Was ist Überspannung im Netz und was ist gefährlich?

Überspannung ist ein Impuls, ein krampfhafter oder oszillatorischer Spannungsüberschuss in der Stromversorgungsleitung relativ zur Toleranz gemäß GOST für die Qualität der Stromversorgung (GOST 32144-2013: Standards für die Qualität elektrischer Energie in allgemeinen Stromversorgungssystemen). Lassen Sie uns ein Beispiel geben: Ein einphasiges Heimnetz muss eine Nennspannung von 230 V mit einer zulässigen Abweichung von +/- 10% haben (es ist zu beachten, dass gemäß dem vorherigen GOST die Nennspannung 220 V betrug und viele Geräte noch speziell für diese Spannung ausgelegt sind). Dies ist die aktuelle Spannung. Wenn Sie es in eine Amplitude eins umwandeln, erhalten Sie 322 V. Wenn eine Impulsüberspannung auftritt, wird diese im schlimmsten Fall zum Amplitudenwert der Spannungshalbwelle (50/60 Hz) addiert. Dieses Phänomen hält normalerweise nur kurze Zeit an - einige Millisekunden (mit einer Halbwellendauer von 10 ms), aber in so kurzer Zeit können sehr schwerwiegende und fehlerhafte Phänomene auftreten. In diesem Artikel werden die Ursachen für Überspannungen im Netzwerk sowie deren Arten und Schutzmaßnahmen betrachtet.

Was ist ein gefährliches Phänomen

Die Überspannung im Netz ist wie folgt:

Grafik

Isolierung von elektrischen Kabeln und Drähten sowie von Elektrogeräten, die nur einem bestimmten Spannungsniveau standhalten können, das in den Betriebsunterlagen angegeben ist. Die folgende Tabelle zeigt ungefähre Werte der Durchschlagfestigkeit von elektrischen Leitungen und elektrischen Geräten.

Spannungsfestigkeit

Die Hauptsache in elektrischen Haushalten im Haushalt ist jedoch nicht dies (Isolierung kann nicht ersetzt werden), sondern Isolationsfehler, die durch mechanische Ursachen (einschließlich durch Anbringen elektrischer Kabel mit Quetschen und Verdrehen), klimatisch (Feuchtigkeit, Eindringen von Wasser) und rein wirtschaftlich (Ansammlung von Staub, Schmutz) verursacht werden , Insekten usw.). All diesen Verstößen werden also auch Überspannungen überlagert.

All dies führt, wie traurige Fälle zeigen, zum Ausfall von Elektrokabeln und Elektrogeräten zu tragischen Bränden. Wenn der elektrische Schutz auch im Haus unterbrochen ist (fehlerhaft oder durch häufiges Auslösen aufgeraut), ist die Brandwahrscheinlichkeit die Folge Verkabelungsüberlastung oder Kurzschluss steigt dramatisch an. Wenn ein beschädigtes Gerät einfach von der Steckdose getrennt und durch ein funktionierendes ersetzt werden kann, kann die Verkabelung nicht schnell ersetzt werden. Das Foto zeigt die Beschädigung der Isolierung in der Steckdose, die häufig durch losen Kontakt und Überhitzung oder durch ein Gewitter verursacht wird, das zu einer Überlastung der Verkabelung und einem Kurzschluss führen kann.

Verkohlte Steckdose

Überspannungen im häuslichen Stromnetz sind daher besonders gefährlich für alte elektrische Leitungen, die keiner Routineinspektion (zusammen mit Steckdosen) unterzogen werden und nicht aktualisiert werden, wenn sie unachtsam mit Steckdosen umgehen und eine Überhitzung verursachen.Besonders gefährlich in dieser Hinsicht ist die alte Verkabelung in Häusern, die häufig Gewittern und Insekteninvasionen ausgesetzt sind (Dorf und Gemeinde).

Infolge von Überspannungen können sehr teure elektronische Geräte, insbesondere Fernseher und Computer, die in der Regel keinen Schutz dagegen haben, sofort ausfallen. Schauen Sie sich das Etikett in der Nähe des Netzkabels an, meistens werden sogar 250 V angezeigt, während der aktuelle GOST 253 V zulässt. Daher ist der moderne Markt mit allen Arten von Stabilisatoren und verschiedenen Überspannungsschutzgeräten bis an die Grenzen gesättigt. Sie werden verbessert (es wird nützlich sein, den Artikel zu lesen :: https://dem.electricianexp.com/kak-predotvratit-poteri-ot-perenapryazhenij-v-domashnej-elektroseti-obzor-novoj-razrabotki.html).

Sorten von Überspannungen

Zunächst ist zu beachten, dass die Überspannung in vier Typen unterteilt ist:

  • atmosphärisch oder Gewitter;
  • Schalten;
  • Übergang;
  • elektrostatisch.

Betrachten Sie kurz die Ursachen für jede Art von gefährlicher Situation.

Atmosphärisch

Diese Art gehört zu Naturphänomenen und gilt als die gefährlichste, da sie durch besonders starke Blitzentladungen verursacht wird. Bei solchen Entladungen kann die Impulsüberspannung (abhängig von der Position des Blitzzweigs) mehrere Zehntausend Volt pro Mikrofraktion einer Sekunde erreichen.

Der Blitz kann direkt in das Stromversorgungsnetz (Freileitung) oder in den Blitzableiter (Luftanschluss) gelangen. Eine Überspannung kann auch auftreten, wenn ein Blitz vom Netz wegschlägt (infolge elektromagnetischer Störungen).

