• 07/05/2022
• Kategorie: Elektrikář

Co je to přepětí a vše o jeho ochraně: způsoby a zařízení ochrany

Co je přepětí a vše o jeho ochraně

Zda žijeme ve městě nebo ve vesnici, není důležité. V každém případě všichni používáme elektřinu. Toto osvětlení a různé domácí spotřebiče jsou navrženy tak, aby zpříjemnily náš život. V naší síti však není napětí vždy stejné, schopné udržovat stabilní provoz elektrických zařízení. Naopak, když napětí překračuje známé normy, jsou poruchy zařízení, zejména elektronické, docela možné. Z tohoto důvodu je stále důležitější ochrana proti přepětí, zejména proto, že většina moderních zařízení se vyznačuje značnou cenou a hodnotou..

Obsah

• Kolísání síťového napětí
• Metody ochrany proti přepětí

• Relé pro monitorování napětí
• Nepřerušitelné zdroje napájení
• Přepěťové ochrany

Kolísání síťového napětí

Proč tedy neustále riskujeme ztrátu vlastního majetku? Důvod je ve většině případů stejný – v současné době celostátní systém zásobování energií nedělá svou práci. Každý z nás ví, že síť musí mít napětí 220 V. Ale ve skutečnosti se napětí mění v závislosti na zatížení sítě, někdy dokonce v poměrně širokém rozsahu. To je patrné zejména ve venkovských oblastech, kde je systém dodávky energie mnohem slabší než ve městě.

K čemu se to děje? A zkuste si vzpomenout, kdy byly postaveny elektrárny a další prvky dodávky elektřiny. Vzpomínáte? No, alespoň přibližně? Nyní přemýšlejte o tom, na co přesně (pro jednotlivce) se elektrotechničtí pracovníci spoléhali, a vytvořili tak celý tento systém. Osvětlení, lednice, žehlička, TV, možná topení a jednoduchá pračka – a to je maximum!

Co máme teď? Doslova za posledních 20–30 let počet domácích spotřebičů neuvěřitelně rostl, na jedné straně výrazně zlepšoval náš život a na druhé straně konkrétně zvyšoval spotřebu energie. Starý systém tedy nevyhovuje novým požadavkům. A to se pravděpodobně v blízké budoucnosti nezmění. Vy sami dobře rozumíte, že stát nebude investovat do globální rekonstrukce. Proto se musíme ujistit, že v domě je vše v pořádku.

A teď si povíme podrobněji o úbytcích napětí. Napětí v síti se nejčastěji mění hladce a téměř všechna naše zařízení a zařízení se s takovými zátěžemi vyrovnávají, zatímco zůstávají v provozním stavu. Opravdu i ta nejcitlivější zařízení jsou navržena pro pokles napětí v rozmezí 198-242 V. Jsou však také časy, kdy napětí prudkým pulsem stoupne na mezní hodnoty a poté náhle klesá. Taková situace se nazývá nárůst napětí v síti. Existují nějaké konkrétní důvody pro takové skoky? Uvádíme nejzákladnější:

• současné zapnutí nebo vypnutí velkého množství elektrických zařízení (nejčastěji k tomu dochází tam, kde se průmyslové podniky nacházejí poblíž, spotřebovávají opravdu velké kapacity)
• přerušení nulového drátu (v tomto případě je spuštěn samotný důvod, o kterém jsme již diskutovali – staré zařízení, a to i při špatné údržbě, prostě nedokáže zvládnout zátěž a vodič nulové fáze shoří, což způsobuje zkrat)
• chyba při spojování vodičů na společném elektrickém panelu (hlavně kvůli nekompetentnosti těch, kteří se na tom podílejí, může to být buď opilý elektrikář nebo příliš sebevědomý pronajímatel)
• výboje blesku vyskytující se na elektrických vedeních, jakož i přerušení těchto vedení (například kvůli pádu stromů na nich)

A bez ohledu na příčinu nárůstu síly to prostě nemůžeme předvídat. Proto stojí za to se předem o ochranu před touto pohromou postarat.

Metody ochrany proti přepětí

Nejlepší způsob ochrany by samozřejmě byl rekonstruovat systém distribuce energie v alespoň jedné samostatné budově a přivést jej do služby kvalifikovaného elektrikáře, ale – a to je jasné každému, kdo žije v bytovém domě – tato možnost je prakticky nemožná. Nezaplatíte to všechno sám? Výměna elektrického vedení pouze ve vašem bytě nezaručuje ochranu před přepětím. Oni sami viděli, že důvody pro skoky se týkají konkrétně obecného vybavení, které by teoreticky mělo být odpovědné za státní struktury, například bytový úřad.

A co pro nás zbývá? V zásadě existuje několik zařízení různých typů akcí, které mohou velmi dobře pomoci v podmínkách nestabilního napětí. Abychom snížili nebo dokonce eliminovali pravděpodobnost poškození našeho zařízení v důsledku přepětí, jsou nyní používána následující zařízení:

• relé pro monitorování napětí
• nepřerušitelný zdroj energie
• Regulátor napětí

Zbývá si vybrat ochranu, která se nejlépe hodí přesně pro váš případ.

Relé pro monitorování napětí

Pokud jsou v domě vzácné přepětí (to znamená, že se vyskytují za okolností vyšší moci, jako je výboj blesku), může se vám hodit relé pro regulaci napětí. Okamžitě stojí za zmínku: takové relé čte pouze údaje o napětí, ale neovlivňuje jeho stabilitu. Co je to? Napěťové relé – malé zařízení, které vypíná zařízení během přepětí a zapne se poté, co se napětí vrátí do normálu. Existují různé typy tohoto zařízení, které lze rozdělit do dvou typů:

• obecná jednotka ochrany proti přepětí, namontovaná v krytu (ovládací skříňka) a chrání celý váš byt nebo dům
• zařízení pro jednotlivá zařízení, podobné prodlužovacímu kabelu s zásuvkami pro jedno nebo více připojení

Při nákupu napěťového relé byste měli správně spočítat jeho výkon – měl by být o něco větší než výkon všech spotřebitelů energie připojených k relé. Proto jsou jednotlivá relé, která jsou připojena k síti, mnohem pohodlnější, protože vše je již počítáno podle počtu vývodek.

Taková relé jsou výhodná a nejsou příliš drahá, ale bohužel nebudou chránit před dlouhodobými poklesy napětí (dlouhodobé přepětí nebo podpětí v síti). Pokud se vám nelíbí, když jsou vaše spotřebiče nebo veškerá elektřina v bytě trvale vypnutá.

Nepřerušitelné zdroje napájení

UPS je nepřerušitelný zdroj napájení (název v angličtině je UPS – nepřerušitelný zdroj napájení) – jak název napovídá, může poskytnout určitou rezervu pracovní doby pro elektrická nebo elektronická zařízení během výpadku napájení kvůli vestavěným dobíjecím bateriím. Kromě toho však některé druhy mohou stále vykonávat funkci stabilizátoru a rozdávat normální napětí.

Takže všechny nepřerušitelné zdroje napájení lze rozdělit do tří typů:

• zálohovací obvodové zařízení (Off-Line-UPS) jednoduše vypne napájení připojeného zařízení na baterii (záložní), když je napájení vypnuto
• interaktivní obvodové zařízení (Line-Interactive-UPS), kromě přepínání na záložní napájecí obvod, umožňuje díky vestavěnému stabilizátoru vyrovnat malé poklesy napětí
• zařízení s režimem dvojité konverze (On-line-UPS) neustále upravuje frekvenci a napětí dodávané na výstup

Každý typ UPS má své nevýhody. Například, Off-Line-UPS utrácí spínací energii od 4 do 12 ms, ale bezhlučný a levný. A on-line-UPS je kvůli své složitosti hlučný, zahřívá se a je velmi drahý. Ale tady je pán – pán, co se vám líbilo, pak zvolte.

Při výběru věnujte pozornost napájení UPS, výdrži baterie (výdrž baterie), výdrži baterie a možnosti jejich výměny, konfiguraci vývodů a šířce rozsahu síťového napětí, které může UPS stabilizovat. Protože většina UPS je zakoupena pro PC, jsou všechny tyto vlastnosti velmi důležité a měly by být vybrány s ohledem na technické vlastnosti vašeho počítače.

Přepěťové ochrany

Jedním z nejspolehlivějších, ale také nejdražších typů zařízení ochrany proti přepětí je síťový stabilizátor. Tato zařízení dávají výstupu normální napětí, bez ohledu na napětí v síti. To je skvělá cesta ven v situacích, kdy jsou změny napětí časté nebo dokonce konstantní..

Zbývá zjistit, které stabilizátory zvolit v různých případech. Stabilizátory se nejčastěji dělí podle principu účinku:

• relé – nejlevnější, ne moc silné, ale jejich technické vlastnosti jsou pro domácí spotřebiče docela přijatelné
• servopohony (elektromechanické), překvapivě, ale i přes vyšší cenu, tato zařízení podle některých kvalit nedosahují relé
• elektronický (tyristor nebo triak), téměř tichý, s dobrou rychlostí a ochranou proti přepětí, normální síla a přesnost, slušná trvanlivost a za přiměřenou cenu
• elektronická dvojitá konverze – tento stabilizátor má nejpotřebnější technické vlastnosti (přesnost, rychlost a ochranu před přepětím) v okamžiku nejlepší, ale také maximální ceny

Stabilizátory mohou být také jednofázové a třífázové (pro domácí použití – jednofázové), připojené k celé domácí síti nebo k samostatnému technickému zařízení, stacionární a přenosné. Při výběru stabilizátoru pro své vlastní potřeby potřebujete znát výkon zařízení, která se chystáte připojit ke stabilizátoru, a také maximální hodnoty napětí v síti. Aby nedošlo k záměně ve všech těchto datech, je nejlepší použít pomoc odborníků při výběru, kdo bude schopen zvolit nejoptimálnější variantu jak z hlediska ochranných vlastností, tak ceny.

Po analýze všech těchto informací je zcela zřejmé, že spolehlivou ochranu našeho majetku před přepětím v síti může zajistit pouze super-výkonný (a proto super-drahý) regulátor napětí. S jasným pochopením toho, co se děje v napájecí síti, si však můžete vybrat optimálnější možnosti pro zařízení nebo zařízení určená k záchraně našeho drahého zařízení před problémy s napětím. V takovém případě byste se měli obrátit na specialistu, který bude schopen identifikovat hlavní problémy v síti a již s těmito znalostmi přistoupí k výběru ochranných zařízení. Jak říkali ve starověku: můj dům je moje pevnost a obrana hranic nyní pokračuje, i když na trochu jiné úrovni.