Что такое перенапряжение в сети?

Содержание

Разновидности и классификация перенапряжений в сети

В зависимости от факторов, вызвавших повышение уровня напряжения, отклонения принято разделять на следующие виды перенапряжений:

  • Внешние перенапряжения, то есть, произошедшие в результате стороннего воздействия на энергосистему. В качестве таковых могут выступать природные и техногенные факторы. В качестве примера природного воздействия можно привести такое атмосферное явление, как разряд молнии или магнитные бури. Пример техногенного фактора – короткое замыкание с проводом трамвайной или троллейбусной контактной сети или другим сторонним источником тока.
  • Перенапряжения, вызванные внутренними процессами в энергосистеме. К таковым относятся аварии, коммутация, резкий сброс нагрузки и т.д.

Рассмотрим отдельно различные виды внешних и внутренних перенапряжений, начнем с первых.

Грозовое

Данный вид перенапряжения вызывают грозовые разряды, пришедшиеся на ЛЭП. В результате наблюдаются резкие броски напряжения в линии, при этом норма может быть превышена на порядок и более. Время длительности грозовых импульсов редко приближается к 10,0 мс. Несмотря на столь короткое время величина электрического разряда настолько высока, что подключенное к сети электрооборудование выходит из строя вне зависимости от уровня изоляции.

Что такое перенапряжение в сети?
Ресивер, сгоревший под воздействием импульсных токов

К данному виду также относятся индуктированные перенапряжения, они возникают в том случае, когда разряды молнии приходятся на землю возле ЛЭП. Это вызывает резкий рост интенсивности электромагнитных полей, и, как следствие, образование импульсных токов.

Техногенное

В большинстве случаев данный фактор связан с КЗ между сторонним источником электричества и ВЛ. Характерный пример такой аварии – обрыв контактного провода городского электротранспорта и последующее его попадание на ВЛ, осуществляющей питание жилых домов или других объектов. Результатом этого будет выход из строя электрооборудования, подключенного к сети, где произошла авария.

Существуют и другие техногенные факторы, к таковым даже можно отнести ЭМИ, вызванный ядерным взрывом.

Теперь перейдем к краткому описанию внутренних разновидностей перенапряжения.

Коммутационное

Под данным термином подразумеваются переходные процессы, вызванные резкими изменениями в режимах работы энергосистемы. Такой эффект может вызвать срабатывание коммутационных аппаратов, увеличение индуктивных нагрузок и т.д. Основные причины будут рассмотрены отдельно.

Для данного вида отклонений свойственна высокая частота импульсов напряжения, что касается амплитуды, то она может измеряться в киловольтах. На характер процессов влияют как параметры электросети, так и скорость работы коммутационного оборудования.

Электростатическое

Возникает по причине накопления электростатики в сухой среде. Данный процесс приводит к образованию сильного электростатического поля, разряд которого кратковременно повышает напряжение электросети. Спрогнозировать проявление данного эффекта не представляется возможным.

Импульсное

Помимо грозовых разрядов и коммутационных процессов броски напряжения могут быть вызваны электромагнитными помехами, а также другими причинами, относящимися к квазистационарным.

Квазистационарное

Длительность данного вида отклонений может варьироваться от нескольких миллисекунд до часа и более, это зависит от причин, вызвавших перенапряжение. Данного тип перенапряжения может быть: резонансным, параметрическим, режимным и феррорезонансным. Краткое описание этих подвидов, а также вызывающих их причин будет приведено в следующем разделе.

Перегрузка электрических цепей

Перегрузкой называется такое явление, при котором в электрической сети, обмотках электрических машин, приборах и аппаратах возникают токовые нагрузки, превышающие длительно допустимые.

