Скачки напряжения в электросети: что делать в 2021 году? как защитить технику?

Высокое и повышенное напряжение. Причины возникновения

Как в наших электросетях могут появиться высокое или повышенное напряжение? Как правило к повышению напряжения могут привести некачественные электрические сети или аварии в сетях. К недостаткам сетей можно отнести: устаревшие сети, низкокачественное обслуживание сетей, высокий процент амортизации электрооборудования, неэффективное планирование линий передач и распределительных станций, не управляемый рост количества потребителей. Это приводит к тому, что сотни тысяч потребителей, получают высокое или повышенное напряжение. Значение напряжения в таких сетях может достигать 260, 280, 300 и даже 380 Вольт.

Одной из причин повышенного напряжения, как ни странно, может быть пониженное напряжение потребителей, находящихся далеко от трансформаторной подстанции. В этом случае часто электрики умышленно повышают выходное напряжение электрической подстанции, чтобы добиться удовлетворительных показателей тока у последних в линии передач потребителей. В итоге, у первых в линии напряжение будет повышенным. По этой же причине можно наблюдать повышенное напряжение в дачных поселках. Здесь изменение параметров тока связаны с сезонностью и периодичностью потребления тока. Летом мы наблюдаем рост потребления электроэнергии. В этот сезон на дачах находится много людей, они используют большое количество энергии, а зимой потребление тока резко падает. В выходные дни потребление на дачных участках растёт, а в рабочие дни падает. В результате имеем картину неравномерного потребления энергии. В этом случае, если установить выходное напряжение на подстанции (а они, как правило, недостаточной мощности) нормальным (220 Вольт), то летом и в выходные напряжение резко просядет и будет пониженным. Поэтому электрики изначально настраивают трансформатор на повышенное напряжение. В итоге зимой и в рабочие дни напряжение в поселках высокое или повышенное.

Вторая большая группа причин появления высокого напряжения — это перекосы по фазам при подключении потребителей. Часто бывает так, что подключение потребителей происходит хаотично без предварительного плана и проекта. Или в ходе реализации проекта или развития поселений происходит изменение значения потребления на разных фазах линии передач. Это может привести к тому, что на одной фазе напряжение будет пониженным, а на другой фазе — повышенным.

Третья группа причин повышенного напряжения в сети — это аварии на линиях электропередач и внутренних линиях. Здесь следует выделить две основные причины — обрыв нуля и попадание тока высокого напряжения в обычные сети. Второй случай — это редкость, случается в городах в сильный ветер, ураган. Бывает, что линия питания электротранспорта (трамвая или троллейбуса) попадает при обрыве на линии городских сетей. В этом случае в сеть может попасть и 300, и 400 Вольт.

Теперь рассмотрим, что происходит при пропадании «нуля» во внутренние домовые сети. Этот случай бывает довольно часто. Если в одном подъезде дома используется две фазы, то при пропадании нуля (например, нет контакта на нуле) происходит изменение значения напряжения на разных фазах. На той фазе, где сейчас нагрузка в квартирах меньше, напряжение будет завышенным, на второй фазе — заниженным. Причем напряжение распределяется обратно пропорционально нагрузке. Так, если на одной фазе нагрузка именно в этот момент в 10 раз больше, чем на другой, то мы можем получить на первой фазе 30 Вольт (низкое напряжение), а на второй фазе — 300 Вольт (высокое напряжение). Что приведет к сгоранию электрических приборов и, возможно, пожару.

Какой ущерб могут причинить скачки?

Электрическая сеть, напряжение в которой постоянно скачет, несет в себе угрозу для бытовых приборов. А так как бытовая техника очень дорогая, то вопрос о защите ее от резких перепадов на сегодня очень актуален. Если электросеть некачественная, то напряжение может достигать 380 В, а понижаться до 180 В. Это когда норма составляет 220 В с разрешаемой погрешностью в 10%.

Но такие допустимые отклонения могут причинить много неприятностей в жизни людей. Может для бытовой техники это влечет за собой лишь уменьшение срока эксплуатации, но для таких приборов, где важны точные значение – это уже большая проблема. Например, это может быть лабораторное либо любое медицинское оборудование, различное производственное оборудование. Скачки напряжения влекут за собой серьезные урон.

