Picos de energia e outros problemas elétricos não são incomuns. Eles podem levar à falha de equipamentos caros e até ameaçar a vida e a saúde das pessoas. Para evitar tais consequências, existem no mercado vários dispositivos de proteção de redes elétricas, que são utilizados dependendo da natureza do mau funcionamento.
Neste artigo, você aprenderá: o que são quedas de tensão e quais são suas causas; Quais dispositivos de proteção de rede existem e em que casos eles são usados.
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Parâmetros de eletricidade permitidos
Na Rússia e no espaço pós-soviético, a tensão padrão é de 220 volts (para consumidores comuns de eletricidade).Ao mesmo tempo, na realidade, a tensão flutua dentro de certos limites a partir de um determinado valor nominal. A amplitude admissível de desvio da norma é estabelecida pelas normas e atos que regulam a prestação deste serviço ao consumidor. Em 220V, o valor mínimo permitido é 198V e o máximo é 242V.
Os engarrafamentos ou as máquinas vão salvar?
Por muito tempo, “plugues” foram usados em residências: fusíveis que protegem contra picos de energia. Eles foram substituídos por máquinas automáticas modernas e mais convenientes (disjuntores). Hoje, na maioria dos apartamentos, esses são os únicos meios de proteção contra problemas de rede.
Plugues e disjuntores permitem que você se proteja de curtos-circuitos, superaquecimento da fiação e incêndio durante sobrecarga. No entanto, um poderoso impulso elétrico pode ter tempo de passar pela máquina e desabilitar o equipamento. Isso acontece, por exemplo, como resultado de um raio. Ou seja, plugues convencionais não podem fornecer proteção total contra surtos de tensão.
As principais causas de picos de energia na rede
Os surtos de energia podem diferir na magnitude do desvio da norma, em sua duração e na dinâmica de aumento / diminuição, dependendo dos motivos de sua ocorrência:
- Carga alta na rede. A conexão simultânea de um grande número de aparelhos elétricos com energia de rede insuficiente leva à instabilidade de tensão. Isso pode ser perceptível, por exemplo, como a cintilação de lâmpadas ou o desligamento repentino de aparelhos elétricos. Esse fenômeno é comum, principalmente à noite;
- Consumidor poderoso ao lado. Isso acontece se houver instalações industriais, shopping centers, prédios de escritórios com um poderoso sistema de ventilação nas proximidades e assim por diante.
- Ruptura do fio neutro. O fio neutro equaliza a tensão nos consumidores de eletricidade. Quando ele quebra (combustão, oxidação), alguns consumidores receberão uma tensão aumentada (e outros subestimada), o que provavelmente levará à falha da engenharia elétrica desprotegida.
- Erros de conexão. Por exemplo, se os fios neutro e de fase estiverem misturados;
- Fiação ruim. As falhas ocorrem devido ao desgaste da fiação, ao uso de materiais de baixa qualidade e ao trabalho de instalação realizado incorretamente.
- Relâmpago. Os relâmpagos em linhas de energia podem causar picos de tensão rápidos de milhares de volts. Representa um perigo particular, uma vez que os meios de proteção nem sempre têm tempo para funcionar.
Possíveis consequências de picos de energia
Os fabricantes de equipamentos elétricos levam em consideração a natureza instável da tensão e a possibilidade de seus surtos e quedas. Por exemplo, um dispositivo com tensão nominal de 220 volts pode operar a 200 V e suportar picos de até 240 V. Ao mesmo tempo, a operação regular do equipamento com grandes desvios da norma reduz sua vida útil. Fortes picos de energia podem danificar equipamentos e até causar danos à propriedade e à saúde, por exemplo, causando um incêndio.
Referência. Avarias de aparelhos elétricos decorrentes de picos de energia não são cobertas pelos contratos de garantia, ou seja, o ônus dos custos de reparo e substituição recai sobre o proprietário, o que pode ser um duro golpe no orçamento familiar. Em alguns casos, é possível processar o fornecedor de eletricidade, mas isso é longo, difícil e caro, e não garante o sucesso.É mais fácil prever a proteção de sua casa contra tais problemas.
