Что такое перенапряжение в сети, его виды, основные причины

Перенапряжения в электрических сетях

Перенапряжение – это напряжение, превышающее амплитуду наибольшего рабочего напряжения (Uном) на изоляции элементов электрической сети. В зависимости от места приложения различаются перенапряжения фазные, междуфазные, внутриобмоточные и междуконтактные. Последние возникают при приложении напряжения между разомкнутыми контактами одноименных фаз коммутационных аппаратов (выключателей, разъединителей).

Различают следующие характеристики перенапряжений:

максимальное значение Umax или кратность K = Umax/Uном;

широту охвата элементов сети.

Эти характеристики подвержены статистическому разбросу, так как зависят от множества факторов.

При технико-экономическом обосновании мер защиты от перенапряжений и выборе изоляции необходимо учитывать и статистические характеристики ущерба (математическое ожидание и дисперсию) вследствие простоя и внеочередного ремонта оборудования энергосистемы, а также вследствие порчи оборудования, брака продукции, нарушения технологического процесса у потребителей электроэнергии.

Основные виды перенапряжений в сетях высокого напряжения приведены на рисунке 1.

Рис. 1. Основные виды перенапряжений в сетях высокого напряжения

Внутренние перенапряжения вызываются колебаниями электромагнитной энергии, запасенной в элементах электрической цепи или поступающей в нее от генераторов. В зависимости от условий возникновения и возможной длительности воздействия на изоляцию различают стационарные, квазистационарные и коммутационные перенапряжения.

Коммутационные перенапряжения – возникают при внезапных изменениях в схеме или параметров сети (плановые и аварийные переключения линий, трансформаторов и т.д.), а также в результате замыканий на землю и между фазами. При включении элементов электрической сети (проводов линии или обмоток трансформаторов и реакторов) или отключении (разрыв электропередачи) возникают колебательные переходные процессы, которые могут привести к возникновению значительных перенапряжений. При возникновении короны потери оказывают демпфирующее действие на первые максимумы этих перенапряжений.

Отключение емкостных токов электрических цепей может сопровождаться повторными зажиганиями дуги в выключателе и многократными переходными процессами и перенапряжениями, а отключение малых индуктивных токов холостого хода трансформаторов – принудительным обрывом дуги в выключателе и колебательным переходом энергии магнитного поля трансформатора в энергию электрического поля его параллельных емкостей. При дуговых замыканиях на землю в сети с изолированной нейтралью также наблюдаются многократные зажигания дуги и возникновение соответствующих дуговых перенапряжений.

Главной причиной возникновения квазистационарных перенапряжений является емкостный эффект, обусловленный, например, односторонне питаемой от генераторов линией передач.

Несимметричные режимы линий возникающие, например, при замыкании одной фазы на землю, обрыве провода, отказе одной или двух фаз выключателя, могут привести к дополнительному повышению напряжения основной частоты или явиться причиной перенапряжений на какой-нибудь высшей гармонической – кратной частоте э.д.с. генератора.

Источником высших или низших гармонических и соответствующих феррорезонансных перенапряжений, может явиться также какой – либо элемент системы с нелинейными характеристиками, например, трансформатор с насыщенным магнитопроводом. При наличии источника механической энергии, периодически изменяющего параметр цепи (индуктивность генератора) в такт с частотой собственных колебаний электрической цепи, может возникнуть параметрический резонанс.

В некоторых случаях необходимо учитывать также возможность возникновения внутренних перенапряжений повышенной кратности при наложении нескольких коммутаций или других неблагоприятных факторов.

Для ограничения коммутационных перенапряжений в сетях 330-750 кВ, где стоимость изоляции оказывается особенно существенной, применяют мощные вентильные разрядники или реакторы. В сетях более низких классов напряжения для ограничения внутренних перенапряжений разрядники не применяются, а характеристики грозозащитных разрядников выбирают так, чтобы они не срабатывали при внутренних перенапряжениях.

Грозовые перенапряжения относятся к внешним перенапряжениям и возникают при воздействии внешних э.д.с. Наибольшие грозовые перенапряжения возникают при прямом ударе молнии в линию и подстанцию. Вследствие электромагнитной индукции близкий удар молнии создает индуктированное перенапряжение, которое обычно приводит к дополнительному увеличению напряжения на изоляции. Дойдя до подстанции или электрической машины, распространяющиеся от места поражения электромагнитные волны, могут вызвать опасные перенапряжения на их изоляции.

Для обеспечения надежной работы сети необходимо осуществить ее эффективную и экономичную грозозащиту. Защита от прямых ударов молнии осуществляется с помощью высоких вертикальных стержневых молниеотводов и грозозащитных тросов над проводами ВЛ свыше 110 кВ.

Защита от волн, приходящих с линии, осуществляется вентильными и трубчатыми разрядниками на подстанциях усиленной грозозащитой подходов к подстанциям линий всех классов напряжений. Необходимо обеспечивать особо надежную грозозащиту вращающихся машин с помощью специальных разрядников, конденсаторов, реакторов, кабельных вставок и усиленной грозозащитой подхода воздушной линии.

Применение заземления нейтрали сети через дугогасящую катушку, АПВ и резервирования линий, тщательная профилактика изоляции, разрядников и заземления значительно повышают надежность работы линий.

Необходимо отметить, что электрическая прочность изоляции уменьшается при увеличении длительности воздействия напряжения. В связи с этим одинаковые по амплитуде внутренние и внешние перенапряжения представляют неодинаковую опасность для изоляции. Таким образом, уровень изоляции нельзя характеризовать одной величиной выдерживаемого напряжения.

Читайте также:
Экспертное решение вопроса, как лучше всего повесить тяжелые шкафы на основу стены из гипсокартона

Выбор необходимого уровня изоляции , т.е. выбор испытательных напряжений, так называемая координация изоляции , невозможен без тщательного анализа возникающих в системе перенапряжений.

Проблема координации изоляции является одной из главных проблем. Такое положение связано с тем, что использование того или иного номинального напряжения определяется, в конечном счете, соотношением между затратами на изоляцию и на токопроводящие элементы в системе.

Проблема координации изоляции включает в себя как основную задачу – установление уровней изоляции системы . Координация изоляции должна основываться на заданных амплитудах и формах волн воздействующих перенапряжений.