Blitzgefahr

Impulse können verschiedene Formen und Dauern haben. Die folgende Abbildung zeigt beispielsweise zwei typische Arten von Wellen - 10/350 und 8/20.

Impulse

Es ist zu beachten, dass bei Vorhandensein eines Blitzableiters, der das Objekt vor einer vollständigen Entladung schützt, der größte Teil des Impulsstroms zur Erde umgeleitet wird und der Rest in der Hausverkabelung auf zufällige Weise verteilt wird.

Schalten

Dieses Phänomen tritt auf, wenn ein gemeinsames lokales Netzwerk seinen stationären Betriebsmodus dramatisch ändert. Dies kann durch scharfes Ein- und Ausschalten leistungsstarker Geräte sowie bei Notüberlastungen auftreten. Es gibt einen sogenannten Übergangsprozess, der von Natur aus oszillierend mit einer hohen Frequenz (bis zu Hunderten von Kilohertz) ist. In diesem Fall können Überspannungen sehr hoch sein. Sie werden durch die aktuell spezifischen Netzwerkeigenschaften und -parameter bestimmt. Phasenlastverteilung.

Die Folgen einer Hochspannungsabschaltung

Wenn Sie beispielsweise einen leistungsstarken Transformator ausschalten, kann die gesamte Energie, die sich derzeit in Form einer magnetischen Sättigung befindet, zu starken Überspannungen im Netzwerk führen und die elektrischen Geräte sofort beschädigen.

Übergang

Ein ähnliches Phänomen tritt aufgrund von Brüchen und Schäden in Netzwerken auf. Zum Beispiel aufgrund einer Unterbrechung des gemeinsamen Neutralleiters für Verbraucher in einem dreiphasigen Netz wird das sogenannte "Null Pause", Die Spannungen in den Phasen sind im Wesentlichen abhängig von der Phasenlast verteilt ("Phasenungleichgewicht"). Dies ist typisch für Transformatoren, die nicht mit geeigneten Kompensatoren ausgestattet sind.

Elektrostatisch

Dieses Phänomen tritt in trockener Luft in Materialien auf, die gut konservieren elektrische Ladung. Eine Entladung zwischen Materialien und elektrischen Leitungen kann völlig unerwartet auftreten und sofort zu Überspannungen und Schäden an an das Netzwerk angeschlossenen Geräten führen. Elektrostatische Potentiale sind unsichtbar und werden vom Menschen nicht gefühlt, nur die Entladung ist gut zu spüren (viele haben dies erlebt).

Wenn Sie beispielsweise dielektrische Schuhe tragen, wird eine Person beim Gehen auf einem Teppich mit mehreren tausend Volt aufgeladen. Wenn Sie danach eine Struktur mit leitenden Eigenschaften berühren (z. B. eine Batterie oder ein Computergehäuse), tritt eine elektrische Entladung auf, die mehrere Nanosekunden dauert.Solche elektrostatischen Effekte gelten als sehr gefährlich für elektronische Teile in elektrischen Geräten. Bei der Herstellung elektronischer Geräte ist es unbedingt erforderlich, Erdungsarmbänder zu tragen und viele andere Schutzausrüstungen zu verwenden.

Darüber, wie Sie sich vor statischer Elektrizität schützen können, sagten wir im entsprechenden Artikel auf der Seite!

Schutzmaßnahmen

Das Stromnetz muss immer zuverlässig sein, die oben genannten GOST in Bezug auf die Qualität der Stromversorgung einhalten und über Schutzvorrichtungen gegen mögliche Überspannungen verfügen (insbesondere in Bereichen mit hoher Blitzgefahr). Es ist unmöglich, Impulsüberspannungen vollständig zu vermeiden, aber ihr Wert kann auf ein relativ sicheres Niveau reduziert werden (moderne Geräte werden mit einem bestimmten Spannungsspielraum hergestellt).

Um die Stromversorgung und die Geräte zu Hause zu schützen, müssen Sie:

  • Schutz vor Blitzschlag einrichten (falls keiner in der Nähe ist) - Luftterminal;
  • SPD installieren - eine spezielle Schutzeinrichtung, die gefährliche Impulsspannungen reduziert;
  • Installieren Sie im RCD und im Spannungsrelais des Bedienfelds.

Mehr über Überspannungsschutzgeräte Wir haben im entsprechenden Artikel gesagt, dass wir Ihnen dringend empfehlen, zu lesen!

Wichtig! Sie wissen nicht, wer den Schaden kompensiert, wenn Elektrogeräte trotzdem durchgebrannt sind? Das Energieversorgungsunternehmen ist voll verantwortlich für die Qualität der Spannung im Netz. Daher sollten Sie sich zunächst an das Unternehmen wenden und eine Erklärung über die verursachten Verluste verfassen. Zuvor sollten Sie jedoch Dokumente erhalten, aus denen die Schadensursachen hervorgehen (Handlungen mit Zeugen, Fotos mit dem Aufnahmedatum, Kontrollmessungen von Hoch- oder Niederspannung durch einen kompetenten Elektriker mit einem speziellen Gerät). Es ist notwendig, auf die obigen GOSTs zu verweisen.

Deshalb haben wir untersucht, was Überspannung im Netzwerk ist, was die Ursachen für das Auftreten sind und wie wir uns zu Hause vor diesem Phänomen schützen können. Wir hoffen, Sie finden die bereitgestellten Informationen hilfreich!

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