L'entità della deviazione di tensione in una rete domestica è regolata da GOST 32144-2013. Si precisa che l'aumento o la diminuzione della tensione non deve superare il 10% del valore nominale. Il mancato rispetto dei requisiti GOST porta al guasto degli elettrodomestici. Gli elettrodomestici sono progettati per funzionare nell'intervallo di tensioni di alimentazione menzionate in GOST. Il superamento della soglia di tensione di 242 V fa sì che gli apparecchi elettrici funzionino in modalità critica, si verifichino surriscaldamento, guasti ai componenti elettronici e guasti all'isolamento. La conseguenza di ciò è il guasto dell'apparecchiatura e persino un incendio.

Il fuoco è una conseguenza dell'aumento della tensione

Segni di aumento della tensione di rete

1. Spesso fallire lampade.
2. Le lampade a incandescenza e alogene brillano più luminoso del solito.
3. Intensità luminosa cambia periodicamente.
4. Comportamento insolito elettrodomestici al lavoro.
5. Inaspettato riavviare il computer o spegnendolo.
6. Malfunzionamenti elettronica di consumo.

Se la tensione supera i limiti consentiti, gli elettrodomestici devono essere spenti immediatamente. Se la situazione si ripete regolarmente, contattare la società di vendita.

Ragioni per aumentare la tensione di rete

1. Squilibrio di fase. Le reti CA sono trifase. La tensione tra ciascuna fase e lo zero è di 220 V. Quando si progetta l'impianto elettrico di una casa o di un villaggio turistico, le utenze (appartamenti o case private) sono distribuite equamente tra le fasi. Ma questo non significa che il carico sarà diviso equamente tra le fasi. La differenza di consumo porta ad una ridistribuzione dei valori di tensione tra le fasi: dove si consuma meno, c'è più tensione. Molto spesso questo fattore si manifesta nelle zone rurali.
2. Zero interruzioni della rete di alimentazione. Questa è una modalità di emergenza del funzionamento della rete che deve essere eliminata immediatamente. In caso di incidente con interruzione zero, le tensioni vengono ridistribuite ancora più che in caso di squilibrio di fase. Se nel primo caso, in assenza o con carico minimo di una fase, la tensione su di essa aumenta, nel secondo caso si avvicinerà a 380 V! Di conseguenza, in pochi secondi, tutti gli elettrodomestici che non hanno avuto la fortuna di funzionare al momento dell'incidente moriranno. Quindi inizia il contenzioso con l'organizzazione della rete per danni, perché il suo compito è verificare i contatti e monitorare le loro condizioni. Un circuito di rimessa a terra aiuta ad attenuare le conseguenze di un'interruzione zero nella rete, ma più la sottostazione è lontana dal consumatore con il circuito, meno efficace è. Entro i confini della città è impossibile creare un circuito di messa a terra personale.
3. Fulmini vicino ai consumatori provocano un aumento a breve termine della tensione nel cablaggio elettrico. Nelle reti moderne, la progettazione prevede necessariamente la protezione dalle sovratensioni, ma le vecchie reti ne sono sprovviste e sono quindi vulnerabili.
4. Errori durante l'installazione o la riparazione. Elettricisti inesperti o disattenti potrebbero, quando lavorano sul quadro, collegare due fasi (380 V) al consumatore, o dimenticare di collegare il filo neutro in posizione (caso di neutro rotto). Pertanto, se hai dei dubbi sulle qualifiche dell’elettricista, non fidarti di lui per il lavoro.

Metodi di protezione contro le sovratensioni

• 1. Installazione del relè di controllo della tensione. Quando la tensione nella rete aumenta, spegnerà gli apparecchi elettrici e li salverà. Quando la tensione ritorna normale, il relè li riaccenderà. Tra i relè di controllo della tensione ci sono due gruppi: per il collegamento a una presa e per l'installazione in un quadro di distribuzione. Nel primo caso, un consumatore è protetto, nel secondo – tutte le apparecchiature elettriche della casa.

• 2. aiuta a proteggere le apparecchiature ad esso collegate: computer, TV, router – da piccole sovratensioni nella rete. Attenua solo gli effetti dell'impulso e non modifica il valore della tensione. Ricorda: non tutto ciò che viene chiamato "protettore da sovratensione" lo è in realtà; a volte con questo nome vengono vendute normali prolunghe con un blocco di prese. Non contengono alcun materiale di riempimento che funga da protezione contro interferenze, sovratensioni e sovraccarichi. Acquista solo dispositivi di protezione contro le sovratensioni da aziende rispettabili.

• 3. Stabilizzatore protegge l'apparecchiatura senza disconnetterla dalla rete. Quando la tensione di ingresso cambia nell'intervallo operativo, emette 220 V. Ma quando la tensione di ingresso supera il valore di soglia, si spegne. Ciò fornisce inoltre protezione contro la perdita zero. Lo stabilizzatore non protegge dalle sovratensioni.

• 4. Gruppo di continuità (UPS) svolge tutte le funzioni di uno stabilizzatore e di un dispositivo di protezione da sovratensione, ma quando la tensione viene interrotta o il suo valore aumenta al di sopra del valore consentito, passa all'alimentazione del carico dalla batteria.

• 5. SPD— dispositivo di protezione contro le sovratensioni. Protegge le apparecchiature elettriche dalle sovratensioni causate dai fulmini nelle vicinanze.

Dispositivo di protezione contro le sovratensioni

Fenomeni negativi come le cadute di tensione nella rete elettrica si verificano abbastanza spesso. Possono essere causati non solo da malfunzionamenti della sottostazione di trasformazione da cui viene alimentata la casa, ma anche da un carico eccessivo sui cavi di alimentazione. Ancora più spesso, uno squilibrio di fase e un aumento della corrente nella rete elettrica possono creare una saldatrice accesa nella casa accanto.