Жалоба на перепады

Поставка потребителям электрической энергии, не отвечающей требованиям стандартов, становится основанием для подачи жалобы на скачки напряжения.

Причины

Поводом пожаловаться становится подача электроэнергии ненадлежащего качества (с низким или высоким напряжением, его перепадами и скачками). Часто это приводит к порче бытовой техники и даже к пожарам, что создает угрозу жизни и здоровью людей.

К чему приводят скачки напряжения на примере жителей Сочи:

Вышла из строя бытовая техника: что делать

Если перепады напряжения привели к выходу из строя бытовой техники (холодильника, стиральной машины, духового шкафа, микроволновой печи, компьютера, телевизора и прочего), необходимо выполнить следующие шаги:

постараться хотя бы визуально прояснить причину поломки, и если есть подозрения о связи со скачками, переходить к следующему пункту (о том, что есть взаимосвязь, говорит, например, погасание света, резкий звук со стороны прибора непосредственно перед поломкой);
позвонить в аварийную службу и пригласить представителей для составления подтверждающих документов;
оценить причиненный ущерб (обычно путем обращения в специализированные учреждения, например ремонтные мастерские);
составить претензию о возмещении вреда и направить виновнику (предприятие-поставщик электричества);
если причиненный ущерб не возмещен, то необходимо подготовить исковое заявление в суд (подается по месту жительства истца и госпошлиной не облагается).

Все документы, собранные в ходе вышеперечисленных шагов до обращения в суд, необходимо в копиях приложить к иску.

Чтобы обезопасить себя от неприятных ситуаций со скачками, нужно оперативно реагировать на поставку некачественной услуги путем подачи обращений. Также можно использовать специальные приборы – источники бесперебойного питания и стабилизаторы.

Рис. 2. Стабилизатор напряжения

Что писать в жалобе

Таблица 2. Что написать в претензии

Краткое описание
Получатель	Наименование инстанции, куда адресуется
Заявитель (представитель)	Анкетные данные, адрес и телефон, при наличии – электронная почта
Наименование документа	Жалоба (претензия)
Суть	Кратко описать причину обращения
Требование	О чем просит заявитель
Приложение	Дополнительные материалы (акты, фотографии, справки)
Дата и подпись	В конце претензии ставятся заявителем либо представителем

Внимание! С целью фиксации выхода из строя бытовой техники необходимо вызвать аварийную службу. Себе обязательно оставить экземпляр составленного акта. Для составления претензии можно использовать приведенный ниже образец

Для составления претензии можно использовать приведенный ниже образец.

Скачать образец жалобы на скачки напряжения

Куда обращаться

Жалобу можно направить в:

управляющую организацию (жители многоквартирных домов);
ресурсоснабжающую компанию (жильцы частного сектора и многоквартирных домов);
департамент ЖКХ, Жилинспекцию;
Роспотребнадзор;
прокуратуру.

Если все вышеприведенные инстанции не решают проблему заявителя либо ему причинен вред (например, сгорел телевизор), который виновник отказывается возмещать, то он имеет право подать иск в суд. В этом случае необходимо приложить все собранные материалы: копии претензий, ответов на них, акт, справку ремонтной мастерской и прочее. Когда пострадавших именно в определенный период несколько (например, жильцы одного подъезда), можно составить общее исковое заявление.

Способы пожаловаться

Пожаловаться можно:

устно (например, для начала позвонив в управляющую организацию или предприятию-поставщику электричества);
письменно (отправив претензию заказным письмом);
через Интернет.

Иногда решение проблемы может произойти после телефонного звонка. Но чаще необходима письменная претензия или обращение через Интернет.

Основные причины скачков напряжения в сети

К резкому изменению уровня напряжения могут привести разные события – от технических моментов до погодных условий. Во многих случаях искать «виновных» нет смысла, но некоторые напрямую зависят от работы компании, обеспечивающей здание электроэнергией.

Грозы

Попадание молнии в ЛЭП вызывает сильное перенапряжение в сети

В прежние времена во время дождя и грозы вся техника отключалась от электропитания, розетки вынимались из сети. Бытовое оборудование не имело датчиков защиты, поэтому действия были целесообразны. Сегодня большая часть приборов имеет модули безопасности, которые предохраняют от скачков напряжения и резких перепадов.

