Cómo proteger el apartamento contra sobretensiones

Las bombillas se queman debido a las sobretensiones, los electrodomésticos fallan e incluso puede ocurrir una situación de emergencia en el cableado de los apartamentos. Se observa un aumento de voltaje durante el desequilibrio de fase y otros problemas en la línea. Averigüemos cómo puede proteger el equipo eléctrico de un apartamento contra sobretensiones.

Razones

Entonces, ¿por qué razones es el exceso de voltaje en la red?

1. Desequilibrio de fase.

2. Sobretensiones o las llamadas subidas de tensión.

3. Fluctuaciones causadas por la diferencia de carga en diferentes momentos del día o temporada.

Vale la pena señalar que GOST 29322-2014 dice: "el voltaje de suministro no debe diferir del voltaje nominal del sistema en más de ± 10%", que para 220V se encuentra en el rango de 198-242V.

Desequilibrio de fase

Ocurre como resultado de la quema completa del conductor cero en la entrada a la casa, departamento o del TP, o un fuerte deterioro de su contacto. Además, todos los consumidores monofásicos, que en la mayoría de los casos son apartamentos, se conectan en serie a Ulinear.

Luego, el voltaje entre ellos se distribuye de acuerdo con la ley de Ohm, donde la resistencia R es la resistencia reducida de la carga conectada en los apartamentos. En términos simples, cuando se conectan pequeños dispositivos y tienen poca potencia, el voltaje será alto y donde se conectan los calentadores potentes, bajo.

Por cierto, cuando se quema cero en la entrada, es característico un fenómeno como "dos fases en sockets".

Surge Surge

A menudo surgen como resultado de apagar la energía de los electrodomésticos o su grupo. Los trabajos de soldadura también pertenecen a la misma razón, la mayoría de las veces esto ocurre en el sector privado, cuando algún ama de casa una vez más decide "soldar" una puerta o una cerca.

Además, pueden producirse sobretensiones en la red de suministro de energía debido a un contacto deficiente en la línea eléctrica aérea (VLEP),

Debido a las condiciones climáticas, como el viento, la tormenta de nieve, la lluvia, la tormenta eléctrica, el voltaje también puede "saltar". Esto se debe a su efecto en VLEP.

Fluctuaciones estacionales o diarias

En diferentes momentos del día, se producen fluctuaciones de voltaje debido al hecho de que la carga cambia, por ejemplo, en la noche, cuando las personas llegan a casa del trabajo, encienden estufas eléctricas, calentadores y otros aparatos eléctricos, la corriente aumenta y el voltaje cae como resultado, y en la noche cuando todos están durmiendo y la carga disminuye: la tensión puede, por el contrario, aumentarse.

En verano, el voltaje también puede aumentar, porque las calderas eléctricas y otros equipos están apagados. Aunque en las ciudades de verano hay caídas de voltaje debido al hecho de que los acondicionadores de aire comienzan a funcionar en todas partes.

En términos simples, las fluctuaciones de voltaje se deben al hecho de que la subestación tiene la capacidad de ajustar el voltaje, ya sea cambiando los cables a las derivaciones de los devanados, o usando sistemas especiales. Entonces, para proporcionar un nivel de voltaje promedio bajo una determinada carga, se establece un cierto valor. Como resultado, cuando la carga es grande (puede hundirse y cuando la carga es pequeña), por el contrario, aumenta.

Las consecuencias

Como resultado de altos voltajes prolongados, se libera alta potencia en los dispositivos de calentamiento, lo que reduce la vida útil. Con excesos significativos, los semiconductores y otros componentes electrónicos de los electrodomésticos (diodos, transistores y condensadores de filtro de entrada) pueden fallar.

Las consecuencias de las sobretensiones son esencialmente las mismas, pero la amplitud de los pulsos en este caso puede alcanzar varios kilovoltios.

Es probable que haya diferentes desarrollos:

• Fusibles fundidos de electrodomésticos;

• Fallo de los componentes del circuito;

• Disparo de disyuntores;

• En los casos más negativos, los incendios son posibles.

Métodos de protección

Para proteger el departamento de sobrevoltaje, se usan estabilizadores que normalizan el voltaje a un nivel normal, o apagan la energía en parámetros críticos de la red.

