Защита домашней электроники и техники от скачков и перепадов напряжения в сети

Как защитить домашнюю электронику и технику от скачков и перепадов напряжения в сети.

Перепады сетевого напряжения существовали всегда. Причины различные: это включение выключение мощных нагрузок (особенно в однофазных сетях), работа неподалёку сварочного аппарата, междуфазное замыкание (обычно на воздушных ЛЭП), обрыв нулевого провода (как правило в старых многоэтажках и «хрущёвках» и не только) ,электромагнитный импульс, сопровождающий разряд молнии вызывает появление в воздушной линии электропередач, на расстоянии несколько километров, импульсов напряжения амплитудой от сотен до нескольких тысяч Вольт, длительностью от единиц до тысяч микросекунд и пр.

На сегодняшний день самый эффективный и дешёвый способ сохранить домашние электроприборы – «давить» и «отключать» ,т.е.:

• Давить импульсные скачки напряжения до безопасной величины.
• Производить отключение электрооборудования квартиры при выходе напряжения за допустимые значения.

Для осуществления этого необходимо:

1. На входе устройства контроля напряжения надо установить мощный варистор на соответствующее напряжение, с энергией поглощения минимум 200 Дж и допустимым импульсным током поглощения не менее 4000А.
2. Для защиты от повышенного или пониженного напряжения во входном квартирном щитке (сразу после счётчика) надо установить устройство контроля напряжения с порогом срабатывания по перенапряжению 250…270В и порогом на снижения напряжения – 160…170В, с временем срабатывания не более 0,5с и с автоматическим возвратом при восстановлении напряжения с задержкой 1..3 минуты. Допустимый ток контактов устройства должен быть не менее максимального тока потребления современной квартиры – 25…40А (5,5…8,8 кВт).

Устройство защиты многофункциональное УЗМ предназначено для защиты подключённого к нему оборудования (в квартире, офисе и пр.) от разрушающего воздействия мощных импульсных скачков напряжения, вызванных электромагнитными импульсами близких грозовых разрядов или срабатыванием близкорасположенных и подключённых к этой же сети электромоторов, магнитных пускателей или электромагнитов, а также, для отключения оборудования при выходе сетевого напряжения за допустимые пределы (170 — 270В ) в однофазных сетях.

При обрыве нулевого провода, неправильного подключения (например к двум фазам).

Включение оборудования происходит автоматически при восстановлении сетевого напряжения до нормального, по истечении задержки повторного включения.

  УЗМ не заменяет другие устройства защиты (автоматические выключатели, УЗО и пр.).

В УЗМ-16 (номинальный ток нагрузки 16А), УЗМ-51М есть возможность регулировки порогов, в УЗМ-50М пороги фиксированные.

Работа устройства от повышенного напряжения УЗМ-50М, УЗМ-51М,УЗМ-16:

   При подаче напряжения питания устройство выдерживает время готовности 10 секунд при этом индикация не работает, а затем зеленый индикатор начинает мигать указывая на отсчет выдержки времени включения t1. Если напряжение находится в допустимых пределах, нагрузка подключается к сети питающего напряжения и зажигается зеленый и желтый индикаторы. Возможно ускоренное подключение нагрузки вручную путем нажатия кнопки «ТЕСТ».

 ВНИМАНИЕ: Не использовать ручной режим при аварийном состоянии сети. При попытке ручного включения в аварийном режиме устройство не позволит включить питание на нагрузку.

   В рабочем режиме устройство контролирует напряжение питающей сети.

 При появлении в сети мощных импульсов напряжения встроенный варистор шунтирует их до безопасной для оборудования величины.

   Двухцветная индикация работает в различных режимах:

   При возрастании напряжения и приближения его к верхнему порогу отключения начинает мигать красный индикатор и при выходе напряжения за допустимый предел, происходит выключение встроенного реле, при этом желтый индикатор выключается, а красный постоянно горит. При возврате напряжения в норму начинается отсчет выдержки времени включения t1 при этом зеленый индикатор начинает мигать после окончания отсчета времени нагрузка подключается к сети питающего напряжения (если во время отсчета времени t1 произойдет выход напряжения за допустимые пределы, отсчет времени t1 сбрасывается).

   При понижении напряжения к нижнему порогу отключения мерцает зеленый индикатор и при выходе напряжения за допустимые пределы начинается отсчет времени задержки отключения t4 при этом красный индикатор начинает мигать, после окончания отсчета времени t4 происходит отключение нагрузки от сети, при этом желтый индикатор выключается, а красный загорается с периодичностью 2 секунды.

 При возврате напряжения в норму начинается отсчет выдержки времени включения t1 при этом зеленый индикатор начинает мигать после окончания отсчета времени нагрузка подключается к сети питающего напряжения (если во время отсчета времени t1 снова произойдет выход напряжения за допустимые пределы, отсчет времени t1 останавливается и сбрасывается).

   Если принудительно отключили нагрузку от сети нажатием кнопки «ТЕСТ» двухцветная индикация указывает на это поочередным включением красного и зеленого индикатора.

 Повторное нажатие кнопки «ТЕСТ» возвращает изделие в рабочий режим.

   ВНИМАНИЕ: Если отключили нагрузку кнопкой «ТЕСТ» устройство остается в выключенном состоянии так же после снятия и подачи напряжения питания.

Включить реле можно только кнопкой «ТЕСТ» повторным нажатием.

 При необходимости можно изменить задержку времени включения t1 (10сек. или 6мин.) для этого:

 Вручную кнопкой «ТЕСТ» выключить внутреннее реле

 Затем нажать и удерживать кнопку «ТЕСТ» (индикатор «норма-авария» погаснет) до тех пор пока индикатор не начнет мигать. Если мигает зеленым цветом то время t1 установлено 10сек., если красным то время t1 установлено 6мин.

 Отпустить кнопку «ТЕСТ» внутреннее реле включится.

Диаграмма работы устройства защиты УЗМ-50M, УЗМ-51M:

Подключение УЗМ рекомендуется осуществлять после автоматического выключателя, который как правило, в квартире установлен после счетчика.

Технические характеристики:

Для защиты компьютеров, оргтехники рекомендуем использовать сетевые фильтры, для защиты от импульсных помех электросети и источники бесперебойного питания (ИБП) для защиты оборудования от неисправностей электросети, переключением на работу от аккумуляторов.

Защита бытовой техники дома (квартиры) от импульсных скачков напряжения.

 

 

В причине выхода бытовой техники из строя в 80-90 % случаев являются импульсные скачки напряжения в сети. Предугадать время очередных скачков невозможно. Единственное, что мы можем сделать для предотвращения неприятных последствий – это заранее обезопасить электрических потребителей в своем доме.

Что спасет от скачка напряжения

Защита от перепадов напряжения возможна при помощи разных типов защитных устройств. Мы поговорим о самых распространенных. Это реле контроля напряжения  и разрядники, что является самым эффективным и недорогим решением .

 

Реле защиты от скачков напряжения 

Защита дома от скачков напряжения с помощью реле контроля напряжения  рекомендуется  когда наблюдаются скачки напряжение в сети. Реле контроля напряжения   представляет собой устройство, способное считывать параметры электрического тока и разрывать электрическую цепь в тот момент, когда показатели выйдут за пределы заданного диапазона.

После того, как показатели в общей сети нормализуются, устройство автоматически замкнет цепь и возобновит питание потребителей. Функция возобновления питания через заданный промежуток времени (с задержкой), встроенная в реле напряжения 220в для дома, помогает продлить срок службы некоторых бытовых устройств, холодильников и т.п.

Реле контроля напряжения   обладают небольшими габаритами, сравнительно низкой стоимостью и хорошим быстродействием. К недостаткам можно отнести их неспособность сглаживать колебания электрической энергии.

Реле контроля напряжения   защищает сеть только от предельных скачков напряжения и не предназначено для защиты от коротких замыканий (эту функцию выполняют автоматические выключатели).

Современные модели реле контроля напряжения  бывают трех типов:

1. Стационарное реле, встраиваемое в электрический щиток дома или квартиры.
2. Реле для индивидуальной защиты одного потребителя.
3. Реле индивидуальной защиты нескольких потребителей.

Если с эксплуатацией реле второго и третьего типа все практически ясно, то  первого типа имеет более сложную конструкцию, а его установка требует определенных знаний. Подобные устройства монтируются на входе в помещение, так выполняется защита от скачков напряжения в сети всего домашнего электрооборудования.

Выбор реле контроля напряжения  

Выбирая реле, чтобы защитить домашнюю сеть, достаточно знать номинал электрического тока, который способен пропускать через себя вводной автоматический выключатель. Он должен быть в 1,5 раза больше мощности входного автомата иначе  необходимо встраивать специальный магнитный контактор.

Установка

Стандартная схема установки РН в распределительный щиток показана на рисунке. Это наиболее простая защита от скачка напряжения.

 При  отклонение напряжения от номинальных показателей в отечественных энергетических сетях составляет 10% (198…242В). В случае частого срабатывания реле контроля напряжения- эти показатели можно брать за основу, осуществляя регулировку реле. Однако чувствительную бытовую электронику в этом случае рекомендуется защищать с помощью переносных стабилизаторов невысокой цены.

 Разрядники.

Комбинированная, защищающая как от бытовых скачков напряжения, так и от импульсных, при грозах) – УЗИП, т.е. устройства защиты от импульсных перенапряжений. Такие устройства наиболее часто встречаются в частных домах.

Электронные приборы выходят из строя как из-за повышенного, так и из-за пониженного напряжения в сети (например, холодильники тяжело запускаются, что негативно сказывается на их дальнейшей работе). Чтобы не допустить негативных последствий, применяют следующие защиты, функционирующие по таким принципам:

-при резком внеплановом повышении напряжения происходит отключение электросхемы в доме или в квартире;

— вывода полученного сверхнормативного электрического потенциала от электроприборов путем перевода его в земляной контур.

 Если напряжение поднимается незначительно (например, до 380 вольт), на помощь приходят различные стабилизаторы. Однако их защитные возможности довольно ограничены – они больше рассчитаны на поддержание заданных рабочих значений в электросетях.

Для домашних сетей чаще всего применяют варисторное устройство защиты (полупроводниковые резисторы) то есть разрядники-  скомпанованные из варисторных «таблеток» из смеси оксидов цинка, висмута, кобальта и других. При штатном функционировании электросети такой автомат защиты допускает микроскопические утечки, а при проходе импульса повышенной вольтажности – способен мгновенно перестроиться на режим «туннеля» и «спустить» больше тысячи ампер за очень короткий промежуток времени, поскольку сопротивление на этом приспособлении снижается с возрастанием силы тока, после чего происходит быстрое возвращение к штатной «боевой готовности».
Для более подробной информации и выбора приборов  защиты  просим звонить по телефону или лучше при живом общении у нас в магазине.

Ждем Вас, консультация бесплатная.

Устройство защиты от скачков напряжения

Такие негативные явления, как перепады напряжения в электрической сети, случаются довольно часто. Вызвать их могут не только неисправности на трансформаторной подстанции, от которой запитан дом, но и чрезмерная нагрузка на кабели электропередачи. Еще чаще перекос фаз и повышение тока в электрической сети может создать включенный сварочный аппарат в доме по соседству.

Реле контроля напряжения для защиты бытовой техники и оборудования

Перепады напряжения

О нестабильных параметрах электросети можно догадаться по ряду таких признаков, как мерцание лампочки накаливания или неустойчивая работа техники с электродвигателями: фена, блендера или пылесоса. Причин в нестабильной подаче энергии может быть множество. Если рассматривать самые распространенные, то можно выделить:

• одновременное включение в часы «пик» бытовой техники или отключение электроприборов, запитанных от одного фидера;
• отгорание, окисление или обрыв «нейтрали»;
• неправильное подключение проводов после замены приборов учета или при замене проводки в квартире неквалифицированным персоналом;
• грозовые разряды на воздушные линии (ВЛ) электропередачи (рис. ниже).

Повреждение воздушных линий электропередачи грозовыми разрядами

Если понижение и полное исчезновение напряжения не проходит незамеченным, так как отключается освещение и включенный телевизор, то кратковременные перепады тока с перенапряжением – процесс, который обнаружить практически невозможно.

Было бы несправедливо не упомянуть о таком явлении, как «обрыв нейтрали в трехфазной сети с несимметричной нагрузкой» или исчезновение «нуля» в просторечии, от которого не застрахован ни один пользователь благами электрификации. В такой ситуации, кроме основной фазы, в розетку 220 В приходит разноименная фаза соседа через его включенный прибор или электрическую лампочку.

При этом напряжение в сети повышается выше 300 В. Если из-за кратковременных всплесков тока могут, в лучшем случае, «вылететь пробки» на электросчетчике, сгореть предохранители или отключиться входящие автоматические выключатели, то повышение напряжения выше 300 В несет с собой реальную угрозу домашнему оборудованию.

Срабатывания входящих автоматов из-за повышения напряжения в сети бывает недостаточно. Повышение потенциала значительно выше номинала может вывести из строя включенную бытовую технику: холодильник, компьютер, стиральную машину и телевизор. Как правило, подобные поломки из-за перепадов являются негарантийным случаем, и дорогостоящую аппаратуру приходится ремонтировать за свой счет.

Защита от скачков напряжения

Наилучшим способом является реконструкция системы электроснабжения и ревизия присоединений на каждом коммутационном аппарате. Но практически это не осуществимо.

Существует несколько надежных методов предотвращения апокалипсиса в электроснабжении своего дома, которые под силу любому хозяину. Принятые меры позволят сохранить исправной дорогостоящую бытовую технику, к ним можно отнести:

• приобретение бытовых реле контроля напряжения (РКН) или многофункциональных устройств защиты (УЗМ), и установка их в электросеть согласно схеме подключения сразу после входящих автоматических выключателей;
• осуществление питания бытовых электроприборов в сети после стабилизатора напряжения;
• использование источника бесперебойного питания (ИБП).

РКН и УЗМ

Разумным выходом для защиты электрических цепей от повышенного тока будет использование реле контроля напряжения (РКН) или устройства защиты многофункционального (УЗМ). Принцип работы этих приборов довольно прост: встроенный микроконтроллер непрерывно контролирует входящее напряжение в сети и отключает энергоснабжение квартиры, дома или офиса в случае, если оно отличается от заданной ранее величины как в большую, так и меньшую стороны. Более того, измерение происходит и после полного погашения питания электросети, а включение выполняется автоматически после возврата напряжения в установленный диапазон после истечения времени, которое тоже задается вручную.

Реле контроля напряжения со световым индикатором

Таким образом, данные устройства защитят потребителя как от пониженного, так и повышенного потенциала, а подача электроэнергии произойдет только после стабилизации сети.

Реле напряжения позволяют выбирать задержку времени до подачи электроэнергии в широком диапазоне — от 10 сек и до 6 мин.

Для холодильников и кондиционеров повторное включение после аварийной остановки должно произойти не ранее, чем через 5 минут. Это связано с принципом работы компрессоров. К тому же соблюдение режима эксплуатации значительно продлит срок службы электроприборов.

Устанавливается защита от скачков напряжения этого типа в электрощит на DIN-рейку шириной 35 мм.

Преимуществами использования РКН и УЗМ является:

• оптимальные диапазоны для установки максимального и минимального напряжения;
• отключение от токового перегруза и короткого замыкания;
• скорость срабатывания около 0,2 сек;
• достаточная нагрузочная способность – от 25 до 63 А;
• мощные контакты и защита от перегрева;
• компактные размеры и простой монтаж;
• информационный дисплей, показывающий текущие показатели напряжения в сети.

Модели реле контроля напряжения

РММ

Похожим по принципу действия является расцепитель минимального и максимального напряжения (РММ). Это устройство осуществляет контроль входящего напряжения, и в случае пониженного или повышенного его значения отключает автоматический выключатель, к которому подключен.

Включение расцепителя производится вручную нажатием на кнопку «Возврат».

Автоматический выключатель со встроенным расцепителем IEK

Достоинством РММ является компактность, простота устройства и доступная цена. Недостатком – отсутствие автоматического повторного включения, и, как следствие, порча продуктов в отключенном холодильнике или размораживание системы электроотопления в зимний период.

При монтаже реле контроля напряжения и других автоматических средств защиты электросети от скачков требуется строгое соблюдение Правил техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей (ПТБЭЭП).

Стабилизатор напряжения

Это оборудование является относительно дорогостоящим, но не менее надежным вариантом защиты домашней сети от перепадов. Ему «под силу» постоянно обеспечивать на выходе напряжение в установленном диапазоне независимо от того, какие колебания происходят на первичной обмотке.

При выборе типа и мощности стабилизатора напряжения для дома следует учитывать технические характеристики и суммарное потребление электроэнергии всех одновременно включенных устройств.

Автоматический стабилизатор напряжения с информативным дисплеем

Достоинствами стабилизаторов являются:

• длительный срок службы;
• точность и быстродействие при повышении тока;
• постоянное значение напряжения.

ИБП

Основным отличием от стабилизаторов напряжения является наличие в источниках бесперебойного питания (ИБП) аккумуляторных батарей. Поэтому устройства могут не только поддерживать напряжение в требуемом диапазоне, но и осуществить беспрерывную работу бытовой техники без аварийного отключения на протяжении некоторого времени.

Стоимость источников бесперебойного питания довольно высока и зависит от типа аккумуляторных батарей (АКБ) и технических параметров устройства.

Источник бесперебойного питания (ИБП)

ИБП чаще всего используют для защиты отдельных приборов и бытовой техники, такой как персональные компьютеры (ПК), телевизоры и холодильники, которые более чувствительны к повышенному или пониженному напряжению.

Как себя обезопасить. Видео

Как защитить подключенные устройства от скачков напряжения, делится советами это видео.

Для окончательного выбора стоит обратиться к специалисту, который сможет подобрать наиболее подходящее устройство в зависимости от индивидуальных условий и технических возможностей. Но стоит заметить, что установка реле контроля напряжения – есть оптимальный и недорогой способ обезопасить свой дом от форс-мажорных ситуаций.

Важно понимать, что защита от скачков напряжения является благоразумным капиталовложением, способным уберечь бытовую технику и имущество от нежелательных последствий.

Оцените статью:

Защита от скачков напряжения бытовые электрические товары во владивостоке

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.

Скачки напряжения в электросети: что делать?

Если в квартире часто происходят скачки напряжения, то сначала узнайте, на чьём балансе находятся ваши сети. Если на балансе МКД, то обращайтесь в Управляющую компанию, если в СНТ — то к председателю садового общества.

Одновременно с этим сообщите о проблеме в энергоснабжающую организацию. Электросети внутри МКД находятся на балансе Управляющей компании, а за внешние сети отвечают энергетики.

Далее соберите подписи тех жильцов, у которых также бывают скачки напряжения. Напишите жалобу и отнесите её в УК, а также в РЭС, в отдел по работе с физлицами. Сейчас во многих городах при ресурсоснабжающих компаниях открыты центры обслуживания потребителей. Если в вашем городе такой центр существует, позвоните туда (телефоны и адреса можно посмотреть на сайтах компаний, например, Ленэнерго, Мосэнерго, Алтайэнерго).

Если вопрос никак не решается, то подайте жалобу на сайт Россетей, указав, что местные компании игнорируют проблему. Чтобы вопрос решался оперативнее, можно написать, что в доме проживают маленькие дети или ветеран войны, труда, инвалид, и такие скачки напряжения угрожают их жизни и здоровью.

А теперь представьте такую ситуацию: после колебания напряжения в сети не включается телевизор, холодильник, микроволновка и пр. Что делать, если сгорела техника от перепада или скачка напряжения? Опять же, в первую очередь обращайтесь в УК: звоните, оставляйте заявку. Не реагируют? Тогда зафиксируйте причинённый ущерб на бумаге и обратитесь в суд.

Действует ли гарантия на технику, испорченную вследствие скачка напряжения? Нет, данный случай не является гарантийным, так как по закону эти поломки являются следствием пользования техникой с нарушением правил пользования (превышение напряжения в 220W).

Однако судебная практика насчитывает тысячи дел, решённых в пользу потребителя, понёсшего убытки. Возмещение взыскивается с поставщика электроэнергии.

А теперь краткий алгоритм действий для тех потребителей, которые понесли убытки и из-за скачков напряжения в сети:

1. Зафиксируйте дату и точное время перепада напряжения.
2. Сдайте в ремонтную мастерскую вышедший из строя прибор; попросите мастера составить акт и указать причину поломки.
3. Оплатите услугу по ремонту, сохраните платёжный документ.
4. Составьте претензию, подробно описав в ней все обстоятельства случившегося. Приложите копию акта из сервисной мастерской. Потребуйте возместить сумму понесённых расходов по ремонту.
5. Направьте претензию поставщику электроэнергии; копию претензии с подписью сотрудника о принятии и печатью организации оставьте у себя.
6. Если по истечении 14 дней не последует никакой реакции, направьте исковое заявление в суд о возмещении ущерба в соответствии с п. 1 ст.13 вышеупомянутого закона.

В подавляющем большинстве случаев суд принимает сторону истца по таких спорам. Если не сможете составить претензию, исковое заявление, являться в суд самостоятельно, наймите юриста. Все расходы будут взысканы с ответчика.

Устройство защитного отключения

Немного по-другому работают устройства другого типа, УЗО (устройство защитного отключения) и ДИФ (дифференциальный автомат), которые срабатывают при утечке тока. Задача ДИФ – защитить человека от поражения током при соприкосновении с неисправной проводкой или электроприборами при утечке тока и перенапряжения, вызванного другими причинами.

Устройство защищает сеть от перегрузок и коротких замыканий, при этом имея функцию УЗО – автоматическое отключение при утечке. Применяются дифустройства в однофазных и трехфазных сетях переменного тока. Они значительно повышают уровень безопасности в процессе постоянной эксплуатации электроприборов.

Визуально УЗО и дифавтомат похожи, функции их схожи. Чем же они отличаются и что лучше выбрать? Оба защищают и утечек электричества. Но только ДИФ еще и от замыканий и перегрузок в сети. УЗО – это только индикатор утечек, связанных с повреждение изоляции, например. При утечке УЗО отключит подачу электричества, но не защитит от перегрузки в сети.

Причины скачков напряжения в электросети

Для начала разберёмся в том, что такое скачок напряжения. В быту скачками напряжения принято называть резкое изменение показателей напряжения.

В судебной практике данный вопрос рассматривается в случаях, когда перенапряжение становится причиной нанесения ущерба.

Нормативная документация различает следующие понятия:

1. Отклонение напряжения. Это изменение амплитуды продолжительностью более 1 минуты. Различают нормально и предельно допустимое отклонение напряжения. Максимально допустимым считается отклонение в 10% от номинального.
2. Колебание напряжения — изменение амплитуды продолжительностью менее 1 минуты.
3. Перенапряжение. Это повышение напряжения свыше 242 В, которое может длиться даже менее 1 секунды.

Таким образом, скачками напряжения можно называть как небольшие, но длительные изменения показателей напряжения, так и кратковременные, но значительные превышения показателей нормы («импульсные скачки»).

Излишняя энергия, вызванная скачком в электросети, воздействует на приборы, потребляющие ток, что приводит к их поломке.

Что такое УЗИП и для чего оно нужно?

Широкое распространение получили УЗИП с быстросъемным креплением для установки на DIN-рейку

Ограничитель перенапряжения в электроустановках напряжением до 1 кВ называют устройством защиты от импульсных перенапряжений — УЗИП. Устройства защиты от импульсных перенапряжений — как раз и призваны защитить электрооборудование от подобных ситуаций. Они служат для ограничения переходных перенапряжений и отвода импульсов тока на землю, снижения амплитуды перенапряжения до уровня, безопасного для электрических установок и оборудования. УЗИП применяются как в гражданском строительстве, так и на промышленных объектах.

Основной российский документ, определяющий, что такое УЗИП, это ГОСТ Р 51992-2002, «Устройства для защиты от импульсных перенапряжений в низковольтных силовых распределительных системах».

УЗИП призваны обеспечить защиту от ударов молнии в систему молниезащиты здания (объекта) или воздушную линию электропередач (ЛЭП), защитить высокочувствительное оборудование и технику от импульсных перенапряжений и коммутационных бросков питания. Широкое распространение получили УЗИП с быстросъемным креплением для установки на DIN-рейку.

Аппараты защиты от импульсных напряжений включают в себя устройства нескольких категорий:

Тип устройства	Для чего предназначено	Где применяется
I класс	Для защиты от непосредственного воздействия грозового разряда. Защищают от импульсов 10/350 мкс: попадание молнии в систему внешней молниезащиты и попадание молнии в линию электропередач вблизи объекта. Амплитуда импульсных токов с крутизной фронта волны 10/350 мкс находится в пределах 25-100 кА, длительность фронта волны достигает 350 мкс.	Устанавливаются на вводе питающей сети в здание (ВРУ/ГРЩ). Данными устройствами должны укомплектовываться вводно- распределительные устройства административных и промышленных зданий и жилых многоквартирных домов.
II класс	Обеспечивают защиту от перенапряжений, вызванных коммутационными процессами, а также выполняющие функции дополнительной молниезащиты. Предназначены для защиты от импульсов 8/20 мкс. Они защищают от ударов молнии в ЛЭП, от переключений в системе электроснабжения. Амплитуда токов — 15-20 кА.	Монтируются и подключаются к сети в распределительных щитах. Служат дополнительной защитой от импульсов, которые не были полностью нейтрализованы УЗИП I класса.
III класс	Для защиты от импульсных перенапряжений, вызванных остаточными бросками напряжений и несимметричным распределением напряжения между фазой и нейтралью. Также работают в качестве фильтров высокочастотных помех. Предназначены для защиты от остаточных импульсов 1,2/50 мкс и 8/20 мкс импульсов после УЗИП I и II классов.	Используются для защиты чувствительного электронного оборудования, поблизости от которого и устанавливаются. Характерные области применения — ИТ- и медицинское оборудование. Также актуальны для частного дома или квартиры — подключаются и устанавливаются непосредственно у потребителей.

Конструкция УЗИП постоянно совершенствуется, повышается их надежность, снижаются требования по техническому обслуживанию и контролю.

Перенапряжение в результате коммутации

Такое явление может произойти при включении в линию или выключении приборов, дающих высокую индуктивную нагрузку. К ним относятся блоки питания, электромоторы, а также мощные инструменты, запитывающиеся от сети.

Этот эффект обусловлен законами коммутации. Моментальное изменение величины тока в соленоиде, а также разности потенциалов на конденсаторе произойти не может. Когда цепь с такой нагрузкой соединяется или размыкается, то в месте контакта отмечается появление вызванного самоиндукцией и коммутационными процессами электрического потенциала.

Течение переходного процесса всегда сопровождается выбросом напряжения, которое обладает полярностью, обратной входному. Небольшая емкость проводников в сети вызывает резонанс, длящийся короткое время и вызывающий высокочастотные колебания. По завершении переходного процесса они затухают.

Сколько продлится перенапряжение и какова будет его величина, зависит от следующих показателей:

• Индуктивность нагрузки.
• Моментальное значение разности потенциалов при коммутации.

• Емкость подключающих электрических кабелей.
• Реактивная мощность.

Чем опасны перенапряжения и с чем связаны?

Перенапряжения имеют разную природу и от этого различаются длительностью и величиной. Обычно длительные перенапряжения возникают из-за какой-либо поломки понижающего трансформатора на подстанции или обрыва нулевого провода в сети.

Пути разноса перенапряжения

Данные перенапряжения обладают сравнительно небольшими показателями, но действуют достаточно долгое время и представляют реальную угрозу для человека, и для вашего оборудования.

Долгое повышение напряжения может случиться из-за неравномерного распределения нагрузок по всем фазам во внешней сети. Именно тогда возникнет перекос фаз, при котором напряжение на загруженной фазе будет ниже, а на незагруженной естественно выше номинального.

Краткие по времени всплески напряжения могут появиться из-за переключений в энергосети или во время включения достаточно сильных реактивных нагрузок.

Сильные импульсные перенапряжения возникают в результате воздействия грозовых разрядов.

И напряжение может достигнуть десятков киловольт. Данные импульсы длятся в течение сотни микросекунд, и специальные защитные автоматы просто не успевают на них среагировать, потому что самые современные виды автоматов имеют время срабатывания единицы миллисекунд, и это может быть причиной выхода из строя и повреждения изоляции между фазой и нейтралью.

Хотя, это не приведет к короткому замыканию и не нарушит работу сети, но приведет к небольшой утечке тока в месте повреждения изоляции. И если будет проходить между фазой и нейтралью, то не будет фиксироваться и автоматами защиты, и это приведет к повышенному нагреву изоляции и ускоренному процессу ее старения. По истечении времени сопротивление изоляции на данном участке значения уменьшается, и ток утечки возрастет.

Почему происходят скачки напряжения в энергетической сети

Обратимся к закону Ома (точнее к его следствиям). Мощность потребления исчисляется, как произведение величины силы тока на значение напряжения. Если генерирующее устройство имеет ограничение по мощности нагрузки, то при увеличении тока потребления, напряжение в линии пропорционально снижается. Аналогично происходит обратный процесс: если при фиксированной мощности генератора, снижается ток потребления, резко повышается напряжение в сети.

Разумеется, генерирующие электроустановки проектируются таким образом, чтобы напряжение в сети автоматически стабилизировалось.

Однако на практике, параметров стабилизирующих схем часто недостаточно.

Еще одна причина, не связанная с неисправностью сети — перекос фаз. Как правило, все трансформаторные подстанции работают по трехфазной схеме 380 вольт. Возьмем, к примеру 90 квартирный многоэтажный дом. Питание помещений организуется следующему принципу: общая нейтраль, и по одной фазе 220 вольт на каждые 30 квартир.

Если на одной из фаз пропадает нагрузка (обрыв линии, сработал автомат защиты, и прочее), на оставшихся вводах автоматически возрастет напряжение.

Виды перепадов напряжения

Известно несколько видов перепадов напряжения в сети, классифицируемых по их продолжительности и амплитуде. В соответствии с этими признаками, все они делятся на следующие группы:

• Кратковременные всплески небольшой величины, связанные с переходными процессами из-за включения силового оборудования (лифта или насосных станций, подключенных на эту же фазу) или с сильными грозовыми разрядами;
• Длительные падения напряжения ниже допустимого ПУЭ уровня;
• Сильное превышение допустимого максимума (перенапряжение, достигающее значений 260-300 Вольт) в течение длительного времени;
• Постоянные всплески напряжения значительной по величине амплитуды, возникающие из-за неисправности станционного оборудования.

Обратите внимание! Все приведённые выше отклонения расположены в порядке возрастания их опасности для подключённой к бытовой сети аппаратуры. В связи с указанной классификацией для защиты от перепадов напряжения должны применяться различные типы оборудования (включая устройства, реагирующие на кратковременные всплески)

Указанное обстоятельство предполагает совершенно иной подход к выбору защитных приборов, применяемых для подключения бытовой техники

В связи с указанной классификацией для защиты от перепадов напряжения должны применяться различные типы оборудования (включая устройства, реагирующие на кратковременные всплески). Указанное обстоятельство предполагает совершенно иной подход к выбору защитных приборов, применяемых для подключения бытовой техники.

Если при кратковременных всплесках в сети чаще всего срабатывают входные двухполюсные автоматы, то в ситуации с длительным превышением напряжением значений порядка 300 Вольт могут случиться очень неприятные вещи. При этом возможно полное выгорание дорогостоящего оборудования, не защищённого качественным стабилизирующим устройством. Такие же последствия наблюдаются в случае попадания в строение сильного грозового разряда (особо опасно это явление в сельской местности).

Стабилизаторы напряжения

Стабилизатор (нормализатор) напряжения применяется для поддержания стабильного и качественного напряжения в сети. Его назначение — поддерживать выходной сигнал на уровне 220 вольт, независимо от его уровня на входе. Стабилизатор не улучшает форму сигнала, не исправляет синусоиду, а только корректирует величину напряжения. При этом стоит заметить, что к стабилизаторам, вносящим изменение в синусоиду входного сигнала из-за своей конструкции, подключать приборы содержащие электродвигатели нельзя, так как это приводит к их перегреву.

Виды и их параметры

Стабилизаторы выпускаются с точной регулировкой, но с медленным реагированием на изменение входного сигнала (электромеханические) или с высокой скоростью реакции, но с погрешностью при подстройке уровня сигнала. Перед тем как подобрать себе вид оптимального нормализатора, необходимо померить уровень сигнала в сети. Измерения проводятся в разное время суток на протяжении недели.

Таким образом, определяется требуемый диапазон работы, а при возможности нужно исследовать, насколько быстро изменяется величина напряжения, и вид стабилизатора. Если величина изменяется медленно, оптимальным будет электромеханический тип. Если существуют резкие провалы, то ступенчатый. По принципу работы различают:

1. Релейные. Основными радиоэлементами, входящими в состав такого типа устройств, являются многообмоточный трансформатор и мощные реле. При отклонениях сети от номинального напряжения происходит автоматическое переключение обмотки с использованием силового реле. Такой нормализатор характеризуется низкой ценой, но главный его недостаток в ступенчатой подстройке величины напряжения. При этом на выходе получается уже не чистая синусоида.
2. Сервомоторные. Другое название — электромеханические. В работе используется автотрансформатор и двигатель, последним управляет система контроля. Обладает: низкой ценой, плавной регулировкой, компактными размерами и чистой синусоидой на выходе. К недостаткам относят шум и низкую скорость срабатывания.
3. Инверторные. Действуют на основе двойного преобразования, сначала переменный ток в постоянный, а затем снова в переменный. Всё управление происходит с применением микроконтроллера. Работают в большом диапазоне входного сигнала с высокой скоростью реагирования. Обеспечивают защиту и от импульсных помех, но при этом являются самыми дорогими устройствами.
4. Симисторные. Принцип работы такой же, как у релейного типа, но вместо механических узлов используются полупроводники, работающие в режиме ключа. Отличаются быстротой срабатывания и высоким коэффициентом полезного действия. При этом они совершенно бесшумные, но сложны в своих схемотехнических решениях.
5. Феррорезонансные. Для бытового применения не используются, так как имеют большой вес и высокий уровень шума. Работают на эффекте феррорезонанса.

При изготовлении стабилизаторов используются различные методы достижения стабильного сигнала на выходе устройства. Любой нормализатор обязан поддерживать напряжение в допустимом диапазоне при его отклонении. Если отклонение составит большее значение, стабилизатор отключится и прервёт подачу электричества к подключённой нему нагрузке. Нормализаторы характеризуются такими параметрами:

1. Максимальное входное напряжение. Это максимальный уровень сигнала, понижающийся стабилизатором до 220 вольт.
2. Минимальное входное напряжение. Это минимальный уровень сигнала, повышающийся стабилизатором до 220 вольт.
3. Выходное напряжение. Величина максимального выходного напряжения, подающегося со стабилизатора на нагрузку.
4. Полная мощность. Пиковая мощность, которую может выдержать устройство, измеряется в ВА.
5. Вид индикации. Может использоваться цифровой экран или аналоговые приборы.
6. Тип. Принцип работы.
7. Количество фаз. В зависимости от типа электропроводки бывают двух видов: однофазные и трёхфазные.

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.

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

Обзор цен

Купить защитное устройство можно в любом магазине электрических товаров

Обращаем Ваше внимание, что цена может варьироваться в зависимости от нужного типа защиты от перенапряжений и конкретной марки устройства (Зубр, Альбатрос и прочие)

Рассмотрим приблизительную стоимость автоматики:

В большинстве случаев, при покупке комплектов защиты от перенапряжения предоставляются скидки.

Как часто в вашей квартире горела техника? Задавались ли вы вопросом о том, почему это произошло? Возможно более правильным было бы изначально позаботиться о том, что бы защитить свою технику от подобных ситуаций, ведь в нашей жизни они далеко не редкость. Во вторичном фонде электрика находится в плачевном состоянии и рассчитывать на то, что вас минует скачек напряжения не приходится. При том состоянии, в котором находятся наши городские электросети, скачки напряжения обыденная вещь. Просто сегодня он был незначительным и вы его не заметили, а завтра сгорела техника и крайнего вы вряд ли найдете.

Нас достаточно часто нанимают обслуживающие организации для проведения замены подъездной электрики и вводных распределительных устройств. Насмотрелись мы в домах таких ужасов, что рассказывать слишком долго, да и смысла в этом нет. В обще домовой электрике не предусмотрено никаких средств защиты, только в ТП стоят жуткие вставки, которые срабатывают уже тогда, когда в общем — то поздно. Спасают они разве что сам кабель, идущий от дома к ТП.

Как же обезопасить себя и технику в вашей квартире от подобной ситуации. Техника зачастую дорогостоящая, а ее внутренняя защита не предназначена для условий эксплуатации в России. Ведь в цивилизованных странах сам поставщик электроэнергии не пропустит к потребителю завышенное или заниженное значение напряжения, отключив питание до выяснения причин неисправности. У нас же в первую очередь страдают потребители и страдают без шансов на восстановление справедливости. За время работы в подобных домах я не слышал ни одного случая, когда жилец добивался компенсаций, а с жильцами в первую очередь приходится общаться именно нам. Впоследствии многие из них становились нашими клиентами и мы помогали организовать защиту от подобных ситуаций.

Только испытав на себе дорогостоящий ремонт техники люди понимают, что намного дешевле сразу приобрести и установить защиту, нежели потом разводить руками и искать виноватых.

Виды изменений в сети

График допустимых показаний отклонения в сети

Выделяют несколько типов скачков напряжения:

• Отклонения. Здесь подразумевается изменение амплитуды, длительность каждой из которых составляет больше 60 сек. Причем есть нормально допустимое и предельно дозволенное отклонения. Во втором случае нормой считается показатель не больше 10% от нормального.
• Колебания (падение напряжения). Здесь амплитуда меняется в меньшую сторону и составляет до 60 сек. Также нормальным считается показатель до 10% от оптимального.
• Перенапряжение. Это резкое увеличение тока выше отметки 242 Вольт. Длительность таких скачков до 1 сек.

👆Как защитить технику от перепадов напряжения | Сетевые фильтры | Блог

Внезапные перепады напряжения грозят плачевными последствиями для бытовой техники: выход из строя без надежды на ремонт. А для загородного дома в период летних гроз эта проблема становится наиболее актуальной. Почему происходят перепады и чем они опасны для техники? Как надежно защититься от скачков напряжения?

Чем опасны перепады напряжения

Перепад напряжения может быть вызван одновременным отключением нескольких мощных устройств, аварией на электросетях, нестабильной работой подстанции из-за перегрузки, эксплуатацией сварочного аппарата, низким качеством материалов электропроводки или ее монтажа. Нередко к существенному скачку напряжения приводит и удар молнии по линии электропередач.

Большинство перепадов незначительны и остаются незамеченными нами, но не техникой. Любой скачок, из-за которого напряжение в сети становится выше 250 Вольт, снижает срок службы подключенных устройств или дестабилизирует их работу. Даже несущественные отклонения на 5-10 %, происходящие регулярно, приводят к сбоям в управляющих блоках, сбросу настроек, возникновению помех. Перепады на 10-25 % сокращают срок службы приборов почти вдвое. А скачки напряжения до 300 Вольт выводят из строя блоки питания, управляющие и сенсорные панели, электродвигатели, сетевое оборудование.

В большинстве многоквартирных домов качество электропроводки оставляет желать лучшего, они не выдерживают нагрузки, ведь в каждой квартире одновременно работают десятки приборов. Безусловно, лучше поменять в квартире проводку, чтобы минимизировать вероятность перепадов и не довести до пожара. Но даже если нет такой возможности, обезопасить себя и родных можно.

Основной параметр при выборе устройств, способных защитить от перепадов напряжения, — это  выходная мощность, которая берется из силы тока (указывается в амперах А) умноженной на напряжение (указывается в вольтах В). Ее величина, указываемая в вольт-амперах (ВA), должна соответствовать общей мощности, потребляемой приборами. Поэтому перед приобретением нужно посчитать общую мощность техники, которую вы планируете подключить. 

Сетевые фильтры

Так называемый сетевой фильтр — это зачастую просто разветвитель/удлиннитель, защитные функции у которого либо фактически отсутствуют, либо являются минимальными и способны защитить только от перегрузки или короткого замыкания.

Однако среди «обманок» прячутся и настоящие сетевые фильтры, которые с помощью LC-контура фильтруют высокочастотные помехи в сети. Стоимость таких устройств, естественно, выше, но для некоторых видов техники наличие полноценной фильтрации необходимо. У приборов с LC-контуром есть характеристика «Подавление электромагнитных / радиочастотных шумов». Если вам нужен такой вариант, обращайте на нее внимание.

Стабилизаторы напряжения

Если подаваемое напряжение в сети не соответствует заданным нормам, стабилизатор нормализует его. К тому же стабилизатор повторяет функции хорошего сетевого фильтра: защита от короткого замыкания, от перенапряжения и высоковольтных импульсов, а также фильтрация помех. Маломощные стабилизаторы можно устанавливать для отдельного электроприбора, например, для холодильника, так как этот прибор наиболее болезненно реагирует на скачки напряжения. Супермощные стабилизаторы устанавливаются для всей сети, такие модели наиболее полезны для загородных домов или в районах, где с напряжением постоянные проблемы.

В сетях 220 Вольт используются однофазные стабилизаторы, в сетях 380 Вольт — три однофазных либо один трехфазный. Хороший стабилизатор хоть и стоит в разы дороже сетевого фильтра, однако он реально защищает технику от серьезных перепадов напряжения и обеспечивает стабильную работу.

Источники бесперебойного питания (ИБП)

ИБП объединяет в себе функции сетевого фильтра и стабилизатора (кроме резервного типа), но помимо этого позволяет технике работать еще какое-то время после отключения электропитания. Бесперебойники бывают трех типов: резервные, интерактивные и с двойным преобразованием.

Резервный вариант — самое простое и дешевое решение. Он пропускает ток через LC-контур, как в хороших сетевых фильтрах, а если необходимое напряжение отсутствует, осуществляется переключение на аккумуляторы. К недостаткам резервных бесперебойников можно отнести задержку при переключении на батареи (5 – 15 миллисекунд).

Интерактивные ИБП оснащены ступенчатым стабилизатором, позволяющим поддерживать надлежащее напряжение на выходе без использования батарей, что увеличивает срок их службы. Такие источники бесперебойного питания годятся для ПК и значительной части бытовой техники.

Бесперебойникис двойным преобразованиемпреобразуют полученный переменный ток в постоянный, а на выходе подают снова переменный с необходимым напряжением. Аккумуляторные батареи при этом все время подключены к сети, переключение не производится. ИБП данного типа отличаются более высокой стоимостью, в то же время создают больший шум при эксплуатации и сильнее нагреваются. Применяются в основном для требовательного к надежности питания оборудования: серверов, медицинское оборудования.

Реле напряжения

Реле напряжения, также называемые реле-прерывателями, производят размыкание электрических цепей при перепадах напряжения. После отключения питания реле через небольшие временные интервалы проверяет состояние напряжения, и при нормальных значениях возобновляет подачу тока.

Некоторые модели оснащения регуляторами, позволяющие настраивать реле под разные приборы, устанавливая верхний и нижний предел перепадов для отключения, а также время последующей активации. Существуют модели реле-прерывателей как для монтирования в электрощиток, так и для отдельной установки в розетку.

Как защититься от перепадов напряжения

Напряжение в электросетях редко составляет стабильное значение в 220 Вольт, чаще всего оно гуляет с допустимым значением в плюс или минус 10%. Бытовая и компьютерная техника справляется со значением 200 или 240 Вольт, но в случае возникновения, пусть даже и кратковременного скачка — техника с большой долей вероятности выйдет из строя.

Оглавление

1. Какие основные средства доступны для защиты техники от перепадов напряжения
2. Защитное реле
3. Понижающий и повышающий трансформатор
4. Стабилизатор напряжения
5. Устройство защиты многофункциональное
6. Автоматические выключатели
7. Сетевые фильтры
8. Источники бесперебойного питания

Что представляют из себя перепады напряжения и чем они опасны

В первую очередь перепады напряжения возникают в типовых многоквартирных домах. Питание подводится через три фазы и с помощью распределительного щитка ток попадает в каждую квартиру через одну рабочую фазу и нулевой провод. Важно отметить, что «ноль» испытывает наибольшую нагрузку и что плохо — он у всех общий. Соответственно, когда жильцы включают много бытовых приборов одновременно — электросеть испытывает перегрузку. Частое явление — это перегорание нулевого провода у основания в щитке. Более того, в этот момент соседние квартиры становятся подключенными по фазе и напряжение способно подскочить до отметки в 380 Вольт, что неминуемо приведет к выходу из строя тех приборов, которые не имею достаточной защиты.  

Причин, способных привести к такой ситуации много, но что характерно — они имеют общий источник. Подстанции, которые распределяют электроэнергию, зачастую давно морально и технически устарели, причем хоть оборудование и поддерживают в рабочем состоянии, но часто вопрос о его смене не стоял на протяжении десятилетий. Неизменно растет количестве бытовых электроприборов, и соответственно, возрастает нагрузка на подстанции. Учитывая тот факт, что и в момент их сооружения запас рассчитывался на норму 4,5 кВт — энергопотребление на то время и сейчас составляет существенную разницу.

Состояние электропроводки тоже оставляет желать лучшего. Кроме того, известны ситуация с горе-ремонтниками, способными подключить к общей системе работающую электросварку, чем значительно повысят нагрузку на электросеть, отчего у других людей возникнет ситуация с перегрузкой на щитке. Хорошо, если в этом случае установлены защитные средства, но если их нет и была надежда на извечное «авось» — то ситуация с заменой сгоревшей бытовой техники и заметной брешью в бюджете крайне высока. К счастью, на рынке представлено большое количество самого разнообразного оборудования, призванного по возможности уберечь технику от перепадов напряжения.

Какие основные средства доступны для защиты техники от перепадов напряжения

Неподготовленному человеку сложно разобраться в типах устройств и их назначениях, поэтому перед покупкой важно изучить теорию, чтобы иметь представление о том, что же именно необходимо приобрести. Современные устройства делятся на несколько типов:

• защитные реле,
• понижающие трансформаторы,
• повышающие трансформаторы,
• стабилизаторы напряжения,
• многофункциональные устройства защиты,
• автоматические выключатели,
• сетевые фильтры.

Стоит подробнее рассмотреть назначение и возможности каждого устройства, чтобы хорошо представлять себе общую картину обеспечения защиты от перепадов напряжения.  

Защитное реле

Представляет собой автоматическое устройство, срабатывающее при воздействии на него перепадов напряжения в сети. Оно отключает электрическую цепь от сети в том случае, когда управляющий микроконтроллер регистрирует повышение показателей напряжения по сравнению с установленными нормированными. Нагрузка автоматически подключается обратно в цепь, когда показатели напряжения приходят в норму.

Ее значение пользователь устанавливает самостоятельно, с помощью системы управления и в дальнейшем контроллер ориентируется именно на это значение. Поскольку реле не способно выдерживать нагрузки свыше 8 кВт, в то время как показатели для квартир порой достигают и 25 кВт, защитное реле используют в паре с автоматическим выключателем, который и служит основной защитой.

Хорошим примером такого устройства является реле VP-16AN от производителя DigiTop, которое по сути, представляет собой индивидуальный переходник, способный предохранить напрямую подключенный к нему электроприбор от короткого замыкания и перегрузки. Стоимость такого устройства находится на уровне $12

Понижающий и повышающий трансформатор

Основное назначение трансформаторов, представляющих собой статические преобразователи электрической энергии, состоит в изменении напряжения переменного тока. Данные устройства работают при условии переменного напряжения и имеют несколько индуктивных обмоток, связанных друг с другом. В зависимости от соотношения напряжения тока трансформаторы делят на повышающие и понижающие:

• В повышающем первичная обмотка характеризуется низким напряжением и меньшим количеством витков, а вторичная наоборот, высоким. Как соответствует из названия, данный прибор повышает напряжение и применяется для передачи электроэнергии на значительные расстояния.
• В понижающем наоборот, первичная обмотка демонстрирует высокое напряжение и большее количество витков, а вторичная низкое. Трансформаторы такого типа служат для распределения поступающей электроэнергии потребителям.

Что характерно, трансформатор любого типа используют как понижающий, так и повышающий, когда их запускают, подав напряжение в обратную сторону. В таком случае понижающий станет повышающим, и наоборот.

По своей конструкции трансформаторы делятся на два типа:

• масляные,
• сухие.

Первая разновидность располагает баком, в котором находится трансформаторное масло. Оно служит хорошим изолятором и одновременно охлаждающим веществом для магнитопровода с обмотками. Как правило, именно такие типы чаще используют на подстанциях.

Сухие трансформаторы имеют пассивное воздушное охлаждение и устанавливаются в жилых помещениях и на промышленных объектах. Охлаждение воздухом позволяет избежать проблемы, связанной с нарушением герметичности масляного бака, но этот способ менее эффективен.

Если говорить грубо, то понижающий трансформатор необходим для того, чтобы в дом приходило 220 Вольт, с учетом погрешности. Недопустимо подавать потребителю сразу высокое напряжение от подстанции, и поэтому для этих целей и служит трансформатор.

Понижающие трансформаторы для бытовых целей не отличаются высокой ценой. Стоимость модели ЯТП-025, способной понижать входное значение с 220 до 12 вольт составляет $30, модель, способная понизить входящие 380 до 220 обойдется дороже, в среднем от $130

Стабилизатор напряжения

Это устройство предназначено поддерживать определенный уровень напряжения на выходе. Работа стабилизатора позволяет защитить оборудование от нестабильной подачи электроэнергии и помех, а также сбоев в сети.

Подобное оборудование применяют, когда есть смысл защитить бытовые электроприборы и компьютерную технику от перепадов и скачков напряжения. В случае их возникновения стабилизатор отключит внутреннюю сеть и подключенные к ней приборы до тех пор, пока значение напряжения не придет в норму.

Применение стабилизаторов позволяет получить определенные преимущества:

• защита от скачков и перепадов напряжения,
• устранение электромагнитных помех,
• защита от короткого замыкания,
• защита телефонных линий от разрывов и шумов на линии,
• более низкая цена по сравнению с другим защитным оборудованием.

Современные стабилизаторы переменного напряжения, которые применяются в быту, условно делятся на следующие разновидности:

• механические с сервоприводом,
• электронные,
• релейные,
• гибридные,
• компенсационные,

Модели производят в двух вариантах исполнения: однофазные и трехфазные, мощность самая разнообразная — от сотни ватт до нескольких мегаватт. Важной отличительной чертой качественного стабилизатора станет его быстродействие на изменение уровня напряжения. Как правило, реагирование происходит в течении нескольких милисекунд. Второй немаловажный фактор работы стабилизатора — это его точность выходного напряжение. Значение не должно колебаться в пределах более, чем 10% от номинального значения.

Оптимальны в выборе модели стабилизаторов, способные выдерживать десятикратные перегрузки, и для которых нет нужды рассчитывать запас мощности.

Устройство защиты многофункциональное

В первую очередь это устройство предназначено для отключения оборудования в том случае, когда сетевое напряжение вышло за допустимые значения минимального показателя в 160 В или максимального в 280. Устройство состоит из объединенных между собой магнитного реле и контроля напряжения. К ним подключен и защитный варистор, который при возникновении высоковольтных импульсов в сети шунтирует их до установленного безопасного значения. Особенностью этого устройства является режим работы и действия, которые производит прибор:

• В случае повышения напряжения и выхода за допустимые пределы происходит отключение от питания. Одновременно с этим запускается таймер, который отсчитывает время повторного включения. В том случае, если во время ожидания произойдет еще один скачок — то таймер обнуляется и отсчет начинается заново.
• В случае наличия пониженного питания устройство защиты начинает отсчет задержки отключения. В том случае, если по истечению срока времени уровень напряжения не вернется в норму — произойдет отключение, если же снижение было кратковременным — то устройство продолжит контролировать уровень нагрузки.

Подобное решение позволяет обеспечивать хорошую защиту от воздействия импульсов, а также контролировать качество напряжения, которое подается на подключенное оборудование.

Важно помнить о том, что УЗМ не способно заменить собой другие средства защиты, поэтому его чаще используют в качестве комплексного решения проблемы.

Автоматические выключатели

Это одни из самых распространенных типов решений для обеспечения защиты квартиры или офисного помещения от перепадов напряжения. Выключатель, который еще называют «автоматом», контролирует силу тока в цепи, не допуская при этом появления сверхтоков, сила которых превышает допустимое для проводки значение. Как правило срабатывают при подключении превышающей норму нагрузки на сеть, либо же при коротком замыкании.

Устройство срабатывает благодаря используемому в его конструкции расцепителей, которые бывают двух видов:

• тепловые,
• электромагнитные.

Тепловые состоят из биметаллической пластины, четко реагирующая на изменение протекающего по ней тока. При излишнем нагреве пластина освобождает специальную пружину, которая и отключает автомат.

Электромагнитная имеет такой же принцип действия, с той лишь разницей, что используется катушка с магнитным сердечником, который при превышении нагрузки освобождает пружину.

Оптимальнее всего использовать автоматы в комбинации с устройством защитного отключения, контролирующие при этом и ток утечки. УЗО так же находится под защитой автомата и всегда устанавливается после защитного выключателя. Подобный сочетание носит название дифференциального автомата. Выгода от установки устройства состоит в более простой схеме монтажа и экономии места в распределительном щитке.

Сетевые фильтры

Эти устройства представляет собой удлинитель с большим количеством розеток и кнопкой включения. По сути, чаще используется как удлинитель и место для подключения персонального компьютера. Благодаря наличию варистора сетевой фильтр способен обеспечить защиту включенного в него электрооборудования и подавляет высокочастотные помехи.

В случае появления высокочастотного импульса сопротивление варистора падает, благодаря чему излишки электрического импульса преобразуются в тепловые. Подобное решение позволит обеспечить дополнительную защиту для оборудования, но не стоит слишком полагаться на сетевой фильтр. Его приобретение целесообразно в первую очередь как удлинителя, для обеспечение безопасности оборудования необходимо обратить внимание на полноценные устройства защиты.

Источники бесперебойного питания

Подобные приборы используются в первую очередь для тех устройств, внезапное отключения питания на которых, способно нанести вред выполняемым операциям, то есть, к компьютерам. Это оборудование призвано обеспечить бесперебойное питание, в то время как благодаря встроенному аккумулятору они способны обеспечить работы компьютера от одной минуту до нескольких часов.

В первую очередь их приобретают для того, чтобы «выиграть время» при внезапном отключении электроэнергии, что позволит успеть сохранить все необходимые данные и выполняемые операции на компьютере. Внутреннее устройство бесперебойников аналогично стабилизаторам, разница видна лишь в наличии свинцового аккумулятора.   

Тем не менее, специалисты рекомендуют покупку ИБП в случае необходимости сохранения данных, во всем остальном они уступают стабилизаторам. Главным недостатком большинства ИПБ является включение при пониженном напряжении и недостаточная чувствительность при повышенном. К тому же, устройство нельзя оставлять без присмотра, поэтому при прекращении работы за компьютером его тоже необходимо отключать. При этом цена на стабилизатор и бесперебойник одинаковой мощности имеет разницу в несколько раз в пользу первого — поэтому выбор очевиден. Для сохранения информации и безопасного отключения компьютера хватит и бюджетных моделей ценой от $45, время работы которых в среднем оценивается в 15 минут — что вполне достаточно для корректного завершения работы.

Автоматы защиты от перепадов напряжения — ROZETKA

Автоматы защиты от перепадов напряжения: какими они бывают

Автоматы защиты от перепадов напряжения – это группа специализированных приборов, которые помогают сохранить техническую аппаратуру от колебаний показателей электросети. Особенно в наличии соответствующей защиты нуждаются домашние электроприборы. Чрезмерно высокое напряжение является прямым путем к поломке такого оборудования. При низких показателях качество его функционирования становится гораздо ниже. Такие проблемы способна решить специализированная автоматика, которая возьмет на себя регулирование.

Автоматы защиты от перепадов напряжения подходят для контроля действия множества приборов, в частности: для холодильника, для компьютера, для стиральной машины. Они способны нормализировать подачу электричества, от которой зависит работоспособность вышеперечисленных приборов. Тем самым, владелец такой аппаратуры может быть всецело уверенным в ее долговечности.

Автоматы защиты от перепадов напряжения выглядят как компактные, небольшие приборы. В их корпусе располагается устройство, предназначающееся для контролирования стабильного функционирования электрической сети. Там же размещен специализированный разъединитель нагрузки. Центральным элементом автоматики выступает стандартный компаратор. Некоторые модели функционируют при помощи соответствующих микропроцессоров.

От центрального элемента напрямую зависит методика и качество работы прибора. В частности, модели, которые работают на основе микропроцессора, характеризуются более мягким срабатыванием регулировки порогов напряжения. Поэтому для активного использования или же для контроля сети, от которой зависит большое количество электроприборов, лучше выбирать микропроцессорную автоматику.

Главным преимуществом таких устройств является невероятно высокая скорость срабатывания. Для того, чтобы стабилизировать напряжение, ему понадобится доля секунды. Тем самым, автоматы защиты от перепадов напряжения имеют очень высокую эффективность при перегрузке сети и всевозможных аварийных ситуациях.

Основным отличием такого оборудования является количество фаз. По этому принципу такая аппаратура распределяется на однофазные и трехфазные модели. Первые являются более распространенными для использования в домашних условиях. Вариации трехфазного типа являются оптимальным решением для промышленной эксплуатации.

Как выбрать автоматы защиты от перепадов напряжения

При выборе такой техники всегда нужно ориентироваться на производителя. Каждая компания наделяет свои приборы индивидуальными характеристиками, производя их по собственным технологиям. Поэтому при выборе оптимального варианта всегда нужно учитывать «почерк» производителя. В частности, высококачественные автоматы защиты от перепадов напряжения изготавливает торговая марка Zubr. Ее специалисты постоянно работают над внедрением новых технологических решений, делаю свою автоматику максимально производительной.

Важно, чтобы мощности аппаратуры было достаточно для обезопасивания всех домашних электроприборов. Автоматы защиты от перепадов напряжения рекомендуется выбирать с расчётом на 20-30 процентный мощностной запас. Так потенциальный покупатель может быть полностью уверенным в том, что прибор сможет справиться и с дополнительной бытовой техникой.

Необходимо учитывать и отзывы предыдущих покупателей. Они предоставят полезную информацию о том, как проявляет себя выбранная модель на протяжении своей эксплуатации. Такие данные помогут определиться с конкретным вариантом. Найти отклики можно прямо на сайте интернет-магазина.

Как защитить технику от скачков напряжения

Скачки напряжения (например, во время грозы) могут быть очень опасными для устройств, оставленных подключенными к розетке, даже если они выключены. Здесь мы покажем вам, как обеспечить правильную защиту от перенапряжения.

Что такое перенапряжение?

Термин «перенапряжение» означает напряжение в электрической системе, которое настолько велико, что превышает допустимый диапазон ее номинального напряжения.

В Европе используется напряжение сети 230 В (плюс / минус 23 В). Сильный ток, обычно необходимый на кухне для подключения бытовой техники, составляет 400 вольт.

A Удар молнии приведет к перенапряжению и повреждению этих устройств и установок.

Причины и опасности перенапряжения

Во время грозы между отрицательными зарядами в нижней части грозового облака и положительными зарядами на земле электрические напряжения часто могут превышать десять миллионов вольт.Если он достигает «переполнения» , то через него проходит ток около 300 000 ампер. В лучшем случае это приведет к перегоранию предохранителя.

В зависимости от степени серьезности молния также может повредить строительную конструкцию и оборудование дома. Высокая температура может даже вызвать возгорание.

Подключенные к розетке устройства, такие как компьютеры, бытовая техника или электронные обогреватели, могут стать жертвами скачков напряжения. В худшем случае это приводит к потере данных или полной поломке устройства.

Могу ли я получить страховку для компенсации этих убытков?

Вы можете застраховаться от повреждения вашего дома и ваших электрических устройств грозой. Стандартное страхование жилого дома покрывает ущерб от пожара, урагана и молнии. В контрактах часто оговаривается, какой именно тип защиты от перенапряжения должен присутствовать; например, внешний молниеотвод.

Страхование домашнего хозяйства покрывает ущерб всему содержимому вашего дома, например, мебели, коврам, сантехнике и электроприборам.Новые правила иногда включают в себя защиту от скачков напряжения, однако обязательно проверьте, так как это не входит в стандартную комплектацию. Страхование домашнего имущества обычно не несет ответственности за потерю данных.

Итак, если ударит молния и жесткий диск компьютера сломается, страховка может оплатить новый жесткий диск. Однако они не будут покрывать расходы на восстановление данных или восстановление программного обеспечения, документов или фотографий.

Наш главный совет: обязательно сделайте резервную копию своих данных и сохраните квитанции на все оборудование и программное обеспечение.

Типы защиты от перенапряжения

Существует разница между внешней и внутренней защитой от перенапряжения.

• Внешние разрядники тока молнии («разрядники молнии»): В ЕС эта молниезащита определяется стандартом EN 62305. Внешняя молниезащита должна соответствовать внутренней молниезащите здания.
• Ограничитель перенапряжения (устройство защиты от перенапряжения, тип 2): Эта защита обычно используется в напольных распределителях в зданиях.Он ограничивает остаточные перенапряжения при ударе молнии до менее 600–2000 В.
• Специальное оборудование, например Сетевой фильтр (устройство защиты от перенапряжения, тип 3): Защищает розетки и штекерные соединения. Он снижает остаточные перенапряжения примерно до 230 В.

Защита от перенапряжения: продукты для дооснащения

Большое количество встроенных токопроводящих деталей в домах и постоянно увеличивающееся количество технического оборудования означают, что молния может быть очень опасной.Коммутаторы, маршрутизаторы, межсетевые экраны, модемы xDSL, ISDN, ноутбуки, ПК, телевизоры и мультимедийные устройства; все нуждается в защите.

Это начинается с розетки. 8-контактная розетка Super-Solid от BRENNSTUHL предлагает восемь подключений и обеспечивает защиту ваших устройств от перенапряжения и молнии до 4500 ампер. Он чрезвычайно прочный, изготовлен из небьющегося поликарбоната.

Практичный адаптер защиты от перенапряжения SURGE PROT 2 обеспечивает защиту от перенапряжения до 13 500 А и имеет встроенное устройство защиты от детей.

Сетевые кабели особенно опасны, потому что они являются идеальными проводниками. Здесь вам может помочь устройство защиты от перенапряжения ALLNET . Поместите его между сетевым кабелем или соединением xDSL / ISDN и защищаемым устройством.

APC SurgePlus 325 предлагает четыре розетки с защитой от перенапряжения, две из которых имеют резервную батарею.

Для оптических сетей HWU OLD6000 представляет собой соединитель Ethernet для защиты от скачков напряжения.При использовании в существующих сетях с обычной проводкой интерфейс соединен оптическим мостом и гальванически изолирован. Оптическая передача также невосприимчива к паразитным электромагнитным помехам.

Если вы склонны подключать USB-устройства к компьютеру, вам также следует подумать о защите от молний. Например, если молния попадает в высокий прожектор во время вечеринки в саду, это может вывести из строя подключенный к сети ноутбук ди-джея.

При управлении освещением, электрическими системами или машинами через USB гальваническая развязка обеспечивает необходимую защиту компьютера.

---

Другие интересные статьи:

Сравнение Powerbank: Ansmann PB 10.8 и Intenso Slim S10000

▷ Защита от скачков напряжения в системах низкого напряжения

Как воин не может сражаться без своего щита, так и электрическая система не может противостоять без хорошо продуманной системы защиты. Таким образом, защита необходима в любой энергосистеме, она применяется на всех уровнях напряжения, для защиты персонала или оборудования и для многих других целей. Мы можем классифицировать защиту в соответствии с событием, приводящим к срабатыванию защитного устройства, например, максимальная токовая защита, защита от замыканий на землю, защита от перенапряжения и многие другие события.

Рис.1 Влияние скачков напряжения на напряжение системы

В этой статье мы собираемся обсудить защиту от скачков напряжения (перенапряжения) в низковольтных установках, которые могут возникать как скачки напряжения или с номинальной частотой. И мы предоставим вам обзор причин, по которым это происходит, и того, как вы можете защитить свои установки от этого.

Для начала давайте определимся, что такое скачок напряжения? Это кратковременный переходный процесс напряжения или импульс, который накладывается на напряжение системы и длится в течение микро или миллисекунд.Это также известно как скачки напряжения, вызывающие нарушение работы системы. Эти скачки напряжения распространяются по линии передачи или кабелю, оказывая сильное воздействие на изоляцию.

Классификация скачков напряжения по их источнику.

Внутренние источники

1. Скачки рабочего напряжения: характерны для высокочастотного диапазона от десяти до сотен килогерц, который быстро спадает до номинальной частоты (около 500 мс), в основном это происходит из-за переключения автоматических выключателей, предохранителей, двигателей и емкостной цепи.
2. Переходное перенапряжение: оно имеет номинальную частоту системы и развивается в результате общих неисправностей, таких как нарушение изоляции между двумя фазами, поэтому оборудование будет испытывать напряжение сети (400 В вместо 230 В).

Внешние источники
Атмосферный разряд (молния): наиболее серьезный и распространенный скачок напряжения. Который длится почти 10-100 мкс при пике напряжения до 1 миллиона вольт; он также поражает линии электропередачи и объекты.

Почему это вредно?

Давайте представим, что вы дома и неожиданно слышите гудок с запахом дыма, затем вы понимаете, что ваш телевизор, холодильник и многие из ваших бытовых приборов сгорели.Это просто может произойти из-за скачка напряжения, но обычно распределители низкого напряжения в вашем районе имеют защиту от скачков напряжения, поэтому у вас может никогда не быть такого опыта.

Но что, если вы работаете на фабрике, у которой есть производственная линия, и в ненастный дождливый день на фабрику ударила молния, и если у вас нет защиты от скачков напряжения, у вас будет действительно плохой день. Молния может повредить всю производственную линию за секунду, вызывая электрическое сгорание всего оборудования, а это катастрофа для владельца.

Также скачки напряжения могут вызвать отключение автоматического выключателя, что напрямую влияет на стабильность системы, поскольку приводит к отключению фидера и прерыванию обслуживания.
Поскольку эти аномальные условия влияют на стабильность системы и могут привести к нарушению изоляции кабелей, а также к катастрофическим последствиям для персонала и систем, нам необходимо внедрить устройства защиты от этого. И мы обсудим, как можно защитить низковольтную систему от таких помех и устройств, которые тоже используются.

Устройства и техники защиты

Первичная защита

Защита установок и зданий от атмосферных выбросов. Мы всегда замечаем, что в высотных зданиях наверху есть металлический стержень. Поскольку эти здания высокие, они ближе всего к удару молнии. Существует множество методов первичной защиты, которые направлены на улавливание молнии и попадание в землю.

1. Громоотводы, наиболее простой, общепринятый и широко применяемый способ.Это заостренный стержень, размещенный на крыше здания и соединенный с медными проводниками, которые по очереди соединяются с землей.

Из-за сильного тока, вызванного молнией, он создает сильное электромагнитное поле, которое может вызвать повреждение оборудования, поэтому для разделения тока и ослабления магнитного поля обычно используются четыре или более проводников.

Рис.2 Схема подключения громоотвода

2. Воздушные заземляющие провода: подвесной провод над объектом. Они обычно используются для защиты ВЛ и некоторых специальных объектов, таких как военные приложения и ракетные станции.

Рис.3 Молниезащита для дома с использованием верхнего заземления

3. Клетка Фарадея: сетка из горизонтальных и вертикальных проводников, установленных по бокам конструкции и крыше. Этот метод используется в очень чувствительных зданиях, в которых находятся компьютеры, серверы или производственные линии электронных схем. Поэтому, когда в здание попадает молния, ее ток распределяется между этими проводниками, значительно уменьшая магнитное поле и предотвращая разрушение этих чувствительных устройств.

Рис.4 Ячеистая сетка проводников, образующих клетку Фарадея

Вторичная защита

Этот тип защиты предназначен для внутреннего оборудования от скачков напряжения при номинальной частоте. Есть два типа этой защиты: последовательная и параллельная.

Первый тип — последовательная защита; Последовательная защита реализует устройства, включенные последовательно с источником питания, чтобы действовать как фильтр, демпфер или высокий импеданс перед скачками напряжения.

1. Поглотитель волн: в основном это катушка, которая ограничивает скачки напряжения, поглощая токи.Они широко используются в очень чувствительном электронном оборудовании.
2. Фильтры: цепь состоит из катушек индуктивности и конденсаторов; в основном они подходят для защиты от помех с заданной частотой. Они похожи на полосовые фильтры.

Второй тип — параллельная защита; он выполняет ту же функцию, что и последовательный, но подключен к цепи параллельно источнику питания и заземлению. Номинальное напряжение устройства должно соответствовать напряжению сети, в которой оно установлено.

Так как работают эти устройства, просто при нормальной работе нет скачков, то через устройство будет проходить ток утечки. Но когда происходит скачок напряжения, он действует как короткое замыкание, соединенное с землей, таким образом, импульсный ток проходит через землю, и оборудование не пострадает.

Параллельная защита — это наиболее распространенный метод защиты внутренней установки от низкого напряжения, поскольку она проста в установке.

Наконец, теперь вы знаете, насколько опасными эти явления могут повлиять на вашу систему и как защитить вашу систему, поэтому в зависимости от важности системы вы выберете метод защиты.Но вам необходимо следовать местным или глобальным стандартам всякий раз, когда внедряется устройство защиты.

Что такое устройства защиты от скачков напряжения и перенапряжения и фильтры линии питания?

Устройство защиты от перенапряжения или ограничитель перенапряжения — это устройство, предназначенное для защиты электрических устройств от нежелательных внезапных и кратковременных скачков напряжения. И скачок напряжения, и скачок напряжения, относящиеся к кратковременному увеличению напряжения, выглядят одинаково, но по-разному.

В то время как скачок напряжения — это внезапное повышение напряжения продолжительностью менее трех наносекунд, скачок напряжения — это внезапное повышение напряжения, которое продолжается три наносекунды или более.

Скачок или скачок напряжения — это, по сути, переходное перенапряжение или электрический импульс короткой продолжительности, но высокой энергии, который индуцируется в цепи от внешних источников. Переходное перенапряжение в сети переменного тока показано на рис. 1.

Рис. 1: Скачки напряжения

Общие источники скачков и скачков напряжения включают электрические переключатели, молнии и статическое электричество. Скачки напряжения также могут быть созданы из-за быстрого нарастания или спада магнитного поля, которое может индуцировать энергию в связанной цепи.Например, если ток, протекающий через катушку реле, прерывается или обесточивается, катушка индуктивности создает высокочастотный всплеск напряжения.

Наиболее распространенным решением является установка выпрямительного диода на катушке реле (индуктивности). Диод называют обратным диодом, ограничителем или обратным диодом. Когда ток прерывается, он обеспечивает обратный путь для тока, так что ток, протекающий через катушку индуктивности, не блокируется. Ток со временем рассеивается через свое внутреннее сопротивление, а тепло вырабатывается индуктором и выпрямителем.

Скачки напряжения и скачки напряжения могут нарушить работу электрооборудования и вызвать значительные повреждения.

На рынке доступны различные типы устройств защиты от перенапряжения и всплесков напряжения. Устройства защиты от перенапряжения (SPD) и ограничители переходных напряжений (TVS) обычно устанавливаются в системах распределения электроэнергии, промышленных системах и системах связи, работающих в тяжелых условиях, для защиты от скачков и скачков напряжения.

Сетевой фильтр

Сетевой фильтр — это электронный фильтр, расположенный между электрическим устройством и внешней линией.Это пассивная двунаправленная сеть, которая фильтрует определенную частоту в линии или цепи питания.

Сетевой фильтр предназначен для защиты от электромагнитных помех (EMI) в сети переменного тока и обычно состоит из катушки индуктивности, конденсатора и резистора. Он максимально снижает пульсации выходного напряжения. Некоторые сетевые фильтры обеспечивают минимальное регулирование напряжения, в то время как другие защищают от проблем с качеством электроэнергии.

Типовая схема пассивного сетевого фильтра линии электропередачи показана на рис.2. Сеть подходит как для переменного, так и для постоянного тока с возможностью двунаправленного подавления.

Рис.2: Типовой сетевой фильтр

Устройство защиты от перенапряжения

Простая защита от перенапряжения — это, по сути, металлооксидный варистор (MOV) на входной линии электрооборудования — как правило, единственный компонент только в некотором оборудовании. Это может быть либо MOV, либо TVS-диод. Для универсальной линии 90 В переменного тока — 264 В переменного тока обычное номинальное напряжение MOV составляет 300 В (действующее значение).

Однако в случае дорогостоящего оборудования и ожидаемых высоких скачков напряжения, например, от линии электропередач, необходимо обратиться к стандартным рейтингам безопасности и руководящим принципам, таким как IEC 61000-4-5, которые определяют стандарты для питания переменного тока. линейные скачки.

При проектировании схемы значение напряжения варистора должно включать не менее 20% запаса прочности. Например, для системы 25 В постоянного тока варистор должен быть рассчитан примерно на 30 В. Однако важно не преувеличивать запас, чтобы избежать большого варистора и более высокого напряжения ограничения. Также рядом с предохранителем необходимо установить устройство защиты от перенапряжения.

Для получения дополнительных сведений о защите от перенапряжения и рекомендаций перейдите по следующим ссылкам:

Ссылка 1

Ссылка 2

Ссылка 3

---

Что такое скачки | Институт защиты от перенапряжения NEMA

В общем случае скачок напряжения — это переходная волна тока, напряжения или мощности в электрической цепи.В частности, в энергосистемах — и это, вероятно, наиболее распространенный контекст, с которым мы связываем скачки напряжения — скачок или переходный процесс — это субцикловое перенапряжение с продолжительностью менее полупериода нормальной формы волны напряжения. Бросок может быть как положительной, так и отрицательной полярности, может быть аддитивным или вычитающим по отношению к нормальной форме волны напряжения и часто является колебательным и затухающим с течением времени.

Скачки или переходные процессы — это кратковременные всплески перенапряжения или нарушения формы волны питания, которые могут повредить, вывести из строя или разрушить электронное оборудование в любом доме, коммерческом здании, промышленном или производственном объекте.Переходные процессы могут достигать амплитуды в десятки тысяч вольт. Скачки обычно измеряются в микросекундах.

Каждое электрическое оборудование рассчитано на работу при определенном номинальном напряжении, например, 120 В переменного тока, 240 В переменного тока, 480 В переменного тока и т. Д. Большая часть оборудования рассчитана на небольшие отклонения от стандартного номинального рабочего напряжения, однако скачки напряжения могут нанести серьезный ущерб почти всему оборудованию.

Источники скачков / переходных процессов

Распространенным источником скачков, генерируемых внутри здания, являются устройства, которые включают и выключают питание.Это может быть что угодно, от простого термостата, управляющего нагревательным элементом, до импульсного источника питания, который есть во многих устройствах. Скачки, происходящие извне объекта, включают в себя выбросы молнии и переключение энергосистем.

60-80% скачков напряжения создаются внутри объекта

Переходные процессы могут происходить изнутри (внутренние источники) или снаружи (внешние источники) объекта:

Внутренние источники:

• Коммутация электрических нагрузок
  

  Включение (включение и выключение) и работа определенных электрических нагрузок — в результате преднамеренных или непреднамеренных операций — могут быть источником скачков напряжения в электрической системе.Всплески переключения не всегда сразу распознаются или вызывают нарушение как более крупные всплески, генерируемые извне, но они происходят гораздо чаще. Эти скачки переключения могут быть разрушительными и со временем повредить оборудование. Они происходят в рамках повседневных операций.

  Источники коммутационных и колебательных перенапряжений включают:

  • Срабатывание контактора, реле и выключателя
  • Коммутация конденсаторных батарей и нагрузок (например, коррекция коэффициента мощности)
  • Разряд индуктивных устройств (двигателей, трансформаторов и т. Д.))
  • Пуск и останов нагрузок
  • Возникновение неисправности или дуги
  • Дуговое замыкание (замыкание на землю)
  • Устранение неисправности или прерывание
  • Восстановление энергосистемы (после отключения)
  • Ослабленные соединения

• Магнитные и Индуктивная связь
  

  При протекании электрического тока создается магнитное поле. Если это магнитное поле распространяется на второй провод, оно вызывает напряжение в этом проводе.Это основной принцип работы трансформаторов. Магнитное поле в первичной обмотке индуцирует напряжение во вторичной обмотке. В случае проводки в соседнем или близлежащем здании это напряжение нежелательно и может иметь переходный характер.

  Примеры оборудования, которое может вызывать индуктивную связь: лифты, системы вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC с частотно-регулируемыми приводами), балласты люминесцентных ламп, копировальные машины и компьютеры.

• Статическое электричество

  Явление электростатического разряда (ESD), или статика, может генерировать электромагнитные поля в широком диапазоне частот вплоть до диапазона низких гигагерц.Термин «событие электростатического разряда» включает не только ток разряда, но также электромагнитные поля и эффекты коронного разряда до и во время разряда. Электростатический разряд приводит к внезапной передаче заряда между телами с разными электростатическими потенциалами. Электростатический разряд, наведенный на электрическую распределительную сеть, содержит большое количество высокочастотных шумов.

  Электростатический разряд может привести к неисправности оборудования, а также к физическому повреждению. Неисправность оборудования может включать повреждение данных и зависания оборудования.Физические повреждения могут включать повреждение оборудования и даже смерть. Чтобы достичь значимой защиты от электростатических разрядов, необходимо учитывать конструкцию всей системы
  , как для прямого разряда, так и для полей.

  Минимальное напряжение, необходимое для того, чтобы человек знал о своем участии в электростатическом разряде, составляет примерно 3000 В. Тем не менее, электростатические разряды, которые возникают ниже этого порога человеческого восприятия, могут содержать достаточно энергии, чтобы вызвать расстройство или повреждение электронного оборудования. .Фактически, более быстрые начальные наклоны формы волны тока, возникающие в результате событий электростатического разряда на этих низких уровнях напряжения, могут сделать такие разряды даже более разрушительными, чем события электростатического разряда, возникающие при более высоких напряжениях.

  Напряжение на теле человека или на мобильном объекте может сильно варьироваться от одной среды к другой. Оно может оставаться ниже 5 кВ в условиях контролируемой влажности с использованием только антистатических материалов или материалов, рассеивающих статическое электричество. Оно может варьироваться от 5 кВ до 15 кВ в условиях низкой влажности с синтетическими материалами.Пострадавшее оборудование находится в непосредственной близости от места возникновения электростатического разряда и может быть нарушено или повреждено электромагнитными полями, создаваемыми разрядом между злоумышленником и получателем.

  [Источник IEEE Std C62.47-1992, IEEE
  Руководство по электростатическому разряду (ESD): характеристика среды ESD, ]

Внешние источники:

Наиболее узнаваемым источником скачков напряжения, генерируемых за пределами предприятия, является молния. Хотя в некоторых регионах молния может быть довольно редкой, ущерб, который она может нанести объекту, может быть катастрофическим.Другие районы гораздо чаще подвергаются грозам и молниям.

Скачки, которые являются результатом молнии, могут быть либо прямым контактом молнии с электрической системой объекта, либо, чаще, непрямой или близкой молнией, которая наводит электрические скачки на системы электропитания или связи. Любой сценарий может привести к немедленному повреждению электрической системы и / или подключенных нагрузок.

К другим внешним источникам скачков напряжения относятся коммутация сети и конденсаторных батарей, инициированная коммунальными предприятиями.Во время работы электрической сети коммунальному предприятию может потребоваться переключить подачу энергии на другой источник или временно прервать подачу энергии к своим потребителям, чтобы помочь устранить неисправность в системе. Это часто происходит в случае, если ветка упавшего дерева или маленькое животное вызывают неисправность на линии. Эти прерывания питания вызывают скачки напряжения, когда питание отключается, а затем снова подключается к потребителям.

Нарушения качества электроэнергии могут возникать во время нормальной работы электроэнергетической системы.Электроэнергетические компании производят электроэнергию от ряда объектов электроэнергетики и распределяют мощность между отдельными сетями пользователей. Поскольку оборудование, используемое для производства электроэнергии, наиболее эффективно работает с постоянной скоростью, коммунальные предприятия регулируют распределение мощности, а не вносят постоянные корректировки в генерирующее оборудование энергообъекта. Когда коммунальные предприятия переключают подачу электроэнергии из одной сети в другую, возникают сбои в питании, включая переходные процессы или всплески, а также условия пониженного и перенапряжения.Эти действия вызовут переходные процессы в систему и могут распространиться на оборудование конечного пользователя и могут вызвать повреждение или нарушение работы.

Для получения дополнительной информации по этим и другим вопросам, которые важно учитывать при использовании устройств защиты от перенапряжения, см. IEEE Std. C62.41.1-2002 и IEEE Std. C62.72-2007, которые показаны на странице «Правила и стандарты» этого веб-сайта.

Сетевые фильтры для сетевых устройств

Как защитить свои системы IP-безопасности от скачков напряжения

Устройства защиты от перенапряжения защищают подключенные к сети устройства от скачков напряжения.Молния — лишь одно из многих нарушений питания, которые могут повредить эти IP-устройства.

Существует ряд устройств защиты от перенапряжения, которые можно использовать для минимизации повреждений от этих переходных процессов питания.

Устройства защиты от перенапряжения защищают подключенные к сети устройства от скачков напряжения. Молния — лишь одно из многих нарушений питания, которые могут повредить эти IP-устройства. Существует ряд устройств защиты от перенапряжения, которые можно использовать для минимизации ущерба от этих переходных процессов питания.

Все, что подключено к вашей сети, может пострадать от скачков напряжения. Например, ваш компьютер, система доступа к двери, IP-камера, сетевой коммутатор и маршрутизатор могут быть повреждены, если произойдет скачок напряжения. Переходные процессы могут возникать не только в линиях электропередач, но и в соединениях для передачи данных. Устройства защиты от перенапряжения от Ditek используются для подавления воздействия этих скачков напряжения.

Вот краткая информация о скачках и скачках напряжения, которые могут произойти, и о том, как вы можете защитить свое оборудование.

Причины скачков и скачков напряжения

Скачки и всплески могут быть вызваны рядом причин. К ним относятся

• Молния
• Отключение или отключение
• Коммутация электросети
• Индуктивная нагрузка в той же цепи

Молния:

Молния — основная причина повреждения электронных схем. Важно отметить, что прямое попадание молнии в ваш IP-дверной считыватель обычно приводит к катастрофическим повреждениям.Что бы вы ни делали, молния проходит много миль в атмосфере, поэтому ее не остановит ни один сетевой фильтр. Но давайте не будем слишком беспокоиться о прямом попадании. По данным Национального института молниезащиты, вероятность прямого попадания составляет 1 к 280 000.

Нас беспокоят шипы от ближайших ударов молнии. Молния может поразить удаленную линию электропередачи или даже ударить по земле рядом с вами. Это может произойти за много миль от вас, но скачок может нанести ущерб IP-камере за пределами вашего здания.Когда молния попадает в землю рядом с вашим зданием, она может вызвать скачки напряжения. Когда есть непрямые удары, сетевые фильтры помогут защитить ваше электронное оборудование.

Отключение или отключение электроэнергии:

Пониженное напряжение может быть вызвано высоким энергопотреблением в вашем регионе. Вы можете почувствовать мерцание или затемнение света. Когда это происходит, существует большая вероятность того, что может последовать переходный процесс высокого напряжения, поскольку энергокомпания приспосабливается к дополнительной нагрузке. Скачок высокого напряжения может повредить сетевое оборудование, если у вас нет подавителя, ограничивающего колебания напряжения и тока.

Коммутация электросети:

Когда коммунальное предприятие переключает линии передачи с одного источника питания на другой, возможен скачок напряжения. Коммунальные службы пытаются это контролировать, но всегда можно получить неожиданный скачок напряжения.

Индуктивные нагрузки:

Электродвигатели являются обычным источником индуктивной нагрузки, которая может привести к скачкам напряжения. Двигатели могут находиться внутри вашего здания или даже за его пределами (но располагаться в одной силовой цепи.Источниками индуктивных переходных процессов являются кондиционеры и некоторое тяжелое оборудование. Переходное напряжение может привести к выключению ваших компьютеров.

Как защитить вашу систему

Для защиты вашего наружного оборудования на всех подключенных к сети устройствах установлены сетевые фильтры. Подавители следует добавлять в такие устройства, как IP-камеры, дверные IP-считыватели и IP-домофоны. Подавители Ditek предназначены для использования с IP-устройствами, использующими PoE.

Внутри здания дополнительное защитное устройство может гарантировать, что любые внешние переходные процессы на линиях заземления не могут повредить внутреннее оборудование.Этот подавитель защищает ваши компьютеры, сетевые коммутаторы, маршрутизаторы, а также любые другие подключенные к сети устройства.

Схема защиты от перенапряжения

На схеме системы показано, как можно использовать различные устройства защиты от перенапряжения от Ditek для обеспечения максимальной защиты. Устройства защиты от перенапряжения также могут быть размещены на линиях подачи питания для защиты компьютеров и другого оборудования.

Заключение

Скачки напряжения могут вывести из строя дорогостоящее сетевое оборудование. Это может привести к длительным простоям и перебоям в предоставлении важных услуг.Устройства защиты от перенапряжения — это недорогая страховка, которая может предотвратить повреждение от большинства переходных процессов напряжения.

Если вам нужна помощь в защите ваших сетевых систем, свяжитесь с нами. С нами можно связаться по телефону 1-800-431-1658 в США, по телефону 914-944-3425 в любом другом месте или используйте нашу контактную форму.

Защита от скачков напряжения — 20 вещей, которые вы должны знать

Все электрические установки подвержены частым перебоям в электроснабжении. Неконтролируемые аномалии, такие как удары молнии и электромагнитные помехи, могут искажать и искажают подачу переменного тока в здания.Некоторые из них могут быть катастрофическими, разрушая оборудование от одного всплеска, в то время как другие могут быть слишком маленькими, чтобы их можно было заметить сами по себе, но они имеют кумулятивный пагубный эффект на оборудование, которое со временем по необъяснимой причине выходит из строя. Но есть простые способы справиться с этими проблемами.

Существует четыре основных типа скачков напряжения, которые могут нарушить работу электроустановок, будучи наложенными на номинальное сетевое напряжение: скачки атмосферного напряжения, скачки рабочего напряжения, переходные перенапряжения промышленной частоты и скачки напряжения, вызванные электростатическим разрядом.

Недавно я разговаривал с Джастином Барреттом, менеджером по продукции — низковольтное конечное распределение в Schneider Electric, чтобы узнать, как эффективно бороться с этими пагубными скачками и защищать электрические установки.

Barrett перечислил ряд простых специализированных продуктов, которые можно установить в электрические распределительные щиты для устранения этих аномалий: «Ограничители напряжения используются в подстанциях СН / НН на выходе трансформатора, а также в схемах заземления IT. Они могут вызывать скачки напряжения на землю, особенно скачки промышленной частоты.

«НН-ОПН — это очень разные устройства с точки зрения технологии и применения. Ограничители перенапряжения НН выпускаются в виде модулей, которые устанавливаются внутри распределительных щитов НН. Также существуют вставные типы и те, которые защищают розетки. Они обеспечивают вторичную защиту близлежащих элементов, но имеют небольшую пропускную способность. Некоторые из них даже встроены в нагрузку, хотя не могут защитить от сильных скачков напряжения.

«Слаботочные ограничители перенапряжения или устройства защиты от перенапряжения защищают телефонные или коммутационные сети от скачков напряжения снаружи (молния), а также изнутри (загрязняющее оборудование, коммутационные устройства и т. Д.).

«Слаботочные ограничители перенапряжения также устанавливаются в распределительных коробках или встраиваются в нагрузку».

Чтобы помочь подрядчикам-электрикам лучше понять электрические скачки и способы их снижения, Barrett предоставил Electrical Solutions ответы на 20 часто задаваемых вопросов, которые перечислены ниже:

1. Как работает ограничитель перенапряжения?

Ограничитель перенапряжения — это устройство, предназначенное для ограничения переходных перенапряжений в линии электропередачи и отвода пиков тока.Он применяется ко всем устройствам, функция которых заключается в ограничении амплитуды или размера переходного перенапряжения до достаточно низкого значения, чтобы оно не представляло опасности для электрической установки и распределительного устройства, через которое оно проходит.

2. Зачем комбинировать ОПН с разъединителем?

Комбинация разрядника для защиты от перенапряжений с устройством отключения дает преимущество изоляции разрядника от остальной электроустановки на случай короткого замыкания ОПН из-за перенапряжения, содержащего слишком много энергии (например, прямого удара молнии в электроустановку). здание) или неисправность установки постоянного тока (менее 50 Гц) (например, обрыв нейтрали, инверсия фаз).

Разъединитель также обеспечивает индикацию «окончания срока службы» — «переключение вниз», которое делает невозможным сброс сигналов, требуя замены разрядника для защиты от перенапряжения. Обратите внимание, что отключающая способность разъединителя должна быть больше или равна I _sc установки.

Встроенный разъединитель / разрядник исключает возможность ошибки при выборе внешнего разъединителя; он упрощает электромонтаж и повышает эффективность ограничителя перенапряжения за счет уменьшения длины подключения к сети питания.

3. Как вы выбираете между стационарными и выкатными ограничителями перенапряжения?

Ограничитель перенапряжения не является расходным защитным устройством, как предохранитель. При правильном выборе и установке срок его службы аналогичен сроку службы других устройств, установленных в электрощитке.

Использование съемного картриджного разрядника для защиты от перенапряжений представляет интерес только для третичных или промышленных установок, где требуются процедуры технического обслуживания электроустановок; например, при проверке сопротивления заземляющего соединения, когда сеть заземляющих соединений должна быть изолирована от остальной электроустановки.

4. Как определить вышедший из строя или неисправный ОПН?

Международный электротехнический стандарт IEC 61643-1 налагает требование «индикации истечения срока службы» для разрядников для защиты от перенапряжений, в которых используются варисторы. Например, в ограничителе импульсных перенапряжений Schneider Electric Quick PRD на передней панели нанесены данные о работе и окончании срока службы.

Когда индикатор горит белым цветом и горит вниз, разрядник для защиты от перенапряжений «не работает». Его можно снова ввести в эксплуатацию, переключив тумблер вверх.

Когда индикатор горит красным, а переключатель находится в нижнем положении, разрядник для защиты от перенапряжений поврежден. Чтобы в этом убедиться, переключатель следует переместить вверх в положение «включено». Если переключатель опускается вниз, необходимо заменить картридж ограничителя перенапряжения.

5. Как установка определяет эффективность ОПН?

Чем короче соединения между сетевой сетью и выводами разрядника (т. Е. «Правило 50 см»), тем эффективнее обеспечивается защита.Это параметр, который в наибольшей степени влияет на способность разрядника «поглощать» ток молнии, ограничивая общее остаточное напряжение, «видимое» защищенными нагрузками, до максимального значения. Это напряжение должно быть меньше 1500 В, так как выше этого предела нагрузка разрушается.

В качестве примера рассмотрим разрядник Domae Quick PF. Чтобы гарантировать, что общее остаточное напряжение, «видимое» нагрузкой, составляет менее 1500 В, готово к подключению и соблюдается «правило 50 см», устройство имеет клемму заземления с двойным вводом для прямого подключения заземление к ограничителю перенапряжения после клеммной колодки заземления и аксессуара для подключения к сети.

Для ограничителя перенапряжения, установленного с использованием медного кабеля длиной 1 м, при воздействии на него тока молнии 10 кА в течение 10 микросекунд между двумя его концами будет разность потенциалов 1000 В (закон Ленца U = L dI / dt ). Эти 1000 В добавляют к максимальной разности потенциалов 1500 В на клеммах ОПН (уровень защиты U _p ). Таким образом, чувствительная нагрузка будет «видеть» 2500 В. Следовательно, она будет разрушена, поскольку ее импульсное выдерживаемое напряжение составляет всего 1500 В.

6. Как установить ограничитель перенапряжения с гарантированной безопасностью?

Самая важная роль разрядника для защиты от перенапряжений — отводить сверхтоки на землю, как только на его выводах появляется аномально высокое напряжение. Это переключение требуется только на очень короткое время — порядка ста микросекунд.

Однако ограничитель перенапряжения не является универсальным устройством защиты. Когда он подвергается ограничениям, превышающим его способность отвода заземления, или когда он подвергается постоянному перенапряжению, например, из-за обрыва нейтрали или инверсии фаза-нейтраль, он будет разрушен.

Последствия такого разрушения могут привести к серьезным повреждениям, если сам ОПН не защищен защитным устройством (также называемым «разъединителем с истекшим сроком службы»). Это защитное устройство обеспечивает безопасность остальной части электроустановки.

Когда ограничитель перенапряжения разрушен, оборудование больше не защищено от перенапряжений, поэтому очень важно как можно скорее заменить ограничитель перенапряжения и картридж ограничителя перенапряжения.

7. Устраняет ли установка ограничителя перенапряжения ложное срабатывание?

Установка разрядника для защиты от перенапряжений предотвращает ложное срабатывание, поскольку перенапряжения исходят от электросети.

Отвод тока молнии как можно дальше вверх в электрической установке также предотвращает распространение тока по различным электрическим распределительным кабелям внутри здания.

Таким образом, электрическое оборудование защищено от кондуктивных воздействий (через кабели) и индуцированных воздействий (электромагнитные поля, создаваемые импульсными токами).

8. Нужен ли ограничитель перенапряжения при хорошем заземлении?

Наибольшее значение для эффективной защиты имеет не качество заземления, а наличие заземляющих соединений с одинаковым потенциалом и хорошего эквипотенциального соединения (называемых «посторонними проводящими частями», которые включают металлические каркасы, железобетонные конструкции). стальные конструкции и все токопроводящие конструкции).

Значение сопротивления заземления (полное сопротивление заземления) должно соответствовать стандартам электрического монтажа, таким как IEC 60364.Никакого конкретного значения не рекомендуется, если в электроустановку установлен разрядник, если в здании нет молниеотвода. В этом случае полное сопротивление заземления не должно превышать 10 Ом .

9. Каковы последствия, если ограничитель перенапряжения не заземлен?

Для синфазной защиты ограничитель перенапряжения работает некорректно. Для дифференциальной защиты ОПН не нужно заземлять, поскольку ОПН обеспечивает уровень защиты между фазой и нейтралью.

10. Защищает ли ИБП нагрузку от воздействия молнии?

ИБП защищает нагрузку от кратковременных или продолжительных перебоев в подаче электроэнергии. Он не защищает нагрузки от атмосферных перенапряжений.

Для улучшения бесперебойного питания нагрузок и предотвращения разрушения ИБП атмосферными перенапряжениями перед ИБП следует установить разрядник для защиты от перенапряжения.

11. Каков средний срок службы разрядника для защиты от перенапряжений?

Поскольку молния является случайным явлением, исключительно высокий переходный скачок напряжения может превысить мощность разрядника и разрушить его.В противном случае они рассчитаны на средний срок службы, эквивалентный сроку службы электрической установки, но со временем они постепенно ухудшаются из-за последовательных перенапряжений, которые они устраняют.

12. Обеспечивают ли ОПН полную защиту?

Ограничитель перенапряжения эффективно защищает установку, если ее мощность не превышена. К сожалению, полной защиты не существует, потому что молния — это случайное явление, и исключительно высокий переходный скачок напряжения может превысить мощность разрядника и разрушить его.К счастью, съемные картриджные разрядники для защиты от перенапряжений можно быстро и легко заменить, чтобы снова обеспечить защиту.

13. Что делать, если установленная мощность ограничителя перенапряжения ниже, чем рекомендуется при оценке рисков?

Ограничитель перенапряжения на 20 кА обеспечивает такую ​​же защиту, как и разрядник на 40 или 65 кА; однако его необходимо будет заменять чаще, чем если бы был установлен более высокий рейтинг. Если оценка риска рекомендует более высокую мощность (например, 40 кА), то вероятность превышения более низкой мощности (например, 20 кА) выше.

14. Что произойдет, если выключатель отключения не соединен с ограничителем перенапряжения?

Непрерывность питания больше не гарантируется, поскольку входной автоматический выключатель для установки отключится, если в ОПН произойдет короткое замыкание из-за превышения его мощности.

15. Каковы последствия отказа от замены неисправного ОПН?

Нагрузка после разрядника не будет защищена при следующем скачке напряжения.

16. Что может произойти, если ограничитель перенапряжения подключен неправильно?

Плохо подключенный ограничитель перенапряжения не отводит ток молнии на землю эффективно.

17. Может ли ОПН иметь три уровня каскадирования?

Да, однако третий уровень не обеспечивает дополнительной защиты, поскольку входящий разрядник перенапряжения является первичным переключателем. Типичным примером этого может быть 65 кА входная защита + 40 кА вторичная защита + 8 кА конечная защита.

Вторичная защита необходима только в том случае, если входной разрядник для защиты от перенапряжений имеет U _p > 1,5 кВ и / или расстояние между входным разрядником для защиты от перенапряжений и нагрузкой> 30 м. Это необходимо для обеспечения его совместимости с импульсным выдерживаемым напряжением защищаемого оборудования. Вторичную защиту следует устанавливать как можно ближе к нагрузке.

18. Можно ли использовать ограничители перенапряжения в сети постоянного тока?

Да, однако срок службы ОПН сокращается по сравнению с работой в сети переменного тока.В этом случае рекомендуются выкатные ограничители перенапряжения.

19. Что может случиться, если сечение кабеля разрядника на землю слишком мало?

Существует риск износа кабеля со временем или даже его разрушения, если через него протекает очень сильный ток.

20. Должно ли соединение с землей быть как можно короче?

Да, для эффективной защиты соединения должны быть как можно короче (<500 мм между фазой или нейтралью и землей). Это связано с тем, что все кабели, по которым протекает импульсный ток, имеют напряжение, которое добавляется к U _p (уровень защиты по напряжению) разрядника для защиты от перенапряжения.Следовательно, нагрузки после ОПН могут быть повреждены, если этого не сделать.

Управление питанием Глава 14: Устройства защиты цепей

В электронных системах используется несколько типов устройств для защиты от скачков напряжения, скачков напряжения и чрезмерного напряжения или тока. Варисторы — одно из тех устройств, которые защищают от чрезмерных переходных напряжений, шунтируя ток, создаваемый чрезмерным напряжением, от чувствительных компонентов.

Сопротивление варистора зависит от приложенного напряжения. Он имеет нелинейную неомическую вольт-амперную характеристику, аналогичную диоду, за исключением того, что он имеет одинаковую характеристику для обоих направлений проходящего тока. При низком напряжении он имеет высокое электрическое сопротивление, которое уменьшается при повышении напряжения. Самый распространенный тип варистора — это металлооксидный варистор (MOV). Это электрически эквивалентно сети пар встречных диодов, каждая пара параллельна множеству других пар.

Когда небольшое или умеренное напряжение подается на электроды MOV, течет только крошечный ток, вызванный обратной утечкой через диодные переходы. Когда прикладывается большое напряжение, диодный переход выходит из строя из-за комбинации термоэлектронной эмиссии и электронного туннелирования, и течет большой ток. Результатом такого поведения является сильно нелинейная вольт-амперная характеристика, при которой MOV имеет высокое сопротивление при низких напряжениях и низкое сопротивление при высоких напряжениях.

Варистор остается непроводящим в качестве шунтирующего устройства во время нормальной работы, когда напряжение на нем остается значительно ниже его «напряжения ограничения», поэтому варисторы обычно используются для подавления скачков напряжения в сети.

Варисторы

в конечном итоге выйдут из строя из-за того, что не удастся успешно ограничить очень большой выброс от такого события, как удар молнии, когда задействованная энергия на много порядков больше, чем может выдержать варистор. Проходящий ток в результате удара может расплавить, сжечь или даже испарить варистор.Этот тепловой разгон приводит к выходу из строя основных путей тока под действием теплового напряжения, когда энергия переходного импульса превышает «абсолютные максимальные характеристики» производителя. Вы можете снизить вероятность катастрофического отказа, увеличив рейтинг, либо используя один варистор с более высоким рейтингом, либо подключив несколько устройств параллельно.

MOV

Наиболее распространенным типом варистора является варистор на основе оксида металла (MOV), который содержит керамическую массу зерен оксида цинка в матрице из оксидов других металлов, помещенных между двумя электродами).Граница между каждым зерном и его соседом образует диодный переход, который позволяет току течь только в одном направлении. Когда на электроды подается небольшое или умеренное напряжение, протекает только крошечный ток, вызванный обратной утечкой через диодные переходы. Когда прикладывается большое напряжение, диодный переход выходит из строя из-за комбинации термоэлектронной эмиссии и электронного туннелирования, и течет большой ток. Результатом такого поведения является сильно нелинейная вольт-амперная характеристика, при которой MOV имеет высокое сопротивление при низких напряжениях и низкое сопротивление при высоких напряжениях.На рис. 14-1 показана зависимость тока от напряжения типичного MOV по сравнению с SiC-диодом.

14-1. Напряжение в зависимости от тока для типичного MOV.

Как показано на рис. 14-1, варистор имеет симметричные двунаправленные характеристики. Он работает в обоих направлениях (квадрант I и I I I) синусоидальной формы волны аналогично двум стабилитронам, соединенным встречно. В отсутствие проводимости ВАХ имеет линейную зависимость, поскольку ток, протекающий через варистор, остается постоянным и низким при «утечке» всего в несколько микроампер.Это происходит потому, что его высокое сопротивление действует как разомкнутая цепь и остается постоянным, пока напряжение на варисторе (любой полярности) не достигнет определенного номинального напряжения.

Неправильно указанный MOV может допускать частые всплески более низкой мощности, снижающие его пропускную способность. В этом состоянии варистор не имеет видимых повреждений и внешне выглядит исправным, но больше не обеспечивает защиты. В конце концов, он переходит в состояние короткого замыкания, поскольку разряды энергии создают проводящий канал через оксиды.

Основным параметром, влияющим на ожидаемый срок службы варистора, является его номинальная энергия (Джоуль). Повышение номинальной мощности увеличивает количество (определенный максимальный размер) переходных импульсов, которые он может выдержать, экспоненциально, а также кумулятивную сумму энергии от ограничения меньших импульсов. Когда возникают эти импульсы, «напряжение ограничения», которое он обеспечивает во время каждого события, уменьшается, и обычно считается, что варистор функционально ухудшился, когда его «напряжение ограничения» изменилось на 10%. Таблицы ожидаемого срока службы производителя связаны с током, серьезностью и количеством переходных процессов для прогнозирования отказов на основе общей энергии, рассеиваемой в течение срока службы детали.

Сквозное напряжение указывает, какое скачкообразное напряжение заставит защитные компоненты внутри устройства защиты от перенапряжения отводить нежелательную энергию от защищаемой линии. Более низкое напряжение зажима указывает на лучшую защиту, но иногда может привести к сокращению ожидаемого срока службы всей системы защиты. Три нижних уровня защиты, определенные в рейтинге UL, составляют 330 В, 400 В и 500 В. Стандартное сквозное напряжение для устройств на 120 В переменного тока составляет 330 В.

Это число Джоулей определяет, сколько энергии устройство защиты от перенапряжения на основе MOV теоретически может поглотить без сбоев за один раз.Как ни странно, меньшее число может указывать на более длительный срок службы, если устройство может отводить больше энергии в другое место и, таким образом, поглощать меньше энергии. Другими словами, защитное устройство, предлагающее более низкое напряжение ограничения при одновременном отведении того же импульсного тока, вызовет рассеивание большей энергии всплеска в другом месте на пути этого тока. Лучшие протекторы превышают пиковые значения в 1000 джоулей и 40 000 ампер.

Обычно более низкий рейтинг в джоулях является заниженной защитой, поскольку общая энергия вредных всплесков может быть значительно больше, чем это.Однако при правильной установке на каждый джоуль-джоуль, поглощаемый протектором, еще от 4 до 30 джоулей могут безвредно рассеиваться в земле. Протектор на основе MOV с более высоким сквозным напряжением может получить более высокий рейтинг в джоулях, даже если он пропускает больше импульсной энергии к защищаемому устройству.

Рейтинг в джоулях — часто цитируемый, но очень вводящий в заблуждение параметр для сравнения устройств защиты от перенапряжения на основе MOV. Выброс любой произвольной комбинации ампера и напряжения может происходить во времени, но обычно длятся от наносекунд до микросекунд, а экспериментально смоделированная энергия скачка намного ниже 100 джоулей.Хорошо спроектированные устройства защиты от перенапряжения не должны полагаться на MOV для поглощения энергии перенапряжения, а вместо этого должны выдерживать процесс безвредного перенаправления на землю. Как правило, большее количество джоулей означает, что MOV поглощает меньше энергии, а еще больше отводится в землю.

Некоторые производители обычно проектируют устройства защиты от перенапряжения с более высоким номиналом джоулей путем параллельного подключения нескольких MOV. Поскольку отдельные MOV имеют немного разные нелинейные отклики при воздействии одного и того же перенапряжения, любой данный MOV может быть более чувствительным, чем другие.Это может привести к тому, что один MOV в группе будет выполнять больше операций (это называется «текущая задержка»), что приведет к чрезмерному использованию и, в конечном итоге, к преждевременному отказу этого компонента. Если один встроенный предохранитель установлен последовательно с MOV в качестве меры безопасности при отключении питания, он откроется и выйдет из строя устройство защиты от перенапряжения, даже если остальные MOV не повреждены. Таким образом, эффективная способность поглощать импульсную энергию всей системы зависит от MOV с самым низким напряжением ограничения, а дополнительные MOV не дают никаких дополнительных преимуществ.Это ограничение можно преодолеть, используя тщательно подобранные наборы MOV, но это соответствие должно быть тщательно согласовано с оригинальным производителем компонентов MOV.

Сетевые фильтры не срабатывают мгновенно; есть небольшая задержка. Чем больше время отклика, тем дольше подключенное оборудование будет подвержено скачку напряжения. Однако скачки тоже не происходят мгновенно. Скачки обычно достигают своего пикового напряжения за несколько микросекунд, и устройство защиты от перенапряжения с наносекундным временем отклика сработает достаточно быстро, чтобы подавить наиболее разрушительную часть всплеска.

Следовательно, время отклика при стандартном тестировании не является полезным показателем возможностей устройства защиты от перенапряжения при сравнении устройств MOV. Все MOV имеют время отклика, измеряемое в наносекундах, в то время как тестовые сигналы, обычно используемые для проектирования и калибровки устройств защиты от перенапряжения, основаны на смоделированных формах импульсов, измеряемых в микросекундах. В результате у протекторов на основе MOV нет проблем с впечатляющими характеристиками времени отклика.

Каждый стандарт определяет различные характеристики защитного устройства, тестовые векторы или операционное назначение.

Часто перечисляемые стандарты включают:

• IEC 61643-1

• EN 61643-11 и 61643-21

• Технический справочник Telcordia Technologies TR-NWT-001011

• ANSI / IEEE C62.xx

• Underwriters Laboratories (UL) 1449

EN 62305 и ANSI / IEEE C62.xx определяют, какие всплески можно ожидать от устройства защиты. EN 61643-11 и 61643-21 определяют требования к характеристикам продукта и безопасности. Напротив, МЭК только пишет стандарты и не сертифицирует какой-либо конкретный продукт как соответствующий этим стандартам.Стандарты IEC используются членами Схемы CB международных соглашений для тестирования и сертификации продукции на соответствие требованиям безопасности.

Ни один из этих стандартов не гарантирует, что протектор обеспечит надлежащую защиту в данном приложении. Каждый стандарт определяет, что защитник должен или может выполнить, на основе стандартизованных тестов, которые могут или не могут коррелировать с условиями, присутствующими в конкретной реальной ситуации. Для обеспечения достаточной защиты может потребоваться специализированный инженерный анализ, особенно в ситуациях с высоким риском молнии.

Стандарт UL1449 (3-е издание) для SPD представляет собой серьезную переработку предыдущих изданий, а также впервые был принят в качестве стандарта ANSI.

Предохранители

Выбор правильного предохранителя имеет решающее значение при проектировании электронных систем. Вы можете предотвратить катастрофический отказ системы с помощью соответствующего предохранителя на входе устройства. В случае, если внутренние цепи больше не могут выдерживать состояние перегрузки, предохранитель предотвратит возгорание или дальнейшее повреждение платы, устройства или соседних компонентов.Большая часть оборудования защищена от короткого замыкания на своих выходах либо с помощью цепи ограничения тока, либо цепей тепловой перегрузки. Предохранители необходимы для защиты от катастрофического отказа компонента или если отказ компонента вызывает короткое замыкание внутри устройства. Правильный выбор входного предохранителя требует понимания и учета следующих факторов.

Номинальное напряжение основано на напряжении цепи переменного и / или постоянного тока, в котором они могут быть безопасно применены.Предохранитель, установленный в цепи переменного тока, работает иначе, чем при установке в цепи постоянного тока. В цепях переменного тока ток пересекает нулевой потенциал со скоростью 60 или 50 циклов в секунду. Это помогает в прерывании образования дуги, когда плавкий элемент плавкого предохранителя образует зазор. В цепях постоянного тока напряжение не достигает нулевого потенциала, что затрудняет подавление дуги в зазоре плавильного элемента. Предохранители нечувствительны к изменениям напряжения в пределах своих номиналов, поэтому выбор правильного номинального напряжения является строго вопросом безопасности.Предохранители могут работать при любом напряжении ниже или равном их номинальному напряжению.

Номинальный ток определяется максимальным входным током устройства. Обычно максимальное потребление тока происходит при максимальной выходной нагрузке и минимальном входном напряжении. Хотя некоторые устройства предназначены для регулирования выходного постоянного тока, большинство из них сконструированы как устройства постоянной мощности. Это означает, что при падении входного напряжения входной ток должен увеличиваться, чтобы поддерживать постоянную выходную мощность. Величину входного тока можно определить по формуле:

(1)

Где:

P _{out_max} = Максимальная выходная мощность преобразователя постоянного / постоянного тока

В _{in_min} = Минимальное входное напряжение на входных контактах преобразователя постоянного / постоянного тока

E = КПД устройства при P _{out_max} и V _{in_min}

Чтобы предотвратить повреждение компонентов устройства, выберите номинальный ток предохранителя с достаточно большой допустимой токовой нагрузкой, чтобы предохранитель не размыкался в установившемся режиме, но размыкался при ненормальной (чрезмерной) перегрузке или коротком замыкании.Поэтому выберите предохранитель, который составляет от 150% до 200% процентов от максимального входного тока в установившемся режиме при максимальной нагрузке и минимальном входном напряжении линии.

Номинальное значение отключения — это максимальный ток при номинальном напряжении, которое предохранитель может безопасно отключить. Этот номинал должен превышать максимальный ток короткого замыкания, который может создать цепь. Номинальные характеристики отключения для переменного и постоянного тока различаются, и перед выбором следует ознакомиться с техническими данными предохранителя.

Температурное снижение номинальных значений — это температура окружающей среды, превышающая стандартные 23 ° C.Номинальный ток предохранителя должен быть уменьшен (более высокий номинальный ток при более высоких температурах). И наоборот, работа при температуре окружающей среды ниже стандартной 23 ° C позволяет использовать более низкий номинальный ток.

Номинал предохранителя определяется по:

(2)

Где:

I _{input_max} = ток, определенный по уравнению 1 или техническому описанию устройства

K _temp = температурный коэффициент снижения номинальных характеристик, определяемый из коэффициента снижения (рис.14-2)

14-2. Кривые снижения номинальных характеристик предохранителя.

Наименьший подходящий номинал предохранителя получается округлением расчетного значения до следующего более высокого номинального тока, указанного в таблице данных предохранителя.

Интеграл плавления, называемый плавлением I ² t, представляет собой тепловую энергию, необходимую для плавления определенного плавкого элемента. Это значение определяется конструкцией элемента предохранителя, материалами и площадью поперечного сечения.

Пиковый пусковой ток обычно больше, чем ток установившегося состояния.Кроме того, периодические пусковые токи могут быть достаточно сильными, чтобы нагреть плавкий элемент. Хотя он недостаточно большой, чтобы расплавить элемент, он все же может вызвать тепловое напряжение в элементе. Циклические расширения и сжатия элемента предохранителя могут привести к механической усталости и преждевременному выходу из строя.

Рассчитайте значения плавления I ² t предохранителя для условия, когда произведение пикового тока в квадрат на время, когда пиковое значение имеет, является максимальным. Например, ток в установившемся режиме является максимальным на линии низкого уровня, поэтому скачок нагрузки при переходных процессах необходимо добавить к току низкой линии, чтобы установить максимальный пиковый ток для рабочего состояния.Но пусковой ток обычно максимален при самом высоком входном напряжении. Плавление предохранителя I ² t должно быть оценено в условиях с наивысшим расчетным I2t, чтобы гарантировать, что предохранитель не сработает во время этих «нормальных» рабочих условий.

Выберите предохранитель с минимальным значением I ² t, превышающим энергию импульса пускового тока. Это гарантирует, что предохранитель не вызовет нежелательного размыкания в переходных условиях. Для надежной работы системы при необходимом количестве циклов включения соблюдайте следующее условие:

I ² t Предохранитель ≥ I ² t _{Импульсный} × F _P (3)

Где:

I ² t Импульс = Энергия импульса тока

I ² t Предохранитель = Состав плавкого предохранителя

F _P = Коэффициент импульса (зависит от конструкции плавкого элемента)

I ² t Предохранитель можно найти в технических паспортах предохранителей.Не используйте максимальный интеграл плавления предохранителя в уравнении 3, а используйте минимальный или номинальный интеграл плавления плавкого предохранителя.

Другие соображения по выбору включают пусковые (пусковые) токи и переходные условия нагрузки. Когда устройство изначально запитано, входные конденсаторы большой емкости должны быть заряжены. Например, ток, протекающий на входных клеммах преобразователя постоянного тока, составляет приблизительно I = V / R для типичных источников питания со временем зарядки менее 10 мс. Когда V — это изменение входного напряжения, а R — это комбинация сопротивления проводки, сопротивления источника при запуске и эквивалентного последовательного сопротивления (ESR) входных конденсаторов большой емкости преобразователя.

В более крупных устройствах часто используется большой конденсатор с очень низким ESR внутри преобразователя. Этот пусковой ток может существенно повлиять на срок службы предохранителя. Подбирайте предохранитель должным образом, чтобы позволить этим импульсам пускового тока проходить без ложных отверстий или повреждения плавкого элемента, как описано в разделе «Интеграл плавления».

Для расчета энергии текущего импульса сначала определите величину и длительность текущего импульса. Самый точный способ определения параметров импульса тока — это измерение этого тока в приложении при минимальном и максимальном напряжении.

ТВС

Ограничитель переходного напряжения (TVS) реагирует на внезапные или кратковременные условия перенапряжения. Одно из таких распространенных устройств, используемых для этой цели, известно как диод подавления переходных напряжений, который представляет собой просто стабилитрон, предназначенный для защиты электронного устройства от перенапряжения.

Характеристики TVS требуют, чтобы он реагировал на перенапряжения быстрее, чем другие распространенные компоненты защиты от перенапряжения, такие как варисторы или газоразрядные трубки. Это делает устройства или компоненты TVS полезными для защиты от очень быстрых и часто разрушительных скачков напряжения.Эти быстрые всплески перенапряжения присутствуют во всех распределительных сетях и могут быть вызваны как внутренними, так и внешними событиями, такими как молния или дуга двигателя.

Применения диодов для подавления переходных напряжений используются для однонаправленной или двунаправленной защиты от электростатического разряда линий передачи или данных в электронных схемах. Уровень энергии при переходном перенапряжении может быть приравнен к энергии, измеренной в джоулях, или связан с электрическим током, если устройства рассчитаны на различные применения.Эти всплески перенапряжения могут быть измерены специализированными электронными измерителями, которые могут отображать нарушения питания амплитудой в тысячи вольт, которые длятся несколько микросекунд или меньше.

ΜClamp 3321ZA компании

Semtech — это высокоэффективное устройство подавления переходных напряжений (TVS) для защиты низковольтных интерфейсов (рис. 14-3). Однолинейный µClamp3321ZA предлагает уникальное сочетание функций, которые защищают все более чувствительные интерфейсы.

14-3. Напряжение зажима μClamp3321ZA в зависимости отпиковый импульсный ток (tp = 8 / 20мкс).

µClamp3321ZA обеспечивает оптимальную защиту от переходных процессов для устройств, работающих от 3,3 В. Он отличается низким динамическим сопротивлением, которое обеспечивает быструю реакцию на переходные процессы, а также низким напряжением ограничения для защиты устройств от повреждений. Он размещен в сверхкомпактном полностью инкапсулированном корпусе, который обеспечивает более надежное решение, чем традиционные решения CSP (Chip Scale Package). Кроме того, µClamp3321ZA продлевает срок службы батареи приложений конечного пользователя, обеспечивая низкий ток обратной утечки

Эти TVS-диоды защищают чувствительную электронику от повреждений или защелкивания из-за электростатического разряда.Они заменяют многослойные варисторы (MLV) размера 0201 в портативных устройствах, таких как сотовые телефоны, ноутбуки и другая портативная электроника. Они имеют переходы с большой площадью поперечного сечения для проведения больших переходных токов. Это устройство предлагает желаемые характеристики для защиты на уровне платы, включая быстрое время отклика, низкое рабочее и ограничивающее напряжение, а также отсутствие деградации устройства.

Отличается исключительно хорошими характеристиками защиты от электростатического разряда, отмеченными низким типичным динамическим сопротивлением 0.33 Ом, низкое пиковое фиксирующее напряжение ESD и высокое выдерживаемое напряжение ESD (контакт ± 15 кВ согласно IEC 61000-4-2). Низкая максимальная емкость (5 пФ при VR = 0 В) минимизирует нагрузку на чувствительные цепи. Каждое устройство будет защищать одну линию передачи данных, работающую от 3,3 В.

μClamp3321ZA находится в 2-выводном корпусе SLP0603P2X3F. Его размеры 0,6 × 0,3 мм при номинальной высоте всего 0,25 мм. Лиды завершаются NiAu. Компактный корпус обеспечивает гибкость для защиты отдельных линий в приложениях, где массивы нецелесообразны.Комбинация небольшого размера и высокой способности к выбросам электростатического разряда делает их идеальными для использования в портативных устройствах, таких как сотовые телефоны, цифровые камеры и планшетные ПК. На рис. 14-3 показано зависимость напряжения фиксации от пикового импульсного тока (tp = 8/20 мкСм).

Среди его характеристик:

•
Защита от переходных процессов для высокоскоростных сигнальных линий: IEC 61000-4-2 (ESD) ± 17 кВ (воздух), ± 15 кВ (контакт)

•
Защита рабочего напряжения 3,3 В для низковольтных интерфейсов

• Низкое напряжение фиксации ESD 10.5 В при 8 кВ

•
Ультра-маленький размер упаковки: 0,6 мм × 0,3 мм при номинальной высоте всего 0,25 мм

• Типичное низкое динамическое сопротивление: 0,33 Вт

• Не содержит свинца и соответствует требованиям RoHS / WEEE

GDT

Новая газоразрядная трубка (GDT) от Bourns представляет собой революционную плоскую конструкцию корпуса с компактной конструкцией защиты цепи. Двухэлектродный модуль FLAT GDT модели 2017 года имеет плоский корпус и горизонтальную конструкцию схемы, которая отвечает требованиям более чувствительной защиты от перенапряжения в приложениях с высокой плотностью и ограниченным пространством (рис.14-4).

14-4. FLAT GDT имеет плоский корпус и горизонтальную схему схемы, которая отвечает требованиям более чувствительной защиты от перенапряжения в приложениях с высокой плотностью и ограниченным пространством.

Эта новая серия обеспечивает экономию объема на 75% по сравнению со стандартной 8 мм Bourns GDT. Типичные приложения для нового GDT:

• Телеком CPE

• Промышленные коммуникации

• Устройства защиты от перенапряжения

• Печатные платы высокой плотности в сборе

FLAT GDT совместим с электронными системами, которые по-прежнему требуют более высокой плотности и производительности в меньших корпусах.Однако по мере того, как конструкции становятся все меньше и меньше, они становятся более восприимчивыми к повреждениям от переходных процессов, таких как молния и скачки высокого напряжения. Следовательно, технология защиты цепей должна сопровождаться более компактными и более надежными устройствами. GDT — популярное решение для защиты цепей из-за их низкой емкости, низких характеристик утечки и способности выдерживать высокие импульсные токи.

Традиционные сильноточные GDT представляют собой устройства цилиндрической формы размером 8 × 6 мм. Эти размеры имеют решающее значение для эффективного управления импульсными перенапряжениями и поддержания электрической изоляции.Их диаметр и тепловая масса обеспечивают большую часть современных возможностей обращения с GDT. К сожалению, более крупные традиционные GDT предлагают надежную защиту от перенапряжения за счет ценного места на печатной плате.

Помимо уменьшения высоты и общего объема, новая технология FLAT GDT от Bourns позволяет поддерживать надежную изоляцию устройства и возможности защиты от перенапряжения в режиме управления током. Этот новый компактный GDT обеспечивает превосходные характеристики импульсного тока, низкую утечку и вносимые потери при постоянной емкости независимо от напряжения.Эти устройства также не влияют на сигнал или работу системы из-за их возможностей ограничения напряжения, оптимизированных для долгосрочной надежности и производительности, чтобы удовлетворить потребности современного более сложного электронного оборудования.

Конструкция ПЛОСКОГО GDT создана по образцу высоковольтного изолятора, как показано на рис. 14-5. Точно так же в новой конструкции GDT используются «морщинистые» изолирующие каналы, сохраняя при этом внутренний зазор GDT. Это позволяет сжимать GDT в осевом направлении, уменьшая его общий объем / размер.

14-5. Конструкция FLAT GDT повторяет высоковольтный изолятор с использованием «морщинистых» изолирующих дорожек.

Серия Model 2017 — это устройство GDT ITU K.12 класса III, рассчитанное на 10 кА при форме волны 8/2 мкс. Эта серия имеет напряжение пробоя постоянного тока в диапазоне от 90 до 500 В. Максимизируя гибкость конструкции, FLAT GDT предлагает несколько вариантов монтажа, включая печатную плату на нижней стороне, и доступен в версиях для горизонтального и вертикального поверхностного монтажа, а также в безвыводной конструкции для картриджей или зажимные приспособления.Модель 2017 FLAT GDT соответствует требованиям RoHS.

На рис.