Защита от скачков напряжения или как уберечь бытовую технику от перепадов тока в электрической сети

Защитные устройства

Можно выделить несколько разновидностей устройств защиты. Отличаются они выполнением разных функций и разной стоимостью.

Сетевой фильтр является самым простым и недорогим средством защиты бытовой техники с небольшой мощностью. Он превосходно справляется с бросками, достигающими 450 В.

Основным элементом защиты сетевика является варистор – полупроводник, способный менять сопротивление в зависимости от возникающего напряжения. Именно этот элемент фильтра возьмет на себя удар при серьезном скачке.

Кроме того, фильтр способен защитить технику от помех высокой частоты. Помимо указанных защитных узлов фильтр оснащен плавким предохранителем, который сработает при коротком замыкании.

В качестве защиты электросети на разных ее уровнях – от перехода с воздушной линии на кабельную до конкретных приборов внутри дома – используют модульные ограничители перенапряжения. Являясь по сути разрядником для защиты от перенапряжений, ограничитель в качестве главного рабочего органа имеет все тот же варистор.

Стабилизатор способен выровнять скачущее напряжение в соответствии с номинальным. Если установить рамки, к примеру, в диапазоне от 200 до 250 В, то качественное устройство будет выдавать необходимые 220 В до тех пор, пока напряжение не выйдет за пределы указанного диапазона. Прибор отключит подачу питания до тех пор, пока напряжение не вернется в заданные границы.

Для сельской местности монтаж стабилизатора иногда является единственным средством повышения напряжения до необходимых значений. Стабилизаторы бывают двух видов:

• линейные – к ним можно подключить несколько бытовых приборов;
• магистральные – монтируются на входе электрической сети в дом или квартиру.

Источники бесперебойного питания продолжают подачу напряжения к подключенным приборам даже после срабатывания защитной системы или отключения электроэнергии. Время работы будет зависеть от аккумулятора и мощности потребителей.

Зачастую к ним подключают компьютеры с целью избежать потери данных во время внезапного сбоя. Среди современных устройств зарекомендовали себя модели, способные через USB-порт контролировать редактор текстов (например, сохранить файл) в случае возникновения внештатной ситуации.

Устройства защиты от импульсных перенапряжений в отличие от вышеперечисленных средств превосходно справляются с высоким напряжением. На основе таких устройств можно организовать защиту всех внутренних линий электропередачи частного дома.

Импульсы, которые могут возникнуть из-за грозы, превосходят способности этого устройства. Поэтому сфера применения реле защиты от перенапряжения – электрическая сеть внутри дома.

Для защиты частного дома от скачков напряжения устанавливаются специальные устройства, выбор которых велик. Будет лучше, если работу выполнят профессионалы, поскольку в домашних условиях вряд ли позволят настроить разработанную схему подключения защиты от перенапряжения и тем более провести ее тест в режиме критической ситуации.

Следует также помнить, что все операции с щитком, проводкой и приборами нужно проводить строго при выключенном электропитании.

Обзор популярных реле фазного контроля

На рынке представлены десятки моделей от отечественных и зарубежных производителей. Каждая из них обладает своими особенностями и техническими характеристиками. Выбирая РКФ, необходимо учесть, кто и для каких задач его выпускает.

Zamel CKM 01

Трехфазное реле контроля чередования фаз с крепежом на DIN рейку. Обладает компактными размерами. Ширина стандартная для 1 модуля и составляет 17,5 мм. Более подробные характеристики указаны в таблице.

Питающее напряжение	Однофазное 220 или двухфазное 380 В
Максимальное допустимое напряжение для контактов	250 В
Предельная мощность внутреннего реле	2,5 кВА
Выходные контакты	1NO и 1NC
Максимальный коммутируемый ток	10 А
Собственное потребление	34 мА
Класс защиты корпуса от пыли и влаги	IP 20
Габаритные размеры	9х17,5х6,6 см

Устройство Zamel CKM 01 для монтажа на DIN-рейку

РНПП 311

Реле от отечественного производителя «Новатек-электро». Устанавливается в щит на DIN-рейку. Имеет на передней панели минимум регуляторов для настройки, что делает его пригодным для обслуживания даже неподготовленным персоналом.