Relè di monitoraggio della tensione per la protezione di elettrodomestici e apparecchiature

Cadute di tensione

I parametri instabili della rete elettrica possono essere indovinati da una serie di segni come lo sfarfallio di una lampadina a incandescenza o il funzionamento instabile di apparecchiature con motori elettrici: un asciugacapelli, un frullatore o un aspirapolvere. Le ragioni di un approvvigionamento energetico instabile possono essere molte. Se consideriamo quelli più comuni possiamo evidenziare:

• accensione simultanea degli elettrodomestici nelle ore di punta o spegnimento degli apparecchi elettrici alimentati da un alimentatore;
• bruciatura, ossidazione o rottura del “neutro”;
• collegamento errato dei cavi dopo la sostituzione dei dispositivi di misurazione o quando si sostituisce il cablaggio in un appartamento da parte di personale non qualificato;
• scariche di fulmini su linee elettriche aeree (OHL) (Fig. sotto).

Danni alle linee elettriche aeree causati dalle scariche dei fulmini

Se la diminuzione e la completa scomparsa della tensione non passano inosservate, poiché l'illuminazione è spenta e la TV è accesa, i cambiamenti a breve termine della corrente con sovratensione sono un processo quasi impossibile da rilevare.

Sarebbe ingiusto non menzionare un fenomeno come “l’interruzione del neutro in una rete trifase con carico asimmetrico” o la scomparsa dello “zero” nel linguaggio comune, da cui non è assicurato un solo utente dei benefici dell’elettrificazione. In una situazione del genere, oltre alla fase principale, attraverso il suo apparecchio acceso o la lampadina entra nella presa da 220 V anche la fase opposta del vicino.

Allo stesso tempo, la tensione nella rete aumenta sopra i 300 V. Se, a causa di picchi di corrente a breve termine, le spine del contatore elettrico possono, nella migliore delle ipotesi, "volare via", i fusibili si bruciano o gli interruttori automatici in entrata si attivano spento, un aumento della tensione superiore a 300 V rappresenta una vera minaccia per le apparecchiature domestiche.

L'attivazione degli interruttori automatici in entrata a causa dell'aumento della tensione nella rete non è sufficiente. Aumentando il potenziale molto al di sopra del valore nominale si possono danneggiare gli elettrodomestici accesi: frigorifero, computer, lavatrice e TV. Di norma, tali guasti dovuti a fluttuazioni non sono coperti da garanzia e le apparecchiature costose devono essere riparate a proprie spese.

Protezione contro le sovratensioni

Il modo migliore è ricostruire il sistema di alimentazione e verificare i collegamenti su ciascun dispositivo di commutazione. Ma praticamente questo non è fattibile.

Esistono diversi metodi affidabili per prevenire un'apocalisse nell'alimentazione elettrica della tua casa, cosa che può fare qualsiasi proprietario. Le misure adottate ti consentiranno di mantenere in buone condizioni i costosi elettrodomestici, tra cui:

• acquistare relè di controllo della tensione domestica (VCR) o dispositivi di protezione multifunzionali (UPD) e installarli nella rete elettrica secondo lo schema di collegamento immediatamente dopo gli interruttori automatici in entrata;
• fornire energia agli elettrodomestici nella rete dopo uno stabilizzatore di tensione;
• utilizzo di un gruppo di continuità (UPS).

RKN e UZM

Una soluzione ragionevole per proteggere i circuiti elettrici dalla corrente elevata sarebbe quella di utilizzare un relè di controllo della tensione (VCR) o un dispositivo di protezione multifunzionale (UPD). Il principio di funzionamento di questi dispositivi è abbastanza semplice: il microcontrollore integrato monitora continuamente la tensione in ingresso nella rete e interrompe l'alimentazione all'appartamento, alla casa o all'ufficio se differisce dal valore precedentemente impostato, in alto o in basso . Inoltre, la misurazione avviene anche dopo che l'alimentazione è stata completamente disattivata e l'accensione avviene automaticamente dopo che la tensione ritorna nell'intervallo impostato allo scadere del tempo, anch'esso impostato manualmente.

Relè di monitoraggio della tensione con indicatore luminoso

Pertanto, questi dispositivi proteggeranno il consumatore sia dal basso che dall'alto potenziale e l'alimentazione verrà fornita solo dopo che la rete sarà stata stabilizzata.

I relè di tensione consentono di selezionare il ritardo prima dell'alimentazione in un ampio intervallo, da 10 secondi a 6 minuti.

Per i frigoriferi e i condizionatori d'aria, il riavvio dopo un arresto di emergenza deve avvenire non prima di 5 minuti. Ciò è dovuto al principio di funzionamento dei compressori. Inoltre, il rispetto delle condizioni operative prolungherà significativamente la vita degli apparecchi elettrici.

Questo tipo di protezione contro le sovratensioni viene installata nel quadro elettrico su una guida DIN larga 35 mm.

I vantaggi dell'utilizzo di RKN e UZM sono:

• intervalli ottimali per l'impostazione della tensione massima e minima;
• disconnessione da sovraccarico di corrente e cortocircuito;
• la velocità di risposta è di circa 0,2 secondi;
• capacità di carico sufficiente - da 25 a 63 A;
• contatti potenti e protezione dal surriscaldamento;
• dimensioni compatte e facilità di installazione;
• display informativo che mostra le letture attuali della tensione di rete.