Наиболее частыми причинами, вызывающими перегрузку электрических цепей являются:

  • неполное или неметаллическое короткое замыкание через некоторое переходное сопротивление;
  • перенапряжение в электрической сети;
  • работа трехфазного двигателя на двух фазах вследствие обрыва третьей или срабатывания одного из предохранителей;
  • заклинивание, перегрузка механизма, приводимого электродвигателем (например, двигателя транспортерной линии);
  • неправильный выбор электродвигателя для заданного рабочего механизма (заниженная мощность по отношению к требуемой);
  • заедание вала электродвигателя вследствие недостаточности смазки, или разрушении подшипников и перекосе вала;
  • включение в электрическую сеть не предусмотренных расчетом мощных потребителей электроэнергии.

Разновидности и классификация перенапряжений в сети

В зависимости от факторов, вызвавших повышение уровня напряжения, отклонения принято разделять на следующие виды перенапряжений:

  • Внешние перенапряжения, то есть, произошедшие в результате стороннего воздействия на энергосистему. В качестве таковых могут выступать природные и техногенные факторы. В качестве примера природного воздействия можно привести такое атмосферное явление, как разряд молнии или магнитные бури. Пример техногенного фактора – короткое замыкание с проводом трамвайной или троллейбусной контактной сети или другим сторонним источником тока.
  • Перенапряжения, вызванные внутренними процессами в энергосистеме. К таковым относятся аварии, коммутация, резкий сброс нагрузки и т.д.

Рассмотрим отдельно различные виды внешних и внутренних перенапряжений, начнем с первых.

Грозовое

Данный вид перенапряжения вызывают грозовые разряды, пришедшиеся на ЛЭП. В результате наблюдаются резкие броски напряжения в линии, при этом норма может быть превышена на порядок и более. Время длительности грозовых импульсов редко приближается к 10,0 мс. Несмотря на столь короткое время величина электрического разряда настолько высока, что подключенное к сети электрооборудование выходит из строя вне зависимости от уровня изоляции.

Что такое перенапряжение в сети?
Ресивер, сгоревший под воздействием импульсных токов

К данному виду также относятся индуктированные перенапряжения, они возникают в том случае, когда разряды молнии приходятся на землю возле ЛЭП. Это вызывает резкий рост интенсивности электромагнитных полей, и, как следствие, образование импульсных токов.

Популярные статьи  Ток перегрузки: что это такое, определение, защита

Техногенное

В большинстве случаев данный фактор связан с КЗ между сторонним источником электричества и ВЛ. Характерный пример такой аварии – обрыв контактного провода городского электротранспорта и последующее его попадание на ВЛ, осуществляющей питание жилых домов или других объектов. Результатом этого будет выход из строя электрооборудования, подключенного к сети, где произошла авария.

Существуют и другие техногенные факторы, к таковым даже можно отнести ЭМИ, вызванный ядерным взрывом.

Теперь перейдем к краткому описанию внутренних разновидностей перенапряжения.

Коммутационное

Под данным термином подразумеваются переходные процессы, вызванные резкими изменениями в режимах работы энергосистемы. Такой эффект может вызвать срабатывание коммутационных аппаратов, увеличение индуктивных нагрузок и т.д. Основные причины будут рассмотрены отдельно.

Для данного вида отклонений свойственна высокая частота импульсов напряжения, что касается амплитуды, то она может измеряться в киловольтах. На характер процессов влияют как параметры электросети, так и скорость работы коммутационного оборудования.

Электростатическое

Возникает по причине накопления электростатики в сухой среде. Данный процесс приводит к образованию сильного электростатического поля, разряд которого кратковременно повышает напряжение электросети. Спрогнозировать проявление данного эффекта не представляется возможным.

Импульсное

Помимо грозовых разрядов и коммутационных процессов броски напряжения могут быть вызваны электромагнитными помехами, а также другими причинами, относящимися к квазистационарным.

Квазистационарное

Длительность данного вида отклонений может варьироваться от нескольких миллисекунд до часа и более, это зависит от причин, вызвавших перенапряжение. Данного тип перенапряжения может быть: резонансным, параметрическим, режимным и феррорезонансным. Краткое описание этих подвидов, а также вызывающих их причин будет приведено в следующем разделе.

