Přepětí: jak ochránit svůj domov před přetížením

Pokud se elektrické spotřebiče v domě samy vypnou nebo z nich začne vycházet štiplavý zápach; Pokud kontrolka náhle ztmavne a číslice na displeji digitálních hodin blikají, pravděpodobně došlo k přepětí. Ve zvlášť závažných případech mohou velké přepětí vést k požáru, ale i malé výkyvy, pokud se vyskytují často, negativně ovlivňují elektrické spotřebiče, zejména přesná elektronická zařízení.

Co jsou přepětí?

Napěťové rázy jsou náhlé rázy nebo poklesy elektrického napětí, které přesahují normální limity. Normální jmenovité napětí podle nových norem GOST pro spotřebitele v jednofázových sítích se považuje za 230 voltů ± 10%, to znamená rozsah od 207 do 253 voltů. U třífázových sítí je to 400 ± 10 %, tj. rozsah od 360 do 440 voltů.

Hodnoty mimo tyto rozsahy se mohou pohybovat od pouhých jednoho voltu až po tisíce voltů, jako například to, co se stane, když blesk udeří do elektrického vedení nebo transformátoru.

Skoky se také liší dobou trvání a v závislosti na ní je lze nazvat také odchylkami, kolísáním nebo napěťovými rázy.

Co způsobuje přepětí?

Napěťové rázy mohou být způsobeny různými důvody, ale hlavními jsou přetížení sítě, vadná elektroinstalace, údery blesku a obnovení napájení po výpadku proudu.

<b>Přetížení sítě</b>

K přetížení může dojít, když síť odebírá více energie, než pro kterou byla navržena. Nejčastěji v samostatném bytě nebo soukromém domě tato situace vzniká kvůli zneužívání prodlužovacích kabelů a rozbočovačů a připojení příliš mnoha elektrických spotřebičů k jedné zásuvce.

V měřítku bytových domů nebo celých čtvrtí může být příčinou přepětí také současná aktivace výkonných elektrických spotřebičů – jako jsou topidla, ohřívače vody, klimatizace, elektrická kamna a pece. To vede k poklesu aktuálních parametrů v síti. Při vypnutí výkonných elektrických spotřebičů dochází k prudkému skoku.

Vybavení trafostanic je dimenzováno na určité maximální hodnoty výkonu. Většina dnes fungujících rozvoden byla navržena podle starých norem a nejsou navrženy pro moderní zátěže, takže k takovým situacím dochází poměrně často.

Dalším zdrojem problémů může být nedaleké průmyslové, velké komerční nebo veřejné zařízení napojené na sousední napájecí vedení. Náběhové proudy, ke kterým dochází při zapnutí elektromotorů – například čerpadel nebo ventilačních systémů – vedou k poklesu napětí.

Vadné zapojení

Vadné elektrické vedení je potenciální příčinou přepětí a kolísání napětí uvnitř bytu nebo domu. Porucha je zde chápána v širokém smyslu: může se jednat buď o fyzické opotřebení (odkryté, poškozené vodiče), nebo uvolněné kontakty, přerušené vodiče, nesprávnou instalaci nebo nekvalitní materiály použité při instalaci.

Vadné elektrické vedení není vždy snadné si všimnout, zvláště pokud je skryto za zdmi.

Existují však určité známky, které alespoň pomohou určit přítomnost fyzického poškození elektroinstalace. Patří mezi ně například stopy vypálení na zásuvkách; zápach spáleniny vycházející z vodičů nebo zásuvek; bzučivý zvuk a časté vypínání jističů.

Pokud si všimnete těchto příznaků, okamžitě odpojte všechny elektrické spotřebiče a pokud je to možné, vypněte napájení. K vyřešení problému zavolejte profesionálního elektrikáře.

Úder blesku

Blesk velmi zřídka poškodí přímo elektrické spotřebiče. Může však způsobit značné škody tím, že způsobí náhlý pokles napětí.
K problému obvykle dochází v důsledku přímého úderu blesku do elektrického vedení. To způsobí obrovský nárůst napětí, který lze měřit v kilovoltech.