Modelli di relè di controllo della tensione

RMM

Un principio di funzionamento simile è il rilascio di tensione minima e massima (PMV). Questo dispositivo monitora la tensione in ingresso e, in caso di valore basso o alto, spegne l'interruttore automatico a cui è collegato.

Lo sblocco si attiva manualmente premendo il pulsante “Ritorna”.

Interruttore automatico con sganciatore IEK integrato

Il vantaggio dell'RMM è la sua compattezza, semplicità di design e prezzo accessibile. Lo svantaggio è la mancanza di riavvio automatico e, di conseguenza, il deterioramento del cibo nel frigorifero spento o lo sbrinamento del sistema di riscaldamento elettrico in inverno.

Quando si installano relè di controllo della tensione e altri mezzi automatici per proteggere la rete elettrica dalle sovratensioni, è richiesto il rigoroso rispetto delle norme di sicurezza per il funzionamento degli impianti elettrici di consumo (PTBEEP).

Questa apparecchiatura è un'opzione relativamente costosa, ma non per questo meno affidabile, per proteggere la rete domestica dalle sovratensioni. È “in grado” di fornire costantemente la tensione di uscita nell'intervallo impostato, indipendentemente dalle oscillazioni che si verificano sull'avvolgimento primario.

Quando si sceglie il tipo e la potenza di uno stabilizzatore di tensione per la propria casa, è necessario tenere conto delle caratteristiche tecniche e del consumo totale di elettricità di tutti i dispositivi accesi contemporaneamente.

Stabilizzatore di tensione automatico con display informativo

I vantaggi degli stabilizzatori sono:

• lunga durata;
• precisione e velocità all'aumentare della corrente;
• valore di tensione costante.

La principale differenza rispetto agli stabilizzatori di tensione è la presenza di batterie ricaricabili nei gruppi di continuità (UPS). Pertanto, i dispositivi non solo possono mantenere la tensione nell'intervallo richiesto, ma anche garantire per un certo periodo il funzionamento continuo degli elettrodomestici senza spegnimento di emergenza.

Il costo dei gruppi di continuità è piuttosto elevato e dipende dal tipo di batterie ricaricabili (AB) e dai parametri tecnici del dispositivo.

Gruppo di continuità (UPS)

Gli UPS vengono spesso utilizzati per proteggere singoli elettrodomestici ed elettrodomestici, come personal computer (PC), televisori e frigoriferi, che sono più sensibili all'alta o alla bassa tensione.

Come proteggersi. video

Questo video condivide suggerimenti su come proteggere i dispositivi collegati dagli sbalzi di tensione.

Per fare la scelta finale, è necessario contattare uno specialista che potrà selezionare il dispositivo più adatto in base alle condizioni individuali e alle capacità tecniche. Ma vale la pena notare che l'installazione di un relè di controllo della tensione è il modo ottimale ed economico per proteggere la tua casa da situazioni di forza maggiore.

È importante capire che la protezione contro le sovratensioni è un investimento saggio che può proteggere i tuoi elettrodomestici e la tua proprietà da conseguenze indesiderate.

Nella rete elettrica di una casa o appartamento secondo GOST, la tensione dovrebbe essere di 220 Volt con una deviazione massima non superiore al 10%. Un aumento della tensione superiore a 242 Volt è pericoloso per gli elettrodomestici e può provocare guasti e persino incendi. In questo articolo parlerò delle ragioni e dei metodi di protezione contro le sovratensioni (sovratensioni).

Attenzione! Le sovratensioni possono causare l'incendio degli apparecchi elettrici. Non lasciare gli elettrodomestici accesi e incustoditi. Se sospetti una sovratensione, spegni immediatamente le lampade, i lampadari con l'interruttore e tutte le prese.

Non meno pericoloso sbalzi di tensione. Al quale la tensione scende al di sotto del limite minimo consentito - 198 Volt, ma ne parlerò in un articolo separato.

Segni di sbalzi di tensione nella rete.

1. Troppo spesso si bruciano le lampadine.
2. Lampade Le luci a incandescenza o alogene brillano più del solito.
3. Cambiamento periodico intensità flusso luminoso di illuminazione.
4. Elettrodomestici funziona in modo insolito. Il compressore del frigorifero ronza, la lavatrice funziona a intermittenza, ecc.
5. Improvviso spegnendo e riavviando il computer.
6. L'elettronica della casa non funziona correttamente.

Per ogni sospetto Se nella tua casa si verificano picchi di tensione, è necessario controllare il valore della tensione utilizzando strumenti di misura in base a questo.

Cause delle cadute di tensione.