Однако выключать компьютер, телевизор электрики рекомендуют. При возникновении грозовых облаков разряд молнии достигает миллиардов вольт. Современные системы защиты понижают риск прямого удара по электропроводке, но не исключают полностью. Чаще страдают кабели, проводимые в спальных районах. Такие линии прокладывают как угодно, иногда с нарушением норм. Сломаться могут роутеры, свичи, комп с винчестером и монитором, другое сетевое оборудование.

Атмосферное перенапряжение

Ситуация, схожая с грозой – в атмосфере скапливается разница в напряжении, возникает разряд молнии. Если удар попадет напрямую в электроустановку или в непосредственной близости от нее, в сетях возникнет резкий скачок напряжения. Маломощные установки сгорают прежде всего.

Различают индуктированный (рядом с блоком) и прямой бросок. Во втором случае помимо скачка напряжения возникают механические поломки – расщепляются стойки, опоры воздушных линий. Для бытовой техники и приборов опасность есть в каждом случае.

Причины техногенного характера

Скачки напряжения

Чаще всего причинами резких перепадов становятся технические проблемы и человеческий фактор. В домашних условиях и на производстве не всегда следят за предельной нагрузкой сети и подключают одновременно массу приборов, из-за чего возникает скачок электроэнергии. Устройства без защиты сгорят. К другим подобным ситуациям относят:

Перегрузка на трансформаторной подстанции – большая часть проектов была сформирована более 30 лет назад и не была рассчитана на современное количество потребляемой электроэнергии.
Аварии на ЛЭП и кабельных сетях – возникают из-за общего состояния проводов, оборудования и плохих метеоусловий.
Неисправность или плохой контакт с нулевым проводом.
Проблемы на внутридомовой части электропроводки (нарушения при прокладке, некачественное или неисправное оборудование).
Нахождение вблизи крупных промышленных и иных объектов (торговых центров, мастерских и подобных) с большим потреблением электроэнергии – при включении и отключении оборудования возникает резкий перепад напряжения на соседних сетях в том числе.

Способы решения проблемы

Начать необходимо с установления причины, повлекшей «проседание» электрической энергии. Распишем подробно алгоритм действий:

Можно начать с опроса соседей, чтобы установить имеется ли у них подобная проблема. Если они столкнулись с подобной ситуацией, то велика вероятность, что имеет место внешний фактор (слабый трансформатор на подстанции, проблемы с ВЛ или дисбаланс мощности). Но прежде, чем писать коллективное заявление в Энергосбыт, следует проверить внутреннею сеть, поэтому вне зависимости от результатов опроса переходим к следующему пункту.
Отключите вводный автомат защиты и измерьте напряжение на входных клеммах, после чего повторить измерение с подключенной нагрузкой.
Вводный автоматический выключатель отмечен зеленым овалом

Если без нагрузки напряжение в пределах нормы, а после подключения внутренней сети «проседает», то можно констатировать, что проблема имеет местный характер и решать ее придется своими силами. В первую очередь необходимо проверить вводный автомат, поскольку слабый контакт на его входе или выходе может вызвать «проседание» напряжения.

Проблемы с электрическим контактом в автоматическом выключателе (АВ)

Как правило, в случаях с плохим электрическим контактом в проблемном месте выделяется много тепла, что приводит к деформации корпуса АВ. В таких случаях необходимо произвести замену защитного устройства. Поскольку на входе прибора имеется высокое напряжение, такую работу должен выполнять специалист с 3-й группой допуска, самостоятельно производить замену опасно для жизни.

Если с АВ все в порядке и дефектов не обнаружено, следует проверить соответствие сечения вводного кабеля. Для этой цели можно воспользоваться таблицей, приведенной на рисунке 2. При необходимости производится замена провода.
В том случае, когда проверка кабеля и АВ не дала результатов (автомат защиты в норме, а кабель соответствует нагрузке), следует проверить отвод. Оплавленный корпус или искрение при подключении нагрузку свидетельствует о ненадежном контакте, следовательно, необходимо выполнить переподключение.

