Пожалуй, для средней украинской квартиры сложно представить что-то ещё более обыденное, чем периодические скачки напряжения в электросети. Такие колебания могут повредить бытовую технику, вызвать перенапряжение в коммуникациях или даже привести к возгоранию. В данном контексте рассмотрим причины подобных сбоев и обсудим возможные способы защиты собственного имущества.
Под перепадами напряжения мы подразумеваем резкое и значительное изменение вольтажа в электросети. В большинстве случаев предполагается, что источник данной неисправности располагается вне домашнего электрического контура, поскольку существенный перепад напряжения внутри домохозяйства – относительно редкое явление и, кроме того, часто связанное с серьёзными и явными повреждениями электроприборов при их включении. Опасность представляет отклонение величины вольтажа в бОльшую сторону, поскольку это одинаково опасно как для бытовых приборов, так и для кабелей или проводов, составляющих электропроводку. Пониженный уровень напряжения, как правило, безопасен – устройства могут просто отключиться и не работать в течение определённого времени, но это не представляет угрозы их работоспособности.
Технические аспекты
Важно отметить, что термин «скачок вольтажа» не является полностью техническим; это, скорее, упрощённая разговорная версия одной из официальных формулировок – таких как «отклонение величины напряжения от номинального значения», «колебание токовых характеристик» или «перенапряжение». Эти три термина, в свою очередь, обозначают для специалистов различные проявления перепадов вольтажа. Отклонение представляет собой наиболее продолжительный скачок, превышающий одну минуту, с вольтажом, находящимся в пределах допустимых рамок. Лимит составляет 10%, что соответствует значениям от 198 В до 242 В, учитывая номинальное значение в 220 В. Колебание подразумевает кратковременное отклонение от нормы, продолжительностью менее минуты, с теми же граничными параметрами тока. Перенапряжение, в свою очередь, характеризует ситуацию, когда вольтаж превышает предельное значение в 242 В на неопределённый период времени, включая бесконечно малый.
Таким образом, перепады вольтажа могут быть как длительными, но незначительными изменениями в сети, так и кратковременными, но весьма значительными. В профессиональной терминологии последние часто называют импульсными. Важно отметить, что любой из вариантов может нанести ущерб бытовой технике и электрозависимым устройствам, в зависимости от сочетания частоты тока, его амплитуды и срока воздействия ненормированных значений.
Прежде всего, следует понимать, что каждый электроприбор рассчитан производителем на определённые токовые характеристики. Некоторый резерв у этих приборов есть – большинство из них способны работать в пределах 5-7% величины отклонения, а критический режим наступает на 10-15%. Такая бытовая техника, как пылесосы, холодильники и телевизоры, предназначена для работы при номинальном напряжении в 230 В, поэтому небольшие скачки до 250 В для них допустимы. Однако продолжение эксплуатации в условиях активных скачков напряжения может сократить общий ресурс этих устройств. В случае нестабильности параметров питающей сети рекомендуется отключить приборы от сети для продления их срока службы.
Осветительные приборы, особенно LED-лампы, могут реагировать на перепады напряжения иначе. Они обычно работают стабильно даже при существенных отклонениях вольтажа от нормы. Многие из них сохраняют стабильность свечения, не давая явных признаков изменения напряжения в сети. Лампочки накаливания, напротив, крайне чувствительны к перепадам: при снижении вольтажа светят тусклее, при повышении – ярче, иногда при длительном воздействии даже происходит разрыв вольфрамовой нити.
Существует множество причин нестабильности параметров тока, включая события местного масштаба, природные и техногенные катастрофы или аварии. Рассмотрим лишь некоторые из них – те, которые более других распространены.
Перегрузка синхронного использования сети
Подобная ситуация формируется, когда потребитель одновременно включает несколько мощных приборов в локальную электросеть. Чаще всего подобные сценарии наблюдаются зимой, когда люди проводят больше времени дома, используя различные электроприборы. В первую очередь, речь идёт об обогревателях, которые являются одними из наиболее мощных устройств, работающих продолжительное время. Если добавить сюда тот нюанс, что холодно всем жильцам многоэтажных зданий становится обычно одновременно, то снижение вольтажа видится вполне логичным результатом. Также возможна ситуация, когда проводка в жилище не рассчитана на такие нагрузки – просто из-за её возраста, что приводит к общему снижению вольтажа при включении нового прибора и повышению при его отключении.
Проблемы на трансформаторной подстанции (ТП)
Не в каждом случае вина лежит на человеке – скорее, наоборот. Список возможных проблем с напряжением, связанных с трансформаторными подстанциями, довольно обширен. В многих случаях, проблемы могут быть связаны с техническим состоянием ближайшей к дому ТП. Отсутствие регулярного технического обслуживания в старых домах способно привести к устареванию оборудования, кабелей и перемычек, что в конечном итоге может вызвать скачки напряжения. И это лишь первичным сигнал, предвестник более серьёзных аварий.
Важно отметить, что проблемы не всегда связаны только с физическим износом модулей или коммуникаций на трансформаторной подстанции. Возраст оборудования, сочетаемый с перегрузкой от потребителей, может заставить подстанцию работать на пределе своих возможностей. Если техника не рассчитана на мощность, при которой её постоянно заставляют работать, это может легко привести к скачкам вольтажа.
Проблемы с ЛЭП
Протяжённость линий электропередач в масштабах любой страны сама по себе очевидно подразумевает потенциальные нарушения в работе. Помимо мелких поломок, есть две постоянные причины – естественный износ всех типов электрокоммуникаций и природные явления. Повреждения ЛЭП и их опор из-за сильных дождей, снега или ветра могут привести к обрывам и замыканиям, что вызывает сбои в электроснабжении. Важно отметить, что аварии на линиях электропередач часто сопровождаются резким скачком напряжения, приводящим к полному прекращению электропитания.
Обрыв нуля
Многим кажется, что обрыв нулевого провода – это нечто весьма несущественное, способное привести разве что ко временному отключению светильников и электроприборов, однако на практике такая ситуация является крайне распространённой причиной неисправности системы. Обрыв нулевого провода может создать опасный потенциал на всех нулевых жилах внутри розеток, что представляет угрозу для электрозависимых устройств. Проблемы с контактом способны вызвать перепады вольтажа, а полный обрыв может привести к повреждению техники.
Заземление
Заземляющий проводник, предназначенный для безопасного отвода потенциала в землю, как ни странно, тоже может быть источником изменений в напряжении. Разумеется, приборы и розетки с заземлением для того и существуют, чтобы защитить человека от удара током, но и они – изделия не вечные. Если заземляющая жила неисправна (порвана, перебита или просто истончилась), избыточный потенциал порой остаётся на приборах в момент скачка напряжения. Даже небольшие проблемы с заземлением могут вызвать перепады напряжения в локальной сети.
Перегрузка ТП
Трансформаторная подстанция даже современного типа может испытать перегруз сразу по нескольким причинам, объединяющим в себе различные факторы. Например, никакие своевременные и систематические ревизии ТП не способны противостоять резкому увеличению мощностных нагрузок. Чаще всего это вызвано стремительной застройкой городов – расширением жилых районов и возведением бизнес-центров, строительством многоэтажных зданий в частном секторе или торгово-развлекательных комплексов на окраинах мегаполисов. Даже самые лучшие коммуникации внутри подстанций не в силах выдержать такой рост. В подобных случаях часто требуется не только модернизация, но и полная замена подстанции, перестройка и перекладка проводов.
Плохое качество электромонтажа
Некачественный монтаж – это не просто установка, но и всё, что связано с процессом планирования сети, применения оборудования, подключения, расходных материалов, используемой электрофурнитуры, проверкой после сборки, запуском и продуманностью системы защиты. Проводка из материалов низкого качества, дешёвые комплектующие из Китая и непрофессиональный монтаж приводят к плохим контактам в различных частях домашней электросети. Розетки, подрозетники, выключатели и другие элементы могут подвергаться износу или повреждениям, что вызывает перепады напряжения. Даже обычный патрон в люстре способен стать тем самым источником проблемы просто из-за плохого контакта.
Если вольтаж колеблется не в одной точкой квартиры, для начала нужно внимательно обследовать вводной распределительный щиток. Если где-то в нём плохой контакт, на отходящих проводах это будет просматриваться очень хорошо. Все подвижные системы и механизмы, связанные с электрикой, тоже следует осмотреть. И хотя наиболее нагружаемый из них – это обычный бытовой выключатель, как раз в нём проблемы очень редки.
Наконец, не забудем и об основных коммуникациях. Проводка в стене может быть повреждена грызунами, сверлением отверстий или даже опадением отделки в простенках от сильной вибрации. Чтобы найти участок с проблемой, придётся поштучно прозванивать все цепи через ближайшие к ним распределительные коробки, пока не отыщется подозрительный участок. Наконец, нужно не забывать, что для обеспечения реальной надёжности вашу качественную электрику должен монтировать профессиональный мастер. Одно другого не исключает, и экономия только на материале или только на мастере совсем не означает достижения желаемого результата за меньшую сумму.
Перепады в смежных сетях
Жители многоэтажек знают, что резкие изменения нагрузки в соседних сетях также могут влиять на напряжение в доме. Ремонтные работы у соседей, которые используют такие мощные инструменты, как перфораторы или сварочные аппараты, могут вызывать скачки напряжения при подключении и отключении устройств. Чаще всего, это кратковременное явление, обусловленное большими пусковыми токами, но проблему данный аспект не отменяет. В промзонах, где люди живут вблизи заводов и фабрик, запуск агрегатов на производствах также способен оказывать влияние на общую электросеть, повышая вероятность перепадов напряжения в жилых районах. Главной предпосылкой является питание от общей подстанции.
Эффект реле
Релейный эффект, о котором идёт речь, представляет собой одно из наименее опасных явлений в электротехнике. Связан он только со скачками напряжения, вызванными срабатыванием реле в электроприборах. Такие электронагревательные устройства, как чайники, утюги и фены, вызывают незначительные изменения вольтажа при включении и выключении, что «эхом отдаётся» в питающую сеть. Однако, срабатывание реле при достижении пороговой температуры порой может вызвать более значительный скачок. При использовании ламп накаливания эффект будет отчётливо виден, но в случае полупроводников изменение напряжения в большинстве ситуаций будет совсем неочевидно.
Обычно изменение напряжения при релейных скачках незначительно и не представляет угрозы ни для проводки, ни для подключённой техники. Однако, старые приборы с изношенными клеммами возле реле могут создать более сильные скачки, повторяющиеся неоднократно. В таких случаях существует риск повреждения другой электроники, а потому рекомендуется отдать в ремонт или заменить проблемные приборы.
Разряд молнии
Молния, несмотря на оборудованное заземление и все существующие меры предосторожности, остаётся одним из довольно вероятных и весьма значительных рисков для электронных устройств. Её попадание в линии электропередач может вызывать скачки напряжения, распространяющиеся на большие расстояния в стороны от точки удара. Молниезащита ЛЭП не всегда гарантирует полную защищённость, а потому энергия, хоть приложенная к проводам и на миллисекунды, может вызвать немалые повреждения линии.
Удар молнии обладает большой разрушительной силой в точке контакта, но благодаря удалённости и кратковременному воздействию, реальный риск повреждения техники не так уж велик. Несмотря на усилия инженеров по созданию максимальной защиты от молний, на сегодняшний день полная гарантия отсутствует. Заземление заметно снижает вероятность повреждения, но не исключает его полностью.
Неисправность электротранспорта
Подобная ситуация характерна только для больших населённых пунктов – повреждение питающих коммуникаций электротранспорта возможно лишь в крупных городах с трамвайными и троллейбусными сетями. Банальный износ контактных линий, порывы под воздействием молнии или давления падающих деревьев могут стать причиной скачков. Всего существуют два сценария. Первый возникает при децентрализованной схеме подключения, когда имеется несколько точек коммутации, а второй – при централизованной схеме, когда всё запитано от одной подстанции. При первом в случае обрыва линий на улицах, больше страдают фонарные столбы, нежели техника в квартирах – она может быть затронута лишь совсем незначительно. А вот при централизованной схеме, если линия попадает на коммунальную ЛЭП, скачки могут быть куда более серьёзными. И если ваша квартира не была заранее оборудована реле напряжения, стабилизатором или качественными автоматическими выключателями, имущество всё же может пострадать.
Как уберечься от перепадов вольтажа?
Если мы попытаемся классифицировать все ранее упомянутые причины изменений напряжения, учитывая их разнообразие и возможные сочетания, то сумеем выделить семь групп факторов.
1. Плохое качество материалов и/или нарушение правил обустройства электропроводки.
2. Циклы включения-выключения мощных бытовых электроприборов.
3. Прямое и косвенное влияние на систему природных явлений или их последствий.
4. Несоблюдение элементарных правил использования техники и недобросовестное/несистематическое обслуживание коммуникаций.
5. Физическое старение коммуникаций, компонентов электрических систем.
6. Осуществление сварочных или строительно-монтажных операций без соблюдения принципов коммутации электросетей (особенно опасно – трёхфазных).
7. Предпосылки техногенной природы: большая нагрузка на системы со стороны промышленных предприятий, аварии на заводах, поломки в сфере электротранспорта.
Учитывая всё изложенное выше, вполне логично возникает вопрос: как же можно защититься от всех этих факторов? Может ли обычный потребитель предпринять хоть что-то, чтобы, если совершенно избежать шансов нет, то хотя бы частично увеличить шансы на выживание проводки и приборов в доме? В целом, догадаться нетрудно – сложнее реализовать: в каждом жилище обязательно должна присутствовать защитная автоматика – максимально современная и в рабочем состоянии.
Возможно, основной трудностью при поиске подходящего защитного оборудования для дома является непредсказуемость параметров воздействия. Перепады напряжения способны произойти как при высокой нагрузке на домашнюю сеть, так и при минимальном количестве работающих устройств. Скачки с одинаковой вероятностью могут оказаться как большими, так и незначительными, как краткосрочными, так и продолжительными. Не все современные автоматические устройства, особенно из нижнего ценового сегмента, способны обеспечить защиту вне зависимости от степени воздействия и обстоятельств. Закономерно, что универсальные устройства имеют более высокую цену, из-за чего их выбирают не так часто.
Вдобавок, если владельцы дома серьёзно задумались о повышении электробезопасности, им необходимо тщательно обдумать и заблаговременно проанализировать все возможные факторы. Ряд причин могут пересекаться: строительство за стеной, расположение вблизи производственного предприятия и наличие сети трамвайных коммуникаций буквально в нескольких метрах от дома – такой список факторов вполне может характеризовать всего одну квартиру. Следовательно, здесь не обойтись без технического решения хотя бы стандартного уровня качества.
Нормальное современное реле напряжения позволяет настраивать граничные значения, занимает чётко известное заранее число модулей в распределительном щитке и оборудовано экрана для контроля вольтажа. Помимо установки минимального и максимального напряжения, устройство должно предоставлять возможность самостоятельной настройки времени срабатывания расцепителя при выходе за границы нормативного диапазона. Место установки этого устройства в системе электропитания подбирается так, чтобы защитить как можно больше постоянно подключённых приборов, светильников или просто единиц техники.
Тем не менее, если ваше реле срабатывает слишком часто, проблема, вероятно, более серьёзная. В такой ситуации необходимо пригласить электриков из ЖЭКа, обслуживающей или электроснабжающей компании для более детального изучения причин подобных обстоятельств. Если обращение к уполномоченным органам или отдельным мастерам почему-то не приведёт вас к успеху, рекомендуется установить стабилизатор напряжения в вашем жилище. Этот узел в реальном времени отслеживает параметры тока и корректирует их до нормальных значений.
Важно понимать, что стабилизатор также является электрическим устройством, имеющим определённые пределы работы. Поэтому его также необходимо защищать от чрезмерных перепадов с помощью реле напряжения. Фильтр напряжения способен функционировать в пределах больше, чем у реле, но и его не следует подвергать неоправданным рискам. Следует отметить, что современные реле от известных брендов обычно имеют функцию стабилизации, однако такие решения обходятся довольно дорого. Если говорить о стабилизаторах как о самостоятельных устройствах, их можно устанавливать не только на всю домашнюю электросеть, но и на отдельные её контуры или участки. Различные виды техники могут быть защищены по-разному: например, стабилизатором можно оборудовать всю кухонную технику, а плазменный телевизор и компьютер с офисной техникой всегда держать подключёнными через мини-стабилизатор, смарт-розетку, «барьер» или ИБП с интегрированной стабилизацией.
К сожалению, только от молнии стопроцентно эффективной защиты пока не существует. Если вы проживаете в частном секторе, и молния ударит в опору вашей ЛЭП, скорее всего, не удастся сохранить ничего. Даже при наличии множества модулей токоограничивающей автоматики, вся она, вероятно, будет мгновенно выведена самим ударом из строя. Наиболее эффективным из возможных средств является установка особого миниатюрного ограничителя токов у себя в щитке. Он функционирует аналогично разрядникам, установленным на ЛЭП, но отнимает совсем немного места и защищает только ваше домохозяйство, а не всех потребителей на концах линии, что повышает шансы на успех в вопросе сохранения домашнего имущества.
Написать комментарий