Перенапряжение в электрических установках или сетях — повышение величины напряжения до опасного уровня для полупроводниковых компонентов, изоляции и других комплектующих.
Явление возникает при ударах молнии, переходных процессах, связанных с резкими изменениями нагрузки, дуговыми замыканиями и другими причинами.
Скачки напряжения и его систематическое повышение выше номинального значения выводит электроустановки, приборы, технику из строя, уменьшает срок их службы, может вызывать пожары и значительно увеличивает риск поражения током. Вместе с экспертами компании «Невал» рассмотрим, какие аппараты помогут защитить от перенапряжений.
Реле контроля напряжения
Самая простая защита от перенапряжений в низковольтных сетях — установка реле контроля напряжения. Главная функция устройств — отключение участка цепи или потребителя при возникновении перенапряжений. Дополнительные опции — защита от исчезновения фазы, ассиметричного режима работы в трехфазных сетях, нарушения порядка чередования фаз.
Электроаппараты устанавливают в распределительных щитах или шкафах после автоматического выключателя. Существуют также реле контроля напряжения для защиты отдельных потребителей. Такие устройства выполнены по принципу «вилка-розетка» и включаются в сеть при помощи штепсельного разъема.
Основной недостаток реле напряжения — отключение нагрузки при отклонениях напряжения. При срабатывании устройства в щите отключается весь участок. Такие устройства не подходят для защиты оборудования, требующего бесперебойного электропитания. Кроме того, реле не защищают от мгновенных перенапряжений в несколько раз выше номинала.
К достоинствам защиты при помощи таких аппаратов относят простоту схемы и относительно низкую цену реализации.
Стабилизаторы напряжения и блоки бесперебойного электропитания
Стабилизаторы — устройства для сглаживания скачков или просадок напряжения. Различают электромеханическое, релейное, гибридное и электронное оборудование. При перенапряжениях в сети в пределах диапазона стабилизации устройство обеспечивает номинальное значение напряжения в цепи нагрузки. Таким образом, потребители не отключаются и продолжают функционировать. Однако, при превышении значения напряжения выше диапазона стабилизации срабатывает защита, которая отключат стабилизатор и нагрузку.
Для защиты от перенапряжений цепей ответственных потребителей используют источники бесперебойного питания (ИБП) с функций стабилизатора. При повышении напряжения в пределах диапазона, устройство нормализуют его в цепи нагрузки, при значительном увеличении его величины ИБП отключается от сети и переводит потребителей на питание от аккумуляторов.
Устройства защиты от импульсных перенапряжений
Для защиты от кратковременных грозовых перенапряжений, при которых значение напряжения и тока может превышать номинальные в тысячи раз, используют УЗИП. Устройства защиты от импульсных перенапряжений применяют наряду с классическими разрядниками, которые гасят мощный импульс, возникающий от удара молнии. УЗИП состоят из последовательно соединенных плавкой вставки и варисторов.
Различают следующие классы устройств защиты от импульсных перенапряжений:
- В (1 класс перенапряжения). Аппараты устанавливают в главных распределительных щитах. Устройства применяют в качестве первой ступени защиты от прямых ударов молний в объект.
- С (2 класс перенапряжения). Электроаппараты служат для защиты от помех и перенапряжений и применяют в качестве второй ступени защиты. Устройства устанавливают в распределительные щиты.
- D (3 класс перенапряжений). Устройства устанавливают в электрическую цепь непосредственно перед потребителями. Аппараты используют как третью ступень защиты от остаточных перенапряжений.
Ступени защиты разносят на расстояние 10–15 м друг от друга. Если это невозможно, между ступенями последовательно включают катушки заданной индуктивности. Это необходимо для задержки прохождения импульса перенапряжения, в этом случае ступени защиты УЗИП срабатывают последовательно.
Защита от перенапряжений — обязательный компонент внутренних электрических сетей объекта. Для исключения ошибок в проектировании, организации и монтаже электросети лучше обращается в профильные компании.