Formas de proteção contra picos de energia
Dependendo das características do surto de tensão e da natureza de sua ocorrência, vários dispositivos de proteção são usados. Vamos considerar os principais:
Filtro de rede
Uma solução simples e acessível para proteger equipamentos de baixa potência. Normalmente é um cabo de extensão ou um monobloco com um plugue, uma tomada (ou tomadas) e um interruptor com indicação de alimentação. Os protetores contra surtos devem ser diferenciados dos cabos de extensão comuns, que não possuem proteção, mas são muito semelhantes na aparência. Protege contra surtos de até 400 - 500 volts, e a corrente de carga não pode exceder 5 - 15 A.
Referência. Do lado técnico, o protetor contra surtos é um sistema simples de vários capacitores e indutores. Ao mesmo tempo, as fontes de alimentação da maioria dos aparelhos elétricos modernos já incorporam circuitos que desempenham uma função semelhante. Ou seja, na prática, os filtros de rede geralmente atuam como um simples cabo de extensão com proteção adicional contra surtos na rede.
Relé de proteção RKN e UZM
O dispositivo interrompe o fornecimento de energia se a tensão estiver fora da faixa. Após a tensão retornar aos limites definidos, a alimentação é restabelecida (automática ou manualmente, dependendo do modelo). O dispositivo é conectado após a máquina de entrada.
As principais vantagens do RKN e UZM:
- Velocidade de resposta em poucos milissegundos;
- Suporta cargas de 25 a 60 A;
- Tamanho pequeno e fácil instalação;
- Faixas suficientes de tensão máxima e mínima;
- Exibição de indicadores de corrente elétrica em tempo real;
O dispositivo é eficaz para proteção contra quebra do fio neutro e picos moderados de energia. No entanto, os relés não podem fornecer uma tensão estável e proteger contra um surto causado por um raio.
Liberação de subtensão (PMM)
O dispositivo protege contra alta e baixa tensão. Eficaz em caso de ruptura do fio neutro e desequilíbrio de fase em uma rede trifásica, mas não protege contra impulsos de alta tensão.
O dispositivo difere nos tamanhos pequenos, simplicidade de instalação e preço razoável.
Observação. O PMM não está equipado com uma função de ligação automática, o que pode fazer com que os alimentos no frigorífico estraguem, o aquecimento ambiente pare no inverno e problemas semelhantes.
Estabilizadores
Os dispositivos são usados para "suavizar" o fornecimento de eletricidade em redes propensas a operação instável. Eficaz em caso de queda de energia, mas pode não ser capaz de lidar com alta tensão.
As vantagens do dispositivo incluem: longa vida útil; resposta rápida; mantendo a tensão em um nível estável. A principal desvantagem dos estabilizadores é o alto preço.
Dispositivos de proteção contra surtos (SPD)
Eles são usados para proteger contra picos de energia rápidos e poderosos, geralmente causados por raios em linhas de energia. Existem dois tipos de tais dispositivos:
- Válvula e pára-faíscas. Eles são instalados em redes de alta tensão. No caso de uma sobretensão de impulso no dispositivo, ocorre uma ruptura do entreferro, a fase fecha-se à terra, a descarga vai para a terra;
- Limitadores de sobretensão (OPN). Ao contrário dos pára-raios, eles são pequenos em tamanho e são usados em residências particulares. Um varistor é instalado no interior. Em uma tensão normal, a corrente não flui através dela, mas no caso de um salto, ocorre um aumento na corrente, o que permite que a tensão seja reduzida a um valor normal.
Sensor de sobretensão (TPN)
É usado em conjunto com RCD (dispositivo de corrente residual) ou máquina diferencial. O DPN determina o excesso da norma de tensão estabelecida, após o que o RCD abre o circuito.
Conclusão
Os meios mais comuns de proteção contra surtos de energia: máquinas automáticas e tomadas, não são eficazes em todos os casos. Em particular, eles não podem lidar com fortes picos de energia, o que coloca em risco a segurança da engenharia elétrica e de toda a casa como um todo. O mercado oferece uma variedade de dispositivos de proteção de energia, utilizados dependendo da natureza das quedas de tensão e dos motivos de sua ocorrência. Resta aos consumidores de eletricidade escolher os dispositivos necessários e instalá-los corretamente.
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