Разновидности и классификация перенапряжений в сети

В зависимости от факторов, вызвавших повышение уровня напряжения, отклонения принято разделять на следующие виды перенапряжений:

  • Внешние перенапряжения, то есть, произошедшие в результате стороннего воздействия на энергосистему. В качестве таковых могут выступать природные и техногенные факторы. В качестве примера природного воздействия можно привести такое атмосферное явление, как разряд молнии или магнитные бури. Пример техногенного фактора – короткое замыкание с проводом трамвайной или троллейбусной контактной сети или другим сторонним источником тока.
  • Перенапряжения, вызванные внутренними процессами в энергосистеме. К таковым относятся аварии, коммутация, резкий сброс нагрузки и т.д.

Рассмотрим отдельно различные виды внешних и внутренних перенапряжений, начнем с первых.

Грозовое

Данный вид перенапряжения вызывают грозовые разряды, пришедшиеся на ЛЭП. В результате наблюдаются резкие броски напряжения в линии, при этом норма может быть превышена на порядок и более. Время длительности грозовых импульсов редко приближается к 10,0 мс. Несмотря на столь короткое время величина электрического разряда настолько высока, что подключенное к сети электрооборудование выходит из строя вне зависимости от уровня изоляции.

Что такое перенапряжение в сети?
Ресивер, сгоревший под воздействием импульсных токов

К данному виду также относятся индуктированные перенапряжения, они возникают в том случае, когда разряды молнии приходятся на землю возле ЛЭП. Это вызывает резкий рост интенсивности электромагнитных полей, и, как следствие, образование импульсных токов.

Техногенное

В большинстве случаев данный фактор связан с КЗ между сторонним источником электричества и ВЛ. Характерный пример такой аварии – обрыв контактного провода городского электротранспорта и последующее его попадание на ВЛ, осуществляющей питание жилых домов или других объектов. Результатом этого будет выход из строя электрооборудования, подключенного к сети, где произошла авария.

Существуют и другие техногенные факторы, к таковым даже можно отнести ЭМИ, вызванный ядерным взрывом.

Теперь перейдем к краткому описанию внутренних разновидностей перенапряжения.

Коммутационное

Под данным термином подразумеваются переходные процессы, вызванные резкими изменениями в режимах работы энергосистемы. Такой эффект может вызвать срабатывание коммутационных аппаратов, увеличение индуктивных нагрузок и т.д. Основные причины будут рассмотрены отдельно.

Для данного вида отклонений свойственна высокая частота импульсов напряжения, что касается амплитуды, то она может измеряться в киловольтах. На характер процессов влияют как параметры электросети, так и скорость работы коммутационного оборудования.

Электростатическое

Возникает по причине накопления электростатики в сухой среде. Данный процесс приводит к образованию сильного электростатического поля, разряд которого кратковременно повышает напряжение электросети. Спрогнозировать проявление данного эффекта не представляется возможным.

Импульсное

Помимо грозовых разрядов и коммутационных процессов броски напряжения могут быть вызваны электромагнитными помехами, а также другими причинами, относящимися к квазистационарным.

Квазистационарное

Длительность данного вида отклонений может варьироваться от нескольких миллисекунд до часа и более, это зависит от причин, вызвавших перенапряжение. Данного тип перенапряжения может быть: резонансным, параметрическим, режимным и феррорезонансным. Краткое описание этих подвидов, а также вызывающих их причин будет приведено в следующем разделе.

Как бороться со скачками напряжения в сети

Важность защиты электрической сети и приборов в электрической сети от воздействия больших скачков напряжения трудно переоценить. Защита от скачков напряжения в электрической сети может строиться на применении специальных устройств для защиты от скачков напряжения, сетевых фильтров

Для защиты сети и потребителей от скачков могут использоваться и стабилизаторы напряжения со встроенной защитой от скачков напряжения. Устройства защиты от скачков напряжения могут монтироваться в коммутационные электрические шкафы или включаться непосредственно в розетку. Отдельным способом защиты от скачков является использование устройства защиты от скачков, монтируемых внутри электрического прибора.

Как защитить свой дом от скачков напряжения, смотрите в разделах Защита от скачков напряжения и Стабилизаторы напряжения.

Как защититься от перенапряжений в низковольтной сети?

Что такое перенапряжение в сети?

Для низковольтных сетей перенапряжение характерно в не меньшей степени, чем для высоковольтных сетей. К низковольтным сетям относятся сети в 220\380В, изменение напряжения в которых может привести к таким последствиям, как выход из строя электроприборов, подключенных к этой сети и ее непосредственного оборудования.

Популярные статьи  Заземление на даче

Чтобы защититься от вероятности такого чрезмерного напряжения, для домашней электросети применяются различные стабилизаторы и реле напряжения, всевозможные бесперебойники и  прочие устройства.

Наиболее популярны и эффективны в качестве способов защиты домашней сети от возможных скачков напряжения защитные устройства по типу источников бесперебойного питания и модульные устройства, предназначенные для защиты от перенапряжений импульсного характера. Последние устанавливаются непосредственно в распределительный щиток домашнего напряжения.

Что касается защиты от перенапряжений на различных предприятиях и в низковольтных распределительных устройствах электрических установок и ЛЭП, то для них предусмотрены ограничители перенапряжения, которые работают по тому же принципу, что и вышеотмеченные высоковольтные ОПН.

Понятие перенапряжения в сети

В различных источниках можно найти разные определения «перенапряжения» в сети. Вот какое определение этого понятия дает Википедия:

Что такое перенапряжение в сети?

Морской словарь определяет перенапряжение как увеличение напряжения в линиях электропередач и в электрических сетях до такого значения, которое может повредить изоляцию.

Согласно ГОСТ Р 54130-2010перенапряжением называется превышение наибольшего рабочего напряжения, которое устанавливается для данного типа электрического оборудования.

Российская энциклопедия по охране труда определяет перенапряжение как значительное напряжение проводника относительно земли, которое может значительно превосходить фазное напряжение в результате внутренних или атмосферных явлений

Главная опасность перенапряжения электросети

Что такое перенапряжение в сети?

Опасность пробоя изоляции в результате скачка напряжения усугубляется еще и тем, что сама изоляция может иметь дефекты, обусловленные самыми разными причинами:

  • Механические повреждения, полученные в результате сдавливания и перекручивания электропроводки при монтаже;
  • Повреждения, вызванные сыростью, агрессивными веществами, присутствующими в продукции бытовой химии;
  • Повреждения, нанесенные насекомыми, грызунами.

Перенапряжение особенно опасно в старых домах, оборудованных старыми проводками, где не проводятся систематические профилактические осмотры, где систематически допускается перегрев розеток.

Особенно уязвимы в этом отношении незаземленные электросети. Краткосрочный скачок напряжения или разряд молнии при грозе может вывести из строя дорогую электротехнику – холодильники, телевизоры, компьютеры, которые, в большинстве случаем, не оборудованы специальной защитой от таких аварийных ситуаций.

Причинами возникновения коммутационных перенапряжений являются

отключение/включение устройств релейной защиты (автоматов, плавких предохранителей, реле, контакторов);
остановка или пуск мощных синхронных, асинхронных двигателей, трансформаторов;
включение/отключение батарей статических конденсаторов.

Что такое перенапряжение в сети?

3. Электростатические перенапряжения возникают в основном в сухих средах при скапливании электростатического разряда, которые формируют электростатическое поле.

4. Переходные перенапряжения возникают под влиянием напряжений промышленной частоты.

Такие явления возникают вследствие внутренних повреждений из-за дефектов фаза/корпус, обрыва нейтрального проводника и пр. частота таких процессов равна частоте сети.

Источник

Лучшие защитные ленты на рынке

Объяснив вышесказанное, мы собираемся рассказать вам, какие, с нашей точки зрения, являются лучшими защитными полосами, которые вы можете купить; Все они используют материалы и соединения высочайшего качества, от известных брендов (особенно те, которые сделаны производителями ИБП, которые знают, что они делают) и, конечно же, оснащены средствами защиты от электрических проблем (некоторые из них даже имеют страховку, которая компенсирует пользователю, если какое-либо из подключенных устройств имеет проблемы с электричеством из-за того, что удлинитель не справился со своей задачей).

Характеристики защиты от импульсных перенапряжений APC

По общему мнению, это кажется нам лучшим удлинителем, который вы можете купить, и в нем есть все. Он производится APC, дочерней компанией Schneider Electric, самой известной марки электрических панелей и компонентов, чьи ИБП уже много лет являются лидерами продаж, поэтому, начиная с этого, мы знаем, что перед нами удлинитель высочайшего качества.

Он включает в себя восемь розеток с вилкой Schuko, повернутой на 90 градусов для удобства, и чтобы вилки не сталкивались друг с другом, в дополнение к кабельному органайзеру на одном конце для большего удобства. Три из этих розеток с пометкой «Всегда включен» предназначены для трансформаторов, а другой разъем с пометкой «Совместимость с ПЛК» специально разработан для подключения ПЛК, не мешая их передаче данных.

В дополнение к этому он имеет коаксиальный вход и выход для фильтрации антенного сигнала, а также сетевые разъемы для той же цели. Он поддерживает до 2,200 Вт максимальной мощности, увеличивает силу тока до 40,000 100,000 ампер и включает в себя политику защиты оборудования на весь срок службы с компенсацией до XNUMX XNUMX евро, если какое-либо подключенное устройство имеет проблемы с электричеством из-за удлинителя. В нем есть предохранитель, который вам не нужно будет заменять в случае скачков напряжения.

Бренненштуль Премиум Лайн

Мы сталкиваемся с полосой, изготовленной в соответствии с промышленными стандартами и с высочайшим качеством конструкции и комплектующих. Он включает в себя сменный предохранитель, имеет 8 розеток Schuko, повернутых на 45 градусов для облегчения подключения, и, конечно же, все они имеют защиту от перенапряжения. Он поддерживает мощность до 2200 Вт и скачки до 30,000 XNUMX ампер, что идеально подходит для противодействия грозам и ударам молнии.

Защитная коробка EATON

EATON — еще один производитель, известный своими промышленными ИБП, и это снова является синонимом качества. Эта полоса имеет 8 розеток Schoko, все они защищены от перенапряжений и ударов молнии, а также включает два порта RJ-11 для телефонной линии (с фильтром). Эта полоса также имеет двойную защиту, поскольку она также включает линейную фильтрацию, устраняющую пики и шум. Он имеет двухлетнюю гарантию и включает компенсацию в размере до 2 50,000 евро в случае повреждения любого подключенного к нему оборудования из-за неисправности удлинителя.

Salicru SPS.Safe 7

Если вы не хотите тратить много денег, но все же хотите защиту от перенапряжений, этот удлинитель — один из лучших вариантов. Компания Salicru, известная своими ИБП, — это торговая марка, которая, хотя и не имеет качества APC или Brennenstuhl, использует отличную сварку в своих параллельных соединителях и является гарантией хорошей работы. Эта полоса содержит 8 розеток Schuko, повернутых для удобства на 45 градусов, и имеет кабельный канал на одном конце.

Популярные статьи  Измерение сопротивления заземляющего устройства

Belkin SurgeStrip

Это еще один дешевый вариант, но он особенно подходит для пользователей, которые не хотят иметь полосу больших размеров, чем предыдущие, поскольку он обеспечивает шесть розеток Schuko (все с защитой от перенапряжений) в линию и с разъемом. повернут на 45 градусов для большего удобства при подключении.

Доверие 21059

Мы подошли к концу с самым дешевым удлинителем в этом списке, но все же качественным, от проверенного производителя и с защитой от перенапряжения. Если все предыдущие модели казались дорогими и вас не убедили, не стесняйтесь покупать эту полосу перед одним «китайцем», потому что, по крайней мере, вы будете защищать свой компьютер за очень небольшие деньги.

В этом случае он имеет шесть розеток Schuko, повернутых на 45 градусов для удобства, имеет выключатель и светодиодный индикатор состояния.

