшних дней. Это домашние солярии, кондиционеры, мульти или сплит-системы, микроволновая печь и т.д. При выборе сечения провода эта нагрузка не учитывалась.

Поэтому при прохождение большего тока проводник греется, а потом охлаждается. Как мы знаем из школьных учебников физики материал при нагреве расширяется, а при охлаждении сужается. Время превышающую номинальную нагрузку это часы максимум, утреннее и вечернее время.

Когда люди идут на работу и приходят они включают в бытовую электрическую сеть максимальное количество электроприборов, происходит максимальное воздействие на электрическую сеть. Проводник греется и расширяется, а потом наоборот и так каждый день. Ослабевают контакты.

В итоге они могут ослабнуть до плохого соединения или отгорание и происходит перепады напряжения.

1.3 Участок перепадов напряжения

Нулевой контакт может отгореть в любом месте. Если он отгорел в вводном устройстве дома (ВРУ), то перенапряжение пойдет по всему дому, если на первом этаже подъезда, то только по этому подъезду и так далее. Другими словами, перенапряжение происходит на участке от места обрыва или плохого соединения нулевого проводника.

1.4 Величина перепадов напряжения

Согласно ПУЭ и другой нормативной документации за качество напряжения отвечает энергоснабжающая организация. Для бытовых электрических сетей напряжение должно соответствовать величине 230В ± 5 %. Но это не значит, что если у вас в сети напряжение 242 В, то это нормально. Это теоретически может быть, если вы живете в частном доме, и он первый от трансформаторной подстанции.

При аварийной ситуации в бытовой электрической сети и возникновением скачков напряжения, величина напряжения может быть от 140В до 380В. У вас может быть 320В, а у соседа 280В. Это зависит от места в котором произошел обрыв нулевого проводника и включенной нагрузки (сопротивление) на этом участке цепи.

1.5 Защита от перенапряжения

От перепадов напряжения служат стабилизаторы напряжения и выпускаются всевозможные реле. Выбирать защиту от перенапряжения необходимо относительно вашей электропроводке и электробытовых приборов, и их мощности. Стабилизаторы напряжения могут иметь различную мощность. Самая распространенная мощность для стабилизаторов от 3 до 6кВт.

Он сглаживает напряжение на входе и при выходе выдает необходимое вам напряжение. Его можно отрегулировать как вам нужно, по максимальному и минимальному уровню напряжения, к примеру, в рабочем диапазоне от 210В до 230В. Стабилизатор напряжения — это отдельный прибор и требует отдельного места.

Он может быть, как на отдельный электроприбор, так и защищать всю квартиру или дом.

В квартире лучше установить реле от перенапряжения, которое устанавливается на дин-рейку в этажном электрощите и защищает от перенапряжения всю квартиру.

2. Бытовая электрическая сеть. Частный сектор

2.1 Причины перенапряжения

Тут как в многоквартирном доме одной из основных причин является плохое соединение нулевого проводника в вводном устройстве дома, в контактном соединение на опоре ВЛ (Воздушной линии электропередач или ТП (трансформаторная подстанция). Но кроме этого существует еще ряд причин.

2.2 Падение напряжения

Если у вашего соседа циркулярная пила, станок с мощным электродвигателем, а другой пользуется мощным сварочным аппаратом, то при включении этих агрегатов происходит просадка напряжения.

в некоторых случаях может доходить до 180-140В, что отрицательно сказывается на некоторые электробытовые приборы, в первую очередь холодильники. В компрессоре холодильника возникает «тяжелый» пуск что негативно влияет на его работоспособность.

Это относится и к другим электробытовым приборам.

2.3 Молния

Очень часто в частном секторе перенапряжение вызвано ударом молнии. В данном случае необходимо установить защиту от импульсных перенапряжений (УЗИП), которые возникают от удара молнии.

3. Вывод

Перенапряжение в электрической сети сегодня не случайность, а реалии нашего времени. В случае выхода из строя электробытовых приборов по причине перенапряжения ответственность несет энергоснабжающая организация.

Но это через суд и очень малый процент, что вы его выиграете. Это надо доказать.

  В данном случае лучше купить и установить защиту от перенапряжения, например, стабилизатор напряжения, чтоб обезопасить дорогостоящую электробытовую аппаратуру от поломки.

Полезно прочитать также: Как защитить бытовую технику от перепадов напряжения в сети

Источник: https://home-energy.com.ua/perenaprjazhenie-v-elektroseti-prichiny-i-metody-ustranenija.html

Перенапряжение в сети и защита от перенапряжения | Полезные статьи от БАСТИОН

10-11-2015

Понятие  перенапряжения в сети

  • В различных источниках можно  найти разные определения «перенапряжения» в сети. Вот какое определение этого понятия дает Википедия:
  • Морской словарь определяет перенапряжение как увеличение напряжения в линиях электропередач и в электрических сетях до такого значения,  которое  может повредить изоляцию.
  • Согласно ГОСТ Р 54130-2010перенапряжением называется превышение  наибольшего рабочего напряжения, которое устанавливается для данного типа электрического оборудования.
  • Российская энциклопедия по охране труда определяет перенапряжение как  значительное напряжение проводника относительно земли, которое может значительно превосходить фазное напряжение в результате  внутренних или атмосферных явлений 

Характеристики перенапряжения в электрической сети

Перенапряжением в общем случае может считаться любое значительное превышение напряжения в сети, вызванное различными причинами. Перепады напряжения могут иметь различную амплитуду, продолжительность и периодичность.

К основным характеристикам перенапряжения относятся:

  • значение пика напряжения
  • кратность повторения перенапряжения
  • время периода нарастания значения перенапряжения
  • площадь или длина распространения перенапряжения в сети
  • общее количество импульсов перенапряжения за период времени
  • общее время всего цикла перенапряжения

Типы  перенапряжения в электрической сети

В общем случае по способу образования различают внутренние (или коммутационные) и внешние (грозовые или атмосферные) перенапряжения

Различают следующие основные типы перенапряжения в электрической сети:

  1. грозовые перенапряжения
  2. индуктивные перенапряжения
  3. квазистационарные перенапряжения
  4. коммутационные перенапряжения

Грозовые перенапряжения в сети

Прямое попадание разряда молнии в линию электрических передач может привести к появлению очень сильного перенапряжения.

Значение перенапряжения  в случае попадания молнии может достигать нескольких миллионов Вольт. Длительность такого перенапряжения, как правило, не превышает нескольких микросекунд.

При появлении грозового перенапряжения изоляция электрических проводников и оборудования не может выдержать высокого напряжения.

Индуктивное электрическое перенапряжение в сети

От удара молнии в землю рядом с линией электропередач может возникнуть индуктивное перенапряжение. Индуктивное перенапряжение появляется вследствие резкого изменения электромагнитного поля.

При этом значение перенапряжения может достигать 500 000 Вольт. Такое перенапряжение опасно для электрических приборов, подключенных к сети, электрических подстанций, силовых подстанций.

Электрические импульсы индуктивного перенапряжения могут распространяться на значительные расстояния.

Квазистационарное  перенапряжение в сети

Квазистационарные перенапряжения в сети могут продолжаться от нескольких секунд до нескольких минут. Такие перенапряжения опасны для оборудования, подключенного к сети.

Квазистационарные перенапряжения возникают по следующим причинам:

  • появление опасного резонанса в электрической сети
  • при коротких замыканиях в сети
  • при аварийном увеличении скорости электрогенератора в случае резкого падения значения нагрузки в сети
  • при появлении эффекта феррорезонанса в  сетях с мощными индуктивными катушками или магнитопроводами

Коммутационные перенапряжения в сети

Коммутационные перенапряжения могут возникать в случае проведения переключений или коммутации оборудования в электрической сети.

Как правило, такие эффекты наблюдаются при быстрых включениях или выключениях мощных электрических приборов и оборудования, имеющего большие индуктивные элементы, при резком включении или отключении оборудования с мощными конденсаторами или мощными электромагнитными катушками

Защита от перенапряжения в сети

Обязанности по защите электрических сетей от действия природных и техногенных факторов лежит на организациях, обслуживающих данные сети.

Оборудование по молниезащите и защите от перепадов напряжения в сетях с высоким напряжением устанавливается на опорах и мачтах линий передач, на электрических подстанциях всех уровней.

Оборудование для защиты сетей также устанавливается на подстанциях заводов и фабрик, силовых подстанциях питания сетей электротранспорта.

Для защиты электрооборудования дома и бытовых электрических приборов в частных домах и квартирах могут быть установлены локальные устройства для защиты от скачков и перепадов напряжения.

Компания «Бастион» производит линейку устройств защиты от скачков напряжения и перенапряжения. Подробнее об  этих устройствах можно узнать в разделе «Защита от скачков напряжения».

Все устройства защиты по напряжению компании «Бастион» соответствуют требованиям российских и международных стандартов.

Устройства защиты от скачков напряжения и перенапряжения «Альбатрос»  надежно будут защищать вашу сеть, электрическое оборудование и бытовые приборы от пагубного воздействия скачков напряжения и перенапряжения.

по теме

Товары из статьи

  • Защита от скачков напряжения

Источник: https://bast.ru/articles/perenapryazheniye-v-seti

Ссылка на основную публикацию