Обратим внимание, что все монтажные работы «до счетчика» должны выполняться специалистами поставщика услуг (если договор заключен напрямую) или управляющей компании. Все значительно сложнее, когда имеют место внешние причины

Модернизацию линии или трансформаторов на подстанции можно ждать годами. В таких случаях поднять напряжение до приемлемого уровня поможет установка стабилизатора

Все значительно сложнее, когда имеют место внешние причины. Модернизацию линии или трансформаторов на подстанции можно ждать годами. В таких случаях поднять напряжение до приемлемого уровня поможет установка стабилизатора.

Электронный стабилизатор Luxeon EWR-10000

Представленный на рисунке стабилизатор напряжения имеет рабочий диапазон от 90,0 до 270 Вольт и рассчитан на нагрузку до 10,0 кВА. Приборы такого типа устанавливаются на весь дом или квартиру, то есть, нет необходимости защищать каждый бытовой прибор отдельно. Стоимость электронных стабилизаторов напряжения около $200-$300, что однозначно дешевле, чем покупка новой техники, взамен вышедшей из строя.

Поднять напряжение до должного уровня также можно путем подключения домашней сети через повышающий трансформатор. Такой способ решения проблемы неудачный, поскольку нормализация электросистемы приведет к перенапряжению, что в лучшем случае приведет к срабатыванию защиты в бытовой технике. По этой же причине не рекомендуется использовать повышающей автотрансформатор.

Иногда проблему пытаются решить путем установки реле напряжения. Эффективность такого решения нулевая, прибор просто отключает питание сети, когда напряжение выходит из допустимого диапазона. В результате в розетках нет тока пока ситуация не нормализуется.

Нормативные ссылки:

ПУЭ 7-го издания.
Уровни и регулирование напряжения, компенсация реактивной мощности.

1.2.22. Для электрических сетей следует предусматривать технические мероприятия по обеспечению качества электрической энергии в соответствии с требованиями ГОСТ 13109.

1.2.23. Устройства регулирования напряжения должны обеспечивать поддержание напряжения на шинах напряжением 3-20 кВ электростанций и подстанций, к которым присоединены распределительные сети, в пределах не ниже 105 % номинального в период наибольших нагрузок и не выше 100% номинального в период наименьших нагрузок этих сетей. Отклонения от указанных уровней напряжения должны быть обоснованы.

1.2.24. Выбор и размещение устройств компенсации реактивной мощности в электрических сетях производятся исходя из необходимости обеспечения требуемой пропускной способности сети в нормальных и послеаварийных режимах при поддержании необходимых уровней напряжения и запасов устойчивости.

Отклонение напряжения характеризуется показателем установившегося отклонения напряжения, для которого установлены следующие нормы:

нормально допустимые и предельно допустимые значения установившегося отклонения напряжения δUу на выводах приемников электрической энергии равны соответственно ± 5 и ± 10% от номинального напряжения электрической сети по ГОСТ 721 и ГОСТ 21128 (номинальное напряжение);
нормально допустимые и предельно допустимые значения установившегося отклонения напряжения в точках общего присоединения потребителей электрической энергии к электрическим сетям напряжением 0,38 кВ и более должны быть установлены в договорах на пользование электрической энергией между энергоснабжающей организацией и потребителем с учетом необходимости выполнения норм настоящего стандарта на выводах приемников электрической энергии.

РД 34.20.185-94
Инструкция по проектированию городских электрических сетей.
Гл. 5.2 Уровни и регулирование напряжения, компенсация реактивной мощности

5.2.4. Предварительный выбор сечений проводов и кабелей допускается производить исходя из средних значений предельных потерь напряжения в нормальном режиме: в сетях 10(6) кВ не более 6 %, в сетях 0,38 кВ (от ТП до вводов в здания) не более 4-6 %.

Большие значения относятся к линиям, питающим здания с меньшей потерей напряжения во внутридомовых сетях (малоэтажные и односекционные здания), меньшие значения — к линиям, питающим здания с большей потерей напряжения во внутридомовых сетях (многоэтажные многосекционные жилые здания, крупные общественные здания и учреждения).

СП 31-110-2003
Проектирование и монтаж электроустановок жилых и общественных зданий.
7. Схемы электрических сетей.