В настоящее время координация изоляции в системе до 220 кВ проводится по атмосферным перенапряжениям, а свыше 220 кВ координация должна проводится с учетом внутренних перенапряжений.

Сущность координации изоляции по атмосферным перенапряжениям заключается в координации (согласовании) импульсных характеристик изоляции с характеристиками вентильных разрядников, как основного аппарата по ограничению атмосферных перенапряжений. В соответствии с исследованиями принята стандартная волна испытательного напряжения.

При координации по внутренним перенапряжениям, в силу большего многообразия форм развития внутренних перенапряжений, нельзя ориентироваться на применение одного защитного устройства. Необходимая, краткость должна обеспечиваться схемой сети: шунтирующих реакторов, применением выключателей без повторных зажиганий, применением специальных разрядников.

Для внутренних перенапряжений до последнего времени еще не была проведена нормализация волн для испытания изоляции. В настоящее время накоплен большой материал, и соответствующая нормализация испытательных волн будет вероятно проведена в ближайшем будущем.

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Подписывайтесь на наш канал в Telegram!

Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

Перенапряжение в электросети: причины и методы устранения

Перепады напряжения в бытовой электрической сети сегодня не редкость. Это одна из причин выхода из строя электробытовых приборов. Причины перепадов напряжения разнообразны и зависят от электрической сети. Как правило эта проблема решается весьма просто с помощью покупки стабилизатора напряжения, но обо всем по порядку.

1. Бытовая электрическая сеть. Многоквартирный дом

1.1 Несоблюдения проведения ППР

Причина перепадов напряжения в многоквартирном доме в основном одна, это плохое контактное соединение нулевого проводника или его отсутствие (отгорание). Это может произойти из-за неудовлетворительного проведения ППР (планово-предупредительный ремонт). График ППР составляется на год, в котором указаны периодичность текущего ремонта, технического обслуживания, обходов. При проведении ППР действующая электроустановка и другое электрооборудование должно очищаться от пыли (пыль является токопроводящим материалом), поджимать контакты (в том числе и нулевые), замена неисправных автоматических выключателей, патронов и т.д. Очень часто электротехнический обслуживающий персонал игнорирует эти работы и «выполняет» их только на графике ППР с соответствующей отметкой. Поэтому не вовремя обнаруженное плохое соединение нулевого проводника приводит к перенапряжению в сети.

1.2 Увеличенная нагрузка

Другая причина перепадов напряжения, это увеличенная нагрузка на электрическую сеть. Многие дома, когда проектировались не учитывали реалии сегодняшних дней. Это домашние солярии, кондиционеры, мульти или сплит-системы, микроволновая печь и т.д. При выборе сечения провода эта нагрузка не учитывалась. Поэтому при прохождение большего тока проводник греется, а потом охлаждается. Как мы знаем из школьных учебников физики материал при нагреве расширяется, а при охлаждении сужается. Время превышающую номинальную нагрузку это часы максимум, утреннее и вечернее время. Когда люди идут на работу и приходят они включают в бытовую электрическую сеть максимальное количество электроприборов, происходит максимальное воздействие на электрическую сеть. Проводник греется и расширяется, а потом наоборот и так каждый день. Ослабевают контакты. В итоге они могут ослабнуть до плохого соединения или отгорание и происходит перепады напряжения.

1.3 Участок перепадов напряжения

Нулевой контакт может отгореть в любом месте. Если он отгорел в вводном устройстве дома (ВРУ), то перенапряжение пойдет по всему дому, если на первом этаже подъезда, то только по этому подъезду и так далее. Другими словами, перенапряжение происходит на участке от места обрыва или плохого соединения нулевого проводника.

1.4 Величина перепадов напряжения

Согласно ПУЭ и другой нормативной документации за качество напряжения отвечает энергоснабжающая организация. Для бытовых электрических сетей напряжение должно соответствовать величине 230В ± 5 %. Но это не значит, что если у вас в сети напряжение 242 В, то это нормально. Это теоретически может быть, если вы живете в частном доме, и он первый от трансформаторной подстанции.

При аварийной ситуации в бытовой электрической сети и возникновением скачков напряжения, величина напряжения может быть от 140В до 380В. У вас может быть 320В, а у соседа 280В. Это зависит от места в котором произошел обрыв нулевого проводника и включенной нагрузки (сопротивление) на этом участке цепи.

Читайте также:
Удобная «третья рука» сварщика со струбциной

1.5 Защита от перенапряжения

От перепадов напряжения служат стабилизаторы напряжения и выпускаются всевозможные реле. Выбирать защиту от перенапряжения необходимо относительно вашей электропроводке и электробытовых приборов, и их мощности. Стабилизаторы напряжения могут иметь различную мощность. Самая распространенная мощность для стабилизаторов от 3 до 6кВт. Он сглаживает напряжение на входе и при выходе выдает необходимое вам напряжение. Его можно отрегулировать как вам нужно, по максимальному и минимальному уровню напряжения, к примеру, в рабочем диапазоне от 210В до 230В. Стабилизатор напряжения — это отдельный прибор и требует отдельного места. Он может быть, как на отдельный электроприбор, так и защищать всю квартиру или дом.

В квартире лучше установить реле от перенапряжения, которое устанавливается на дин-рейку в этажном электрощите и защищает от перенапряжения всю квартиру.

2. Бытовая электрическая сеть. Частный сектор

2.1 Причины перенапряжения

Тут как в многоквартирном доме одной из основных причин является плохое соединение нулевого проводника в вводном устройстве дома, в контактном соединение на опоре ВЛ (Воздушной линии электропередач или ТП (трансформаторная подстанция). Но кроме этого существует еще ряд причин.

2.2 Падение напряжения

Если у вашего соседа циркулярная пила, станок с мощным электродвигателем, а другой пользуется мощным сварочным аппаратом, то при включении этих агрегатов происходит просадка напряжения. в некоторых случаях может доходить до 180-140В, что отрицательно сказывается на некоторые электробытовые приборы, в первую очередь холодильники. В компрессоре холодильника возникает «тяжелый» пуск что негативно влияет на его работоспособность. Это относится и к другим электробытовым приборам.

2.3 Молния

Очень часто в частном секторе перенапряжение вызвано ударом молнии. В данном случае необходимо установить защиту от импульсных перенапряжений (УЗИП), которые возникают от удара молнии.

3. 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.