Номинальное напряжение питания	380 В
Частота питающей сети	45-55 Гц
Собственный потребляемый ток	Не более35 мА
Диапазон регулирования по напряжению	1,05-1,25Umax (для Umin аналогичные значения)
Фиксированная задержка отключения	12 сек
Напряжение катушки пускателя	110-380 В
Критические значения питающего напряжения	80-500 В
Рабочая температура	–25 +40°C
Климатическое исполнение	УХЛ4
Количество циклов переключений при нагрузке 5 А	Не менее100 тыс. раз

Монитор напряжения РНПП-311

ABB 1SVR750488R8300

Компания ABB специализируется на высококлассном электротехническом оборудовании. Качество соответствует цене. Рассматриваемое реле стоит около 11 тыс.

Напряжение питания цепи управления	450 В
Рабочая частота	50-60 Гц
Задержка включения/отключения	0,1-30 сек
Количество переключающих (перекидных) контактов	2
Габаритные размеры	85,6х45х104,8 мм

OMRON K8AB

Компактный прибор, имеющий несколько другое назначение, чем обычное РКФ. OMRON K8AB контролирует не напряжение, а ток. Поэтому для его работы требуется дополнительный трансформатор тока. Производитель позиционирует прибор как идеальное средство для контроля тока в промышленных нагревателях и электродвигателях.

Питающее напряжение (зависит от модификации)	24 Впер./пост. тока или 100-115 В или 200-230 В
Контролируемый ток	2 мА– 200 А
Количество контролируемых фаз	1
Максимальный ток выходного реле	6 А
Гистерезис срабатывания	5-50 %
Модель необходимого для работы реле трансформатора тока	K8AC-CT200L

Важно! Гистерезис, если говорить простым языком — это задержка переключения. Он позволяет включать и выключать реле при отличающихся значениях тока

Это необходимо, чтобы предотвратить слишком частое переключение и механический износ контактов. Например, реле выключается при 5 А, а включается при 4. Или регулятор температуры выключает обогреватель, когда в комнате 24°C и включает, когда 18°C.

Carlo Gavazzi DPC01

Мультифункциональное трехфазное РКФ с расширенным перечнем регулировок. Реле данного производителя встречается в промышленном компрессорном оборудовании. На передней панели имеются стандартные регуляторы напряжения и задержки срабатывания. А также индикаторные светодиоды, что облегчает взаимодействие человека с устройством.

Напряжение питания	24 В пост. тока или 230 переменного
Предельный ток выхода	8 А
Регулировка задержки срабатывания	От 0,1 до30 сек
Диапазон регулировки напряжения срабатывания	2-22 %от номинального значения
Количество контролируемых фаз	3
Степень защиты от пыли и влаги	IP 20
Монтаж	На DIN-рейку
Предельное напряжение для контактов выходного реле	550 В

Евроавтоматика ФиФ CKF-318-1

Белорусское реле фазного контроля, зарекомендовавшее себя как простое, дешевое и надежное решение для защиты электродвигателей. Данное РКФ срабатывает на критическое снижение/превышение напряжения и пропажу одной и более питающих фаз. Характеристики в таблице.

Рабочее напряжение	220/380 В
Предельный ток выходного реле	8 А при 250 В
Тип контактов	2NO и 2NC
Цвет индикатора аварии	Красный
Диапазон нижнего предела напряжения	150-210 В
Диапазон верхнего предела напряжения	240-280 В
Гистерезис	5 В
Потребляемая от сети мощность	1,6 Вт

Реле контроля наличия и чередования фаз F&F CKF-318-1

Как выбрать оптимальную защиту для дома

Выбор в пользу того или иного устройства для защиты от сетевых перепадов стоит делать, основываясь на главной проблеме и условиях эксплуатации аппарата:

• Если в доме нормальное электроснабжение со стабильным напряжением, но при этом часто отключают свет, лучше отдать предпочтение источнику бесперебойного питания.
• Если электричество есть постоянно, но отмечаются скачки напряжения, желательно на всю сеть поставить стабилизатор. Или хотя бы подключить самые дорогие виды техники через сетевые фильтры.

Оптимальным решением будет установка обоих видов устройств. Они способны взаимно дополнять друг друга.

Результаты тестирования

Для получения результатов по эффективности защиты была протестирована серия операционных усилителей с использованием стандарта МЭК (IEC‑61000–4-2) в части требований по устойчивости к электростатическим разрядам. В таблице 4 показано, какие компоненты предохраняют те или иные схемы защиты. Несмотря на то, что стандарт предусматривает испытания тремя воздействиями импульса перенапряжения уровнем ±8 кВ, все представленные схемы (чтобы обеспечить достаточный технологический запас по степени защиты) прошли тестирование при 100 импульсах воздействия уровнем ±9 кВ.

Таблица 4. Список устройств и соответствующих им конфигураций защиты, которые прошли испытания на соответствие стандарту IEC-­61000­-4-­2

Наименование

продукта

Основная характеристика, полоса пропускания

Элементы защиты

R, Ом

C, пФ

D, V_WM

AD823

С входным каскадом на полевых транзисторах

220

100

16 МГц

68

36

ADA4077

Малошумящий, рецизионный

220

100

3,9 МГц

68

36

ADA4084

Low noise

220

100

15,9 МГц

68

36

ADA4522

Малошумящий, рецизионный

220

100

2,7 МГц

68

36

ADA4528

Малошумящий, рецизионный

220

100

3 МГц

68

36

ADA4610

Малошумящий, рецизионный

220

100

15,4 МГц

68

36

ADA4622

Малошумящий, рецизионный

220

100

8 МГц

68

36

ADA4625

Low noise, JFET

220

100

18 МГц

68

36

ADA4661

Прецизионный

220

100

4 МГц

68

36

LT1490

Микромощный

220

100

200 кГц

68

36

LT6016

Маломощный, прецизионный, OTT

220

100

3,2 МГц

68

36

LT6018

Малошумящий, прецизионный

220

100

15 МГц

68

36

LT1636

Микромощный, OTT

220

100

200 кГц

220

36

LT1638

Микромощный, OTT

220

100

1,1 МГц

68

36

LT1494

Микромощный, прецизионный, OTT

220

100

100 Гц

68

36

Согласно стандарту МЭК, требуется, чтобы заземление генератора испытательного импульса было подключено к заземлению усилителя через два резистора номиналом 470 кОм параллельно с конденсатором емкостью 30 пФ. Используемая тестовая установка выполнена более жесткой, потому что заземление генератора испытательного сигнала было напрямую связано с заземлением усилителя. Для дополнительной аутентичности эти результаты были также проверены и с помощью описанной выше схемы заземления в соответствии с требованиями МЭК. Имейте в виду, что усилители имеют очень разные внутренние структуры — то, что пригодно для устройств из предложенного списка, может работать или нет для других. Рекомендуется, чтобы при использовании иных операционных усилителей или других защитных компонентов они предварительно были тщательно протестированы.

Используемые компоненты защиты:

• Резисторы: серия ERJ-P6, типоразмер 0805, производство компании Panasonic.
• Конденсаторы: керамические, типоразмера 0805, диэлектрик C0G/NPO, номинальное рабочее напряжение 100 В, производства компании Yageo.
• TVS-диоды: CDSOD323‑T36SC, производство компании Bourns (двунаправленные, напряжение 36 В, с малым током утечки, нормированные для защиты от электростатического контактного разряда, электрических быстрых переходных процессов (пачек) и устойчивые к выбросам напряжения в рамках требований соответствующих стандартов).
• Варисторы для защиты от разрядов статического электричества: многослойные варисторы серии MLA, типоразмер 0603, рабочее напряжение 26 В, производство компании Bourns.