7.23 Отклонения напряжения от номинального на зажимах силовых электроприемников и наиболее удаленных ламп электрического освещения не должны превышать в нормальном режиме ±5 %, а предельно допустимые в послеаварийном режиме при наибольших расчетных нагрузках — ±10 %. В сетях напряжением 12-50 В (считая от источника питания, например понижающего трансформатора) отклонения напряжения разрешается принимать до 10 %.

Для ряда электроприемников (аппараты управления, электродвигатели) допускается снижение напряжения в пусковых режимах в пределах значений, регламентированных для данных электроприемников, но не более 15 %.

С учетом регламентированных отклонений от номинального значения суммарные потери напряжения от шин 0,4 кВ ТП до наиболее удаленной лампы общего освещения в жилых и общественных зданиях не должны, как правило, превышать 7,5 %. Размах изменений напряжения на зажимах электроприемников при пуске электродвигателя не должен превышать значений, установленных ГОСТ 13109.

ГОСТ Р 50571.15-97 (МЭК 364-5-52-93). Электроустановки зданий.
Часть 5. Выбор и монтаж электрооборудования. Глава 52. Электропроводки.
525. Потери напряжения в электроустановках зданий.

МЭК 60364-7-714-1996, IEC 60364-7-714 (1996). Электрические установки зданий.
Часть 7. Требования к специальным установкам или помещениям.
Раздел 714. Наружные осветительные установки.

в свободном переводе автора статьи:

714.512. Падение напряжения в нормальных рабочих условиях должно быть совместимо с условиями, возникающими от пускового тока ламп.

РД 34.20.501-95
Правила технической эксплуатации электрических станций и сетей РФ.
5. Электрическое оборудование электростанций и сетей.

ГОСТ Р МЭК 60204-1-99 (МЭК 60204-1). Безопасность машин.
Электрооборудование машин и механизмов. Общие требования.
13 Кабели и провода. 13.5 Падение напряжения на проводах

РМ 2559
Инструкция по проектированию учета электропотребления в жилых и общественных зданиях.

Проблемы, связанные с провалами напряжения

Провалы напряжения могут привести к отказу компьютерных систем, ПЛК-установок, реле и преобразователей частоты. В критических процессах всего один провал напряжения может вызвать высокие затраты, особенно критичны в этом отношении непрерывные процессы.

Примером этому служат литье под давлением, экструзионные процессы, печать или обработка таких пищевых продуктов, как молоко, пиво или прохладительные напитки.

Связанные с провалом напряжения затраты складываются из следующих составляющих:

упущенной прибыли в результате простоя производственных мощностей;
затрат на возобновление производственного процесса;
затрат, связанных с задержками поставок продукции;
затрат на испорченное сырье;
затрат на устранение ущерба, причиненного машинам, приборам и матрицам;
затрат на техобслуживание и оплату труда.

Средняя стоимость провала напряжения сильно зависит от отрасли:

Tонкая химия 190 000 евро;
Микропроцессоры 100 000 евро;
Металлообработка 35 000 евро;
Текстильная промышленность 20 000 евро;
Пищевая промышленность 18 000 евро.

Часто процессы протекают без присутствия людей, поэтому провалы напряжения обнаруживаются не сразу.

В этом случае, например, возможен незамеченный останов машины для литья под давлением. Когда останов обнаружится, уже будет нанесен ощутимый ущерб.

Клиенты получат продукцию слишком поздно, а пластмасса в машине затвердеет. В типографиях или в бумажной промышленности возможен разрыв бумаги, что может привести даже к пожару. Другой известный пример, это ущерб, нанесенный производителю шин Vredestein в результате провалов напряжения.

Способы защиты от скачков напряжения

Поскольку нельзя полностью исключить вероятность импульсных скачков, перенапряжений или других видов отклонений от нормы сетевого напряжения, то необходимо найти способ обезопасить дорогостоящую технику. Нет необходимости «изобретать велосипед» поскольку имеются готовые решения. Кратко расскажем о каждом из них.

Реле контроля напряжения

Решить проблему перенапряжения или его проседания можно установив специальное реле напряжения. Данное защитное устройство (не путать с электронным УЗО) производит отключение электроэнергии, если напряжение на вводе выходит за рамки установленного диапазона.

Реле напряжения СР-721М

Восстановление питания происходит после нормализации ситуации. Данные приборы обеспечивают защиту, если произошел обрыв нулевого провода или на сетевые провода ВЛ попадает контактная линия городского электротранспорта. Против импульсных скачков, возникающих при близком грозовом разряде, реле напряжения практически бесполезны.

Следует учитывать, что при защитном отключении пропадает сетевое напряжение, чтобы не ждать в темноте пока стабилизируется питание, рекомендуется обзавестись источником с бесперебойным питанием. Расскажем об особенностях такого решения.

По сути, эти устройства не являются средствами защиты, но используются совместно с таковыми для обеспечения аварийного электропитания. Обеспечивать весь дом бесперебойным питанием нецелесообразно, поскольку это будет очень дорогим решением. Но можно запитать участок электропроводки, например, линию освещения.

Бытовые бесперебойники Makelsan

Стабилизаторы напряжения

При плохом качестве электроэнергии (скачки, броски и т.д.), рекомендуется использовать специальные стабилизаторы напряжения. Эти устройства особенно эффективны при «проседании» электропитания на входе.

Модельный ряд стабилизаторов Каскад

Стабилизаторы отлично справляются с импульсными помехами, но малоэффективны против высокого уровня перенапряжения, поэтому их рекомендуется использовать совместно с реле напряжения.

Защита от грозовых перенапряжений

Обеспечить надежную защиту в данном случае могут только ограничители перенапряжения. Для частных домов, с питанием от ВЛ, установка ОПН необходима, в противном случае при грозе следует отключать от розеток все электроприборы.

Ограничители перенапряжения

ОПН эффективны только в качестве защиты от высоковольтных бросков, в остальных случаях они бесполезны.

Как видите, идеальной защиты нет, поэтому необходимо остановиться на комплексном решении.

Перепад напряжения: причины и способы решения

Многим уже привелось ощутить на себе, а остальные слышали, что перепад напряжения – очень страшная вещь. Современная бытовая техника, напичканная электроникой «по самые уши», требует постоянного уровня питающего напряжения. В противном случае электроника беспощадно (к нашему кошельку :)) выходит из строя.

В реальности напряжение в квартирах редко бывает стабильным на уровне 220 вольт. Чаще оно отклоняется туда-сюда (вверх-вниз) на какое-то неизвестное нам количество вольт. Благо законодательство разрешает это (ГОСТ позволяет отклонения по 10% вверх и вниз), т.е. напряжение от 200 до 240 вольт не считается не нормативным.

Конечно, такие перепады напряжения в сети не приведут к массовому выходу из строя всей техники, НО! При пониженном напряжении привычные лампы накаливания потускнеют, электрочайник будет греться дольше (и это при нашей суматошной жизни, когда с утра ничего не успеваешь), а если вам не повезло и в доме есть телевизор-плазма, то он может попросту сгореть от снизившегося напряжения.

С одной стороны государство разрешило энергетикам снабжать нас не очень качественной электрической энергией, а с другой стороны снимает с производителей бытовой техники ответственность за то, что выход техники из строя произошёл из-за повышенного (пониженного) напряжения питания.

Вам будет отказано в гарантийном ремонте на законных основаниях, при диагностике нарушения уровня питания. Гарантия распространяется только на случаи эксплуатации при нормированном напряжении.

Вывод: защита от перепадов напряжения только наша с вами головная боль. Государство не собирается нести ответственность за подачу электроэнергии через изношенные подстанции и старые алюминиевые провода.

Возможные последствия

Блок питания телевизора после попадания молнии в ЛЭП

Скачок напряжения означает кратковременное резкое изменения уровня электроэнергии в сети. Для бытовых сетей в 220 Вольт допустимыми пределами являются границы от 198 до 242 Вольт (в пределах 10% от номинального значения). От перепадов «страдают» в первую очередь электроприборы с минимальной или отсутствующей защитой.

Самыми опасными являются перепады от гроз и попадающих в электрические установки молний. Разница в подобных случаях может составить до нескольких киловольт. При большой нагрузке реле и другие приборы не успевают сработать.

Обрыв нуля (контакта) вызывает сгорание бытовых устройств в большинстве случаев. Уровень напряжения достигает 380 Вольт (чаще – 300-320). Такого количества достаточно для вывода техники из строя.