Sbalzi di tensione e altri problemi elettrici non sono rari. Possono portare al guasto di apparecchiature costose e persino minacciare la vita e la salute delle persone. Per prevenire tali conseguenze, esistono sul mercato vari dispositivi di protezione della rete elettrica, che vengono utilizzati a seconda della natura del malfunzionamento.
In questo articolo imparerai: cosa sono le cadute di tensione e quali sono le loro cause; Quali dispositivi di protezione della rete esistono e in quali casi vengono utilizzati.
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Parametri elettrici ammessi
In Russia e nello spazio post-sovietico, la tensione standard è di 220 volt (per i normali consumatori di elettricità).Allo stesso tempo, in realtà, la tensione oscilla entro certi limiti da un determinato valore nominale. L'ampiezza consentita della deviazione dalla norma è stabilita dalle norme e dagli atti che regolano la fornitura di questo servizio al consumatore. A 220V, il valore minimo consentito è 198V e il massimo è 242V.
Gli ingorghi o le macchine salveranno?
Per molto tempo nelle case sono state utilizzate le "spine": fusibili che proteggono dalle sovratensioni. Sono stati sostituiti da macchine automatiche moderne e più convenienti (interruttori automatici). Oggi, nella maggior parte degli appartamenti, questi sono l'unico mezzo di protezione contro i problemi di rete.
Spine e interruttori automatici consentono di proteggersi da cortocircuiti, surriscaldamento dei cavi e incendi durante il sovraccarico. Tuttavia, un potente impulso elettrico può avere il tempo di passare attraverso la macchina e disabilitare l'apparecchiatura. Ciò accade, ad esempio, a seguito di un fulmine. Cioè, le spine convenzionali non possono fornire una protezione completa contro le sovratensioni.
Le principali cause degli sbalzi di tensione nella rete
Gli sbalzi di tensione possono differire nell'entità della deviazione dalla norma, nella loro durata e nella dinamica di aumento / diminuzione, a seconda dei motivi del loro verificarsi:
- Carico elevato sulla rete. Il collegamento simultaneo di un gran numero di apparecchi elettrici con alimentazione di rete insufficiente porta all'instabilità della tensione. Ciò può essere evidente, ad esempio, come lo sfarfallio delle lampadine o lo spegnimento improvviso degli apparecchi elettrici. Questo fenomeno è comune, soprattutto la sera;
- Consumatore potente della porta accanto. Succede se ci sono strutture industriali, centri commerciali, edifici per uffici con un potente sistema di ventilazione nelle vicinanze e così via.
- Rottura del filo neutro. Il filo neutro equalizza la tensione ai consumatori di elettricità. Quando si rompe (combustione, ossidazione), alcuni consumatori riceveranno una tensione maggiore (e altri sottovalutata), che molto probabilmente porterà al guasto dell'ingegneria elettrica non protetta.
- Errori di connessione. Ad esempio, se i fili del neutro e della fase sono stati confusi;
- Cablaggio difettoso. I guasti si verificano a causa del cablaggio usurato, dell'uso di materiali di bassa qualità e di lavori di installazione eseguiti in modo improprio.
- Fulmine. I fulmini sulle linee elettriche possono causare picchi di tensione rapidi di migliaia di volt. Rappresenta un pericolo particolare, poiché i mezzi di protezione non hanno sempre il tempo di lavorare.
Possibili conseguenze di sbalzi di tensione
I produttori di apparecchiature elettriche tengono conto della natura instabile della tensione e della possibilità di picchi e cadute. Ad esempio, un dispositivo con una tensione nominale di 220 volt può funzionare a 200 V e resistere a picchi fino a 240 V. Allo stesso tempo, il funzionamento regolare dell'apparecchiatura con grandi deviazioni dalla norma ne riduce la durata. Forti sovratensioni possono danneggiare le apparecchiature e persino causare danni alla proprietà e alla salute, ad esempio provocando un incendio.
Riferimento. I guasti agli elettrodomestici a seguito di sbalzi di tensione non sono coperti da contratti di garanzia, ovvero l'onere delle spese di riparazione e sostituzione ricade sul proprietario, il che può essere un duro colpo per il bilancio familiare. In alcuni casi è possibile citare in giudizio il fornitore di energia elettrica, ma questo è lungo, difficile e costoso e non garantisce il successo.È più facile prevedere la protezione della tua casa da tali problemi.
Modi per la protezione contro gli sbalzi di tensione
A seconda delle caratteristiche della sovratensione e della natura del suo verificarsi, vengono utilizzati vari dispositivi di protezione. Consideriamo i principali:
Filtro di rete
Una soluzione semplice ed economica per la protezione di apparecchiature a bassa potenza. Solitamente si tratta di una prolunga o di un monoblocco con spina, presa (o prese) e interruttore con indicazione dell'alimentazione. I limitatori di sovratensione dovrebbero essere distinti dalle normali prolunghe, che non hanno protezione, ma hanno un aspetto molto simile. Protegge da sovratensioni fino a 400 - 500 volt e la corrente di carico non può superare i 5 - 15 A.
Riferimento. Dal punto di vista tecnico, il limitatore di sovratensione è un semplice sistema di diversi condensatori e induttori. Allo stesso tempo, gli alimentatori della maggior parte degli elettrodomestici moderni incorporano già circuiti che svolgono una funzione simile. Cioè, in pratica, i filtri di rete spesso agiscono come una semplice prolunga con protezione aggiuntiva contro le sovratensioni nella rete.
Relè di protezione RKN e UZM
Il dispositivo interrompe l'alimentazione se la tensione è fuori range. Dopo che la tensione è tornata ai limiti impostati, l'alimentazione viene ripristinata (automaticamente o manualmente, a seconda del modello). Il dispositivo è collegato dopo la macchina di input.
I principali vantaggi di RKN e UZM:
- Velocità di risposta in pochi millisecondi;
- Resiste a carichi da 25 a 60 A;
- Dimensioni ridotte e facile installazione;
- gamme sufficienti di tensione massima e minima;
- Visualizzazione degli indicatori di corrente elettrica in tempo reale;
Il dispositivo è efficace per la protezione contro un'interruzione del filo neutro e sbalzi di tensione moderati. Tuttavia, i relè non possono fornire una tensione stabile e proteggere da un'impennata causata da un fulmine.
Rilascio di minima tensione (PMM)
Il dispositivo protegge da alta e bassa tensione. Efficace in caso di rottura del filo neutro e squilibrio di fase in una rete trifase, ma non protegge dagli impulsi di alta tensione.
Il dispositivo si differenzia per le dimensioni ridotte, la semplicità di installazione e il prezzo ragionevole.
Nota. Il PMM non è dotato di una funzione di accensione automatica, che potrebbe causare il deterioramento degli alimenti nel frigorifero, l'arresto del riscaldamento dell'ambiente in inverno e problemi simili.
Stabilizzatori
I dispositivi vengono utilizzati per "ammorbidire" la fornitura di elettricità nelle reti soggette a un funzionamento instabile. Efficace in caso di caduta di tensione, ma potrebbe non essere in grado di far fronte all'alta tensione.
I vantaggi del dispositivo includono: lunga durata; risposta veloce; mantenendo la tensione a un livello stabile. Lo svantaggio principale degli stabilizzatori è il prezzo elevato.
Dispositivi di protezione contro le sovratensioni (SPD)
Sono usati per proteggere da sbalzi di tensione veloci e potenti, solitamente causati da fulmini nelle linee elettriche. Esistono due tipi di tali dispositivi:
- Valvola e parascintille. Sono installati in reti ad alta tensione. In caso di sovratensione impulsiva nel dispositivo, si verifica una rottura del traferro, la fase si chiude a massa, la scarica va a terra;
- Limitatori di sovratensione (OPN). A differenza degli scaricatori, sono di piccole dimensioni e vengono utilizzati nelle abitazioni private. All'interno è installato un varistore. A una tensione normale, la corrente non lo attraversa, ma in caso di salto si verifica un aumento della corrente, che consente di ridurre la tensione a un valore normale.
Sensore di sovratensione (TPN)
Viene utilizzato insieme a RCD (dispositivo di corrente residua) o macchina differenziale. DPN determina l'eccesso della norma di tensione stabilita, dopo di che l'RCD apre il circuito.
Conclusione
I mezzi più comuni di protezione contro le sovratensioni: macchine automatiche e spine, non sono efficaci in tutti i casi. In particolare, non possono far fronte a forti sbalzi di tensione, che mettono in pericolo la sicurezza dell'ingegneria elettrica e dell'intera casa nel suo insieme. Il mercato offre una varietà di dispositivi di protezione dell'alimentazione, utilizzati a seconda della natura delle cadute di tensione e delle ragioni del loro verificarsi. Resta ai consumatori di elettricità scegliere i dispositivi necessari e installarli correttamente.
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