A proteção contra sobretensão é uma função da fonte de alimentação que desliga o equipamento quando a tensão excede um parâmetro especificado. As sobretensões podem ocorrer na própria fonte ou nas redes de distribuição e duram apenas alguns milissegundos, mas até mesmo uma manifestação de curto prazo de efeitos eletromagnéticos em eletrodomésticos é fatal, especialmente para equipamentos eletrônicos contendo componentes semicondutores.
As causas de emergências na rede elétrica doméstica
Os principais fatores de sobrecargas na rede de 220 e 380 volts:
- descargas atmosféricas, raios - os fenômenos de maior energia na Terra;
- operação inadequada do equipamento e baixo nível de qualificação do pessoal da rede elétrica;
- violação de regulamentos de segurança durante a operação de instalações elétricas, como resultado do qual o consumidor não terá 220 V, mas 380 V ou menos de 110 V;
- faísca de eletricidade estática;
- quebra de fio aberto;
- tensão de surto devido a uma tempestade na linha de energia;
- diferenças na corrente na rede devido à inclusão simultânea de um grande número de dispositivos e equipamentos.
As conseqüências de um surto na rede
A exposição a condições de sobretensão pode danificar completamente o equipamento elétrico, causar avarias nos dispositivos, provocar incêndios e, às vezes, até explosões. Pelo número de casos, o segundo lugar no país é ocupado por incêndios causados por sobretensões na rede, quando a corrente sobe instantaneamente para centenas de milhares de amperes, uma grande quantidade de calor é liberada na fiação ou nos dispositivos, seguida pela ignição de seu isolamento ou produtos de plástico.
Picos de energia têm um efeito prejudicial em todos os eletrodomésticos, eles só podem ser protegidos usando um dispositivo especial de proteção contra sobretensão.
Tipos de dispositivos de proteção
Para lidar com quedas de tensão de rede, existem muitos dispositivos diferentes que são fáceis de instalar por conta própria. Os produtos ajudam a proteger sua casa e seus entes queridos da forma mais eficiente possível, devido a emergências causadas por sobretensão da rede.
Existem vários tipos de dispositivos de proteção contra surtos:
- Estabilizador de tensão - controla o tamanho da tensão da rede.
- Fonte de alimentação ininterrupta (UPS) - um dispositivo para manutenção de emergência do desempenho do equipamento quando a fonte principal é desligada, feita pelo princípio de uma bateria de reserva. O no-break ainda é diferente de um sistema de fornecimento de energia autônomo, pois fornece proteção ultrarrápida, ligando o dispositivo à energia da bateria. O tempo de operação de emergência do no-break é muito curto (vários minutos), mas isso é suficiente para iniciar outra fonte ou desconectar adequadamente os dispositivos da rede elétrica.
- O disjuntor é um dispositivo elétrico com funções semelhantes a um fusível. A proteção contra sobretensão da rede dos disjuntores mais simples é fornecida por um solenóide, que é ativado por um aumento excessivo de corrente. Pequenos disjuntores são amplamente utilizados em vez de fusíveis para proteger sistemas elétricos em residências e apartamentos.
- Protetor contra surtos é um dispositivo de proteção com um circuito eletrônico integrado para proteção contra impulsos, interferência de rede de baixa e alta frequência, suavizando-os.
- O supressor de surto não linear (OPN) - um dispositivo que protege o equipamento contra sobretensões e relâmpagos é o melhor meio de proteção.
- Transformadores (step-down e step-up) - mudam a voltagem para o trabalho, quando há uma diminuição regular ou aumento na voltagem na rede, por causa da qual os dispositivos não podem funcionar com força total.
- Os disjuntores de corrente residual (RCDs) são o meio mais comum de proteger as pessoas contra o perigo de choque elétrico ao tocar dispositivos e equipamentos enquanto estiverem energizados, bem como para se proteger contra incêndios causados por correntes de fuga. Outros meios de proteção não podem executar essas funções, pois só respondem ao congestionamento da rede.
Fontes de ruído de impulso
Impulso de ruído (IP) é criado por um surto de tensão instantânea na rede elétrica com uma amplitude de mais de 4-6 mil V. Os IPs estão na forma de um único ou múltiplos (burst) de pulsos alternados. Essa é a “doença” mais comum das redes elétricas e causa danos irreparáveis aos componentes eletrônicos dos eletrodomésticos. Proteção contra IP - equipamentos de alimentação utilizando protetores contra surtos de tensão. Outros sistemas de proteção elétrica praticamente não são configurados para proteção contra IP, portanto não podem fornecê-lo.
Existem fontes de IP:
- Fontes naturais - raios próximos com redes elétricas (aéreas ou subterrâneas), o alcance de até 20 km.
- Fontes criadas pelo homem - processos de comutação durante a gestão operacional de sistemas de transmissão de energia (on / off) e situações de emergência em subestações de transformação.
De acordo com dados operacionais, os mais comuns são IP de natureza tecnogênica, o que é explicado pelo nível de deterioração das redes e uma grande carga de consumo.