1. Squilibrio di fase, che nasce dalla mancanza di uguale carico su tre diversi. Sì, se nel tuo appartamento o casa privata hai solo una tensione monofase di 220 Volt, le altre case o appartamenti sono collegati alla stessa fase o ad altre due fasi con nomi diversi. Tutte le linee della sottostazione sono trifase. I progettisti cercano di elaborare uno schema per distribuire uniformemente tutti gli appartamenti o le singole case proporzionalmente in tre fasi di una linea di alimentazione, al fine di evitare il verificarsi di carichi irregolari su tutte e 3 le fasi. Pertanto, lo squilibrio di fase è piuttosto raro a casa.
2. Modalità di funzionamento di emergenza della rete elettrica. Spesso si verifica quando si verifica una rottura zero nel pavimento o nei quadri elettrici in entrata. In questo caso, tutte le linee monofase iniziano a funzionare senza zero, il cui posto è preso da un'altra fase con nomi diversi. Di conseguenza, si verificano sovratensioni che portano a guasti apparecchi elettrici... Per evitare ciò, è necessario effettuare una manutenzione regolare: controllare il contatto e serrare il conduttore neutro nei quadri elettrici. Ricordatelo senza zero Uno schermo da 380 Volt è la morte di tutte le vostre lampade ed elettrodomestici. Pertanto per abitazioni private e garage con ingresso a 380 V è obbligatorio e per quelli monofase è consigliabile realizzare un anello di terra che sia collegato allo zero del quadro elettrico. Ciò garantisce un funzionamento senza problemi anche in caso di interruzione zero della linea di alimentazione.
3. Molto raramente, i picchi di tensione sono causati da fulmini. Tutte le moderne sottostazioni di trasformazione sono protette in modo affidabile dalle sovratensioni mediante dispositivi speciali. I residenti di case private collegate a linee elettriche aeree su pali dovrebbero prestare attenzione. Nella mia pratica, nel paese si è verificato solo un caso di fulmine che ha colpito un albero con un'antenna. Di conseguenza, la TV si è bruciata. Pertanto, durante i temporali, rimuovere la spina dell'antenna.
4. Autoriparazione o collegamento errato nel quadro elettrico. Spesso, giovani specialisti o persone senza esperienza come elettricista, a causa di azioni di connessione inadeguate, forniscono 380 Volt invece di 220. Oppure accendono un pannello trifase con uno zero disconnesso.

Tieni presente che la causa dei picchi di tensione può sempre essere determinata ed eliminata da un elettricista esperto.

La tensione nelle reti elettriche raramente raggiunge un valore stabile di 220 Volt; molto spesso fluttua con un valore accettabile di più o meno 10%. Le apparecchiature domestiche e informatiche possono gestire 200 o 240 Volt, ma se si verifica un picco, anche se si tratta di un picco a breve termine, molto probabilmente l'apparecchiatura fallirà.

Cosa sono le sovratensioni e perché sono pericolose?

Innanzitutto, nei tipici condomini si verificano picchi di tensione. L'alimentazione viene fornita tramite tre fasi e, con l'ausilio di un quadro di distribuzione, la corrente entra in ogni appartamento attraverso una fase di lavoro e un filo neutro. È importante notare che “zero” subisce il carico maggiore e ciò che è brutto è che è comune a tutti. Di conseguenza, quando i residenti accendono più elettrodomestici contemporaneamente, la rete elettrica è sovraccarica. Un evento comune è la bruciatura del filo neutro alla base del pannello. Inoltre, in questo momento, gli appartamenti vicini vengono collegati in fase e la tensione può salire a 380 Volt, il che porterà inevitabilmente al guasto di quei dispositivi che non hanno una protezione sufficiente.

Ci sono molte ragioni che possono portare a una situazione del genere, ma la caratteristica è che hanno una fonte comune. Le sottostazioni che distribuiscono l'elettricità sono spesso moralmente e tecnicamente obsolete e, sebbene le apparecchiature siano mantenute in buone condizioni, spesso la questione della loro sostituzione non viene sollevata da decenni. Il numero di elettrodomestici è in costante crescita e, di conseguenza, il carico sulle sottostazioni aumenta. Considerando il fatto che al momento della loro costruzione la riserva era calcolata a 4,5 kW, il consumo energetico di allora e di oggi rappresenta una differenza significativa.

Anche lo stato del cablaggio elettrico lascia molto a desiderare. Inoltre, esiste una situazione nota con aspiranti riparatori che sono in grado di collegare un saldatore elettrico funzionante a un sistema comune, il che aumenterà significativamente il carico sulla rete elettrica, facendo sì che altre persone vivano una situazione con un sovraccarico sul pannello. Va bene se in questo caso vengono installati dispositivi di protezione, ma se non ci sono e c'era speranza per l'eterno "forse", allora la situazione con la sostituzione di elettrodomestici bruciati e un notevole divario nel budget è estremamente alta. Fortunatamente, il mercato offre un’ampia varietà di apparecchiature progettate per proteggere le apparecchiature dalle sovratensioni, quando possibile.

Quali mezzi di base sono disponibili per proteggere le apparecchiature dalle sovratensioni?

È difficile per una persona inesperta comprendere i tipi di dispositivi e i loro scopi, quindi prima dell'acquisto è importante studiare la teoria per avere un'idea di cosa esattamente deve essere acquistato. I dispositivi moderni sono suddivisi in diversi tipi:

• relè di protezione,
• trasformatori riduttori,
• trasformatori intensificatori,
• Protezioni contro le sovratensioni,
• dispositivi di protezione multifunzionali,
• interruttori,
• filtri di rete.

Vale la pena dare un'occhiata più da vicino allo scopo e alle capacità di ciascun dispositivo per avere una buona idea del quadro generale della protezione contro le sovratensioni.

Relè di sicurezza

È un dispositivo automatico che si attiva quando esposto a variazioni di tensione nella rete. Disconnette il circuito elettrico dalla rete nel caso in cui il microcontrollore di controllo registri un aumento dei livelli di tensione rispetto ai valori normali stabiliti. Il carico viene ricollegato automaticamente al circuito quando le letture della tensione ritornano normali.

L'utente imposta il suo valore in modo indipendente, utilizzando il sistema di controllo, e in futuro il controller sarà guidato da questo valore. Poiché il relè non è in grado di sopportare carichi superiori a 8 kW, mentre i valori per gli appartamenti talvolta raggiungono i 25 kW, il relè di protezione viene utilizzato insieme a un interruttore automatico, che funge da protezione principale.

Un buon esempio di tale dispositivo è il relè VP-16AN del produttore DigiTop, che è essenzialmente un adattatore individuale in grado di proteggere un apparecchio elettrico direttamente collegato ad esso da cortocircuiti e sovraccarichi. Il costo di un dispositivo del genere è di $ 12

Trasformatore step-down e step-up

Lo scopo principale dei trasformatori, che sono convertitori statici di energia elettrica, è modificare la tensione della corrente alternata. Questi dispositivi funzionano in condizioni di tensione alternata e hanno diversi avvolgimenti induttivi collegati tra loro. A seconda del rapporto tensione corrente, i trasformatori sono suddivisi in step-up e step-down:

• In un avvolgimento step-up, l'avvolgimento primario è caratterizzato da una bassa tensione e meno spire, mentre l'avvolgimento secondario, al contrario, è alto. Come suggerisce il nome, questo dispositivo aumenta la tensione e viene utilizzato per trasmettere elettricità su lunghe distanze.
• Nello step-down, invece, l'avvolgimento primario presenta una tensione elevata ed un numero di spire maggiore, mentre l'avvolgimento secondario è basso. Trasformatori di questo tipo vengono utilizzati per distribuire l'elettricità in entrata ai consumatori.

In genere, un trasformatore di qualsiasi tipo viene utilizzato sia come trasformatore step-down che come trasformatore step-up quando vengono avviati applicando tensione nella direzione opposta. In questo caso il downgrade diventerà un upside e viceversa.

In base alla loro progettazione, i trasformatori si dividono in due tipologie:

• olio,
• Asciutto.

Il primo tipo ha un serbatoio contenente l'olio del trasformatore. Serve come un buon isolante e allo stesso tempo come refrigerante per il nucleo magnetico con gli avvolgimenti. Di norma, questi tipi vengono utilizzati più spesso nelle sottostazioni.

I trasformatori a secco hanno un raffreddamento ad aria passivo e sono installati in locali residenziali e impianti industriali. Il raffreddamento ad aria evita il problema delle perdite dal serbatoio dell'olio, ma questo metodo è meno efficace.

In parole povere, è necessario un trasformatore step-down affinché 220 Volt entrino in casa, tenendo conto dell'errore. È inaccettabile fornire immediatamente al consumatore l'alta tensione dalla sottostazione e pertanto per questi scopi viene utilizzato un trasformatore.

I trasformatori abbassatori per uso domestico non sono molto costosi. Il costo del modello YaTP-025, in grado di ridurre il valore in ingresso da 220 a 12 volt, è di 30 dollari, il modello in grado di ridurre il valore in ingresso da 380 a 220 costerà di più, in media da 130 dollari

Regolatore di tensione

Questo dispositivo è progettato per mantenere un determinato livello di tensione di uscita. Il funzionamento dello stabilizzatore consente di proteggere l'apparecchiatura da un'alimentazione instabile e da interferenze, nonché da guasti di rete.

Tali apparecchiature vengono utilizzate quando è opportuno proteggere gli elettrodomestici e le apparecchiature informatiche da sbalzi di tensione e sovratensioni. Se si verificano, lo stabilizzatore spegnerà la rete interna e i dispositivi ad essa collegati finché il valore della tensione non tornerà normale.

L'utilizzo degli stabilizzatori permette di ottenere alcuni vantaggi:

• protezione contro sovratensioni e sovratensioni,
• eliminazione delle interferenze elettromagnetiche,
• protezione da cortocircuito,
• protezione delle linee telefoniche da interruzioni e disturbi sulla linea,
• prezzo più basso rispetto ad altri dispositivi di protezione.

I moderni stabilizzatori di tensione CA, utilizzati nella vita di tutti i giorni, sono convenzionalmente suddivisi nei seguenti tipi:

• meccanico con servoazionamento,
• elettronico,
• relè,
• ibrido,
• risarcimento,

I modelli sono prodotti in due versioni: monofase e trifase, la potenza è molto varia: da centinaia di watt a diversi megawatt. Un'importante caratteristica distintiva di uno stabilizzatore di alta qualità sarà la sua risposta ai cambiamenti nel livello di tensione. Di norma, la risposta avviene entro pochi millisecondi. Il secondo fattore importante nel funzionamento dello stabilizzatore è la precisione della tensione di uscita. Il valore non deve variare di oltre il 10% del valore nominale.

La scelta ottimale dei modelli di stabilizzatore è quella che può sopportare sovraccarichi dieci volte superiori e per la quale non è necessario calcolare la riserva di carica.

Dispositivo di protezione multifunzionale

Innanzitutto, questo dispositivo è destinato a spegnere l'apparecchiatura nel caso in cui la tensione di rete superi i valori consentiti del valore minimo di 160 V o massimo di 280. Il dispositivo è costituito da un relè magnetico e un controllo di tensione collegati tra loro . Ad essi è inoltre collegato un varistore di protezione che, quando si verificano impulsi ad alta tensione nella rete, li devia su un valore sicuro impostato. Una caratteristica speciale di questo dispositivo è la modalità operativa e le azioni che il dispositivo esegue:

• Se la tensione aumenta e supera i limiti consentiti, l'alimentazione viene interrotta. Contemporaneamente si avvia un timer che conta alla rovescia il tempo di riavvio. Se durante l'attesa si verifica un altro salto, il timer viene azzerato e il conto alla rovescia ricomincia.
• In caso di tensione di alimentazione bassa, il dispositivo di protezione inizia a contare il ritardo di spegnimento. Se, dopo un periodo di tempo, il livello di tensione non ritorna normale, si verificherà uno spegnimento, ma se la diminuzione è stata di breve durata, il dispositivo continuerà a monitorare il livello di carico.

Questa soluzione consente di fornire una buona protezione dagli impulsi, nonché di controllare la qualità della tensione fornita alle apparecchiature collegate.

È importante ricordare che l'UZM non è in grado di sostituire altri mezzi di protezione, pertanto viene spesso utilizzato come soluzione completa al problema.

Interruttori

Questi sono uno dei tipi più comuni di soluzioni per proteggere un appartamento o un ufficio dagli sbalzi di tensione. L'interruttore, chiamato anche "macchina", controlla la corrente nel circuito, prevenendo il verificarsi di sovracorrenti, la cui intensità supera il valore consentito per il cablaggio. Di norma, vengono attivati ​​quando si collega un carico alla rete che supera la norma o durante un cortocircuito.

Il dispositivo viene attivato grazie agli sganci utilizzati nella sua progettazione, che sono di due tipi:

• termico,
• elettromagnetico.

Quelli termici sono costituiti da una piastra bimetallica che risponde chiaramente ai cambiamenti della corrente che la attraversa. Quando si verifica un riscaldamento eccessivo, la piastra rilascia una molla speciale che spegne la macchina.

Quello elettromagnetico ha lo stesso principio di funzionamento, con l'unica differenza che utilizza una bobina con nucleo magnetico, che rilascia la molla quando viene superato il carico.

È preferibile utilizzare gli interruttori automatici in combinazione con un dispositivo di corrente residua, che controlla anche la corrente di dispersione. Anche l'interruttore differenziale è protetto dalla macchina ed è sempre installato dopo l'interruttore di sicurezza. Una tale combinazione è chiamata macchina differenziale. Il vantaggio dell'installazione del dispositivo è uno schema di installazione più semplice e un risparmio di spazio nel pannello di distribuzione.

Filtri di rete

Questi dispositivi sono una prolunga con un gran numero di prese e un pulsante di accensione. In effetti, viene spesso utilizzato come prolunga e come luogo per collegare un personal computer. Grazie alla presenza di un varistore, il limitatore di sovratensione è in grado di proteggere le apparecchiature elettriche in esso contenute e sopprime le interferenze ad alta frequenza.

In caso di impulso ad alta frequenza, la resistenza del varistore diminuisce, per cui l'impulso elettrico in eccesso viene convertito in calore. Questa soluzione fornirà una protezione aggiuntiva per le apparecchiature, ma non dovresti fare troppo affidamento sul dispositivo di protezione da sovratensione. È consigliabile acquistarlo principalmente come prolunga, per garantire la sicurezza dell'apparecchiatura è necessario prestare attenzione ai dispositivi di protezione a tutti gli effetti.

Gruppi di continuità

Tali dispositivi vengono utilizzati principalmente per quei dispositivi per i quali un'improvvisa interruzione di corrente può danneggiare le operazioni eseguite, ovvero i computer. Queste apparecchiature sono progettate per fornire alimentazione ininterrotta e, grazie alla batteria integrata, sono in grado di garantire il funzionamento del computer da un minuto a diverse ore.

Innanzitutto vengono acquistati per “guadagnare tempo” in caso di improvvisa interruzione di corrente, che permetterà di salvare tutti i dati necessari e le operazioni eseguite sul computer. La struttura interna dei gruppi di continuità è simile agli stabilizzatori, la differenza è visibile solo in presenza di batteria al piombo.

Tuttavia, gli esperti consigliano di acquistare un UPS se è necessario salvare i dati, sotto tutti gli altri aspetti sono inferiori agli stabilizzatori. Lo svantaggio principale della maggior parte degli UPS è l'accensione a bassa tensione e l'insufficiente sensibilità all'alta tensione. Inoltre, il dispositivo non può essere lasciato incustodito, quindi quando smetti di lavorare sul computer, deve essere spento. Allo stesso tempo, il prezzo dello stabilizzatore e del gruppo di continuità della stessa potenza varia più volte a favore del primo, quindi la scelta è ovvia. Per salvare informazioni e spegnere il computer in sicurezza, sono sufficienti modelli economici dal prezzo di 45 dollari o più, il cui tempo di funzionamento è stimato in media in 15 minuti, il che è abbastanza per completare correttamente il lavoro.

Il funzionamento dei dispositivi elettrici collegati a una rete a 220 volt è progettato per questa tensione con una tolleranza non superiore al dieci percento. Per gli apparecchi elettrici, sia la bassa che l'alta tensione rappresentano un pericolo.

Nel primo caso si verifica la rottura degli elementi semiconduttori e nel secondo si verifica il surriscaldamento dei motori. Pertanto, l'utilizzo di una protezione contro le sovratensioni per la tua casa è un must. Esistono diverse soluzioni per organizzare la protezione.

Tipi di protezione contro le sovratensioni

Le cadute di tensione nella rete elettrica si verificano a causa dell'influenza di vari fattori. Ad esempio esterni: fulmini, situazioni di emergenza su linee o apparecchiature di aziende consumatrici di energia. E anche interno: collegare dispositivi difettosi o particolarmente potenti, violando l'integrità del cablaggio.

Le cadute di tensione sono diverse. Per i picchi causati dalla commutazione di carichi e dallo squilibrio di fase, viene utilizzato un tipo di dispositivo e per un segnale di impulso misurato in millisecondi viene utilizzato un altro tipo. I dispositivi di protezione sono tre:

• relè di controllo;
• Dispositivi di protezione contro le sovratensioni (SPD);
• stabilizzatore.

Dovrebbe essere chiaro che se le sovratensioni sono costantemente presenti, è necessario contattare la società fornitrice di energia per misurare i parametri della linea ed eliminare le ragioni che causano le sovratensioni.

Relè di controllo della tensione

Il relè di monitoraggio viene utilizzato come dispositivo di protezione contro le sovratensioni. Il principio di funzionamento del dispositivo è monitorare la tensione sulla linea. In caso di deviazioni, il dispositivo scollega il carico dall'alimentazione. Molto spesso, tali dispositivi consentono di impostare manualmente le soglie di risposta superiore e inferiore. L'utilizzo del dispositivo è giustificato nei seguenti casi:

• esiste la possibilità di un cortocircuito sulla linea;
• la casa riceve l'elettricità attraverso lunghe linee, che possono far scendere la tensione a livelli bassi;
• Nella linea sono incluse potenti fonti di consumo energetico, che causano uno squilibrio di fase.

Principio di funzionamento e parametri

Come elemento radio principale viene utilizzato un microcircuito specializzato che controlla la commutazione dei contatti del relè elettromagnetico. Quando il dispositivo è acceso, il microcircuito confronta costantemente la tensione di ingresso con il valore di riferimento. Quando è presente un'uscita oltre la quale viene inviato un segnale ai contatti di controllo del relè e si apre la linea. Quando la tensione in ingresso entra nell'intervallo operativo, il controller fa sì che il relè passi alla posizione chiusa e gli apparecchi elettrici inizino a funzionare. Il campo operativo del dispositivo di monitoraggio della tensione va da 100 a 400 volt.

Le caratteristiche principali del relè sono le soglie di intervento superiore e inferiore. Inoltre si distinguono in base ai seguenti parametri:

1. Energia. Dipende dal valore della potenza di picco totale delle utenze collegate al dispositivo. Di solito viene selezionato il 15-20% in più rispetto al valore calcolato. Le unità di misura sono volt-ampere (VA).
2. Metodo di installazione. A seconda del tipo di installazione, possono essere posizionati in un pannello su guida DIN, inseriti in una presa posta davanti al dispositivo protetto o realizzati sotto forma di prolunghe di rete.
3. Tensione di alimentazione. Indica i limiti superiore e inferiore ai quali il dispositivo rimane operativo. L'unità di misura è il volt, con un valore medio che va dai 50 ai 400 volt.
4. Numero di fasi. A seconda della linea possono essere monofase o trifase.
5. Indicazione e funzioni aggiuntive. Come indicazione vengono utilizzati schermi o LED di varia qualità. Inoltre, possono essere dotati di un metodo di controllo wireless, di una funzione di memoria di emergenza, di un allarme acustico e di un dispositivo di protezione da sovratensione.

Il corpo del dispositivo è realizzato in materiale non infiammabile e deve rispettare la classe di protezione IP40. Le aziende più famose che producono relè di tensione includono: Zubr, V-protector, Novatek-Electro, DigiTOP, ADECS.

Dispositivi di protezione contro le sovratensioni

Utilizzato per proteggere i dispositivi. Sono costituiti da un indicatore sostituibile e da una protezione termica. Utilizzato per prevenire sovratensioni causate da: temporali, funzionamento del trasformatore, cortocircuiti. Gli impulsi provocati dai fulmini raggiungono le decine di kilovolt con una durata di un centesimo di microsecondo. È per prevenire questo tipo di sovratensione che sono necessari dispositivi ad azione rapida, come i limitatori di sovratensione.

Principio di funzionamento e caratteristiche

Il funzionamento del dispositivo si basa sull'uso di un varistore che ha una caratteristica corrente-tensione non lineare, cioè su un cambiamento nella sua conduttività. I prodotti sono dotati di moduli varistore sostituibili con indicatori di stato che indicano l'usura dell'elemento.

Lo svantaggio degli SPD è che, una volta attivati, impiegheranno del tempo per tornare in condizioni operative. Ciò non protegge i dispositivi quando i burst di segnale si verificano più volte in un breve periodo di tempo. Per la protezione vengono utilizzate tre classi di dispositivi:

1. Classe 1. Protegge dai colpi diretti dei fulmini. Installato all'ingresso della casa. Sono caratterizzati da un segnale a impulsi con un'ampiezza dell'onda di 25-100 kA e un tempo di salita di 350 μs.
2. Classe 2. Protegge dalle sovratensioni dovute a processi transitori nelle reti elettriche. Le caratteristiche del segnale dell'impulso corrispondono ad un'ampiezza di 15-20 kA e una durata di 20 μs. Sono quelli che includono indicatori sostituibili. È generalmente accettato che il verde corrisponda alle condizioni di lavoro e quando diventa arancione è necessaria la sostituzione.
3. Classe 3. Utilizzata per case con un sistema di protezione contro i fulmini esistente, nonché con un alimentatore aereo. Vengono installati in prossimità delle apparecchiature protette e sono caratterizzati da parametri d'onda di 1,2/50 μs.

Quando si utilizza la protezione per tutte e tre le fasi contemporaneamente, la posizione dell'SPD è soggetta ai requisiti di distanza reciproca. Un apparecchio della prima classe si trova ad una distanza di almeno 15 metri dal secondo, tra gli apparecchi della seconda e della terza classe la distanza dovrebbe essere di cinque metri. Se non è possibile mantenere la lunghezza richiesta, alla linea viene collegato un ulteriore apparecchio corrispondente. Rappresenta un carico attivo-induttivo pari alla resistenza del filo. Il rispetto di questi requisiti consentirà ai dispositivi di protezione di rispondere correttamente ai cambiamenti nella rete. U I ricambi sono caratterizzati dai seguenti parametri:

I produttori più popolari sono: Schneider Electric, ABB, Saltek, Legrand, IEK.