Что такое перенапряжение в электросети и чем оно опасно

Чем опасно явление

Перенапряжение в электросети выглядит следующим образом:

Изоляция электрических кабелей и проводов, а также любых электроприборов способна выдержать только определенный уровень напряжения, указанный в эксплуатационных документах на них. Ниже приведена таблица, в которой приведены ориентировочные величины электрической прочности изоляции электропроводок и электрического оборудования.

Однако, в домашнем электрохозяйстве главное не это (изоляцию не заменить), а нарушения изоляции, вызванные механическими причинами (в том числе в результате крепления электропроводок со сдавливанием и скручиванием), климатическими (сырость, попадание воды) и сугубо хозяйственными (накопление пыли, грязи, насекомых и пр.). Так вот на все эти нарушения накладываются ещё и перенапряжения.

Всё это приводит, как показывают печальные случаи, к выходу из строя электрической проводки и электроприборов, к трагическим пожарам. Если в доме нарушена ещё и электрозащита (неисправна или загрублена при частых срабатываниях), то вероятность возгораний в результате перегрузки электропроводки или короткого замыкания резко возрастает. Если поврежденный электроприбор можно просто отключить от розетки и заменить исправным, то электропроводку быстро не заменить. На фото изображено повреждение изоляции в розетке, которое часто возникает из-за неплотного контакта и перегрева, или в результате грозового явления, которое может привести к перегрузке электропроводки и короткому замыканию.

Таким образом, перенапряжения в домашней электросети особенно опасны для старых электропроводок, которые не подвергаются профилактическому осмотру (вместе с розетками) и не обновляются, где небрежно обращаются с розетками, допуская их перегрев. Особо опасными в этом плане следует считать старые электропроводки в домах, часто подвергающихся грозовым явлениям и нашествию насекомых (деревенские и поселковые).

В результате перенапряжений может мгновенно выйти из строя и очень дорогая электронная техника, особенно телевизионная и компьютерная, в которой, как правило, нет защиты от этого. Посмотрите на этикетку около шнура питания, там чаще всего указано даже 250 В, в то время как действующий ГОСТ допускает и 253 В. Поэтому современный рынок и насыщен до предела всевозможными стабилизаторами и различными устройствами защиты от перенапряжений, происходит их совершенствование (полезно будет прочитать статью: https://samelectrik.ru/kak-predotvratit-poteri-ot-perenapryazhenij-v-domashnej-elektroseti-obzor-novoj-razrabotki.html).

Читайте также:
Угловой диван на кухню — удобство и дополнительное спальное место на 38 фото

Разновидности перенапряжения

Прежде всего следует отметить, что перенапряжение делится на четыре вида:

  • атмосферное или грозовое;
  • коммутационное;
  • переходное;
  • электростатическое.

Вкратце рассмотрим причины возникновения каждого из видов опасной ситуации.

Атмосферное

Этот вид относится к природным явлениям и считается самым опасным, так как вызывается особо мощными грозовыми разрядами. При таких разрядах импульсное перенапряжение может достичь (в зависимости от места попадания ветви молнии) нескольких десятков тысяч вольт за микро-доли секунды.

Молния может попадать напрямую в электросеть (воздушную линию) или в молниеотвод (молниеприемник). Перенапряжение может возникнуть и в результате попадания молнии вдали от электросети (в результате электромагнитного воздействия).

Импульсы могут быть различной формы и длительности. К примеру, ниже на рисунке указаны две типичные разновидности волны – 10/350 и 8/20.

Следует заметить, что при наличии молниеотвода, который защищает объект от полного разряда, большая часть тока импульса отводится в землю, а остальная распределяется каким-либо случайным образом в домашних электропроводках.

Коммутационное

Такое явление возникает, когда общая локальная сеть резко меняет свой стационарный режим работы. Это может иметь место в результате резкого включения или выключения мощного оборудования, а также при аварийных перегрузках. Возникает так называемый переходной процесс, который носит колебательный характер с высокой (до сотен килогерц) частотой. При этом перенапряжения могут быть очень высокими. Они определяются конкретными в данный момент характеристиками и параметрами сети, распределением нагрузок по фазам.

Например, при отключении мощного трансформатора вся энергия, находящаяся в нем в данный момент в виде магнитного насыщения, может привести к сильному перенапряжению в сети и стать причиной мгновенного повреждения электрооборудования.

Переходное

Подобное явление возникает в результате обрывов и повреждений в сетях. Например, из-за обрыва общего для потребителей нейтрального проводника в трехфазной сети, так называемый «обрыв нуля», напряжения в фазах распределяются в существенной зависимости от фазной нагрузки («перекос фаз»). Это характерно для трансформаторов, не оборудованных соответствующими компенсаторами.

Электростатическое

Такое явление возникает в сухом воздухе, в материалах хорошо сохраняющих электрический заряд. Разряд между материалами и электропроводкой может произойти совершенно неожиданно, мгновенно вызвав перенапряжение и повреждения подключенной к сети аппаратуре. Электростатические потенциалы невидимы и не ощущаемы человеком, хорошо ощущается лишь разряд (это испытывали многие).

Например, если носить диэлектрическую обувь, то при хождении по ковру человек заряжается до нескольких тысяч вольт. А если после этого прикоснуться к любой конструкции, которая обладает токопроводящими свойствами (например, батареи или корпусу компьютера), то возникнет электрический разряд, который длится несколько наносекунд. Такое электростатическое воздействие считается очень опасным для электронных деталей в любом электрооборудовании. При производстве электронной аппаратуры строго требуется надевать заземляющие браслеты и использовать многие другие защитные средства.

О том, как защитить себя от статического электричества, мы рассказывали в соответствующей статье на сайте!

Меры защиты

Электрическая сеть должна быть всегда надежной, соответствовать указанному выше ГОСТУ по качеству электроснабжения и иметь защитные устройства от возможных перенапряжений (особенно в зонах повышенной грозовой опасности). Полностью избежать импульсных перенапряжений невозможно, но можно уменьшить их величину до относительно безопасного уровня (современная аппаратура изготавливается с определенным запасом по напряжению).

Чтобы защитить электросеть и приборы в домашних условиях необходимо:

  • установить защиту от молний (если вблизи нет таковой) – молниеприемник;
  • установить УЗИП – специальное устройство защиты, которое снижает опасное импульсное напряжение;
  • установить в щиток электропитания УЗО и реле напряжения.

Более подробно об устройствах защиты от перенапряжения мы рассказывали в соответствующей статье, с которой настоятельно рекомендуем ознакомиться!

Важно! Не знаете, кто возмещает ущерб, когда все-таки сгорели электроприборы? За качество напряжения в сети полностью ответственна энергосбытовая компания. Поэтому в первую очередь следует обратиться именно туда и написать заявление, где указываются причиненные убытки. Однако, перед этим следует обзавестись документами, доказывающими причины повреждений (акты со свидетелями, фото с датой съемки, контрольные замеры повышенных или пониженных напряжений путем вызова компетентного электрика со специальным прибором). Ссылаться надо и на указанные выше ГОСТы.

Вот мы и рассмотрели, что такое перенапряжение в сети, какие причины его возникновения и как защититься от данного явления в домашних условиях. Надеемся, вам пригодилась предоставленная информация!

Что такое перенапряжение? Виды перенапряжений и их опасность

Перенапряжение – это скачкообразное увеличение уровня напряженности в любой точке ЛЭП или электроустановки. Это явление опасно для состояния изоляции электрооборудования и, следовательно, представляет угрозу для оборудования и здоровья людей.

  1. Качественные характеристики перенапряжений в электросети
  2. По силе их классифицируют
  3. Классификация по месту возникновения перенапряжения
  4. Причинами возникновения коммутационных перенапряжений являются
Читайте также:
Что такое мастика в строительстве. Мастика и её применение в строительстве

Качественные характеристики перенапряжений в электросети

  • кратность, которая равна отношению максимальной величины перенапряжения к максимальной амплитуде рабочего напряжения;
  • максимальную величину;
  • продолжительность (обычно составляет от нескольких долей микросекунд до нескольких часов);
  • количество импульсов;
  • повторяемость;
  • время нарастания напряжения.

По силе их классифицируют

  • внутрифазные (между витками трансформатора, нейтралью и землей);
  • фазные;
  • междуфазные.

Интересное видео об импульсном перенапряжении:

Классификация по месту возникновения перенапряжения

  • внутренние – возникающие из-за аварий, коммутаций и различных резонансных явлений;
  • внешние – источником служит разряд молнии или любой другой внешний источник.

Кроме того, внутренние перенапряжения классифицируют на:

  • атмосферные (формирующиеся в результате грозовых разрядов);
  • коммутационные (возникающие в результате переключений);
  • переходные, вызванные токами промышленной частоты;
  • электростатические (возникающие в результате электростатических воздействий).

Рассмотрим каждую разновидность в отдельности.

    Атмосферные перенапряжения считаются наиболее опасным типом аварийных процессов. Они являются природными явлениями и вызываются грозовыми разрядами при атмосферных осадках при сосредоточении электрических зарядов на поверхности объектов.

Для данной разновидности атмосферных явлений характерна высокая величина номинала напряжения, которая может достигать нескольких десятков тысяч вольт за период времени до 1мсек.

Такие мощные потоки энергии не выдерживает не только электропроводка, но и различные типы оборудования.

  • Коммутационные перенапряжения формируются в результате резкого изменения режима работы электросети, связанными с изменениями включениями/отключениями мощных приемников, с емкостным или индуктивным характером нагрузки. Такие явления в электросетях принято называть переходными процессами. Значение импульсов и волн в таком случае достигает десятков – сотен вольт и определяется характеристиками электросети.
  • Ещё одно видео о защите от перенапряжений:

    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.

    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.

    Что такое перенапряжение в сети?

    Перенапряжение электрической сети представляет серьезную угрозу для любого электрооборудования, включая бытовую технику. Проблема заключается в том, что ввиду природы этого эффекта полностью исключить его проявление невозможно. В связи с этим было разработано несколько решений для защиты электрооборудования, позволяющих минимизировать негативные последствия повышения напряжения. Подробная информация по этой теме представлена ниже.

    Что такое перенапряжение в сети и в чем его опасность?

    Под данным термином подразумевается повышение напряжения в электросетях или линиях электропередач сверх установленной нормы. Она ограничена 5,0% и 10,0% (допустимое и предельно допустимое отклонение, соответственно). В ГОСТ 13109 91, где описаны нормы, которым должно соответствовать качество электроэнергии дается более детальное определение этому эффекту. Нормативный документ дает описания двум вариантам проявления высокого напряжения:

    • Импульсное перенапряжение. Проявляется как резкое повышение амплитуды напряжения, после чего наблюдается понижение к исходному или близкому к нему уровню (см. А на рис.1). Продолжительность импульса менее 10,0 миллисекунд.
    • Эффект временного перенапряжения. В данном случае превышение номинала более 10,0% наблюдается дольше 10,0 мс (см. В на рис.1).

    Рис 1. Пример импульсного (А) и временного (В) перенапряжения

    Перенапряжения опасны тем, что могут не только вывести из строя подключенные к сети приборы, а и разрушить изоляцию электрооборудования. В последнем случае создается угроза для человеческой жизни и повышается риск возникновения аварийной ситуации. Повреждение изоляции электроустановок довольно часто становится причиной пожара.

    Пожар, вызванный перенапряжением

    В связи с этим, при выборе изоляции необходимо руководствоваться соответствующими нормами, подробную информацию об этом можно найти на страницах нашего сайта.

    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.

    Читайте также:
    Функциональность и гармония гостиной в стиле модерн

    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.

    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.

    Основные причины

    Поскольку внешние факторы воздействия были уже рассмотрены, сразу перейдем к внутренним причинам, вызывающим повышение напряжения, начнем по порядку. Коммутационные факторы:

    • Резкое отключение нагрузки при срабатывании защитных устройств, например, воздушные выключатели создают сильные помехи, особенно при аварийном отключении линий электропередач.
    • Коммутация конденсаторных установок.
    • Выключение мощных электромашин и силовых трансформаторов (вызывает воздействие индуктивных токов на линию).
    • Перекоммутация линий.

    Пример типового коммутационного отклонения напряжения отмечен синим цветом на представленном ниже графике.

    Типовое коммутационное перенапряжение

    Квазистационарные отклонения могут быть вызваны следующими факторами:

    1. Режимными, к таковым относятся:
    • несимметричные КЗ на землю в сети с изолированной нейтралью;
    • дуговые замыкания в линиях с напряжением 6,0-35,0 кВ (дуговые перенапряжения);
    • разгон генераторной установки вследствие резкого отключения нагрузки;
    • неправильная фазировка трансформаторных установок;
    • другие неблагоприятные сочетания ЭДС в электросети.
    1. Резонансными перенапряжениями. Они возникают в том случае, когда частоты вынужденной ЭДС и отдельного участка сети близки к совпадению. Если это произойдет, то «емкостной эффект» приведет к перенапряжению.

    В том случае, когда линия работает в неполнофазном режиме и к ней подключен трансформатор, у которого заземленная нейтраль, имеется большая вероятность образования резонансного контура. Взаимодействие произойдет между индуктивностью трансформаторной установки и межфазной емкостью также станет причиной высокой кратности перенапряжения.

    1. Феррорезонансное перенапряжение. Данный вид отклонений может наблюдаться при образовании резонансного колебательного контура, отвечающего следующим условиям:
    • частота близка к 50,0 Гц;
    • имеют место низшие и высшие гармоники;
    • у индуктивной составляющей насыщенный магнитопровод.

    При неполнофазном режиме работы системы эффект феррорезонанса возможен в контурах, где имеется индуктивность образованная соединенными последовательно трансформаторами.

    Устройства для защиты от перенапряжения в сети

    Организация защиты электросетей многоквартирных домов от воздействия внешних факторов как природных, так и техногенных возлагается на компании, предоставляющие услуги электроснабжения. Молниезащита, а также другие устройства защиты входят в обязательное оборудование подстанций любого уровня.

    Совсем по иному обстоят дела в тех случаях, когда частные дома запитаны от ВЛ. В такой ситуации организовать защиту от больших внешних токов, возникающих от грозовых разрядов, нужно самостоятельно. Для этой цели используются специальные устройства – ограничители перенапряжений. Схема их подключения представлена ниже.

    Пример подключения ОПН

    Обратим внимание, что ОПН были созданы для защиты от коммутационных и грозовых импульсов, обеспечить защиту от других негативных факторов, вызывающих повышение фазного напряжения они не в состоянии.

    Читайте также:
    Шпаклевка потолка: подготовка, грунтовка и нанесение

    Для ограничения влияния коммутационных и квазистационарных процессов понадобится комплексная защита. Ее можно организовать на базе реле напряжения и стабилизатора для всего дома. Реле должно соответствовать суммарной мощности нагрузки и устанавливаться на вводе. Диапазон срабатывания (нижняя и верхняя граница) можно выставить самостоятельно с учетом особенностей линии.

    Реле напряжение в электрощитке

    Когда напряжение на вводе выйдет за установленный порог, реле сработает и отключит питание, после нормализации ситуации домашняя сеть будет снова подключена.

    Для устранения помех и восстановления приемлемого качества электричества следует установить стабилизатор напряжения на весь дом или квартиру. При выборе устройства необходимо учитывать максимальную суммарную мощность нагрузки. Если в доме имеются приборы, для которых качество напряжения некритично (бойлер, электропечь и т.д.), то их можно подключить минуя стабилизатор.

    Что такое перенапряжение? Виды перенапряжений и их опасность

    Качество электроснабжения наших жилищ и объектов общего пользования регламентировано Государственным стандартом. В настоящее время номинальным напряжением считается 230V, допустимые отклонения плюс/минус 10%.

    Значение напряжение, превышающее эти цифры, называется перенапряжением электросети. Оно может носить импульсный или колебательный характер и имеет, как правило, небольшую длительность – несколько миллисекунд.

    Но даже этих нескольких миллисекунд достаточно, чтобы нанести значительный ущерб бытовой технике. Тем более что она даже в штатном режиме постоянно находится под повышенным напряжением.

    Дело в том, что по предыдущему стандарту номинальное напряжение равнялось 220V и на это напряжение и была рассчитана вся выпускаемая электротехника. Многие из этих приборов используются и сейчас, при новом номинале 230V.

    В данной статье мы расскажем вам о причинах скачков напряжения и о способах защиты от перенапряжения.

    Понятие перенапряжения в сети

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

    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

    Одним из уязвимых мест электроприборов, а также электропроводов и кабелей является их изоляция.

    Она может выдержать лишь некоторое определенное значение увеличения напряжения. Эти значения, как правило, указываются в технических паспортах изделий и в инструкциях по эксплуатации.

    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.

    Когда на все эти факторы накладывается перегрузка в электросети, то может произойти короткое замыкание, возгорание электропроводки, непоправимые повреждения электроприборов, пожар.

    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.

    Характеристики перенапряжения в электрической сети

    Перенапряжением в общем случае может считаться любое значительное превышение напряжения в сети, вызванное различными причинами. Перепады напряжения могут иметь различную амплитуду, продолжительность и периодичность.

    К основным характеристикам перенапряжения относятся:

    • значение пика напряжения
    • кратность повторения перенапряжения
    • время периода нарастания значения перенапряжения
    • площадь или длина распространения перенапряжения в сети
    • общее количество импульсов перенапряжения за период времени
    • общее время всего цикла перенапряжения

    Типы перенапряжения в электрической сети

    В общем случае по способу образования различают внутренние (или коммутационные) и внешние (грозовые или атмосферные) перенапряжения

    Различают следующие основные типы перенапряжения в электрической сети:

    1. грозовые перенапряжения
    2. индуктивные перенапряжения
    3. квазистационарные перенапряжения
    4. коммутационные перенапряжения

    Квазистационарное перенапряжение в сети

    Квазистационарные перенапряжения в сети могут продолжаться от нескольких секунд до нескольких минут. Такие перенапряжения опасны для оборудования, подключенного к сети.

    Квазистационарные перенапряжения возникают по следующим причинам:

    • появление опасного резонанса в электрической сети
    • при коротких замыканиях в сети
    • при аварийном увеличении скорости электрогенератора в случае резкого падения значения нагрузки в сети
    • при появлении эффекта феррорезонанса в сетях с мощными индуктивными катушками или магнитопроводами
    Читайте также:
    Чертежи одноэтажных домов с верандой: 70 фото лучших проектов для дачи

    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.

    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.

    Защита от перенапряжения в сети

    Обязанности по защите электрических сетей от действия природных и техногенных факторов лежит на организациях, обслуживающих данные сети. Оборудование по молниезащите и защите от перепадов напряжения в сетях с высоким напряжением устанавливается на опорах и мачтах линий передач, на электрических подстанциях всех уровней. Оборудование для защиты сетей также устанавливается на подстанциях заводов и фабрик, силовых подстанциях питания сетей электротранспорта.

