|
ЭНЦИКЛОПЕДИЯ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ И ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ Авария в квартирной электросети: причины и следствия. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники
Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Защита аппаратуры от аварийных режимов работы сети, блоки бесперебойного питания О том, что напряжение электросети в наших квартирах ~220 В, знают все, знают и о том, что вечером напряжение уменьшается, о чем сигнализируют электролампочки (не так ярко светят). Однако о том, что напряжение в той же электросети может резко повыситься, вплоть до ~380 В, знают, пожалуй, только электрики. Это уже аварийная ситуация, и последствия ее тяжелы: в квартирах мгновенно перегорают электролампочки и выходит из строя вся бытовая техника, включенная в это время в сеть. Что же делать в такой ситуации, почему она возникает и как ее предотвратить? Об этом и пойдет речь в этой статье. Наши многоэтажные дома питает трехфазная сеть. Трехфазный высоковольтный трансформатор, размещаемый поблизости домов, понижает высокое напряжение, обычно с ~10 кВ до ~220 В. Три вторичных обмотки питающего трансформатора соединяются в так называемую звезду (рис.1), в результате получаются три фазы, обозначаемые в схемах латинскими буквами А, В, С, и общий провод N, который называют нулевым.
Напряжение ~220 В между нулевым проводом и любой фазой называется фазным напряжением, именно оно и предназначено для подачи в наши квартиры. Напряжение между фазами равно ~380 В и называется линейным напряжением. Четырехжильный кабель подает три фазы и нуль от трансформатора в электрощит дома, расположенный, обычно, в подвале, а оттуда кабелем разводится по электрощитам лестничных клеток (рис.2,а и рис.3,а). Такая схема электроснабжения называется 4-проводной. От электрощитов лестничных клеток 2-жильные провода ответвляют нуль и фазу, т.е. ~220 В, в каждую квартиру (рис.2,а).
Электрики стремятся равномерно нагрузить каждую фазу, так как это создает благоприятные условия для работы трехфазного трансформатора (в нем устанавливается магнитное равновесие, и он не перегревается), а в нулевом проводе, при абсолютно одинаковой нагрузке фаз, ток равен нулю. По этой причине в 4-жильных силовых кабелях нулевой провод делают меньшего сечения [1 ]. Электрики в каждую фазу включают одинаковое количество квартир в надежде, что те будут потреблять одинаковую мощность. Однако достичь этого не удается, поэтому в нулевом проводе всегда протекает какой-то ток, но это не беда, трехфазная сеть работает нормально. Ее работу можно изобразить тремя векторами А, В, С (рис.2,б), длина каждого из них, в масштабе, равна ~220 В, а каждая фаза отстает от соседней на 120°. В каких же случаях в квартирах может резко повыситься напряжение? Аварийная ситуация наступает тогда, когда в трехфазной сети обрывается нулевой провод (на рис.2,а - потеря контакта в "зажиме"). В таком случае в квартирах 4, 5, 6 напряжения резко изменятся. В одних квартирах напряжение увеличится, в других - уменьшится, все зависит от соотношения нагрузок в момент аварии. На фазе В (рис.2,а, кв.4), где нагрузка минимальная, напряжение увеличится, а на фазе С (кв.6), где нагрузка максимальная, напряжение уменьшится. На фазе А (кв.5), где нагрузка промежуточная, изменения могут быть незначительными. Эти изменения изображены на векторной диаграмме, показанной на рис.2,в: вектор BN1 удлинился, значит, напряжение увеличилось; вектор CN1 уменьшился - напряжение уменьшилось; вектор AN] показывает незначительное увеличение напряжения. Наконец, появился новый вектор NN1( длина которого указывает на то, что между нулевым проводом потребителя и источником появилось напряжение. В таком случае говорят произошло смещение нуля, что недопустимо [1]. Во времени эту аварию можно описать так. После обрыва нулевого провода напряжение на фазе с минимальной нагрузкой резко увеличивается, и электролампочки вместе с бытовой техникой, включенные в эту фазу в квартирах, сгорают, нагрузка на эту фазу мгновенно уменьшается, от этого уменьшения распределение напряжения между фазами резко изменяется в худшую сторону (рис.2,г). Теперь уже значительно увеличилось напряжения на фазе А (вектор AN]), и там сгорают электролампочки и вся бытовая техника, а заканчивается описанный вариант аварии тем, что на фазах В и А устанавливается напряжение, близкое к 380 В, а на фазе С - около 0 В (рис.2,д). Это все происходит в течение нескольких секунд. А теперь несколько уточнений. Во-первых, авария будет продолжаться до тех пор, пока не будет восстановлен контакт в нулевом проводе. Во-вторых, при обрыве нулевого провода, обозначенного на рис.2,а, авария наступит только в квартирах 4,5,6, владельцев квартир 1,2,3 эта авария не коснется. В-третьих, не путайте обрыв нулевого провода 3-фазной сети, когда происходит вышеописанная авария, и обрыв нулевого провода, подающего напряжение в вашу квартиру. В последнем случае пропадет только свет в вашей квартире (рис.2,а). Можно ли предотвратить подобную аварию? В некоторой степени да. Первые симптомы приближающейся аварии - резкие вспышки яркости электролампочек в вашей квартире или сельском доме. Это признак того, что в нулевом проводе трехфазной сети, питающей ваш многоэтажный дом, а в сельской местности улицу или несколько улиц, плохой контакт. Вам пора вызывать электрика. Кстати, в сельской местности электролампочки могут мигать и от работы соседской электросварки, что не связано с плохим контактом в нулевом проводе, но они не вспыхивают: вначале яркость уменьшается, а затем приходит в норму. Хотя, как показывает практика, электросварка может спровоцировать потерю контакта, и если он (контакт) до этого был не надежен и находился в нулевом проводе трехфазной сети, то авария обеспечена. Если вы осмотрите электрощит, находящийся на лестничной клетке вашего многоэтажного дома, то убедитесь, что предпосылки к аварии и там есть. На рис.3,6 автор почти с натуры срисовал состояние контактов в электрощитах на лестничных клетках в доме, где проживает. Алюминиевые провода от нулевого провода и фаз на каждом этаже обрезаны и винтами прижаты к железным пластинам. Пластины со временем заржавели, а алюминиевые провода, обладая пластичностью, под винтом расплющились - увеличилось сопротивление контактов. Ток нагревает эти контакты, и изоляция на проводах обуглилась. Все это создает предпосылку к аварии. Чтобы контакт в этих местах был надежен, зажимные винты необходимо периодически подкручивать, а пластины, чтобы не ржавели, нужно смазывать солидолом. Все это должны делать электрики ЖЭКа, обслуживающие ваш дом. В сельской местности и на дачных участках, словом, там, где используются воздушные линии электропередачи, обрыв нулевого провода в трехфазной сети может произойти и в ветреную погоду, и в грозу. Именно тогда происходит захлестывание проводов. В этом не последнюю роль играют ветки деревьев, растущих вблизи проводов. При таком захлестывании чаще всего отгорает или обрывается нулевой провод. Как же реагирует конкретная бытовая техника на подобную аварию? Рассмотрим это на примере одной аварии, произошедшей на Троещине в Киеве. 1. Системный блок компьютера находился в выключенном состоянии. Как уже описывалось в [2], владелец компьютера думает, что нажатием кнопки на передней панели системного блока он выключает свой компьютер. Фактически же он переводит его в дежурный режим, и часть блока питания (БП) продолжает работать. От повышенного напряжения в БП модели LC-235ATX сгорел и закоротил сеть вспомогательный преобразователь ~220 В/=5 В. Из-за этого пробились диоды моста, а в сетевом фильтре сгорели гасящий термистор и предохранитель. Системная плата компьютера осталась исправной. 2. Монитор LG Studio Works и телевизор SONY KV-G14Q1 находились в дежурном режиме. Сгорела микросхема блока питания и закоротила сетевой выпрямитель, от чего пробились диоды моста, сгорели гасящий резистор и предохранитель. 3. Телевизор Broksonic CTVG-5472 находился в дежурном режиме. В этом режиме телевизор питается не от импульсного блока питания, а от отдельного выпрямителя, собранного на основе трансформатора ~220/=12 В. Сгорела первичная обмотка трансформатора, предохранитель не сгорел. 4. Видеомагнитофон AKAI находился в дежурном режиме. Сгорел импульсный блок питания. 