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Como proteger o apartamento contra sobretensão
As lâmpadas queimam devido a picos de energia, os eletrodomésticos falham e até uma situação de emergência na fiação do apartamento pode ocorrer. O aumento da tensão é observado durante o desequilíbrio de fase e outros problemas na linha. Vamos descobrir como você pode proteger o equipamento elétrico de um apartamento contra sobretensão.
Razões
Então, por que razões é o excesso de tensão na rede?
1. Desequilíbrio de fase.
2. Surtos de tensão ou os chamados picos de energia.
3. Flutuações causadas pela diferença de carga em diferentes momentos do dia ou estação do ano.
Vale ressaltar que GOST 29322-2014 diz: “a tensão de alimentação não deve diferir da tensão nominal do sistema em mais de ± 10%”, que para 220V está na faixa de 198-242V.
Desequilíbrio de fase
Ocorre como resultado da queima completa do condutor zero na entrada da casa, apartamento ou do TP, ou uma forte deterioração do contato. Além disso, todos os consumidores monofásicos, que na maioria dos casos são apartamentos, acabam se conectando em série ao Ulinear.
Então a tensão entre eles é distribuída de acordo com a lei de Ohm, onde a resistência R é a resistência reduzida da carga conectada nos apartamentos. Em termos simples, onde pequenos dispositivos estão conectados e têm baixa potência, a voltagem será alta e onde aquecedores potentes estão conectados - baixo.
A propósito, ao gravar zero na entrada, um fenômeno como “duas fases nos soquetes” é característico.
Surge Surge
Muitas vezes surgem como resultado do desligamento da energia de aparelhos elétricos ou de seu grupo. Os trabalhos de soldagem também pertencem à mesma razão, na maioria das vezes isso acontece no setor privado, quando alguma dona de casa decide mais uma vez soldar um portão ou uma cerca.
Além disso, podem ocorrer picos de tensão na rede de fornecimento de energia devido ao mau contato na linha de energia aérea (VLEP),
Devido às condições climáticas, como vento, nevasca, chuva, trovoada, a tensão também pode "saltar". Isto é devido ao seu efeito no VLEP.
Flutuações sazonais ou diárias
Em diferentes momentos do dia, ocorrem flutuações de tensão devido ao fato de a carga mudar, por exemplo, à noite, quando as pessoas chegam em casa do trabalho, ligam fogões elétricos, aquecedores e outros aparelhos elétricos, o que aumenta a corrente e a tensão diminui como resultado, e à noite quando todos estão dormindo e a carga diminui - a tensão pode, pelo contrário, ser aumentada.
No verão, a tensão também pode aumentar, porque caldeiras elétricas e outros equipamentos são desligados. Embora nas cidades de verão haja quedas de tensão devido ao fato de os aparelhos de ar condicionado começarem a funcionar em todos os lugares.
Em termos simples, as flutuações de tensão devem-se ao fato de a subestação ter a capacidade de ajustar a tensão trocando os fios pelos enrolamentos ou usando sistemas especiais. Portanto, para fornecer um nível médio de tensão sob uma determinada carga, um determinado valor é definido. Como resultado, quando a carga é grande - ela pode ceder e quando a carga é pequena - pelo contrário, aumenta.
As consequências
Como resultado de altas tensões prolongadas, é liberada alta potência nos dispositivos de aquecimento, o que reduz a vida útil. Com excessos significativos, o semicondutor e outros componentes eletrônicos dos aparelhos domésticos - diodos, transistores e capacitores dos filtros de entrada podem falhar.
As consequências dos surtos de tensão são essencialmente as mesmas, mas a amplitude dos pulsos, neste caso, pode atingir vários quilovolts.
Diferentes desenvolvimentos são prováveis:
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Fusíveis queimados de aparelhos elétricos;
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Falha nos componentes do circuito;
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Disparo de disjuntores;
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Nos casos mais negativos, os incêndios são possíveis.
Métodos de proteção
Para proteger o apartamento contra sobretensão, são usados estabilizadores que normalizam a tensão para um nível normal ou desligam a energia em parâmetros críticos da rede.
Nesse sentido, dois tipos de dispositivos podem ser distinguidos:
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Regulatório (estabilizadores ou LATRs manuais);
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Comutação (ILV, LV, USM, etc.).
Vamos considerar seus recursos separadamente.
Relé de tensão
Sob o nome "relé de tensão" no mercado moderno, existem muitos dispositivos, variando do "sem nome" da China, terminando com os modelos populares e reconhecidos, para que possamos distinguir o seguinte:
Princípio de operação:
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Existe um relé embutido para desconectar o circuito;
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Monitora a voltagem na rede;
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Você pode definir o limite superior e inferior das tensões de alimentação permitidas;
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Quando a tensão na rede elétrica se tornar maior ou menor que os limites definidos, o relé será desligado e o circuito protegido será desenergizado. Pode ser um aparelho elétrico separado ou todo o apartamento;
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Não economiza contra tensões de sobretensão;
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Protege apenas contra sobretensão ou subtensão.
Dependendo do modelo, o dispositivo pode operar como um relé:
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Máximo;
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Mínimo;
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A tensão máxima e mínima.
Essa funcionalidade permite fornecer proteção apenas contra alta ou baixa tensão, o que reduzirá o número de falhas ou desligamentos da instalação elétrica. Em alguns casos, valores mais baixos da rede de suprimento são aceitáveis para operação e, em alguns casos, vice-versa (por exemplo, o motor elétrico não "gosta" de baixa tensão - o torque diminui significativamente e a corrente aumenta).
Por execução, existem:
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Para instalação em um trilho DIN em um painel elétrico;
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Para conectar a uma tomada (relés de saída).
Pelo número de fases - monofásica e trifásica. Ao montar um quadro de distribuição trifásico, você também pode usar três relés de tensão monofásicos.
Ambas as versões são igualmente boas - você pode proteger um dispositivo separado com um relé de soquete, por exemplo, instalando um dispositivo para proteger a geladeira ou um grupo de dispositivos, por exemplo, um computador conectado por meio de um cabo de extensão.
Considere alguns modelos populares para montagem em um trilho DIN:
RN-106 ou RN-104 - os modelos diferem apenas na corrente nominal - 63 e 40 A, respectivamente. A faixa de controle de resposta para Umin (tensão mínima) é de 160 a 210 V e para Umax é de 230 a 280V. Você também pode definir o tempo após o qual o reinício automático ocorrerá (também chamado de religamento automático ou atraso de ativação) - de 5 a 900 s. O dispositivo possui controles de ajuste convenientes e intuitivos.
O diagrama de fiação é bastante padrão para dispositivos similares.
RN-111M e RN-113M - Este é um relé de tensão do mesmo fabricante, mas mais permite usá-lo em uma ampla gama de tarefas, para limitar apenas a tensão máxima ou mínima, ou ambos os limites. O principal dos modelos 111 e 113 é a corrente nominal de 16 e 32A, respectivamente, assim como o RN-113M leva 1 modelo no escudo a mais de 111M. As demais características dele, como outros dispositivos desse tipo, são semelhantes.
Observe que o dispositivo possui um circuito de fonte de alimentação separado do circuito executivo e um relé com um contato normalmente fechado é instalado na saída, o que também permite a implementação de um número maior de circuitos de automação de proteção.
Usando o RN-113M como exemplo, o diagrama de conexão pode ser executado em duas versões, dependendo da função executada (limitando os níveis de tensão superior, inferior ou ambos). Para RN-111M - o mesmo.
Observe que o relé de tensão deve ser instalado no circuito protegido por um disjuntor (no circuito QF), uma vez que a grande maioria dos modelos não possui uma função de proteção contra sobrecarga.
Para aumentar a potência de comutação do relé, use um acionador de partida de contato, conectando sua bobina em vez da carga, e a própria carga aos contatos de potência do KM.
Veja também: Diagramas de conexão de relés de tensão em redes monofásicas e trifásicas
SPD e SPE
Dispositivo de proteção contra surtos (SPD) É usado para proteger não contra alta voltagem, mas contra surtos de alta voltagem (impulsos). São dispositivos que, quando ocorre uma voltagem de vários quilovolts, descarregam a energia do pulso no solo.
Um exemplo desse dispositivo é o supressor de surtos de SPE. Dentro do qual um varistor está instalado.
Como já mencionado, o dispositivo está conectado entre a fase e o condutor de proteção. Em caso de uso Sistemas TN-C (sem aterramento) - instalação entre fase e zero após a máquina ser permitida.
A principal desvantagem desses dispositivos é que eles são descartáveis condicionalmente. Se a energia do pulso de alta tensão for maior do que aquela que o varistor na SPE pode dissipar, ela falhará.
Mas observe que a instalação de dispositivos como o SPD deve ser realizada somente após consulta com um eletricista experiente. Como o próprio dispositivo pode ser perigoso se instalado, por exemplo, até um disjuntor, a corrente de curto-circuito será muito alta em caso de falha do SPD, e somente o disjuntor mais próximo pode desconectar o circuito, e será muito ruim se o último já estiver no KTP . Além disso, não se deve esquecer que o SPD também pode funcionar devido ao envelhecimento natural.
Ultrassom
Quero dizer uma palavra separada sobre dispositivos como UZM-50Ts e suas contrapartes fabricadas pelo MEANDR ECM, este é um dispositivo combinado, fornece as funções de um relé de tensão, proteção contra pulsos de alta tensão e um voltímetro-ampère. Ao mesmo tempo, o fabricante recomenda usá-lo em conjunto com um SPD de pleno direito. Isto é devido à baixa potência do varistor. As especificações estão listadas abaixo:
Além dos controles (dois botões), no corpo do dispositivo, há um indicador de três dígitos, que exibe as configurações durante o ajuste, status e tensão atual, consumo de corrente ou energia.
O diagrama de conexão é bastante simples, é dado abaixo.
Estabilizador
E, finalmente, para garantir voltagem estável na rede doméstica, bem como proteção contra picos de energia, estabilizadores de tensão. Eles são:
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relé;
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eletrônico;
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eletromecânica;
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ferroresonância;
-
inversor.
A opção mais barata é o relé, e a mais cara é o inversor. Vale ressaltar que atualmente os dispositivos de ferrorressonância raramente são usados. Eles eram usados nos tempos soviéticos para alimentar televisões. Um dos fabricantes populares é o RESANTA doméstico, um exemplo dos produtos que você vê abaixo.
Relé, estabilizadores eletrônicos e eletromecânicos são construídos com base em um autotransformador, apenas a maneira de trocar as derivações dos enrolamentos é diferente. A troca pode ser feita usando:
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relé
-
servoconversor e escova móvel (eletromecânica);
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triacs (eletrônicos)
Mais detalhadamente, examinamos seus princípios e tipos de trabalho no artigo - Estabilizadores de tensão de rede 220V
Em resumo, o estabilizador de tensão da rede é um dispositivo que mantém o mesmo valor da tensão de saída quando a tensão de entrada muda, dentro dos limites estabelecidos pelo projeto. O ajuste ocorre sem problemas (dispositivos servo-acionados) e com uma determinada etapa (relé ou eletrônico).
Pelo poder, esses dispositivos são de baixa potência - a 500 watts, para alimentar dispositivos individuais e capazes de proteger todo o apartamento - com capacidade de mais de 10 kW. Pelo número de fases - monofásica e trifásica. Na foto abaixo, você pode observar o modelo trifásico "RESANTA ASN-15000/3-EM", com potência de 15 kW.
Conclusão
Os visitantes costumam perguntar "qual é o melhor estabilizador ou relé de tensão?". Esta pergunta não pode ser respondida sem ambiguidade, pois esses são dispositivos diferentes. Mas se você instalar um relé de tensão em frente ao estabilizador, proteja não apenas a rede de energia da sua casa, mas também o caro estabilizador. Enquanto para a proteção de aparelhos elétricos individuais, é possível usar estabilizadores e relés de tensão de soquete, e esses dispositivos estão emparelhados.
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