    Для защиты электрооборудования дома и бытовых электрических приборов в частных домах и квартирах могут быть установлены локальные устройства для защиты от скачков и перепадов напряжения.

    производит линейку устройств защиты от скачков напряжения и перенапряжения. Подробнее об этих устройствах можно узнать в разделе «Защита от скачков напряжения».

    Все устройства защиты по напряжению соответствуют требованиям российских и международных стандартов.

    Устройства защиты от скачков напряжения и перенапряжения «Альбатрос» надежно будут защищать вашу сеть, электрическое оборудование и бытовые приборы от пагубного воздействия скачков напряжения и перенапряжения.

    Перенапряжение

    в электротехнике, повышение напряжения представляющее опасность для изоляции электрической установки. Правильный учёт П. имеет большое экономическое и техническое значение при выборе изоляции и меры
    защиты электрической сети,
    особенно при напряжениях свыше 10
    кв.
    Различают внутренние и грозовые (атмосферные) П.

    Внутренние П. возникают в электрических установках при резких изменениях режима их работы, главным образом в результате коммутаций (при включениях или отключениях тока, при коротких замыканиях на землю и т.п.). Коммутация сопровождается переходным процессом,

    после которого устанавливается новый режим работы установки. Соответственно различают кратковременные (порядка единиц и десятков
    мсек
    ) коммутационные П. и длительные П. установившегося режима. Коммутационные П., вызываемые повторными зажиганиями и гашениями электрической дуги в цепях с ёмкостной проводимостью, получаются при отключении ненагруженных линий, при замыкании на землю через дугу одной из фаз трёхфазной системы с изолированной нейтралью и т.д. При отключении ненагруженной линии, которую можно в некотором приближении рассматривать как ёмкость (
    рис. 1
    , а)
    ,
    дуга, загорающаяся между контактами выключателя
    К,
    гаснет при прохождении тока дуги через нуль, а напряжения источника — через максимум (
    рис. 1
    , б)
    .
    Ёмкость
    С
    , отсоединённая от источника, при погасании дуги остаётся заряженной до максимального напряжения. Если повторное зажигание дуги в выключателе произойдёт через полпериода, когда напряжение источника изменит свой знак, то ёмкость
    С
    перезаряжается через индуктивность источника
    Lист
    . При этом в момент максимума напряжения, когда ток перезарядки пройдёт через нуль, дуга вновь может погаснуть, и отсоединённая от источника ёмкость окажется заряженной до тройного напряжения. Если через полпериода произойдёт ещё одно зажигание и гашение дуги, напряжение на линии достигнет 5
    U
    ф
    ,
    где
    U
    ф — фазное напряжение линии. П. в реальных линиях ограничиваются хорошими отключающими способностями выключателей и активными потерями и не превосходят 3,5
    Uф.
    П., возникающие при замыканиях через дугу на землю одной из фаз трёхфазной системы, имеют аналогичную природу и также связаны с накапливанием зарядов на проводах линии. Коммутационные П. при отключении индуктивных нагрузок (ненагруженных трансформаторов, асинхронных двигателей, реакторов, ртутных выпрямителей при обрыве тока в них и т.д.) являются следствием резкого уменьшения тока в индуктивности и освобождения запасённой в ней электромагнитной энергии. При мгновенном обрыве тока вся запасённая энергия пошла бы на зарядку собственной ёмкости индуктивной нагрузки относительно земли (
    рис. 2
    , а). В этом случае амплитуда П.
    u
    макс может быть найдена из уравнения сохранения энергии:

    В действительности ток в катушке не исчезает мгновенно, и П. достигает наибольшего значения в момент максимальной скорости уменьшения тока, а затем падает до нуля в режиме затухающих колебаний (рис. 2

    , б)
    .
    Особый случай возникновения П. имеет место в сверхпроводящих
    соленоидах
    при переходе материала обмотки из сверхпроводящего состояния в несверхпроводящее, когда активное сопротивление соленоида резко возрастает от нуля до некоторой конечной величины. Так как начальный ток соленоида не может резко уменьшиться, то в момент такого перехода на концах соленоида возникает разность потенциалов, которая может достигать несколько сотен
    кв.
    Коммутационные П. при включении линий связаны с возникновением и развитием переходного процесса в колебательном контуре, образованном ёмкостью линии и индуктивностями линии, трансформаторов и генераторов. Особенно существенные П. появляются при автоматическом повторном включении.

    Читайте также:
    Установка ручки на входную металлическую дверь. Лёгкий ремонт дверных ручек входных дверей своими руками

    В этом случае после отключения, например однофазного короткого замыкания, ёмкость неповрежденных фаз линии остаётся заряженной, а при повторном включении колебательный контур (линия) с предварительно заряженной ёмкостью подключается к источнику тока (генератору).

    П. установившегося режима связаны с ёмкостным эффектом в линейных цепях, с резонансом на основной частоте либо на высших гармониках. Примером такого П. может служить повышение напряжения, возникающее в ненагруженной линии электропередачи, когда собственная частота w0

    системы «источник — линия» близка к частоте источника напряжения
    wист
    ; при
    w0= wист
    наступает резонанс, вследствие чего и возникает П. Такие П. возможны в длинных линиях электропередачи, которые работают при напряжениях 330
    кв
    и выше. Резонанс на основной частоте может также иметь место при разрыве с заземлением одной из фаз трёхфазной линии переменного тока, на конце которой включен слабонагруженный трансформатор (
    рис. 3
    , а). На высших гармониках резонанс может иметь место, например, при однофазном или двухфазном коротком замыкании на землю в линии, питаемой от явнополюсного генератора. При таких коротких замыканиях на зажимах генератора появляются высшие гармоники напряжения, которые могут дать резонанс в цепи, состоящей из индуктивности генератора и ёмкости неповрежденных фаз линии. В неявнополюсных генераторах и генераторах, снабженных успокоительными (демпферными) обмотками, П. этого типа не возникают.

    Для изоляции электроустановок с напряжением до 220 кв

    внутренние П. обычно не представляют опасности; определяющими здесь являются грозовые П. В электроустановках с напряжением 330
    кв
    и выше возникает необходимость в ограничении внутренних П. Снижение коммутационных П. обеспечивается специально предназначенными для этого вентильными разрядниками, выключателями с шунтирующими сопротивлениями и управлением моментом включения. Для ограничения П. установившегося режима применяют также шунтирующие электрические реакторы.