Но я слышал, что TVS-диоды имеют высокий ток утечки, который ухудшит производительность моей системы

В области аналоговой электроники бытует общепринятое мнение, что TVS-диоды имеют весьма высокие токи утечки и, следовательно, не могут использоваться в прецизионных аналоговых входных каскадах. Это утверждение не обязательно ошибочно. Действительно, многие спецификации на TVS-диоды показывают ток утечки, не превышающий 100 мкА, но это значение является довольно высоким для большинства аналоговых входных каскадов. Проблема здесь заключается в том, что ток утечки берется при максимальном рабочем напряжении и при максимальной температуре (+150 °C). В этом случае диод будет иметь высокий ток утечки. Все TVS-диоды в силу своей природы начинают увеличивать ток утечки при температурах, превышающих +85 °C. Так что если вы выбираете TVS-диод с оптимально высоким рабочим напряжением и не планируете использовать ваш конечный продукт на температурах, значительно превышающих +85 °C, то в реальности можно ожидать гораздо меньших, некритических токов утечки.

Вы можете удивиться, увидев, насколько незначительным будет ток утечки, связанный с TVS-диодом, если вы правильно его выберете. На рис. 7 показаны данные измерения утечки 12 TVS-диодов одного типа.

Рис. 7. Ток утечка 36-В двунаправленных диодов TVS-диодов T36SC компании Bournes с использованием оценочной платы ADA4530 с экранированием и резистором номиналом 10 ГОм при температуре 25 °C

Из двенадцати измеренных TVS-диодов при смещении постоянного тока 5 В у наихудшего из них был ток утечки 7 пА. Это более чем в 10 млн раз лучше, нежели при наихудшем сценарии согласно спецификации. Естественно, здесь с точки зрения токов утечки имеются различия от партии к партии диодов, но это должно по крайней мере иллюстрировать порядок того, чего можно ожидать. Если наша система не будет эксплуатироваться при температурах выше +85 °C, то TVS-диоды могут оказаться весьма неплохим вариантом. Просто не забудьте проверить ток утечки, если выбираете другие продукты, а не те, которые были специально здесь протестированы. То, что может быть правдой для одного типа радиоэлемента или производителя, не всегда соответствует действительности для других.

Как работает реле контроля фаз в сети 380В

В сети 380В может быть установлено трехфазное реле напряжения. Это имеет смысл, если в доме имеется оборудование с трехфазным питанием.

Подключение реле напряжения в сети 380В

В этом случае реле срабатывает при отклонении напряжения на любой фазе и отключает нагрузку по всем трем линиям. При отсутствии потребителей с питанием 380В удобнее и дешевле подключить три отдельных реле напряжения. В этом случае мы получаем три группы потребителей 220В, для которых могут быть установлены различные предельные значения напряжения и время задержки.

Схема подключения реле напряжения на каждой фазе в сети 380В

Как правильно защитить бытовую технику

Не стоит недооценивать важность защиты от скачков напряжения. Регулярные перепады в сети приводят в неисправное состояние электронику точного оборудования, выводят из строя реле и двигатели холодильников, морозильных камер

Часто даже способствуют сгоранию техники. Чтобы этого не случалось, нужно оборудовать дом надежными защитными приборами.

Реле контроля напряжения

Реле контроля напряжения трехфазное ZUBR 3F, 5А

Такая защита от повышенного напряжения позволяет мгновенно отключать все приборы от сети. Устройство контролирует параметры Вольт и при их резком повышении блокирует подачу питания к бытовой технике. После того как сеть стабилизирует свою работу, аппарат снова включается в работу и запускает технику.

Различают точечные реле (вилки и переходники), а также устройства по типу автомата для установки на DIN-рейку к распределительному щитку. В первом случае аппараты контролируют и защищают отдельные бытовые приборы. Так сказать, являются индивидуальными. Второй вариант — это надежный автомат защиты от перепадов напряжения в сети для всего дома.

Стабилизатор напряжения

Релейный стабилизатор напряжения

Такая защита по напряжению предполагает изменение параметров по Вольтам до тех пор, пока они не будут приведены к нормальному состоянию. К примеру, стиральная машина или телевизор, подключенные через стабилизатор, работают всегда на одном напряжении. Если аппарат улавливает резкий скачок, то пропускает к бытовой технике лишь нормальный показатель 220-230 В.

Главные технические параметры стабилизаторов — время реакции на скачок, точность стабилизации, диапазоны входного напряжения и уровень издаваемого шума.

Все устройства такого типа делят на несколько видов:

• Релейные. Самые дешевые виды стабилизаторов. Имеют низкий уровень мощности. Если и используются до сих пор, то на отдельные бытовые устройства.
• Электромеханические (их еще называют сервоприводными). Рабочие характеристики подобных аппаратов мало отличаются от стабилизаторов релейных. Единственная разница между первыми и вторыми – чуть более высокая цена.
• Электронные. Подобные устройства собирают на базе симистора или тиристора. Такие стабилизаторы отличаются хорошей мощностью, долговечностью, точностью реакции на скачки напряжения. При максимально быстром своем действии электронные устройства обеспечивают надёжную защиту от перепадов напряжения.
• Электронные двойного преобразования. Подобные стабилизаторы — самые дорогие из всех. При этом они хорошо защищают как отдельные бытовые приборы, так и всю электросеть в доме. Выделяют одно- и трехфазные устройства. Первые применяют в быту. Вторые — на крупных промышленных, коммерческих объектах. Стабилизаторы двойного преобразования способны сглаживать резкие перепады в диапазонах от 90 до 380 Вольт с отменной точностью.

ИБП (источник бесперебойного питания)

Источник бесперебойного питания (ИБП) APC Back-UPS CS 650VA/400W

Главная задача ИБП — не защита от высокого напряжения, а обеспечение автономного резервного электроснабжения при резких и непродолжительных отключениях энергии. Подобные аппараты особенно нужны в частных домах, если в поселке остро стоит проблема частого отключения света.

Есть также разновидность источника бесперебойного питания с функцией стабилизатора. Если случится резкий высокий скачок напряжения, такой ИБП способен мгновенно переключиться на резервное питание и выровнять параметры Вольт в сети до оптимальных.

Датчик перепадов напряжения

Сетевой фильтр MOST EHV 2м (белый)

Это небольшое устройство, так же как и реле, контролирует скачки напряжения в сети. Но его монтируют сразу с УЗО (устройством защитного отключения). Если датчик выявляет нарушение сетевых параметров, он провоцирует утечку тока. В этом случае УЗО обнаруживает её и отключает питание на дом в аварийном режиме.

Когда нужен стабилизатор, а когда реле?

Это зависит от того, насколько часто у вас бывают перепады напряжения. Следует учитывать, что реле не сможет отрегулировать напряжение — повысить или понизить его. Данный прибор сможет только отключить напряжение при резком его скачке.

Поэтому, если перепады напряжения происходят постоянно, то в таком случае больше подойдет стабилизатор. Такой прибор обеспечивает стабильное напряжение, а также защищает технику от поломок и излишне высоких скачков. В отличие от реле он не отключает подачу энергии, а лишь выравнивает напряжение до 220 вольт.

Реле напряжения позволяет автоматически отключать сеть при перепадах напряжения. Данное устройство полностью обесточивает проводку и возобновляет подачу электричества тогда, когда в сети нет никаких скачков. С помощью реле можно постоянно контролировать входное напряжение. Если напряжение превысило допустимые пределы, то реле отключит нагрузку, пока напряжение в сети не стабилизируется.

Стабилизатор напряжения. Фото: Shutterstock.com

Вопрос-ответ

Так ли выгодна энергосберегающая бытовая техника?

А как насчет защиты от электрических быстрых переходных процессов (пачек) и обеспечения устойчивости аппаратуры к выбросам напряжения?

Вышеперечисленные продукты были протестированы только на соответствие требованиям стандарта по устойчивости к разряду статического электричества. Что касается защиты от электрических быстрых переходных процессов (пачек), это воздействие является уникальным в том смысле, что оно ударяется пачками (5 кГц или более) и с более медленным временем нарастания (5 нс), хотя напряжения не столь высоки (4 кВ и ниже). Если говорить о выбросе напряжения, он имеет примерно в 1000 раз больше энергии, чем у электрических быстрых переходных процессов (пачек), но его действие на 1/1000 короче. Если вам необходимо охватить эти стандарты, убедитесь, указано ли в спецификациях на компоненты защиты, что они могут справиться с подобными воздействиями.