5. Принтер струйный HP. Сам принтер был выключен, но его отдельный БП (находящийся вне принтера) LUCENT 3502В ~220 В/=30 В, 400 мА работал (был включен в сеть), так как в нем нет выключателя сети. Сгорел трансформатор. 6. Холодильник. Как известно, он работает периодически. Его компрессор включается термостатом и имеет защиту от перегрева электродвигателя компрессора, он то и спас холодильник. 7. Радиотелефон Panasonic KX-SPP-58. Базовый БП от отдельного БП ~220 В/=9 В, выполнен на трансформаторе. Сгорела первичная обмотка трансформатора, предохранителя в БП не сгорел. Вся перечисленная здесь бытовая техника была повреждена только в одной квартире, в которой произошла аварийная ситуация, а таких квартир много. Какой же вывод можно сделать, анализируя повреждения бытовой техники? Самым слабым местом оказались БП. Обычные предохранители, которые, казалось бы, должны были защищать технику от больших токов, возникающих при скачках напряжения, оказались бессильными. Обладая инерцией, предохранители сгорают только после того, как повредится (пробьется) микросхема импульсного БП и этим закоротит сетевой выпрямитель. Не защитили и варисторы, установленные в БП компьютера, так как они по своим параметрам и назначению сглаживают только кратковременные выбросы напряжения большой величины [3]. Как видим, вся бытовая техника очень боится значительного повышения напряжения и от этого выходит из строя. А как же она ведет себя при пониженных напряжениях? Понижение напряжения менее опасно для нее, так как импульсные источники питания, установленные в телевизорах, компьютерах, мониторах, видеомагнитофонах и т.д., просто отключаются. Опасным оно остается, разве что, для электродвигателей компрессоров, установленных в холодильниках, так как их обмотки могут сгореть. Существуют ли технические средство защиты от переподов напряжения? Да, существуют. Сейчас в магазинах электротоваров появилось много различных устройств защиты потребителей от скачкообразных изменений напряжения. Одно из них - автомат защиты от аварии АЗА-5. Он устанавливается между сетевой розеткой и энергопотребителем (например, компьютером с периферией). АЗА-5 способен автоматически выключать нагрузку до 1,1 кВт за 0,04 с при скачкообразном изменении питающего напряжения, выходящего за установленные пределы ~160...~250 В. Автомат может работать в автоматическом или ручном режимах. Потребляемая мощность в дежурном режиме - 1 Вт. В одной квартире можно установить несколько таких автоматов, по одному на каждую группу потребителей. Вы можете самостоятельно изготовить подобные устройства. Их схемы опубликованы, например, в [4]. Самое простое и дешевое устройство предлагает автор этой статьи. Правда, оно защитит вашу технику только от превышения напряжения (свыше В). Для его изготовления необходимо приобрести сетевой удлинитель и вмонтировать в него держатель предохранителя и двусторонний сапрессор типа 1,5КЕ350СА. Этот сапрессор запаивают вовнутрь удлинителя по схеме, показанной на рис.4.
Максимально-допустимый ток через сапрессор 5 А, поэтому предохранитель должен быть меньше этой величины, например 4 или 3 А. Принцип работы его прост: как только амплитудное напряжение сети превысит ~350 В, что соответствует действующему значению ~250 В, сапрессор открывается, и предохранитель сгорает. Для защиты компьютеров можно приобрести и блоки бесперебойного питания UPS. Они не только защищают компьютеры от перепадов напряжения, выходящего за установленные нормы, но и некоторое время питают их при пропадании напряжения в электросети, для этого в них вмонтированы аккумуляторы. Что же делать, если все-таки авария случилась и вся бытовая техника сгорела? Прежде всего нужно выключить свет и отключить от электросети всю бытовую технику. Затем, если Вы намерены защищать свои права в суде, нужно вызвать аварийную бригаду энергетиков, которая документально зафиксирует аварию. Нежелательно вызывать электрика из ЖЭКа: он заинтересованное лицо - вероятнее всего, постарается замести следы своей недоработки, и Вам после этого трудно будет что-то доказать. Потом необходимо подать заявление в ЖЭК в письменной форме, указав всю вышедшую из строя технику, чтобы комиссия из ЖЭКа засвидетельствовала этот перечень. Комиссия, заинтересованная замести следы недоработок ЖЭКа, может начать задавать вам вопросы не по существу, например: кто разрешил вам устанавливать стиральную машину и компьютер и почему у вас металлические двери? В любом случае, они обязаны зафиксировать поврежденную у вас технику (наименование, модель) и письменно дать ответ на вашу заявку, но ответ их может быть странным и непредсказуемым. Не идите на сговор с комиссией, так как это не приведет ни к чему хорошему. Вина их в том, что они не смогли оказать вам качественную услугу, т.