Takové přepětí zaručeně poškodí všechna zařízení zapojená do zásuvek. Doba trvání pulsu je v těchto případech pouze několik milisekund a většina ochranných zařízení jednoduše nestihne pracovat. Během bouřky proto nezapomeňte odpojit všechny elektrické spotřebiče.

Podobný náraz, i když v menším měřítku, může způsobit přetržený drát trolejbusu nebo tramvaje, který spadne na elektrické vedení. V tomto případě bude přepětí v síti několik set voltů. To stačí k vyhoření všech elektrických spotřebičů v domě nejblíže místu nehody.

Výpadky proudu

K výpadkům proudu obvykle dochází v důsledku rozsáhlých havárií v elektrické síti. Přestože nedostatek elektřiny sám o sobě zpravidla nezpůsobuje vážné problémy, obnovení spojení často ano, protože je často doprovázeno náhlým přepětím. V důsledku toho mohou být poškozena všechna nechráněná zařízení připojená k síti.

Jak můžete zabránit přepětí?

Úplně se chránit před výkyvy napětí v síti nelze, ale v některých případech můžete snížit riziko jejich vzniku nebo minimálně riziko poškození elektrických spotřebičů.

Riziko přepětí můžete snížit tím, že zajistíte, aby vaše elektrické spotřebiče nepřetěžovaly síť. Energeticky náročné spotřebiče, jako jsou klimatizace nebo ohřívače vody, by měly být zapojeny do vlastní vyhrazené zásuvky a vaše elektroinstalace by měla odpovídat moderním standardům.

Přestože se často nelze vyhnout vnějším příčinám přepětí, je stále možné minimalizovat potenciální škody – například vypnutím všech elektrických spotřebičů během silné bouřky.

Kromě toho můžete použít ochranná zařízení, která blokují nadměrné napětí.

Patří mezi ně zařízení omezující přepětí, stabilizátory napětí, zdroje nepřerušitelného napájení s funkcí stabilizace napětí. Některá zařízení mohou kombinovat několik těchto funkcí.

Jak vybrat správné ochranné pomůcky?

Protože jsou bezpečnostní zařízení navržena pro různé účely, měli byste nejprve určit povahu a frekvenci problémů ve vaší síti.

Pokud se poklesy a přepětí vyskytují poměrně zřídka a jsou krátkodobé, pak mluvíme především o ochraně sítě před potenciálními nehodami. Chcete-li to provést, stačí nainstalovat síťová bezpečnostní zařízení, který nedovolí, aby se do sítě dostaly poklesy napětí a rázy.

Pokud se často vyskytují poklesy a rázy napětí a hodnoty aktuálních parametrů jsou nestabilní, je lepší použít stabilizátory.

Pokud kromě častých výkyvů proudu dochází k periodickým výpadkům proudu, vyplatí se pořídit nepřerušitelné zdroje napájení. Pro komplexní ochranu proti přepětí a přepětí si vyberte UPS s vestavěnou ochrannou funkcí.

I když již jedno nebo více těchto zařízení používáte, nenahrazuje to nutnost vždy dodržovat bezpečnostní pravidla: během bouřky odpojte všechny elektrické spotřebiče; používejte samostatné zásuvky pro elektrické pece, klimatizační zařízení, ohřívače vody a další spotřebiče s vysokým výkonem a vždy sledujte stav elektrických rozvodů ve vaší domácnosti.

Napěťové rázy v běžné řeči se obvykle nazývají prudká (rychlá) významná změna hodnoty napětí. Napěťový ráz se obvykle týká rychlého, významného zvýšení napětí. Nemáme právně přesnou definici pojmu „přepětí“. Právníci obvykle chápou „přepětí“ jako odchylku v kvalitě dodávané elektřiny od požadavků regulační dokumentace.

V soudní praxi zpravidla hovoříme o přepětí, které způsobilo škodu.

V regulační dokumentaci také není jasná definice „napěťového rázu“. Odvětvová regulační dokumentace rozlišuje následující odchylky parametrů napájení od normy: odchylky a kolísání napětí, přepětí.

Odchylka napětí

„Výchylka napětí“ je změna amplitudy trvající déle než 1 minutu. Existují normálně přípustné odchylky napětí a maximální dovolené odchylky napětí. V tomto případě je maximální přípustná odchylka 10 % od jmenovité hodnoty.

Kolísání napětí

„Kolísání napětí“ je změna amplitudy trvající méně než 1 minutu. Existují normálně přípustné kolísání napětí a maximální dovolené kolísání napětí. V tomto případě je maximální přípustná odchylka 10 % od jmenovité hodnoty.

Přepětí

„Přepětí“ je výrazné zvýšení amplitudy aktuálních parametrů. Za přepětí se považuje zvýšení napětí nad 242 Voltů. Přepětí může trvat méně než 1 sekundu.

Kombinací regulačních definic přepětí elektrického napětí a právního chápání tohoto pojmu lze tedy říci, že přepětí lze nazvat jak nepříliš velké, ale dlouhodobé změny hodnoty napětí, tak krátkodobé, ale významné excesy. tohoto parametru. Ten lze také nazvat „impulzní skoky“.

Z fyzikálního hlediska je důležitý celkový přebytek energie působící na zařízení – proudové spotřebiče. Právě tato energie způsobená přepětím v síti způsobuje poškození připojených elektrických spotřebičů.

Příčiny napěťových rázů

Pro vznik napěťových rázů v elektrických sítích existuje dostatečné množství objektivních i subjektivních důvodů přírodního, havarijního i člověkem způsobeného charakteru. Níže se pokusíme uvést ty hlavní.

1. Současné odstavení výkonných domácích spotřebičů

Důvod skokového skoku současných parametrů leží u nás doma. Dnešní moderní domácnost je velmi přesycena výkonnými elektrospotřebiči. V domech se starou elektroinstalací je to velmi nebezpečné. Ale i v nových domech se často stává, že zátěž nelze dimenzovat na použití velmi výkonných spotřebičů z důvodu napojení celého nového domu na „staré elektrické sítě“. V praxi se často stává následující. V domě se zapne několik výkonných elektrických spotřebičů, což vede k poklesu aktuálních parametrů v síti. Když se náhle vypne výkonný spotřebič nebo několik výkonných elektrických spotřebičů, dojde k prudkému skoku.

2. Nestabilita provozu trafostanice

Většina transformoven zajišťujících napájení distribučních a dopravních sítí byla postavena již poměrně dávno. Zařízení instalovaná v těchto rozvodnách dnes vykazuje značné opotřebení. Navíc mnoho rozvoden pracuje pod velkým zatížením kvůli zvyšující se spotřebě elektřiny. V důsledku toho dochází v rozvodnách k poruchám zařízení, které vedou k přepětí.

3. Nehody v elektrických přenosových sítích

Statisíce kilometrů elektrického vedení obklopují všechna města a obce naší země. Každý dům a každý pozemek má elektrické vedení. Abychom parafrázovali známou frázi z populárního filmu, můžeme říci, že bez elektřiny to dnes „tam nejde“, „a nejde“. Elektrické vedení postavené před desítkami let dnes nemladí. To znamená, že existuje možnost přerušení a zkratů na přenosových vedeních. Takové nehody mohou vyvolat velké přepětí elektrického napětí.

4. Prolomení „nuly“

Toto je možná nejběžnější a nejnebezpečnější typ nehody způsobující velmi velké přepětí. Každý rok utrpí tisíce lidí škody kvůli primitivnímu „nulovému zlomu“. Pokud se „nula“ rozbije, může se na „nulovém“ kontaktu objevit napětí ve všech zásuvkách v domě. To způsobí spálení všech elektrických spotřebičů zapojených do zásuvky. V tomto případě vyhoří i zařízení „vypnutá“ pomocí dálkového ovládání. Důvod je triviální – oslabení „nulového“ kontaktu v obecném rozvaděči domu. Navíc, pokud kontakt není konstantní, objeví se a pak zmizí, pak dochází k velmi silným skokům.

5. Slabé uzemnění

Uzemnění elektrických zařízení hraje důležitou roli při zajištění bezpečného používání zařízení. Při poškození izolace elektrických zařízení dochází často k přenosu napětí do těla zařízení. V tomto případě hraje roli „uzemnění“ odvádění tohoto nouzového proudu. Pokud se kvalita uzemnění zhorší, výrazně se zvyšuje pravděpodobnost přepětí v aktuálních parametrech.

6. Významné přetížení sítě

Elektrická zařízení namontovaná na elektrických stanicích jsou dimenzována na konkrétní maximální hodnotu výkonu připojené zátěže. V současné době dochází k velmi velkému nárůstu spotřeby elektrické energie v našich domácnostech. Prvním důvodem je zde výstavba nových velkých budov na místě starých malých domků. Místo 10 bytů získáte 100 bytů v jedné velké budově. Druhým důvodem je nárůst počtu používaných výkonných elektrospotřebičů. Podívejte se na fasádu moderního bytového domu, je na ní 200 dělených systémů. A to je dalších 400 kW výkonu. Plus 100 mikrovlnných trub, plus 100 elektrických ohřívačů, plus 100 praček, plus 100 elektrických ohřívačů vody, akumuluje se velmi velký celkový výkon domu. Současně dochází k významnému přetížení rozvoden a přepětí v této části města jsou nevyhnutelné.

7. Špatná kvalita instalace a materiálů elektrických domovních rozvodů

Pokud něco nefunguje v elektrickém obvodu, musíte hledat špatný kontakt. Toto je první pravidlo elektrikářů. Špatný kontakt v zásuvce nebo elektrické zásuvce může nastat kvůli špatné instalaci těchto zařízení nebo kvůli použití levných slitin pro kontaktní desky těchto zařízení. Špatný kontakt způsobuje jiskření. A jiskření je epicentrem rázů elektrického napětí a silného impulzního šumu. Aby nedošlo k přepětí, bylo by dobré zásuvky vůbec nepoužívat, ale to se nestává. To znamená, že každé zapnutí nebo vypnutí výkonného elektrického zařízení je novým nárůstem napětí v síti.

8. Připojení průmyslových zařízení na přilehlou přenosovou síť

V blízkosti velkých průmyslových zařízení jsou pozorovány velké a systematické přepětí v síti. Zapnutím výkonného elektromotoru vznikají velké startovací proudy. Tyto proudy se mohou „vrátit“ do elektrické sítě v podobě velké jalové zátěže. A ačkoliv na takové zařízení musí být instalovány speciální spouštěče a přídavné přepěťové ochrany, nelze se generování elektrických přepětí vyhnout. A nemusíte bydlet hned vedle velkého hutního závodu, abyste zažili nepříjemná elektrická překvapení. Pro vytvoření dobrého přepětí bude stačit blízkost čerpací stanice, výkonné ventilační zařízení, autodílna nebo velký supermarket.

9. „Třpytivý efekt“

Napěťové rázy mohou být systematické. Možným důvodem takových přepětí může být nesprávná činnost ovládacích zařízení v elektrických spotřebičích. Regulátory elektrických spotřebičů musí zapínat a vypínat zařízení nebo jeho část pro ovládání určitých parametrů. Příkladem nejjednoduššího regulátoru je regulátor teploty topného zařízení nebo elektrické žehličky. Po dosažení požadované teploty prvku by se zařízení mělo vypnout. Často se stává, že regulátor pracuje velmi často, což vede k opotřebení kontaktů spínacího zařízení. Opotřebované kontakty začnou generovat proudové rázy. V tomto případě můžete vidět periodické skoky na grafu napětí.

10. Blesk udeří do přenosových vedení

Nejpozoruhodnějším a nejmocnějším důvodem, který generuje gigantická přepětí a přepětí, je úder blesku do elektrického vedení. Myslím, že každý viděl elektrické vedení a kovové sloupy přenosu blesku. Je třeba říci, že historie vzniku elektrických spotřebičů je úzce spjata s bleskem. První experimenty ve využití elektřiny byly prováděny s energií blesku. Moderní systémy přenosu energie mají ochranu před bleskem, nelze se však zcela vyhnout výskytu velkých pulzů v síti. Silné výboje blesku generují velká přepětí, která se šíří po přenosovém vedení a mohou se dostat až ke konečnému spotřebiteli. A přestože impuls z úderu blesku trvá setiny či tisíciny vteřiny, tato zběsilá energie tisíců voltů stačí k tomu, aby způsobila velké škody na elektrickém zařízení.