Спасут ли пробки или автоматы?

Если у вас в щите до сих пор используются пробки, то смените их как можно скорее. Как минимум, нужно устанавливать автоматы, которые могут спасти проводку от превышения силы тока в сети. Именно силы тока. К сожалению, большинство автоматов не могут обеспечить для дома защиту от скачков напряжения 220В

Обратите внимание, что на автоматах обычно пишут: 25А или 40А. Это значит, что автомат, рассчитанный на 25А (а именно такие чаще всего используются в квартирных щитках), автоматически обрубит сеть при достижении силы тока в сети 25 Ампер

Однако напряжение, допустим, в 380В он свободно пропустит. Он пропустит и более высокое напряжение, и лишь когда сила тока достигнет отметки в 25А, то автомат отрубит подачу электричества. К тому времени бытовые приборы в доме уже сгорят.

Демонстрация работы защиты

Проведены лабораторные исследования прототипа и результаты показаны на графике. Перед активацией зажигания VIN превышает порог мониторинга 10 В, настроенный для канала A. Вывод UV LTC4368-2 подтягивается выше порога 500 мВ выводом OUTA LTC2966, что позволяет активировать путь питания и VOUT = VIN.

Полная нагрузка. Пуск машины

Во время запуска шина 12 В понижается до напряжения 6 В. Порог контроля падения напряжения (7 В) превышается, и OUTA немедленно отключает вывод UV LTC4368-2. LTC4368-2 в ответ подтягивает вывод GATE к низкому уровню, что вызывает отключение переключающего элемента и падение напряжения VOUT до 0 В. Гистерезис 3 В, запрограммированный резистивным делителем мониторинга напряжения, позволяет LTC2966 игнорировать пульсации на шине при включении стартера. В результате переключающий элемент остается выключенным до конца цикла запуска. Когда цикл запуска завершен, напряжение батареи восстанавливается до номинального значения превышающего пороговое значение 10 В. Вывод OUTA подтягивает вывод UV LTC4368-2 к питанию, и переключающий элемент снова подключается.

Принцип работы

Данное твердотельное защитное устройство необходимо для того, чтобы обезопасить всю бытовую технику и электронику, которая работает от электричества, от резких перепадов напряжения. Реле контроля фиксирует текущее значение напряжения на электрической линии. При слишком высоком или низком его уровне прибор производит разъединение цепи, предотвращая повреждение всех подключенных приборов.

В основе твердотельного защитного оборудования входит само реле. Этот элемент необходим для фиксирования вольтажа. Может представлять собой специальный микропроцессор или компаратор. Устройство со встроенным микропроцессором имеет улучшенную плавность регулирования минимального и максимального диапазона срабатывания. В современных образцах такой диапазон устанавливается произвольно, исходя из технических характеристик подключенных электроприборов.

Как только значение вольтажа в электрической цепи выйдет из допустимых границ, то оборудование должно произвести отключение всей линии. На сегодняшний день конструкции имеют достаточно высокую скорость срабатывания, которая может составлять несколько десятков наносекунд. От скорости срабатывания оборудования зависит сохранность вашей электроники. Устройство не способно выравнивать напряжение на линии, а только производит автоматическое отключение. Как только это значение стабилизируется до установленного, электроснабжение возобновится.

Как узнать, какая схема защиты будет реально работать?

Мы можем получить разумное представление о том, какими будут оптимальные варианты и компоненты защиты для использования в вашей системе, только используя комбинацию теоретических знаний, опыта (часто горького) и тестирования устройств. Для обеспечения должной управляемости процесса защиты от перенапряжений существует огромный, предлагаемый разными производителями перечень компонентов защиты. Но чтобы не превратить информационную статью в многотомное руководство, в ней будет рассказано только о двух схемах защиты цепей, доказавших свою эффективность в защите аналогового входного каскада. Основой будет устройство, которое использует для внешней связи буферный каскад на основе операционного усилителя (ОУ) в неинвертирующей конфигурации. Мы выбрали этот вариант, поскольку считается, что он самый сложный, ведь неинвертирующий вход ОУ принимает на себя весь удар импульса перенапряжения без каких-либо естественных ограничений, разумеется, до установки элементов защиты (рис. 4).