HardZone использует партнерские ссылки для этих предложений, которые предоставляют небольшую комиссию, но ни в коем случае это не требует затрат пользователю, совершающему покупку. Покупая по этим ссылкам, вы помогаете нам продолжить работу.

Причины возникновения аварийных ситуаций в бытовой электросети

Основные факторы перегрузок в сети 220 и 380 Вольт:

  • грозовые разряды, молнии — самые высокоэнергетические явления на Земле;
  • неправильная эксплуатация оборудования и низкий уровень квалификации персонала электросети;
  • нарушение правил техники безопасности при эксплуатации электроустановок, в результате чего у потребителя будет не 220 В, а 380 В или менее 110 В;
  • искра статического электричества;
  • обрыв нулевого провода;
  • импульсное напряжение из-за попадания грозы в линию электропередач;
  • перепады тока в сети из-за одновременного включения большого количества приборов и оборудования.

Переход электрического тока на заземленные металлические конструкции

Переход электрического тока на металлические заземленные конструкции зданий и сооружений, имеющие электрическое соединение с землей (крыши, водосточные трубы, трубы системы отопления и водоснабжения, металлические балки, сетки под слоем штукатурки и т.п.), происходит в результате соприкосновения их с одним из фазных проводов, находящихся под напряжением. В случае контакта между ними возникают значительные токи уточки, которые могут привести к срабатыванию электрической защиты, если она выбрана правильно. В этом случае опасность перехода электрического тока на металлические конструкции, ограничивается местом касания провода к конструкции, где возможны значительное искрообразование и кратковременное возникновение электрической дуги, которые могут поджечь вблизи расположенные горючие материалы.

На эту тему ▼

Молниезащита зданий, сооружений, оборудования и коммуникаций

Если происходит переход электрического тока на металлические конструкции, не имеющие хорошего заземления и достаточно плотного соединения отдельных частей между собой, то на пути движения тока возникают большие переходные сопротивления, возможен периодический пробой воздушного зазора или постоянное искрение. Загорание при этом возможно как от нагрева металлических частей, так и искрения. Нагрев и искрение могут быть настолько сильны, что Отдельные участки металлических конструкций могут оплавиться. При таком явлении ток утечки может быть недостаточным для срабатывания даже правильно выбранной защиты.

Характерно, что нагрев металлических конструкций и искрение может происходить не только в том месте, где обнаружено касание электрического провода к частям здания, а совершенно на других участках, на которых нет электрических коммутаций иногда удаленных на несколько сот метров от места касания. Пожары от растекания электрического тока по металлическим конструкциям зданий характерны возможным наличием нескольких очагов. В этом случае пожар может возникнуть даже в разных зданиях.

Переход электрического тока на металлические конструкции возможен:

  • при обрыве провода воздушной линии электропередач;
  • при механическом повреждении изоляции электропроводов, проложенных по металлическим конструкциям и коммуникациям зданий;
  • при использовании металлических конструкций и коммуникаций в качестве обратного провода при проведении электросварочных работ;
  • при использовании металлических конструкций и коммуникаций здания в качестве заземления;
  • при разрушении изоляторов или повреждении изоляции проводов в металлических трубостойках на вводе в здания и др.

Переход электрического тока возможен не только на металлические конструкции здания, но и в другие электрические сети. Если этот переход произойдет в слаботочные линии, то может привести к их воспламенению и пожару. Такой переход возможен в местах совместной прокладки линии разного напряжения, при соприкосновении или пересечении, если в них будет повреждена изоляция.

Вывод

Перенапряжение в электрической сети сегодня не случайность, а реалии нашего времени. В случае выхода из строя электробытовых приборов по причине перенапряжения ответственность несет энергоснабжающая организация. Но это через суд и очень малый процент, что вы его выиграете. Это надо доказать.  В данном случае лучше купить и установить защиту от перенапряжения, например, стабилизатор напряжения, чтоб обезопасить дорогостоящую электробытовую аппаратуру от поломки.

Полезно прочитать также: Как защитить бытовую технику от перепадов напряжения в сети

Это интересно: Помехи в электросети — причины возникновения и способы защиты

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Денис Серебряков/ автор статьи
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: