Cos'è la sovratensione nella rete e cosa è pericoloso?

La sovratensione è un eccesso di tensione impulsivo, spasmodico o oscillatorio nella linea di alimentazione rispetto alla tolleranza secondo GOST per la qualità dell'alimentazione (GOST 32144-2013: Standard per la qualità dell'energia elettrica nei sistemi di alimentazione generale). Facciamo un esempio: una rete domestica monofase deve avere una tensione nominale di 230 V con una deviazione consentita del +/- 10% (va tenuto presente che, secondo il precedente GOST, la potenza nominale era di 220 V e molte apparecchiature sono ancora progettate appositamente per questa tensione). Questa è la tensione attuale. Se lo traduci in uno di ampiezza, ottieni 322 V. Quando si verifica una sovratensione di impulso, nel peggiore dei casi viene aggiunto al valore di ampiezza della semionda di tensione (50/60 Hz). Questo fenomeno di solito dura per un breve periodo - alcuni millisecondi (con una durata a semionda di 10 ms), ma in un periodo di tempo così breve possono verificarsi fenomeni abbastanza gravi e imperfetti. In questo articolo considereremo le cause dell'ondata nella rete, nonché i loro tipi e misure di protezione.

Qual è il fenomeno pericoloso

La sovratensione nella rete è la seguente:

orario

Isolamento di cavi e fili elettrici, nonché di qualsiasi apparecchio elettrico in grado di sopportare solo un certo livello di tensione specificato nei documenti operativi su di essi. La tabella seguente mostra i valori approssimativi della resistenza elettrica dell'isolamento dei cavi elettrici e delle apparecchiature elettriche.

Rigidità dielettrica

Tuttavia, la cosa principale nelle famiglie di elettrodomestici non è questa (l'isolamento non può essere sostituito), ma i guasti di isolamento causati da cause meccaniche (incluso il risultato del collegamento di cavi elettrici con spremitura e torsione), climatici (umidità, ingresso di acqua) e puramente economici (accumulo di polvere, sporco , insetti, ecc.). Quindi, anche le sovratensioni si sovrappongono a tutte queste violazioni.

Tutto ciò porta, come dimostrano casi tristi, al fallimento dei cavi elettrici e degli apparecchi elettrici, a tragici incendi. Se anche la protezione elettrica è rotta in casa (difettosa o irruvidita con frequenti interventi), quindi la probabilità di incendio di conseguenza sovraccarico del cablaggio o corto circuito aumenta drammaticamente. Se un apparecchio danneggiato può essere semplicemente scollegato dalla presa e sostituito con uno funzionante, il cablaggio non può essere sostituito rapidamente. La foto mostra il danno all'isolamento nella presa, che spesso si verifica a causa di contatti allentati e surriscaldamento, o a causa di un temporale, che può portare a sovraccaricare il cablaggio e il corto circuito.

Presa carbonizzata

Pertanto, le sovratensioni nella rete elettrica domestica sono particolarmente pericolose per i vecchi cablaggi elettrici, che non sono sottoposti a ispezione di routine (insieme alle prese) e non vengono aggiornati, dove gestiscono negativamente le prese, consentendo loro di surriscaldarsi.Particolarmente pericoloso a questo proposito dovrebbe essere considerato il vecchio cablaggio nelle case, spesso esposto a temporali e invasioni di insetti (villaggio e comune).

A causa delle sovratensioni, le apparecchiature elettroniche molto costose, in particolare la televisione e il computer, che, di norma, non hanno protezione contro questo, possono fallire all'istante. Guarda l'etichetta vicino al cavo di alimentazione, il più delle volte è indicato anche 250 V, mentre l'attuale GOST consente 253 V. Pertanto, il mercato moderno è saturo al limite con tutti i tipi di stabilizzatori e vari dispositivi di protezione contro le sovratensioni, sono in fase di miglioramento (sarà utile leggere l'articolo : https://itm.electricianexp.com/kak-predotvratit-poteri-ot-perenapryazhenij-v-domashnej-elektroseti-obzor-novoj-razrabotki.html).

Varietà di sovratensione

Prima di tutto, va notato che la sovratensione è divisa in quattro tipi:

  • atmosferico o temporale;
  • commutazione;
  • transitori;
  • elettrostatica.

Considerare brevemente le cause di ogni tipo di situazione pericolosa.

atmosferico

Questa specie appartiene a fenomeni naturali ed è considerata la più pericolosa, poiché è causata da scarichi di fulmine particolarmente potenti. Con tali scariche, la sovratensione di impulso può raggiungere (a seconda della posizione del ramo del fulmine) diverse decine di migliaia di volt per micro-frazione di secondo.

I fulmini possono entrare direttamente nella rete di alimentazione (linea aerea) o nel parafulmine (terminale aereo). La sovratensione può anche verificarsi a causa di un fulmine che si allontana dalla rete (a causa di interferenze elettromagnetiche).

Pericolo di fulmini

Gli impulsi possono avere varie forme e durate. Ad esempio, la figura seguente mostra due tipi tipici di onde: 10/350 e 8/20.

impulsi

Va notato che in presenza di un parafulmine che protegge l'oggetto da una scarica completa, la maggior parte della corrente impulsiva viene deviata a terra e il resto viene distribuito in modo casuale nel cablaggio domestico.

commutazione

Questo fenomeno si verifica quando una rete locale comune cambia radicalmente la sua modalità di funzionamento stazionaria. Ciò può verificarsi a seguito di un'accensione o spegnimento brusco di apparecchiature potenti, nonché durante i sovraccarichi di emergenza. Esiste un cosiddetto processo di transizione, che è di natura oscillatoria con una frequenza elevata (fino a centinaia di kilohertz). In questo caso, le sovratensioni possono essere molto elevate. Sono determinati dalle caratteristiche e dai parametri di rete attualmente specifici, distribuzione del carico di fase.

Le conseguenze dell'arresto dell'alta tensione

Ad esempio, quando si spegne un potente trasformatore, tutta l'energia che è attualmente sotto forma di saturazione magnetica, può portare a gravi sovratensioni nella rete e causare danni immediati alle apparecchiature elettriche.

di transizione

Un fenomeno simile si verifica a seguito di interruzioni e danni nelle reti. Ad esempio, a causa di un'interruzione del conduttore neutro comune per i consumatori in una rete trifase, il cosiddetto "pausa zero", Le sollecitazioni nelle fasi sono distribuite sostanzialmente in base al carico di fase ("squilibrio di fase"). Questo è tipico per trasformatori non dotati di compensatori adeguati.

elettrostatica

Questo fenomeno si verifica nell'aria secca, nei materiali che conservano bene carica elettrica. Una scarica tra i materiali e il cablaggio elettrico può verificarsi in modo completamente imprevisto, causando immediatamente sovratensione e danni alle apparecchiature collegate alla rete. I potenziali elettrostatici sono invisibili e non avvertiti dall'uomo, solo la scarica è ben percepita (molti lo hanno sperimentato).

Ad esempio, se indossi scarpe dielettriche, quando cammini su un tappeto una persona viene caricata fino a diverse migliaia di volt. E se in seguito tocchi un design che ha proprietà conduttive (ad esempio una batteria o un case per computer), si verificherà una scarica elettrica che dura diversi nanosecondi.Tali effetti elettrostatici sono considerati molto pericolosi per le parti elettroniche in qualsiasi apparecchiatura elettrica. Nella produzione di apparecchiature elettroniche, è necessario indossare braccialetti di messa a terra e utilizzare molti altri dispositivi di protezione.

su come proteggersi dall'elettricità statica, abbiamo detto nell'articolo corrispondente sul sito!

Misure di protezione

La rete elettrica deve essere sempre affidabile, rispettare il GOST sopra riportato sulla qualità dell'alimentazione e disporre di dispositivi di protezione contro possibili sovratensioni (soprattutto in aree ad alto rischio di fulmini). È impossibile evitare completamente le sovratensioni di impulso, ma il loro valore può essere ridotto a un livello relativamente sicuro (le apparecchiature moderne sono prodotte con un certo margine di tensione).

Per proteggere l'alimentatore e gli apparecchi domestici, è necessario:

  • stabilire la protezione contro i fulmini (se non ce n'è vicino) - terminale aereo;
  • installa SPD - uno speciale dispositivo di protezione che riduce la tensione impulsiva pericolosa;
  • installare nel pannello di potenza RCD e relè di tensione.

Maggiori informazioni dispositivi di protezione da sovratensioni Abbiamo detto nell'articolo corrispondente, che consigliamo vivamente di leggere!

! importante Non sai chi compensa il danno quando gli elettrodomestici sono bruciati? La compagnia di alimentazione è pienamente responsabile della qualità della tensione nella rete. Pertanto, in primo luogo, è necessario contattarlo lì e scrivere una dichiarazione indicante le perdite causate. Tuttavia, prima di questo, dovresti ottenere documenti comprovanti le cause del danno (atti con testimoni, foto con la data di scatto, misure di controllo di tensioni aumentate o ridotte chiamando un elettricista competente con un dispositivo speciale). È necessario fare riferimento ai GOST di cui sopra.

Quindi abbiamo esaminato cos'è la sovratensione nella rete, quali sono le cause del suo verificarsi e come proteggerci da questo fenomeno a casa. Ci auguriamo che le informazioni fornite siano utili!

Sicuramente non sai:

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