Электрозащитные средства: виды и требования к ним

По способу применения все известные защитные средства (ЗС) условно делятся на используемые одним человеком – средство индивидуальной защиты (СИЗ) и коллективные – конструктивно связанные с производственным процессом, оборудованием, помещением. По своему функциональному назначению и оказываемому ими эффекту они бывают:

• изолирующими или ограждающими;
• используемыми для высотных операций;
• экранирующими.

Изолирующие электрозащитные средства принято подразделять на два вида:

1. Основные – изоляция которого длительно выдерживает рабочее напряжение электроустановки и позволяет работать на токоведущих частях, находящихся под напряжением.
2. Дополнительные – дополняют основные, служат для защиты от напряжения шага и напряжения прикосновения, но сами по себе они не обеспечивают защиту от поражения электрическим током.

Предъявляемые к ним требования, как правило, определяются их прямым назначением (способностью выдерживать напряжение электроустановки). Помимо этого, они должны быть исправны и иметь отметку о последнем сроке испытаний. На резиновых изделиях не должно быть следов залежалости, а также видимых простым глазом порезов и проколов.

Изолирующие защитные средства для электроустановок с напряжением выше 1000 В

Этот тип защитного снаряжения и рабочего инструмента представлен следующими основными позициями:

• изолирующие штанги;
• изолирующие клещи;
• указатели напряжения;
• устройства и приспособления для обеспечения безопасности работ при измерениях и испытаниях в электроустановках;
• специальные средства защиты, устройства и приспособления изолирующие для работ под напряжением в электроустановках напряжением 110 кВ и выше.

К разряду дополнительных относят:

• диэлектрические перчатки и боты, ковры и изолирующие подставки;
• изолирующие колпаки и накладки;
• штанги для переноса и выравнивания потенциала
• лестницы приставные, изолирующие стеклопластиковые стремянки.

Изолирующие защитные средства для электроустановок с напряжением до 1000 В

Для электроустановок с напряжением до 1000 В, можно выделить следующие основные наименования изолирующих ЗС:

• изолирующие штанги и клещи;
• указатели напряжения и электроизмерительные клещи;
• перчатки, изготовленные на основе диэлектрических материалов;
• специальные измерительные клещи (токовые);
• ручной изолирующий инструмент.

К дополнительным изолирующим защитным изделиям относят:

• изолирующие подставки и диэлектрические ковры;
• диэлектрические галоши;
• изолирующие колпаки, покрытия и накладки;
• приставные лестницы, изолирующие стеклопластиковые стремянки.

Средства защиты от электрических полей повышенной напряженности, коллективные и индивидуальные

При работах, проводимых на ВЛ и в ОРУ напряжением 330 кВ и выше при напряженности электрического поля до 5 кВ/м, время пребывания в рабочей зоне без средств защиты не ограничивается. При значении напряженности от 5 до 25 кВ/м ограничивается по государственному стандарту, а при значении напряженности выше 25 кВ/м не допускается.

К защитным средствам от электрических полей повышенной напряженности относятся экранирующие комплекты, используемые при рабочих операциях на воздушных линиях электропередач (ВЛ) или на уровне земли в распредустройствах типа ОРУ. По способу обустройства такая защита подразделяется на следующие виды:

• съёмные экранирующие устройства (устанавливаются на машинах и механизмах);
• стационарные, переносные и передвижные экранирующие устройства;
• индивидуальные экранирующие комплекты.

Среди описываемых изделий выделим экранирующие комплекты индивидуального назначения, выполненные в виде одеваемого на человека защитного снаряжения. Экранирующие системы коллективного пользования предназначаются для защиты целой группы людей. Они выполняются из токопроводящего материала и подсоединяются к заземленным объектам (к защитному контуру).