е. обеспечить качественной электроэнергией. Поэтому вы можете обратиться и в местное отделение общества защиты прав потребителей. Там посоветуют вам, как действовать в создавшейся ситуации, и помогут практически. Желательно, чтобы они составили акт, какая именно техника вышла из строя. Для создания подобного акта вы можете привлечь и своих соседей, которые, поставив свои подписи (несколько человек), зафиксируют список поврежденной техники. Далее обращайтесь в мастерские по ремонту бытовой техники (но не к частникам, которые не имеют лицензий) с просьбой отремонтировать ее, дать счет и письменное заключение (заверенное подписью и мокрой печатью) о причинах ее повреждения. После ремонта всей техники вы, собрав вышеупомянутые документы, а именно: справку от аварийной бригады энергетиков о причинах аварии; вышеупомянутые акты о повреждении конкретной бытовой техники в вашей квартире; ответ ЖЭКа на ваше заявление; счета о ремонте техники в мастерской и заключения специалистов, ремонтировавших эту технику; желательно приложить справку от местной метеослужбы, что в это время не было грозы, обращаетесь в суд с иском на ЖЭК о возмещении ущерба. В ущерб может входить не только стоимость ремонта, но и другие расходы, связанные с подготовкой к суду. Составить исковое заявление поможет вам общество защиты прав потребителей или юристы. Свои действия координируйте с соседями, которые так же пострадали, как и вы, и незамедлительно подавайте иск в суд. Исковое заявление в суд подавайте от своего имени, а не коллективное. В районных центрах (сельской местности) нет ЖЭКов, поэтому иск в суд вы подаете на облэнерго, т.е. на местных энергетиков, которые отвечают за трехфазные сети, снабжающие электроэнергией ваши дома. Несколько важных моментов: зоны ответственности энергетиков и ЖЭКов. Энергетики отвечают за подачу энергопитания до выключателя электрощита вашего дома (рис.2,а). За участок от выключателя до счетчика включительно отвечает ЖЭК - именно там чаще всего и случаются вышеописанные аварии, но обрыв нулевого провода может произойти и на трехфазном участке энергетиков. За участок от счетчика до квартиры отвечает владелец квартиры. Во время грозы, ударов молний в сети также могут произойти большие скачки напряжения (6000 В и более). Естественно, включенная в это время бытовая техника, во всем доме, где включена нагрузка, выходит из строя. На время грозы следует отключать всю бытовую технику от электросети, в том числе и холодильники (вынимать вилки из розеток). Без надобности не оставляйте бытовую технику включенной в сеть, лучше приобретите удлинитель с выключателем сети и выключайте ее, особенно когда уходите из дому, на ночь и во время грозы. Литература:
Автор: Н.П. Власюк
Хорошо управляемые луга могут компенсировать выбросы от скота
15.02.2026 NASA тестирует инновационную технологию крыла
15.02.2026 Забота о внуках очень полезна для здоровья мозга
14.02.2026
▪ Летая чуть ниже, самолет вредит экологии меньше ▪ Глаза моли помогут рентгенологии ▪ Новая серия wet-танталовых конденсаторов максимальной емкости ▪ NASA полностью переходит на свои ракетные двигатели
▪ раздел сайта Аккумуляторы, зарядные устройства. Подборка статей ▪ статья Мирное сосуществование. Крылатое выражение ▪ статья Могут ли некоторые рыбы жить без воды? Подробный ответ ▪ статья Подготовка продуктов и их упаковка. Советы туристу ▪ статья Инфракрасный порт и работа с ним. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники ▪ статья Простой электронный предохранитель. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники
Главная страница | Библиотека | Статьи | Карта сайта | Отзывы о сайте
www.diagram.com.ua |
Смотрите другие статьи раздела 
Последние новости науки и техники, новинки электроники: