• Все форумы
    • Технологический форум
      • Общие вопросы
      • Металлургия
      • Машиностроение
      • Деревообработка
      • Пищевая промышленность
      • Животноводство, рыбоводство и растениеводство
      • Промышленность стройматериалов
      • Химия, нефтехимия и топливная промышленность
      • Охрана труда и техника безопасности
      • Экология
      • Другие темы
    • Генплан и сооружения транспорта
      • Общие вопросы
      • Инженерные изыскания
      • Генеральные планы
      • Сооружения транспорта
      • Автомобильные дороги
      • Железнодорожные пути
      • Мостостроение
      • Другие темы
    • Архитектурный форум
      • Общие вопросы
      • Градостроительство
      • Архитектурные решения
      • Реконструкция и реставрация зданий
      • Ландшафтное проектирование
      • Дизайн интерьеров
      • Светотехника
      • Другие темы
    • Строительный форум
      • Общие вопросы
      • Основания и фундаменты, механика грунтов
      • Ограждающие конструкции, кровли
      • Конструкции железобетонные
      • Конструкции металлические
      • Конструкции деревянные
      • Строительная теплотехника
      • Защита от шума и вибрации
      • Организация строительства и производства работ
      • Обследование и усиление строительных конструкций
      • Программы ConstructorSoft
      • Другие темы
    • Пожарная безопасность
      • Общие вопросы
      • Огнеопасные свойства веществ и материалов
      • Классификация зданий, помещений и зон
      • Огнестойкость строительных конструкций
      • Оповещение и эвакуация
      • Пожарная сигнализация
      • Водяное и пенное пожаротушение
      • Газовое, порошковое и аэрозольное пожаротушение
      • Дымоудаление
      • Другие темы
    • Электротехнический форум
      • Общие вопросы
      • Генерация электроэнергии
      • Электроснабжение объектов
      • Электрические подстанции
      • Воздушные и кабельные ЛЭП
      • Контактные сети
      • Электропроводки и токопроводы
      • Силовое электрооборудование
      • Взрывозащищенное электрооборудование
      • Электропривод и электрические машины
      • Релейная защита и автоматика
      • Электроосвещение внутреннее
      • Электроосвещение наружное
      • Заземление и молниезащита
      • Учёт электроэнергии
      • Программы Beroes Group
      • Другие темы
    • Автоматизация, связь, сигнализация
      • Общие вопросы
      • Автоматика и телемеханика
      • Контроллеры и электроника
      • Оптоволоконные сети передачи данных
      • Локальные сети передачи данных
      • Телефония и другие системы связи
      • Телевидение и радиовещание
      • Видеонаблюдение и СКУД
      • Охранная сигнализация
      • Другие темы
    • Водоснабжение и канализация
      • Общие вопросы
      • Внутренние водопровод и канализация
      • Противопожарное водоснабжение
      • Наружные сети водоснабжения
      • Наружные сети канализации
      • Насосные станции
      • Другие темы
    • Вентиляция, кондиционирование и холодоснабжение
      • Общие вопросы
      • Вентиляция
      • Воздухоснабжение
      • Кондиционирование
      • Холодоснабжение
      • Аспирация (пылеудаление)
      • Другие темы
    • Теплоснабжение и газоснабжение
      • Общие вопросы
      • Тепловые станции
      • Теплоснабжение
      • Отопление
      • Теплоизоляция оборудования и трубопроводов
      • Тепломеханические решения котельных
      • Устройства газоснабжения
      • Другие темы
    • Программное обеспечение Autodesk
      • Общие вопросы
      • AutoCAD, AutoCAD LT и СПДС модуль Autodesk
      • AutoCAD Civil 3D (Land Desktop), AutoCAD Map 3D и AutoCAD Raster Design
      • Revit Structure, AutoCAD Structural Detailing и Autodesk Robot Structural
      • Revit Architecture и AutoCAD Architecture
      • Revit MEP и AutoCAD MEP
      • Autodesk 3ds Max (Design), AutoCAD Freestyle и Autodesk Impression
      • Autodesk Design Review, DWG TrueView, Autodesk DWF Writer, AutoCAD WS
      • Autodesk Navisworks Products, Autodesk Vault Products
      • AutoCAD Electrical
      • AutoCAD Mechanical
      • Autodesk Inventor
      • AutoCAD P&ID, AutoCAD Plant 3D, Autodesk Intent
      • Другие программы Autodesk
    • Программы для проектирования
      • Общие вопросы
      • GeoniCS
      • CREDO
      • Компас и другое ПО от «Аскон»
      • T-Flex CAD и другое ПО от «Топ Системы»
      • nanoCAD и другое ПО от «Нанософт»
      • ArchiCAD
      • Allplan
      • DIALux
      • MicroSoft Office
      • Программы Weisskrahe
      • Другие программы
    • Сметное дело
      • Стоимость проектных работ
      • Стоимость строительно-монтажных работ
      • Стоимость пусконаладочных работ
      • Стоимость ремонтных работ
      • Стоимость технического обслуживания
      • Программное обеспечение для составления смет
      • Другие темы
    • Сопутствующие проектированию вопросы
      • Общие вопросы
      • Управление проектами
      • Авторский надзор
      • Технический надзор
      • Архивы и делопроизводство
      • Другие темы
    • Свободное общение
      • Вопросы, замечания и предложения по форумам
      • Вопросы, замечания и предложения по сайтам
      • Свободное общение, шутки, юмор
  • Все сайты
    • Другие
  • Архив
    • Архив файлов
      • Технологический
      • Генплан и сооружения транспорта
      • Архитектурный
      • Строительный
      • Пожарная безопасность
      • Электротехнический
      • Автоматизация, связь, сигнализация
      • Водоснабжение и канализация
      • Вентиляция, кондиционирование и холодоснабжение
      • Теплоснабжение и газоснабжение
    • Самые безответные темы
    • Нормативные документы
    • Типовые проекты
    • Примеры проектов
    • Технические книги
    • Программы
    • Видеоролики
  • Пользователи
    • Все пользователи
    • Кураторы подразделов
    • Пользователи по регионам
    • Посетившие форумы в течение суток
    • Поиск пользователей
  • Полезно
    • Правила форумов
    • Список всех подразделов
    • Список всех тем
    • Календарь

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.

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.

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.

Рубрики: IT

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *