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Come proteggersi dagli sbalzi di tensione

La tensione nelle reti elettriche è raramente un valore stabile di 220 volt, molto spesso cammina con un valore accettabile di più o meno 10%. Le apparecchiature domestiche e informatiche sopportano il valore di 200 o 240 Volt, ma in caso di un salto, anche a breve termine, è probabile che l’apparecchiatura si guasti..

Sommario

Cosa sono le cadute di tensione e in che modo sono pericolose?

Prima di tutto, si verificano cadute di tensione nei tipici condomini. L’alimentazione avviene attraverso tre fasi e con l’ausilio di un quadro di distribuzione, la corrente entra in ogni appartamento attraverso una fase di funzionamento e un filo di neutro. È importante notare che “zero” è sotto il massimo stress e che è cattivo – è comune a tutti. Di conseguenza, quando i residenti accendono contemporaneamente molti elettrodomestici, la rete elettrica è sovraccarica. Un evento frequente è la bruciatura del filo neutro alla base dello schermo. Inoltre, in questo momento, gli appartamenti vicini vengono collegati in fase e la tensione può saltare fino a 380 Volt, il che porterà inevitabilmente al guasto di quei dispositivi che non hanno una protezione sufficiente..

Ci sono molte ragioni che possono portare a una situazione del genere, ma ciò che è caratteristico è che hanno una fonte comune. Le sottostazioni che distribuiscono l’elettricità sono spesso moralmente e tecnicamente obsolete da tempo e, sebbene le apparecchiature siano mantenute in ordine, spesso la questione della loro sostituzione non viene sollevata da decenni. Il numero di elettrodomestici è in costante crescita e, di conseguenza, il carico sulle sottostazioni è in aumento. Considerando il fatto che al momento della loro costruzione, lo stock è stato calcolato a una velocità di 4,5 kW – il consumo di energia in quel momento e ora fa una differenza significativa.

Anche le condizioni del cablaggio lasciano molto a desiderare. Inoltre, la situazione è nota con aspiranti riparatori che sono in grado di collegare una saldatura elettrica funzionante al sistema generale, il che aumenterà significativamente il carico sulla rete elettrica, il che causerà ad altre persone una situazione di sovraccarico sul cruscotto . È positivo se in questo caso sono installati dispositivi di protezione, ma se non ci sono e c’era speranza per l’eterno “forse” – allora la situazione con la sostituzione degli elettrodomestici bruciati e un notevole divario nel budget è estremamente alta . Fortunatamente, esiste un gran numero delle apparecchiature più diverse sul mercato, progettate per proteggere il più possibile le apparecchiature dalle sovratensioni..

Quali mezzi di base sono disponibili per proteggere le apparecchiature dai picchi di tensione

È difficile per una persona non addestrata comprendere i tipi di dispositivi e i loro scopi, quindi prima di acquistare è importante studiare la teoria per avere un’idea di cosa esattamente deve essere acquistato. I dispositivi moderni sono suddivisi in diversi tipi:

relè di protezione,
trasformatori step-down,
trasformatori step-up,
Protezione contro le sovratensioni,
dispositivi di protezione multifunzionali,
interruttori,
filtri di rete.

Vale la pena considerare più in dettaglio lo scopo e le capacità di ciascun dispositivo per avere una buona idea del quadro generale della protezione contro i picchi di tensione.

Relè di sicurezza

È un dispositivo automatico che viene attivato quando è esposto a picchi di tensione nella rete. Scollega il circuito elettrico dalla rete nel caso in cui il microcontrollore di controllo registri un aumento dei valori di tensione rispetto a quelli normalizzati stabiliti. Il carico viene automaticamente ricollegato al circuito quando le letture di tensione tornano alla normalità.

L’utente imposta il suo valore in modo indipendente, utilizzando il sistema di controllo e, in futuro, il controller si concentrerà su questo valore. Poiché il relè non è in grado di sopportare carichi superiori a 8 kW, mentre gli indicatori per gli appartamenti a volte raggiungono i 25 kW, il relè di protezione viene utilizzato in tandem con un interruttore automatico, che funge da protezione principale.

Un buon esempio di tale dispositivo è il relè VP-16AN del produttore DigiTop, che, di fatto, è un adattatore individuale in grado di proteggere un dispositivo elettrico direttamente collegato ad esso da cortocircuito e sovraccarico. Il costo di un tale dispositivo è di $ 12.

Trasformatore step-down e step-up

Lo scopo principale dei trasformatori, che sono convertitori statici di energia elettrica, è modificare la tensione CA. Questi dispositivi funzionano a tensione alternata e hanno più avvolgimenti induttivi collegati tra loro. A seconda del rapporto tra la tensione di corrente, i trasformatori sono suddivisi in step-up e step-down:

Nello step-up, l’avvolgimento primario è caratterizzato da bassa tensione e meno spire, e il secondario, al contrario, è alto. Come suggerisce il nome, questo dispositivo aumenta la tensione e viene utilizzato per trasmettere elettricità su lunghe distanze..
Nello step-down, al contrario, l’avvolgimento primario mostra alta tensione e più giri, e il secondario – basso. I trasformatori di questo tipo vengono utilizzati per distribuire l’elettricità in entrata ai consumatori..

Significativamente, qualsiasi tipo di trasformatore utilizza sia uno step-down che uno step-up, quando vengono avviati applicando la tensione nella direzione opposta. In questo caso, quella discendente diventerà quella ascendente e viceversa..

Per il loro design, i trasformatori sono divisi in due tipi:

olio,
asciutto.

Il primo tipo ha un serbatoio contenente olio per trasformatori. Serve come un buon isolante e allo stesso tempo come refrigerante per il circuito magnetico con avvolgimenti. Di norma, questi tipi sono più spesso utilizzati nelle sottostazioni..

I trasformatori a secco sono raffreddati ad aria passivamente e sono installati in locali residenziali e impianti industriali. Il raffreddamento ad aria evita il problema delle perdite nel serbatoio dell’olio, ma è meno efficace..

In parole povere, è necessario un trasformatore step-down affinché 220 volt entrino in casa, tenendo conto dell’errore. È inaccettabile fornire immediatamente al consumatore alta tensione dalla sottostazione e quindi il trasformatore serve a questi scopi..

I trasformatori step-down per uso domestico non sono molto costosi. Il costo del modello YATP-025, in grado di abbassare il valore di ingresso da 220 a 12 volt, è di $ 30, un modello in grado di abbassare i 380 in ingresso a 220 costerà di più, in media da $ 130

Regolatore di tensione

Questo dispositivo è progettato per mantenere un certo livello di tensione di uscita. Il funzionamento dello stabilizzatore protegge l’apparecchiatura da un’alimentazione instabile e da interferenze, nonché da guasti di rete.

Tali apparecchiature vengono utilizzate quando ha senso proteggere gli elettrodomestici e le apparecchiature informatiche da sovratensioni e sovratensioni. Se si verificano, lo stabilizzatore spegnerà la rete interna e i dispositivi ad essa collegati fino a quando il valore della tensione non tornerà alla normalità.

L’uso di stabilizzatori offre alcuni vantaggi:

protezione contro sovratensioni e sovratensioni,
eliminazione delle interferenze elettromagnetiche,
protezione da cortocircuito,
protezione delle linee telefoniche da interruzioni e rumore sulla linea,
prezzo inferiore rispetto ad altri dispositivi di protezione.

I moderni stabilizzatori di tensione CA, utilizzati nella vita di tutti i giorni, sono convenzionalmente suddivisi nei seguenti tipi:

meccanico con servo,
elettronico,
relè,
ibrido,
compensativo,

I modelli sono prodotti in due versioni: monofase e trifase, la potenza è molto varia: da centinaia di watt a diversi megawatt. Un’importante caratteristica distintiva di uno stabilizzatore di alta qualità sarà la sua velocità di risposta alle variazioni del livello di tensione. In genere, una risposta si verifica entro pochi millisecondi. Il secondo fattore importante nel funzionamento dello stabilizzatore è la precisione della tensione di uscita. Il valore non deve oscillare più del 10% del valore nominale.

Ottimale nella scelta di un modello di stabilizzatori in grado di resistere a sovraccarichi di dieci volte e per il quale non è necessario calcolare la riserva di carica.

Dispositivo di protezione multifunzionale

Innanzitutto, questo dispositivo è progettato per spegnere l’apparecchiatura nel caso in cui la tensione di rete abbia superato i valori consentiti del valore minimo di 160 V o del valore massimo di 280. Il dispositivo è costituito da un relè magnetico interconnesso e controllo della tensione. A loro è anche collegato un varistore di protezione che, quando si verificano impulsi di alta tensione nella rete, li bypassa al valore di sicurezza impostato. Una caratteristica di questo dispositivo è la modalità di funzionamento e le azioni che il dispositivo produce:

Se la tensione aumenta e supera i limiti consentiti, l’alimentazione viene scollegata. Contemporaneamente viene avviato un timer che conta alla rovescia il tempo di richiusura. Nel caso in cui si verifichi un altro salto durante l’attesa, il timer viene azzerato e il conto alla rovescia ricomincia..
In caso di sottotensione, il dispositivo di protezione avvia il conto alla rovescia del ritardo alla diseccitazione. Nel caso in cui, dopo la scadenza del periodo di tempo, il livello di tensione non torni alla normalità, si verificherà uno spegnimento, ma se la diminuzione è stata a breve termine, il dispositivo continuerà a monitorare il livello di carico.

Tale soluzione consente di fornire una buona protezione contro gli effetti degli impulsi, nonché di controllare la qualità della tensione fornita all’apparecchiatura collegata..

È importante ricordare che UZM non è in grado di sostituire altri mezzi di protezione, quindi è più spesso utilizzato come soluzione completa al problema..

Interruttori

Questi sono uno dei tipi più comuni di soluzioni per proteggere un appartamento o un ufficio da picchi di tensione. L’interruttore, chiamato anche “automatico”, controlla la corrente nel circuito, prevenendo la comparsa di sovracorrenti, la cui forza supera il valore consentito per il cablaggio. Di norma, vengono attivati quando sono collegati a un carico di rete superiore alla norma o in caso di cortocircuito.

Il dispositivo viene attivato grazie alle unità di sblocco utilizzate nella sua progettazione, che sono di due tipi:

termico,
elettromagnetico.

Quelli termici sono costituiti da una piastra bimetallica, che risponde chiaramente a un cambiamento nella corrente che la attraversa. Con un riscaldamento eccessivo, il piatto rilascia una molla speciale, che spegne la macchina.

L’elettromagnetico ha lo stesso principio di funzionamento, con l’unica differenza che viene utilizzata una bobina con un nucleo magnetico, che al superamento del carico rilascia la molla.

È meglio utilizzare macchine automatiche in combinazione con un dispositivo di corrente residua, che controlla anche la corrente di dispersione. Anche l’RCD è protetto dalla macchina ed è sempre installato dopo l’interruttore di protezione. Tale combinazione è chiamata automa differenziale. Il vantaggio dell’installazione del dispositivo è uno schema di installazione più semplice e meno spazio nel centralino.

Filtri di rete

Questi dispositivi sono una prolunga con un gran numero di prese e un pulsante di accensione. In effetti, è più spesso utilizzato come prolunga e luogo per il collegamento di un personal computer. Grazie alla presenza di un varistore, il filtro di rete è in grado di fornire protezione per le apparecchiature elettriche in esso contenute e sopprime le interferenze ad alta frequenza.

In caso di impulso ad alta frequenza, la resistenza del varistore diminuisce, a causa della quale l’impulso elettrico in eccesso viene convertito in calore. Tale soluzione fornirà una protezione aggiuntiva per l’apparecchiatura, ma non fare troppo affidamento sul limitatore di sovratensione. Il suo acquisto è consigliabile principalmente come prolunga; per garantire la sicurezza dell’apparecchiatura, è necessario prestare attenzione ai dispositivi di protezione a tutti gli effetti.

Gruppi di continuità

Tali dispositivi vengono utilizzati principalmente per quei dispositivi, un’interruzione improvvisa dell’alimentazione su cui può danneggiare le operazioni in esecuzione, ovvero i computer. Queste apparecchiature sono progettate per fornire un’alimentazione ininterrotta, mentre, grazie alla batteria incorporata, sono in grado di garantire il funzionamento del computer da un minuto a diverse ore..

Innanzitutto, vengono acquistati per “guadagnare tempo” in caso di improvvisa interruzione di corrente, che consentirà di avere tempo per salvare tutti i dati necessari e le operazioni eseguite sul computer. La struttura interna dei gruppi di continuità è simile agli stabilizzatori, la differenza è visibile solo in presenza di una batteria al piombo.

Tuttavia, gli esperti consigliano di acquistare un UPS se è necessario salvare i dati, in tutti gli altri aspetti sono inferiori agli stabilizzatori. Il principale svantaggio della maggior parte degli IPB è l’accensione a bassa tensione e una sensibilità insufficiente ad alta tensione. Inoltre, il dispositivo non deve essere lasciato incustodito, quindi, quando si smette di lavorare al computer, deve essere spento. Allo stesso tempo, il prezzo di uno stabilizzatore e un gruppo di continuità della stessa potenza ha una differenza più volte a favore del primo, quindi la scelta è ovvia. Per salvare informazioni e spegnere in sicurezza il computer, saranno sufficienti modelli economici con un prezzo di $ 45 o più, il cui tempo medio di funzionamento è stimato in 15 minuti, il che è abbastanza per uno spegnimento corretto..