En este sentido, se pueden distinguir dos tipos de dispositivos:

• Regulación (estabilizadores o LATR manuales);

• Conmutación (ILV, LV, USM, etc.).

Consideremos sus características por separado.

Relé de tensión

Bajo el nombre de "relé de voltaje" en el mercado moderno hay muchos dispositivos, que van desde los "sin nombre" de China, que terminan en los modelos populares y reconocidos, por lo que podemos distinguir lo siguiente:

Principio de funcionamiento:

• Hay un relé incorporado para desconectar el circuito;

• Monitorea el voltaje en la red;

• Puede establecer el límite superior e inferior de los voltajes de suministro permitidos;

• Cuando el voltaje en la red eléctrica se vuelve más o menos que los límites establecidos, el relé se apagará y el circuito protegido se desactivará. Puede ser un electrodoméstico separado o todo el apartamento;

• No ahorra contra sobretensiones;

• Protege solo de sobre o bajo voltaje.

Dependiendo del modelo, el dispositivo puede funcionar como un relé:

• Máximo

• Mínimo;

• El voltaje máximo y mínimo.

Esta funcionalidad le permite proporcionar protección solo contra alto o bajo voltaje, lo que reducirá la cantidad de fallas o paradas de la instalación eléctrica. En algunos casos, los valores más bajos de la red de suministro son aceptables para la operación y, en algunos casos, viceversa (por ejemplo, al motor eléctrico no le gusta el bajo voltaje: el par disminuye significativamente y la corriente aumenta).

Por ejecución hay:

• Para la instalación en un riel DIN en un panel eléctrico;

• Para conectarse a una toma de corriente (relés de salida).

Por el número de fases: monofásico y trifásico. Al ensamblar una centralita trifásica, también puede usar tres relés de voltaje monofásicos.

Ambas versiones son igualmente buenas: puede asegurar un dispositivo separado con un relé de enchufe, por ejemplo, instalando un dispositivo para proteger el refrigerador, o un grupo de dispositivos, por ejemplo, una computadora conectada a través de un cable de extensión.

Considere algunos modelos populares para montar en un riel DIN:

RN-106 o RN-104 - los modelos difieren solo en la corriente nominal: 63 y 40 A, respectivamente. El rango de regulación de respuesta para Umin (voltaje mínimo) es de 160 a 210 V, y para Umax es de 230 a 280V. También puede establecer el tiempo después del cual se realizará el reinicio automático (también llamado reconexión automática o retraso de encendido): de 5 a 900 s. El dispositivo tiene controles de ajuste convenientes e intuitivos.

El diagrama de cableado es bastante estándar para dispositivos similares.

RN-111M y RN-113M - Este es un relé de voltaje del mismo fabricante, pero más le permite usarlo en una gama más amplia de tareas, para limitar solo el voltaje máximo o mínimo, o ambos umbrales. Lo principal de los modelos 111 y 113 es la corriente nominal de 16 y 32A, respectivamente, así como el RN-113M toma 1 modelo en el escudo de más de 111M. Las características restantes de él, como otros dispositivos de este tipo, son similares.

Tenga en cuenta que el dispositivo tiene un circuito de suministro de energía separado del circuito ejecutivo, y un relé con un contacto normalmente cerrado está instalado en la salida, lo que también permite la implementación de una mayor cantidad de circuitos de automatización de protección.

Usando el RN-113M como ejemplo, el diagrama de conexión se puede realizar en dos versiones, dependiendo de la función realizada (limitando los niveles de voltaje superior, inferior o ambos). Para RN-111M, lo mismo.

Tenga en cuenta que el relé de voltaje debe instalarse en el circuito protegido por un disyuntor (en el diagrama QF), ya que la gran mayoría de los modelos no tienen una función de protección contra sobrecarga.

Para aumentar la potencia que conmuta el relé, use un arrancador de contacto, conectando su bobina en lugar de la carga, y la carga misma a los contactos de potencia del KM.

Ver también: Diagramas de conexión de relés de tensión en redes monofásicas y trifásicas.

SPD y SPE

Dispositivo de protección contra sobretensiones (SPD) Se utiliza para proteger no de alto voltaje, sino de sobretensiones de alto voltaje (impulsos). Son dispositivos que, cuando se produce una sobretensión de varios kilovoltios, descargan la energía del pulso al suelo.

Un ejemplo de tal dispositivo es el supresor de sobretensiones SPE. Dentro del cual se instala un varistor.

Como ya se mencionó, el dispositivo está conectado entre la fase y el conductor de protección. En caso de uso Sistemas TN-C (sin conexión a tierra): instalación entre fase y cero después de que se permite la máquina.

La principal desventaja de estos dispositivos es que son desechables condicionalmente. Si la energía del pulso de alto voltaje fue mayor que la que el varistor en la SPE puede disipar, entonces fallará.

Pero tenga en cuenta que la instalación de dispositivos como SPD debe realizarse solo después de consultar con un electricista experimentado. Dado que el dispositivo en sí puede ser peligroso si está instalado, por ejemplo, hasta un disyuntor, la corriente de cortocircuito será muy alta en caso de una falla del SPD, y solo el disyuntor más cercano puede desconectar el circuito, y será muy malo si este último ya está en el KTP . Además, no hay que olvidar que el SPD también puede funcionar debido al envejecimiento natural.

Ultrasonido

Quiero decir una palabra separada sobre dispositivos como UZM-50Ts y sus homólogos fabricados por MEANDR ECM, este es un dispositivo combinado, proporciona las funciones de un relé de voltaje y protección contra pulsos de alto voltaje, y un medidor de voltios-amperios. Al mismo tiempo, el fabricante recomienda usarlo junto con un SPD completo. Esto se debe a la baja potencia del varistor. Las especificaciones se enumeran a continuación:

Además de los controles (dos botones), en el cuerpo del dispositivo hay un indicador de tres dígitos, que muestra la configuración durante el ajuste, el estado y el voltaje, la corriente o el consumo de energía.

El diagrama de conexión es bastante simple, se da a continuación.

Estabilizador

Y, por último, para garantizar un voltaje estable en la red doméstica, así como la protección contra sobretensiones, estabilizadores de voltaje. Ellos son:

• relé

• electrónica

• electromecánico

• ferrorresonancia;

• inversor

La opción más barata es el relé, y la más cara es el inversor. Vale la pena señalar que los dispositivos de ferrorresonancia actualmente se usan raramente. Fueron utilizados en la época soviética para alimentar televisores. Uno de los fabricantes populares es el RESANTA nacional, un ejemplo de los productos que puede ver a continuación.

Los estabilizadores de relé, electrónicos y electromecánicos se construyen sobre la base de un autotransformador, solo difiere la forma de cambiar los grifos de sus bobinados. El cambio se puede hacer usando:

• retransmitir

• servoaccionamiento y cepillo móvil (electromecánico);

• triacs (electrónicos)

En más detalle, examinamos su principio de funcionamiento y tipos en el artículo: Estabilizadores de tensión de red 220V

En resumen, el estabilizador de voltaje de red es un dispositivo que mantiene el mismo valor del voltaje de salida cuando el voltaje de entrada cambia, dentro de los límites establecidos por el diseño. El ajuste se realiza sin problemas (dispositivos servoaccionados) y en un paso dado (relé o electrónico).

Por alimentación, estos dispositivos son de baja potencia, a 500 vatios, para alimentar dispositivos individuales y capaces de proteger todo el apartamento, con una capacidad de más de 10 kW. Por el número de fases: monofásico y trifásico. En la foto de abajo puede observar el modelo trifásico "RESANTA ASN-15000/3-EM", con una potencia de 15 kW.

Conclusión

Los visitantes a menudo preguntan "¿cuál es el mejor estabilizador o relé de voltaje?". Esta pregunta no puede responderse sin ambigüedades, ya que estos son dispositivos diferentes. Pero si instala un relé de voltaje frente al estabilizador, proteja no solo la red eléctrica de su hogar, sino también el costoso estabilizador en sí. Mientras que para la protección de aparatos eléctricos individuales, es posible usar estabilizadores y relés de voltaje de enchufe, y estos dispositivos están emparejados.