11. Vysoké napětí z tramvajových a trolejbusových trolejí

K situaci, kdy dojde k přerušení elektrického vedení kontaktní tramvaje nebo trolejbusu, dochází ve městě několikrát do měsíce. Příčinou může být silný poryv větru nebo stavební práce nebo pád stromu na přenosové vedení. V tomto případě se jeden z drátů trolejového vedení může zachytit nebo úplně spadnout na vedení běžných elektrických vedení. V tomto případě lze v síti pozorovat napěťové rázy v řádu stovek voltů. Jsou případy, kdy taková havárie vede k vyhoření všech elektrospotřebičů ve více domech poblíž havárie. Navíc, pokud nedojde k ochrannému vypnutí, přepětí může způsobit dokonce požár zařízení.

12. Provádění svářečských prací

Provádění svářečských prací elektrickým svařováním vždy vede k velkým napěťovým rázům v celé síti. A pokud je tento jev ve městě vzácný, pak se ve vesnicích a městech vyskytuje se záviděníhodnou pravidelností. Někdo svařuje plot, někdo vyhazuje lednici, která vyhořela kvůli velkému přepětí. V tomto případě jsou svařovací stroje často připojeny přímo ke vstupu drátů do domu, to znamená, že obcházejí všechny ochrany. Každý svařovací oblouk v tomto případě generuje velký skok v aktuálních parametrech v síti.

Můžeme tedy rozlišit několik skupin důvodů pro generování přepětí:

• Napěťové rázy vznikají v důsledku nekvalitního vybavení a instalace elektrických zařízení a elektrických rozvodů;
• Napěťové rázy se objevují v důsledku zapnutí nebo vypnutí výkonného zařízení nebo výkonných elektrických spotřebičů;
• přepětí jsou způsobeny přírodními faktory, údery blesku, silným větrem, povodněmi;
• přepětí je způsobeno porušením pravidel pro provoz zařízení a zařízení nebo nedostatečným množstvím provedených preventivních prací;
• přepětí elektrického napětí je způsobeno poruchami během stavebních a svářečských prací;
• K přepětí došlo v důsledku nehod způsobených člověkem.

Jak se vypořádat s přepětím v síti

Význam ochrany elektrické sítě a zařízení na elektrické síti před účinky velkých přepětí nelze přeceňovat. Ochrana proti napěťovým rázům v elektrické síti může být založena na použití speciálních zařízení pro ochranu před napěťovými rázy, síťových filtrů. K ochraně sítě a spotřebitelů před přepětím lze také použít stabilizátory napětí s vestavěnou přepěťovou ochranou. Zařízení přepěťové ochrany lze namontovat do elektrických rozvaděčů nebo zapojit přímo do zásuvky. Samostatným způsobem ochrany proti přepětí je použití přepěťové ochrany namontované uvnitř elektrického spotřebiče.

Jak ochránit svůj domov před přepětím, viz sekce Přepěťová ochrana a Stabilizátory napětí.

Přečtěte si také související

• Ochrana budov a elektrických sítí před bleskem
• Regulátory napětí
• Hlavní věc ve výživě je stabilita
• Síťová přepěťová a přepěťová ochrana
• Galvanické oddělení, principy a cíle
• Programovatelné pokojové termostaty
• Stabilizátor napětí pro klimatizaci a split systém
• Jaký stabilizátor pro topný kotel si mám vybrat?
• TEPLOCOM Space Technology – vesmírná technologie ve vašich rukou!
• Relé nebo triaky v elektrických topných kotlích na bázi topných těles
• Stabilizátor napětí TEPLOCOM pro plynové kotle
• Multifunkční napěťové relé ALBATROS RNT-63A
• Ochrana proti úniku vody
• Recenze stabilizátorů napětí 220 V od BASTION
• Proč jsou levné čínské stabilizátory síťového napětí nebezpečné?