    Грозовые П. связаны с разрядами молнии

    непосредственно в токопроводящие части электрической установки (П. прямого удара) или в землю вблизи установки (индуктированные П.). При прямом ударе весь ток молнии проходит в землю через пораженный объект. Падение напряжения на сопротивлении этого объекта и даёт П., которое может достигать нескольких
    Мв.
    Длительность П., возникшего при прямом ударе молнии, невелика (порядка десятков
    мксек
    )
    ,
    однако не исключается многократный разряд молнии по одному и тому же пути. Изоляция электрических установок самого высокого напряжения не может выдержать П. прямого удара; для надёжной работы установок необходимо осуществление ряда защитных мероприятий (см.
    Грозозащита, Заземление
    )
    .
    Индуктированные П. возникают на проводах линий электропередачи вследствие резкого изменения электромагнитного поля вблизи земли во время удара молнии. Амплитуда индуктированных П. обычно не превышает 400—500
    кв,
    и они представляют опасность только для электрических установок с номинальным напряжением 35
    кв
    и ниже.

    Техника высоких напряжении, под ред. Д. В. Разевига, М., 1963; Техника высоких напряжений, под ред. М. В. Костенко, М., 1973.

    Какие виды перенапряжений различают в электрических сетях?

    Понятие перенапряжения в сети

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

    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

    Чем опасно явление

    Перенапряжение в электросети выглядит следующим образом:

    Изоляция электрических кабелей и проводов, а также любых электроприборов способна выдержать только определенный уровень напряжения, указанный в эксплуатационных документах на них. Ниже приведена таблица, в которой приведены ориентировочные величины электрической прочности изоляции электропроводок и электрического оборудования.

    Однако, в домашнем электрохозяйстве главное не это (изоляцию не заменить), а нарушения изоляции, вызванные механическими причинами (в том числе в результате крепления электропроводок со сдавливанием и скручиванием), климатическими (сырость, попадание воды) и сугубо хозяйственными (накопление пыли, грязи, насекомых и пр.). Так вот на все эти нарушения накладываются ещё и перенапряжения.

    Всё это приводит, как показывают печальные случаи, к выходу из строя электрической проводки и электроприборов, к трагическим пожарам. Если в доме нарушена ещё и электрозащита (неисправна или загрублена при частых срабатываниях), то вероятность возгораний в результате перегрузки электропроводки или короткого замыкания резко возрастает. Если поврежденный электроприбор можно просто отключить от розетки и заменить исправным, то электропроводку быстро не заменить. На фото изображено повреждение изоляции в розетке, которое часто возникает из-за неплотного контакта и перегрева, или в результате грозового явления, которое может привести к перегрузке электропроводки и короткому замыканию.

    Читайте также:
    Электрические изоляторы: назначение, виды, конструкция, классификация

    Таким образом, перенапряжения в домашней электросети особенно опасны для старых электропроводок, которые не подвергаются профилактическому осмотру (вместе с розетками) и не обновляются, где небрежно обращаются с розетками, допуская их перегрев. Особо опасными в этом плане следует считать старые электропроводки в домах, часто подвергающихся грозовым явлениям и нашествию насекомых (деревенские и поселковые).

    В результате перенапряжений может мгновенно выйти из строя и очень дорогая электронная техника, особенно телевизионная и компьютерная, в которой, как правило, нет защиты от этого. Посмотрите на этикетку около шнура питания, там чаще всего указано даже 250 В, в то время как действующий ГОСТ допускает и 253 В. Поэтому современный рынок и насыщен до предела всевозможными стабилизаторами и различными устройствами защиты от перенапряжений, происходит их совершенствование (полезно будет прочитать статью: https://samelectrik.ru/kak-predotvratit-poteri-ot-perenapryazhenij-v-domashnej-elektroseti-obzor-novoj-razrabotki.html).

    Характеристики перенапряжения в электрической сети

    Перенапряжением в общем случае может считаться любое значительное превышение напряжения в сети, вызванное различными причинами. Перепады напряжения могут иметь различную амплитуду, продолжительность и периодичность.

    К основным характеристикам перенапряжения относятся:

    • значение пика напряжения
    • кратность повторения перенапряжения
    • время периода нарастания значения перенапряжения
    • площадь или длина распространения перенапряжения в сети
    • общее количество импульсов перенапряжения за период времени
    • общее время всего цикла перенапряжения

    Типы перенапряжения в электрической сети

    В общем случае по способу образования различают внутренние (или коммутационные) и внешние (грозовые или атмосферные) перенапряжения

    Различают следующие основные типы перенапряжения в электрической сети:

    1. грозовые перенапряжения
    2. индуктивные перенапряжения
    3. квазистационарные перенапряжения
    4. коммутационные перенапряжения

    Причинами возникновения коммутационных перенапряжений являются

    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.

    Квазистационарное перенапряжение в сети

    Квазистационарные перенапряжения в сети могут продолжаться от нескольких секунд до нескольких минут. Такие перенапряжения опасны для оборудования, подключенного к сети.

    Квазистационарные перенапряжения возникают по следующим причинам:

    • появление опасного резонанса в электрической сети
    • при коротких замыканиях в сети
    • при аварийном увеличении скорости электрогенератора в случае резкого падения значения нагрузки в сети
    • при появлении эффекта феррорезонанса в сетях с мощными индуктивными катушками или магнитопроводами

    Различные виды перенапряжений

    Несимметричные (синфазные) перенапряжения

    Несимметричные (синфазные) перенапряжения возникают между деталями под напряжением и землей: фаза/земля или нейтраль/земля (см. рис. J6

    ). Они особенно опасны для конструкций, которые заземлены в силу риска пробоя диэлектрика.

    Рис. J6:
    Несимметричные (синфазные) перенапряжения

    Симметричные (дифференциальные) перенапряжения

    Симметричные (дифференциальные) перенапряжения циркулируют между проводниками фаза/фаза или фаза/земля под напряжением (рис. J7

    ). Они особенно опасны для электронного оборудования, чувствительного компьютерного оборудования и т.д.

    Рис. J7:
    Симметричные (дифференциальные) перенапряжения
    Источник

    Защита от перенапряжения в сети

    Обязанности по защите электрических сетей от действия природных и техногенных факторов лежит на организациях, обслуживающих данные сети. Оборудование по молниезащите и защите от перепадов напряжения в сетях с высоким напряжением устанавливается на опорах и мачтах линий передач, на электрических подстанциях всех уровней. Оборудование для защиты сетей также устанавливается на подстанциях заводов и фабрик, силовых подстанциях питания сетей электротранспорта.

    Для защиты электрооборудования дома и бытовых электрических приборов в частных домах и квартирах могут быть установлены локальные устройства для защиты от скачков и перепадов напряжения.

    производит линейку устройств защиты от скачков напряжения и перенапряжения. Подробнее об этих устройствах можно узнать в разделе «Защита от скачков напряжения».

    Все устройства защиты по напряжению соответствуют требованиям российских и международных стандартов.

    Устройства защиты от скачков напряжения и перенапряжения «Альбатрос» надежно будут защищать вашу сеть, электрическое оборудование и бытовые приборы от пагубного воздействия скачков напряжения и перенапряжения.

    Перенапряжение опасность для жизни и имущества

    Перенапряжение — это повышение или понижение значений напряжения с нормальных (220-230 вольт) до высоких (360-380 вольт) или наоборот низких (40-80 вольт). Когда происходит перенапряжение, сначала может моргать свет, потом начинают очень ярко или очень тускло гореть лампочки.

    Читайте также:
    Функциональность и гармония гостиной в стиле модерн

    Повышение напряжения (360-380 вольт)

    Основную опасность представляют те случаи, когда при возникновении перенапряжения происходит повышение напряжения (360-380 вольт). В этом случае сначала происходят неконтролируемые перепады напряжения с очень низких до очень высоких, явно выражаясь в освещении. Лампочки в люстрах и светильниках начинают необычно ярко светиться, а в некоторых случаях моментально перегорают или даже взрываются. Понижающие трансформаторы в 12 вольтовых системах освещения при повышенном напряжении как правило гудят.

    Незамедлительно реагирует на перенапряжение электроника и бытовая техника, приборы начинают дымиться, гудеть, может произойти хлопок с дальнейшим задымлением. При длительном воздействии высокого напряжения техника выходит из строя. В приборах оборудованных защитой сгорают предохранители, в противном случае техника восстановлению не подлежит. Сильно подверженными таким перепадам считаются как правило: компьютеры, микроволновые печи, электронные часы, телевизоры, аудио и видео техника.

    Особое внимание следует уделить бытовой технике имеющей железный корпус и имеющей на вилке заземляющий контакт, например стиральная машина, посудомоечная машина, электрический водонагреватель, микроволновая печь, электро плита. Так как на их корпусе может оказаться опасное для жизни напряжение.

    Что нужно делать в случае возникновения перенапряжения:

    • полностью отключить электроснабжение (выключаем все автоматические выключатели, выкручиваем пробки)
    • отключаем из розеток вилки у всех электроприборов
    • переводим все выключатели в положение выключено
    • вызываем обслуживающий дежурный электро персонал
    • ждем когда электромонтеры устранят неисправность и сделают все необходимые замеры напряжения и удостоверятся в нормальных показаниях
    • и только после этого подключаем электроснабжение

    Пониженное напряжение (40-80 вольт)

    При низких значениях напряжения (40-80 вольт) такого значительного ущерба бытовой технике не наноситься, из-за низких показателей она просто не будет включается, но все же при длительном воздействии даже низкого напряжения из стоя могут выйти электроприборы относящиеся к категории сложных электротехнических приборов. Освещение при этом будет еле светиться, так, что можно будет разглядеть еле тлеющую нить накала в лампочке.

    В этом случае рекомендации и список необходимых действий остается тем же, что и при повышенном напряжении.

    Причина, по которой происходит перенапряжение.

    Причина очень банальна, где то по линии электропроводки от подстанции до вашего электросчетчика повредился нулевой провод. Обычно это происходит по таким причинам: отгорел наконечник, повредился кабель, кабельная муфта в земле , выгорел контакт либо плохое соединение.

    А что происходит когда из строя выходит нулевой провод?

    При перенапряжении происходят сложные процессы блуждания и циркуляции тока по жилам, которые очень сложно объяснить. Не каждый электромонтер имеет представление о данном явлении, а объяснить его словами…, по крайней мере очень тяжело. Но я все же попробую.

    В современных электросетях используются силовые кабели имеющие четыре жилы. Три из них используются для передачи трех разноименных фаз, а четвертая для нуля. Допустим:

    • 1 жила фаза А (относительно нуля) 220 вольт, нагрузка 100 ампер
    • 2 жила фаза Б (относительно нуля) 220 вольт, нагрузка 50 ампер
    • 3 жила фаза С (относительно нуля) 220 вольт, нагрузка 20 ампер
    • 4 жила «0» вольт

    Итак, предположим, повреждается нулевой провод, но электроприборы по прежнему продолжают потреблять электроэнергию. Происходит своего рода закольцовка через освещение и электроприборы потребителей,особенно сильно это проявляется в электроприборах потребляющих 380 вольт. Так как после исчезновения нуля ток приходящий с фазного провода начинает неправильно распределяться, он подобно воде мгновенно заполняет свободное пространство нулевой жилы, а потом снова возвращается к потребителям. Потребляемая нагрузка на трех фазах разная и соответственно, каждая фаза тянет к себе потребляемого тока в различных количествах. Ток быстро перегруппировывается и из с фазы имеющую наименьшую нагрузку по нулю устремляется туда, где тока требуется больше.

    В итоге получается, что по фазному проводу и по нулевому приходят две фазы вместо положенных 220 вольт, на фазе где нагрузка была самой большой получается 380 вольт. Соответственно раз ток убежал в свободную нишу с большой нагрузкой, то там откуда он убежал остается маленькое напряжение (40-80 вольт) или совсем ничего.

    • 1 жила фаза А 220 вольт, нагрузка 100 ампер (в нулевую жилу ушло 0 вольт, так как самая большая нагрузка)
    • 2 жила фаза Б 160 вольт, нагрузка 50 ампер (в нулевую жилу ушло 60 вольт)
    • 3 жила фаза С 30 вольт, нагрузка 20 ампер (в нулевую жилу ушло 160 вольт)
    • 4 жила 220 вольт
    Рейтинг
    ( Пока оценок нет )
    Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
    Добавить комментарий

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