Причины пониженного и повышенного напряжения в сети
Скачки напряжения - наша реальность
Состояние электросетей в России во многих регионах далеко от идеального. Нередко в сетях возникает повышенное или пониженное напряжение, различные скачки напряжения, по причине которых происходят сбои в работе электронной аппаратуры, различной бытовой техники.
Многие знают, что случающееся иногда внезапное отключение подачи напряжения сопровождается импульсными помехами, когда происходит бросок напряжения и тока. Реже, но тоже иногда случаются и случаи попадания в квартирные электрические сети напряжения в 380 вольт, вместо 220В, в результате чего высока вероятность выхода из строя электробытовой техники и устройств, а также возникновения очага возгорания. Если по пониженному напряжению еще можно подумать о том, купить устройство защиты или нет, то от повышенного напряжения устройство защиты нужно ставить однозначно, т.к. последствия могут быть весьма печальными.
Повышенное напряжение случается и вследствие аварийного состояние проводки в жилых домах, когда в результате отсоединения общего нулевого провода происходит так называемое "обгорание нуля" и соседние фазы оказываются под опасным напряжением в 360 вольт. В квартирах, как известно, однофазное напряжение (U) берется из трехфазного (ноль - фаза). При обрыве ноля U будет зависеть от нагрузки на соседние фазы. Если нагрузка разная то и напряжение на бытовых электроприборах будет разное, вплоть до 380В, поэтому на нулевом проводе никогда не ставят предохранитель. Повышенное же U, даже в 250 вольт сокращает срок службы бытовой техники примерно в два раза, а значительное превышение нормального уровня входного напряжения ведет к выходу из техники строя и возможному ее возгоранию. Гораздо чаще встречается такая ситуация, когда напряжение в бытовой электросети ниже нормы, т.е. ниже 220 вольт.
Причины низкого напряжения
Причины пониженного напряжения - самые различные, например, одновременное подключение нескольких мощных электроприборов, включение большого числа отопительных приборов (часто случается в зимние месяцы), а сбои а работе подстанции и т.п. Если ваша электротехника длительное время работает в условиях низкого напряжения, то это чревато ускоренным износом электронных компонентов, перегревом деталей, что приводит к поломке и даже возгоранию электротехники. Специалисты говорят, что особенно в холодное время года число пожаров неуклонно растет. Это общая тенденция сезона. На первом месте из причин находится халатность самих жильцов, на втором – скачки напряжения и неисправности в электрической сети
Наиболее простой способ защиты от повышенного и пониженного напряжения, всех этих непредвиденных ситуаций - это установка бытового стабилизатора соответствующей мощности (в расчете на мощность подключаемых к нему электроприборов).
Стабилизатор напряжения подключается между электросетью и электронным устройством, он берет из сети то напряжение, которое подается и делает "правильное" напряжение, подавая его к электроустройству. Если же возникает критическая ситуация, когда напряжение в сети чрезмерно падает или повышается, то устройство попросту отключает данное напряжение от потребителя и будет находится в состоянии ожидания до тех пор, пока напряжение снова не восстановится до разумных пределов. Так стабилизатор выполняет не только функцию стабилизации напряжения, но и функцию защиты электроприборов, которую им вряд ли сможет обеспечить обыкновенный автоматический выключатель или предохранитель.
Как работает стабилизатор?
Обычно он сравнивает выходное U с опорным и в зависимости от результата такого сравнения изменяет воздействие на регулирующий элемент. Это может быть проходной транзистор, как в линейном стабилизаторе, или ключевая схема (в импульсном). Причём изменяет так, чтобы скомпенсировать возникшее расхождение. Соответственно и воздействие может быть разным - может быть просто изменение U на регулирующем элементе, а может быть изменение скважности или частоты управляющих импульсов.
Мощность линейного стабилизатора рассчитывается просто. На устройстве падает разность напряжений питания и на нагрузке. То есть берётся номинальное U на нагрузке (а если оно может изменяться - то берётся минимальное), максимальный U питания (раз его надо стабилизировать - значит, у него есть некоторый диапазон изменения) и максимальный ток нагрузки. Этот ток умножается на разность напряжений, это и будет мощность стабилизатора. Реально надо брать мощность с некоторым запасом. Мощность ключевого стабилизатора напряжения рассчитывается несколько иначе, потому что входной ток устройства и его выходной ток - разные. Обычно для них известен КПД (в зависимости от нагрузки). Вот по мощности нагрузки и по значению КПД и рассчитывается мощность устройства по стабилизации.
Кстати, стабилизаторы защищают не только от низкого и высокого напряжения в сети, но также служат защитой и от перепадов напряжения, его скачков и аномальных значений.