Причины возникновения и опасность скачков напряжения

В момент перепада напряжения в электрических сетях его амплитуда изменяется на короткий промежуток времени. После этого она быстро восстанавливается с параметрами, приближенными к начальному уровню.
Подобный импульс электрическим током продолжается буквально в течение нескольких миллисекунд, а его возникновение обусловлено следующими причинами:

• Грозовые разряды. Вызывают скачки напряжения до нескольких киловольт, которые не сможет выдержать ни один прибор. Подобные перепады нередко становятся причиной отключения сети и пожара.
• Перенапряжение, вызываемое процессами коммутации, когда подключаются или отключаются потребители с высокой мощностью.
• Явление электростатической индукции при подключении электросварки, коллекторного электродвигателя и другого аналогичного оборудования.

Опасность последствий от перенапряжений наглядно отражается на рисунке, где грозовой и коммутационный импульсы существенно отличаются от номинального сетевого напряжения. Изоляционный слой в большинстве проводов рассчитан на значительные перепады и пробоев обычно не случается. Часто импульс действует очень недолго и напряжение, проходя через блок питания и стабилизатор, просто не успевает подняться до критического уровня.

Иногда слой изоляции сети 220 В может не выдержать возрастающего напряжения. В результате случается пробой, сопровождающийся появлением электрической дуги. Для потока электронов образуется свободный путь в виде микротрещин, а проводником служат газы, наполняющие микроскопические пустоты. Этот процесс сопровождается выделением большого количества тепла, под действием которого токопроводящий канал расширяется еще больше. Из-за постепенного нарастания тока, срабатывание защитной автоматики немного запаздывает, и этих нескольких мгновений вполне хватает, чтобы вывести из строя в частном доме всю электропроводку.

Особую опасность представляют повышенное и пониженное напряжение, находящееся в таком состоянии долгое время. В основном это происходит по причине аварийных ситуаций, которые требуется устранить, чтобы ток пришел в норму. Других способов нормализации и каких-либо специальных приборов, защищающих от этого явления, не существует.

1.5. Зашита напряжения на электромеханических реле

На рис. 4.1 приведена
электрическая схема защиты максимального
напряжения выполненная на основе
электромеханических реле. Информация
о текущем значении напряжения в первичной
сети (6 – 35 кВ) преобразуется в трехфазном
(или трех однофазных) трансформаторе
напряжения TV
во вторичное (U_ном=100
В) и поступает на три реле напряжения
KV1
– RV3
(серии РН-50) включенных на фазные
напряжения.

Рис.
4.1

При повышении
напряжения, например в фазе А (или сразу
в нескольких фазах), выше уставки реле
напряжения KV1,
оно срабатывает и замыкает свои контакты
KV1.1.
Оперативное напряжение постоянного
тока через замкнувшийся контакт KV1.1.
подается на обмотку реле времени КТ
серии РВ-100 (при переменном оперативном
токе РВ-200). Последнее, отсчитав заданную
выдержку замкнет свой контакт КТ. В
результате оперативное напряжение
будет подано в цепь отключения выключателя.
Для фиксации поступившей команды
отключения в схеме предусмотрено
указательное реле КН (РУ-21).

Чем поможет сетевой фильтр

Чаще всего бытовые сетевые фильтры выполнены в виде удлинителя. Таким образом, к нему может быть подключено сразу несколько единиц бытовой техники. Фильтры отличаются количеством розеток и длиной кабеля. Обычно устройство снабжается собственным выключателем с индикацией подачи питания. Фильтр может иметь индивидуальные выключатели питания для каждой розетки.

Популярные сетевые фильтры

Ряд моделей имеют защиту от короткого замыкания и перегрузки. Общий ток нагрузки устройств такого рода не превышает 6-16А. Собственно фильтр таких устройств состоит из нескольких конденсаторов и катушек индуктивности. Таким образом, обеспечивается защита электроники от маломощных и коротких импульсов помех. Последние могут создаваться, в том числе, бытовой техникой, подключенной в домашней сети.

Заметим, что блоки питания большинства современных электронных приборов уже имеют аналогичные схемы в своем составе. Иными словами, подобные сетевые фильтры можно рассматривать как удлинители с дополнительной фильтрацией и сервисными возможностями.