• 16/05/2022
• Kategórie: elektrikár

Čo je to prepätie a všetko o jeho ochrane: metódy a zariadenia ochrany

Čo je to prepätie a všetko o ochrane pred ním

Či žijeme v meste alebo v dedine, nie je dôležité. V každom prípade všetci používame elektrinu. Toto osvetlenie a rôzne domáce spotrebiče sú navrhnuté tak, aby náš život spríjemnili. Avšak v našej sieti nie je napätie vždy rovnaké, schopné udržiavať stabilnú prevádzku elektrických zariadení. Naopak, keď napätie prekračuje známe normy, je celkom možné zlyhanie zariadenia, najmä elektronické. Preto sa ochrana proti prepätiu stáva čoraz potrebnejšou, a to najmä preto, že väčšina moderných zariadení sa vyznačuje značnou cenou a hodnotou..

obsah

• Kolísanie sieťového napätia
• Metódy ochrany proti prepätiu

• Relé na kontrolu napätia
• Nepretržité napájacie zdroje
• Prepäťové ochrany

Kolísanie sieťového napätia

Prečo teda neustále riskujeme stratu vlastného majetku? Dôvod je vo väčšine prípadov rovnaký – v súčasnosti si celoštátny systém zásobovania energiou nevykonáva svoju prácu. Každý z nás vie, že sieť musí mať napätie 220 V. V skutočnosti sa však napätie mení v závislosti od zaťaženia siete, niekedy dokonca v pomerne širokom rozsahu. Najvýraznejšie je to vo vidieckych oblastiach, kde je systém dodávky energie oveľa slabší ako v meste.

Čo sa to deje? A vy sa snažíte spomenúť si, kedy boli vybudované elektrárne a ďalšie prvky dodávok elektriny. Pamätal? No, aspoň približne? Teraz premýšľajte o tom, na čo presne (pre jednotlivcov) počítajú elektrotechnici, čím sa vytvorí celý tento systém. Osvetlenie, chladnička, žehlička, televízor, prípadne kúrenie a jednoduchá práčka – a to je maximum!

Čo máme teraz? Doslova za posledných 20 – 30 rokov sa počet domácich spotrebičov neuveriteľne zvýšil, na jednej strane sa výrazne zlepšili naše životy a na druhej strane konkrétne sa zvýšila spotreba energie. Starý systém teda nezvláda nové požiadavky. A to sa pravdepodobne v blízkej budúcnosti nezmení. Vy sami dobre rozumiete, že štát nebude investovať do globálnej obnovy. Preto sa musíme uistiť, že v dome je všetko v poriadku.

A teraz si povedzme podrobnejšie o poklesoch napätia. Napätie v sieti sa najčastejšie mení celkom hladko a takmer všetky naše zariadenia a zariadenia sa s takýmito zaťaženiami vyrovnajú, pričom zostávajú v prevádzkovom stave. Dokonca aj tie „najcitlivejšie“ zariadenia sú navrhnuté na pokles napätia v rozmedzí 198 – 242 V. Ale existujú aj časy, keď napätie prudko stúpa na extrémne hodnoty a potom náhle poklesne. Takáto situácia sa nazýva prepätie v sieti. Existujú nejaké konkrétne dôvody pre takéto skoky? Uvádzame najzákladnejšie:

• súčasné zapínanie a vypínanie veľkého množstva elektrických zariadení (najčastejšie sa to stáva tam, kde sa priemyselné podniky nachádzajú v blízkosti a spotrebúvajú skutočne veľké kapacity)
• prerušenie nulového vodiča (v tomto prípade je spustený samotný dôvod, o ktorom sme už diskutovali – staré zariadenie, a to aj pri slabej údržbe, jednoducho nedokáže zvládnuť záťaž a vodič nulovej fázy vyhorí a spôsobí skrat)
• chyba pri spájaní vodičov na bežnom elektrickom paneli (hlavne z dôvodu nekompetentnosti tých, ktorí to robia, môže to byť buď opitý elektrikár alebo príliš sebavedomý prenajímateľ)
• výboje blesku vyskytujúce sa na elektrických vedeniach, ako aj prerušenia týchto vedení (napríklad v dôsledku pádu stromov na nich)

A bez ohľadu na príčinu prepätia moci to jednoducho nemôžeme predvídať. Preto sa oplatí starať sa o ochranu pred touto pohromou vopred.