Protezioni contro le sovratensioni

Uno stabilizzatore di tensione (normalizzatore) viene utilizzato per mantenere una tensione stabile e di alta qualità nella rete. Il suo scopo è mantenere il segnale di uscita a 220 volt, indipendentemente dal suo livello di ingresso. Lo stabilizzatore non migliora la forma del segnale, non corregge l'onda sinusoidale, ma corregge solo il valore della tensione. Vale la pena notare che i dispositivi contenenti motori elettrici non possono essere collegati a stabilizzatori che, a causa della loro progettazione, introducono una variazione nella sinusoide del segnale di ingresso, poiché ciò porta al loro surriscaldamento.

Tipi e loro parametri

Gli stabilizzatori sono disponibili con regolazione precisa, ma con una risposta lenta alle variazioni del segnale di ingresso (elettromeccanico) o con un'elevata velocità di risposta, ma con un errore durante la regolazione del livello del segnale. Prima di scegliere il tipo di normalizzatore ottimale, è necessario misurare il livello del segnale nella rete. Le misurazioni vengono effettuate in diversi momenti della giornata durante la settimana.

Pertanto, viene determinato l'intervallo di funzionamento richiesto e, se possibile, è necessario studiare la rapidità con cui cambia la tensione e il tipo di stabilizzatore. Se il valore cambia lentamente, la tipologia elettromeccanica sarà ottimale. Se ci sono cali bruschi, allora passo per passo. In base al principio di funzionamento si distinguono:

1. Relè. I principali elementi radio inclusi in questo tipo di dispositivo sono un trasformatore multi-avvolgimento e potenti relè. Quando la rete si discosta dalla tensione nominale, l'avvolgimento viene commutato automaticamente tramite un relè di potenza. Un tale normalizzatore è caratterizzato da un prezzo basso, ma il suo principale svantaggio è la regolazione graduale del valore della tensione. In questo caso l'uscita non è più una sinusoide pura.
2. Servomotore. Un altro nome è elettromeccanico. Il funzionamento utilizza un autotrasformatore e un motore, quest'ultimo controllato da un sistema di controllo. Ha: prezzo basso, regolazione fluida, dimensioni compatte e uscita con onda sinusoidale pura. Gli svantaggi includono rumore e bassa velocità di risposta.
3. Invertitore. Funzionano sulla base della doppia conversione, prima la corrente alternata in corrente continua e poi di nuovo in corrente alternata. Tutto il controllo avviene utilizzando un microcontrollore. Funziona su un'ampia gamma di segnali di ingresso con un'elevata velocità di risposta. Forniscono anche protezione contro il rumore impulsivo, ma sono anche i dispositivi più costosi.
4. Triac. Il principio di funzionamento è lo stesso del tipo a relè, ma al posto dei componenti meccanici vengono utilizzati semiconduttori che funzionano in modalità interruttore. Sono caratterizzati da una risposta rapida e da un'elevata efficienza. Allo stesso tempo, sono completamente silenziosi, ma complessi nella progettazione dei circuiti.
5. Ferrorisonante. Non sono utilizzati per uso domestico a causa del loro peso elevato e dell'elevato livello di rumore. Funzionano sull'effetto ferrorisonanza.

Nella produzione di stabilizzatori vengono utilizzati vari metodi per ottenere un segnale stabile all'uscita del dispositivo. È necessario qualsiasi normalizzatore per mantenere la tensione entro un intervallo accettabile quando devia. Se lo scostamento è maggiore lo stabilizzatore si spegnerà interrompendo l'erogazione di energia elettrica al carico ad esso collegato. I normalizzatori sono caratterizzati dai seguenti parametri:

1. Tensione di ingresso massima. Questo è il livello massimo del segnale, che viene ridotto dallo stabilizzatore a 220 volt.
2. Tensione di ingresso minima. Questo è il livello minimo del segnale, che viene aumentato dallo stabilizzatore a 220 volt.
3. Tensione di uscita. Il valore della tensione di uscita massima fornita dallo stabilizzatore al carico.
4. Piena potenza. La potenza di picco che un dispositivo può sopportare si misura in VA.
5. Tipo di indicazione. È possibile utilizzare uno schermo digitale o strumenti analogici.
6. Tipo. Principio di funzionamento.
7. Numero di fasi. A seconda del tipo di cablaggio elettrico, esistono due tipi: monofase e trifase.

Le aziende più famose che producono stabilizzatori sono le seguenti: Mustek, Powercom, Defender, APC, Resanta.

Scegliere la protezione ottimale

Quando si sceglie la migliore protezione per la propria casa, è necessario innanzitutto tenere conto della natura delle sovratensioni che possono verificarsi sulla linea elettrica. Molto spesso vengono utilizzati due dispositivi contemporaneamente. All'ingresso del pannello è installato un relè di controllo e uno stabilizzatore è collegato a dispositivi costosi. È importante notare che il dispositivo di interruzione non può sostituire completamente lo stabilizzatore di tensione, ma ne integra solo le funzioni.

La differenza principale rispetto allo stabilizzatore è che il relè non equalizza la tensione, ma disconnette solo istantaneamente il carico sotto la sua protezione. Quando si vive in grattacieli, gli SPD non vengono praticamente utilizzati, poiché i parafulmini vengono utilizzati per proteggersi dagli effetti dei temporali e i fulmini sulla linea elettrica sono praticamente ridotti a zero. Ma nel settore privato è necessario un dispositivo del genere.

Esiste un altro tipo di dispositivo: un gruppo di continuità (UPS). Il suo scopo è spesso confuso con uno stabilizzatore. Ma in realtà, non è un dispositivo a tutti gli effetti per la protezione contro le sovratensioni, ma solo quando scompare passa alla modalità operativa dalle proprie batterie. L'unica cosa è che può proteggere i dispositivi a bassa tensione nella rete, ma la forma del segnale è tutt'altro che sinusoidale.