Classes de segurança IP
Dependendo da potência de pulso, o equipamento para proteção contra IP é dividido em classes:
- proteção contra raios - 0 (A);
- escudo de entrada para construção I (B);
- quadros elétricos para salas - II (C);
- equipamento de acordo com GOST-III (D).
Dispositivo de proteção contra surtos (SPD)
Existem SPDs - varistores e pára-raios de vários projetos, geralmente com indicadores que sinalizam um desligamento. Os varistores têm certas desvantagens: após o disparo, eles devem resfriar, o que reduz o nível de prontidão da proteção contra raios durante os relâmpagos repetidos. Eles são montados em um trilho DIN, portanto, são fáceis de substituir, se necessário.
A proteção contra sobretensão e a confiabilidade do dispositivo dependem da eficiência do aterramento com potenciais iguais TN-S ou TN-CS, separação dos fios de proteção e 0-fios. O SPD é instalado em incrementos de 10 m sobre o cabo, o que garante a sequência calculada de operação do SPD.
Nas linhas de ar, um SPD é instalado a partir de pára-raios e insertos fusíveis, no escudo da casa comum - varistores de classe. Eu, II e nos andares - classe III. Se necessário, soquetes de proteção adicionais são equipados na forma de cabos de extensão de rede.
Dispositivo de proteção contra surtos de 220V para casa
A proteção contra sobretensão de 220 V é a tarefa que você terá que resolver: pense com a cabeça e monte sua própria proteção. Os modernos equipamentos domésticos e de informática operam com segurança de 190 a 240 V. Um surto de tensão cria conseqüências devastadoras para o equipamento quando a tensão aumenta instantaneamente várias vezes e cai drasticamente.
As causas mais comuns de sobretensão:
- desligamento simultâneo / inclusão de um grande número de dispositivos;
- dano ao fio 0;
- relâmpago em linhas de energia;
- quebra de fio por um objeto externo;
- violações do diagrama de fiação na blindagem.
A indústria produz uma grande lista de dispositivos que podem fornecer proteção confiável contra sobretensão de uma rede de 220 V, eletrodomésticos - contra danos e altos parâmetros de rede:
- Um ILV (relé de monitoração de tensão) é instalado quando quedas de tensão são uma ocorrência rara. ILV - um dispositivo que desliga o circuito elétrico quando a diferença de potencial muda e liga quando os parâmetros da rede se normalizam, deve ter sua própria potência excedendo a potência total do equipamento conectado.
- O DPN (sensor de tensão diferencial) é acionado quando a diferença de potencial muda. DPN causa um vazamento de corrente, já é detectado por outra máquina - RCD, ele também desconecta a rede.
Reguladores de tensão
Para operação normal de equipamentos elétricos, a tensão deve ser mantida na faixa de 190 V a 240 V.A proteção contra surtos ocorre quando os parâmetros permitidos são excedidos, por exemplo, causados pelo trabalho de soldagem realizado perto da casa ou pelo surgimento de uma corrente de curto-circuito na rede elétrica geral da casa. Neste caso, o estabilizador desliga instantaneamente a eletricidade. Após a estabilização da rede, o dispositivo de proteção fornece, independentemente, tensão aos dispositivos do consumidor.
Protetores contra surtos
Se o filtro não consegue lidar com a interferência, ele desliga a energia pelo fusível embutido. A proteção contra surtos é usada para redes de computadores domésticas de vários níveis. O circuito de proteção contra surtos fornece um dos métodos de proteção contra sobretensão mais fáceis, mais baratos e mais eficazes. Isso geralmente é associado a uma saída ajustável e a um circuito ou carga protegidos. Os SFs que operam com base em um transistor controlam a corrente e a tensão de saída. O dispositivo de proteção desliga o equipamento quando a tensão excede o valor ajustado.
Proteção contra surtos usando pára-raios
Trovoadas, quase-estacionárias e sobretensões de comutação afetam o desempenho de equipamentos elétricos. Os principais dispositivos de proteção são RV (pára-raios) e pára-raios (pára-raios não lineares). A confiabilidade do seu trabalho depende de:
- A escolha do número de dispositivos, seus parâmetros e localização.
- Proteção contra surtos interna do pára-raios em si, que não é protegido contra esse tipo de exposição.
- Testes sob condições normais, eles não devem romper.
Os pára-raios (varistor) consistem em um resistor e centelhador conectados em série. Este esquema de conexão altera as características em um ambiente úmido, para que elas sejam hermeticamente fechadas. Este tipo de pára-raios opera silenciosamente e não produz emissões de gases e chamas.
O fenômeno da sobretensão em nossas redes não é incomum, os sistemas de fornecimento de energia estão desatualizados, uma vez que não são projetados para o moderno padrão de vida dos consumidores. As cargas infladas de consumo de eletricidade destroem as redes gastas, em conseqüência das quais as quedas de tensão ocorrem cada vez com mais frequência.
Para resumir, deve-se dizer que os métodos de proteção contra sobretensão, é claro, são projetados para proteger contra danos causados por equipamentos de alta tensão e pessoas, mas não dão uma garantia de 100%. Durante tempestades e eventos de comutação na rede, a melhor proteção é sempre a desconexão completa de equipamentos caros da rede elétrica.