Metódy ochrany proti prepätiu

Najlepším spôsobom ochrany by samozrejme bolo zrekonštruovať systém distribúcie energie aspoň v jednej samostatnej budove a priviesť do služby kvalifikovaného elektrikára, ale – a to je jasné každému, kto žije v bytovom dome – táto možnosť je prakticky nemožná. Neplatíte to všetko sám? Výmena elektrického vedenia iba vo vašom byte nezaručuje ochranu pred prepätím. Samy videli, že dôvody skokov sa týkajú konkrétne všeobecného vybavenia, ktoré by teoreticky malo zodpovedať za štátne štruktúry, napríklad bytový úrad..

A čo nám zostáva? V zásade existuje niekoľko zariadení rôznych typov akcií, ktoré môžu dobre pomôcť v podmienkach nestabilného napätia. Aby sa znížila alebo dokonca vylúčila pravdepodobnosť poškodenia nášho zariadenia v dôsledku prepätia, používajú sa nasledujúce zariadenia:

• relé na monitorovanie napätia
• neprerušiteľný zdroj energie
• Regulátor napätia

Zostáva zvoliť ochranu, ktorá sa najlepšie hodí presne pre váš prípad.

Relé na kontrolu napätia

Ak sú vo vašom dome prepätia napätia zriedkavé (to znamená, že sa vyskytujú za okolností vyššej moci, napríklad pri výboji blesku), môže vám vyhovovať relé na reguláciu napätia. Okamžite treba spomenúť: takéto relé číta iba údaje o napätí, ale nemá vplyv na jeho stabilitu. Čo je to? Napäťové relé – malé zariadenie, ktoré vypína zariadenie počas prepätia a zapne sa, keď sa napätie vráti do normálu. Existujú rôzne typy tohto zariadenia, ktoré možno rozdeliť na dva typy:

• všeobecná jednotka ochrany proti prepätiu, namontovaná v tieni (rozvádzači) a chráni celý váš byt alebo dom
• zariadenie pre jednotlivé zariadenia, podobné predlžovaciemu káblu, ktorý má zásuvkové výstupy pre jedno alebo viac spojení

Pri nákupe napäťového relé by ste mali správne vypočítať jeho výkon – malo by to byť o niečo viac, ako je výkon všetkých spotrebiteľov energie pripojených k relé. Jednotlivé relé pripojené k sieti sú preto oveľa pohodlnejšie, pretože všetko je už vypočítané podľa počtu zásuviek.

Takéto relé sú pohodlné a nie príliš drahé, ale, bohužiaľ, nechránia pred dlhými prepätiami napätia (zvýšené alebo znížené napätie v sieti zostávajúce dlho). Ak sa vám nepáči, keď sú vaše spotrebiče alebo všetka elektrina v byte natrvalo vypnutá.

Nepretržité napájacie zdroje

UPS je nepretržité napájanie (názov v angličtine je UPS – neprerušiteľné napájanie) – ako už názov napovedá, môže poskytnúť určitú rezervu pracovného času pre elektrické alebo elektronické zariadenia počas výpadku napájania kvôli zabudovaným nabíjateľným batériám. Okrem toho však niektoré druhy môžu stále vykonávať funkciu stabilizátora, čím poskytujú normálny výstup napätia.

Preto je možné všetky zdroje prerušiteľného napájania rozdeliť do troch typov:

• zálohovacie obvodové zariadenie (Off-Line-UPS) jednoducho vypne napájanie pripojeného zariadenia na batériu (záložné), keď je vypnuté napájanie
• interaktívne obvodové zariadenie (Line-Interactive-UPS), okrem prepínania na záložný silový obvod, umožňuje vďaka zabudovanému stabilizátoru vyrovnať malé poklesy napätia
• zariadenie s režimom dvojitej konverzie (On-line-UPS) neustále upravuje frekvenciu a napätie dodávané na výstup

Každý typ UPS má svoje nevýhody. Napríklad zariadenie Off-Line-UPS vynakladá na prepínanie energie zo 4 na 12 ms, ale nehlučné a lacné. A on-line UPS je kvôli svojej zložitosti hlučný, zahrieva sa a je veľmi drahý. Ale tu je pán – pán, čo sa vám páčilo, potom vyberte.

Pri výbere dbajte na napájanie UPS, kapacitu batérie (výdrž batérie), výdrž batérie a schopnosť ich výmeny, konfiguráciu zásuviek a šírku rozsahu sieťového napätia, ktoré môže UPS stabilizovať. Pretože väčšina UPS sa kupuje pre PC, všetky tieto vlastnosti sú dosť dôležité a mali by sa vyberať s ohľadom na technické vlastnosti vášho počítača..

Prepäťové ochrany

Jedným z najspoľahlivejších, ale aj najdrahších typov zariadení na ochranu proti prepätiu je sieťový stabilizátor. Tieto zariadenia dávajú výstupu normálne napätie bez ohľadu na napätie v sieti. Toto je skvelý spôsob, ako sa dostať do situácie, keď sú zmeny napätia časté alebo dokonca konštantné..

Zostáva prísť na to, ktoré stabilizátory zvoliť v rôznych prípadoch. Stabilizátory sa najčastejšie delia podľa zásady pôsobenia:

• relé – najvýhodnejšie, nie veľmi výkonné, ale ich technické vlastnosti sú pre domáce spotrebiče celkom prijateľné
• servopohony (elektromechanické), prekvapivo, ale aj napriek vyššej cene tieto zariadenia nedosahujú relé
• elektronický (tyristor alebo triak), takmer tichý, s dobrou rýchlosťou a ochranou proti prepätiu, normálny výkon a presnosť, slušná trvanlivosť a za primeranú cenu
• elektronická dvojitá konverzia – tento stabilizátor má najpotrebnejšie technické vlastnosti (presnosť, rýchlosť a ochrana pred prepätím) v tom najlepšom, ale aj maximálnom množstve

Stabilizátory môžu byť tiež jednofázové a trojfázové (pre domáce použitie – jednofázové), pripojené k celej domácej sieti alebo k samostatnému technickému zariadeniu, stacionárne a prenosné. Pri výbere stabilizátora pre svoje vlastné potreby musíte poznať výkon zariadení, ktoré sa chystáte pripojiť k stabilizátoru, ako aj maximálne hodnoty napätia v sieti. Aby nedošlo k zámene vo všetkých týchto údajoch, je najlepšie použiť pomoc odborníkov pri výbere, kto bude schopný zvoliť najoptimálnejšiu alternatívu z hľadiska ochranných vlastností a ceny.

Po analýze všetkých týchto informácií je celkom zrejmé, že spoľahlivú ochranu nášho majetku pred prepätím v sieti môže zabezpečiť iba super výkonný (a preto veľmi drahý) regulátor napätia. S jasným pochopením toho, čo sa deje v napájacej sieti, je však možné zvoliť optimálnejšie možnosti pre zariadenie alebo zariadenia určené na šetrenie nášho drahého zariadenia pred problémami s napätím. V takom prípade by ste sa mali obrátiť na špecialistu, ktorý bude schopný určiť hlavné problémy v sieti a už s touto znalosťou prejde na výber ochranných zariadení. Ako hovorili v staroveku: môj dom je moja pevnosť a obrana hraníc pokračuje teraz, aj keď na trochu inej úrovni.