С приходом весны, а затем лета, мы все радуемся теплу, дождям и даже грозам. Майские грозы... После которых появляется солнце и все зеленеет. Но сегодня мы поговорим о том, как гроза может повлиять на маршрутизатор, или модем. Если вы уже столкнулись с этой проблемой, и у вас после грозы перестал работать интернет, или вообще не работает Wi-Fi роутер, то попробуем выяснить, что можно сделать в этой ситуации. Так же расскажу, как защитить свой маршрутизатор во время грозы, чтобы он остался целым и невредимым.
Все мы хорошо знаем, что молния и гром могут вывести из строя разные электроприборы. Не редко бывают ситуации, когда во время грозы сгорают телевизоры, холодильники, компьютеры и другая техника, которая подключена к электросети. Так вот, роутеры и модемы очень чувствительны к разрядам молнии. Они могут пострадать как из-за сбоя в электросети, так и получить удар через интернет кабель, который подключен в WAN-порт. Причем, как мне кажется, чаще всего роутер получает разряд именно по сети интернет. Все потому, что эти кабеля прокладываются абы как и никак не защищены от молний.
В этой статье:
- Как гроза влияет на роутер, или модем, и как она может им навредить.
- Что делать, если после грозы перестал работать интернет, и/или маршрутизатор.
- Как защитить маршрутизатор (модем) во время грозы.
Почему маршрутизатор боится грозы?
Как я уже писал выше, причины две. Не считая прямого попадания молнии в роутер 🙂
- Скачек напряжения в электросети. В таком случае, чаще всего сгорает блок питания роутера. Но может пострадать и сама плата. Бывают случаи, когда после такого скачка напряжения блок питания сильно нагревается, или даже плавится. Роутер может вообще перестать реагировать на подключение к электросети, или будет гореть только индикатор питания. Бывает, что постоянно горят все индикаторы. Это уже зависит от конкретной модели и говорит о каких-то аппаратных поломках.
- Возникновение и передача разряда через интернет кабель. Как правило, интернет кабель проложен из дома на дом, и никак не защищен от ударов молний. Если провайдер не позаботился о защите своего оборудования, то во время грозы оно может сильно пострадать. Малого того, страдают все маршрутизаторы и компьютеры (сетевые карты) , к которым подключен сетевой кабель. Так как по нему проходит разряд. В лучшем случае сгорает только WAN-порт, или сетевая карта на компьютере. В худшем – полностью сгорает плата маршрутизатора, или материнская плата и другие комплектующие компьютера.
Нужно заметить, что не только молния может нанести вред. Чаще всего во время грозы подымается сильный ветер, который может замкнуть линию электропередач, свалить на нее дерево и т. д. Что повлечет за собой замыкание, которое так же может вывести из строя подключенные к сети электроприборы.
Что делать, если не работает интернет и Wi-Fi роутер после грозы?
Сначала нужно определить в чем причина. Может быть проблем на стороне оборудования самого провайдера, или что-то с вашим модемом, маршрутизатором, или компьютером. А может и то и другое.
Все действия выполняйте только после того, как гроза полностью закончится!
Будьте осторожны, блок питания маршрутизатора может быть горячим, или поврежденным!
Давайте рассмотрим разные варианты:
1 Включите свой маршрутизатор и обратите внимание на индикаторы. Если они вообще не горят, горит только Power (питание), или постоянно горят все индикаторы, то скорее всего роутер вышел из строя. В таком случае есть несколько вариантов:
Я не рассматривал случай, когда роутер явно сгорел. Начал плавится корпус самого устройства, или блока питания, пошел дымок и т. д. Там, как мне кажется, причина и решения понятны и без моих советов.
2 Роутер работает, Wi-Fi сеть есть, но подключения к интернету нет. "Без доступа к интернету". Чаще всего это бывает по двум причинам:
Вот такие поломки. Первым делом определяйте причину, по которой перестал работать интернет после грозы. Проблемы у провайдера, или с вашим оборудованием. Если у вас что-то, то смотрите как работает модем, или роутер. Какие индикаторы горят. Проверьте работу WAN-порта.
Как защитить роутер или модем во время грозы?
Несколько советов на эту тему:
- Как только за окном начинают собираться тучи и запахло грозой, отключите свой маршрутизатор от электросети, отключите кабель из WAN-порта и спрячьте его в шкаф:). Я серьезно. Лучший способ – полностью отключить маршрутизатор. Не забывайте отключать интернет кабель. Более того, я советую отключить компьютеры и другую технику. Именно отключить их из розетки.
- Подключайте маршрутизатор через обычный сетевой фильтр. В большинстве случаев он действительно помогает. Стоит такой фильтр не дорого, а эффект от него может быть не плохой.
- Еще лучше подключать роутер через стабилизатор напряжения. Понимаю, что это дополнительные расходы, но если у вас проблемы с напряжением в электросети, или вы живете в таком месте, куда любят прилетать молнии, то покупка стабилизатора может быть единственным решением. Хотя, если сильный разряд, то горят и стабилизаторы.
Пишите в комментариях, как вы защищаете свою технику от таких природных явлений. И приходилось ли вам сталкиваться с проблемами в работе роутера, или интернета после дождика с красивыми молниями.
Мы рассмотрели, как защитить дом от удара молнии при помощи громоотвода, но защитные меры этим не ограничиваются. О том, что еще нам угрожает и как от этих угроз защититься, мы расскажем в этой статье.
Как было сказано в самом начале, организации внешней защиты недостаточно. Мы снимаем только риски непосредственного попадания молнии в дом и другие объекты, расположенные на приусадебном участке. К сожалению, гроза может воздействовать на объекты, которые могут находиться даже за пределами участка. Но результат такого воздействия представляет серьезную опасность и для дома. В реальных условиях такое воздействие встречается чаще, чем попадание молнии непосредственно в дом.
Внутренняя защита от импульсного перенапряжения
Каналом, по которому может быть оказано опасное воздействие, являются внешние электрические и коммуникационные сети. Так, если молния попала, например, в электрические сети даже в нескольких километрах от загородного дома, ущерб может быть существенным. От выхода из строя электронных устройств и электрического оборудования до самого настоящего пожара. Такое воздействие принято называть импульсным перенапряжением. Следует отметить, что кроме грозы такое перенапряжение может быть вызвано и другими причинами, например, аварией на подстанции.
Обычно выделяются две причины возникновения перенапряжения, вызванного грозой. Первая, это непосредственное попадание молнии в сеть, чаще всего электрическую. Вторая, это попадание молнии рядом с сетью. Дело в том, что при таком ударе возникает электрическое поле, и мы получим индуцированный электрический ток, который и вызывает перенапряжение. Молния может ударить недалеко от дома, а может и за пределами приусадебного участка. Отсюда вывод, что защитить внешние сети от такого воздействия может быть невозможно, поэтому нужно защищать сети непосредственно в доме.
Следует отметить два важных момента. Первый, чтобы такая система защиты работала, прежде всего, сами электрические сети должны быть выполнены на должном уровне, в частности, должна быть реализована полноценная система уравнивания потенциалов. Второй важный момент, универсального средства защиты от импульсного перенапряжения не существует. Поэтому применяется зоновый принцип, а все устройства защиты делятся на классы и категории. Класс «А» для рядовых пользователей интереса не представляет, такое оборудование предназначено для установки на подстанциях. Для защиты загородного дома используется оборудование класса от «B» до «D».
Защита дома
На вводе в здание обычно организуется первый уровень защиты. Для этих целей используется оборудование класса «В», его задача ограничить перенапряжение до величины 2,5 кВ. Обычно для таких целей используются разрядники разных типов. Устроены они просто, схематически это два контакта, между которыми устанавливается требуемый зазор. В обычных условиях такой зазор работает как диэлектрик. При достижении критического значения происходит пробой, между контактами образуется дуговой разряд и перенапряжение гасится на заземление.
Разрядник для установки на вводе
Такие разрядники устанавливаются на самом вводе в дом. Это делается для того, чтобы избежать воздействия на защитный проводник и место соединения уравнивания потенциалов. Разрядники бывают открытыми и газонаполненными. Параметры открытых разрядников зависят от внешних воздействий, например, таких, как влажность воздуха. Зимой влажность воздуха ниже, но зимой грозы случаются очень редко. Поэтому, такой разрядник должен защитить от аварий на трансформаторной подстанции. Параметры перенапряжения в этом случае известны, что позволяет подобрать и необходимое устройство. Летом, когда как раз и стоит ожидать грозы, влажность воздуха повышается, а значит, и уровень срабатывания разрядника понижается. При этом выбранный исходя из зимних условий разрядник будет обеспечивать надежную защиту и летом.
У газонаполненного разрядника контакты изолированы от воздействий внешней среды, а емкость заполнена инертным газом под низким давлением. Такие устройства имеют стабильные параметры, хотя и стоят дороже.
Защита линии
Если для всего дома ограничение напряжения 2,5 кВ может быть и оправданным, то для отдельных домовых линий оно является чрезмерным. Поэтому, необходим следующий рубеж, который будет защищать отдельные линии. К сожалению, бытует мнение, что для защиты достаточно простых автоматов. Это опасное заблуждение. Все дело в том, что у автоматов несколько другое назначение — они защищают от нештатных ситуаций на линии, например, короткого замыкания. А вот, от внешних воздействий они защитить не могут.
Для защиты линий используются варисторы, это устройства класса «С», которые защищают от импульсного перенапряжения до 1,5 кВ. Варистор, или полупроводниковый резистор, чаще всего выпускается в керамическом исполнении. В нормальном режиме они имеют сопротивление в единицы ГОм, то есть ток по ним практически не идет. При достижении критического значения напряжения сопротивление резко падает до десятков Ом, при дальнейшем увеличении напряжения сопротивление только уменьшается, поэтому разряд гасится на землю. Для домовых сетей (напряжение 220/380 В 50 Гц) критическое значение напряжения составляет 470-560 В. Устанавливаются варисторы в распределительных щитах на каждую линию, которую необходимо защитить.
Защита конкретного устройства
Последний рубеж защиты — это защита конкретного бытового прибора. Для этих целей используются устройства класса «D». Это особенно актуально для электронного оборудования , которое чувствительно к скачкам напряжения. Хорошо знакомые нам устройства бесперебойного питания для компьютеров, и даже сетевые фильтры могут иметь встроенную защиту требуемого уровня.
Обычно каждое устройство от таких скачков не защищают — для некоторых бытовых приборов такие скачки не наносят вреда, стоимость других просто гораздо ниже, чем организация такой защиты. Например, проще заменить лампу накаливания, чем защищать ее от редких скачков напряжения. В том же случае, когда требуется защита, существуют приборы, которые позволяют защитить даже отдельную розетку. Чаще всего это уже знакомый нам разрядник, правда, рассчитанный на более низкий критический уровень импульсного перенапряжения. Могут быть использованы и варисторы, тоже специализированные.
Важно помнить, что без организации защиты верхних уровней, а это защита дома и линий, надеяться на надежную защиту конкретного устройства все же не стоит.
Уличные электрические сети
С электрическими сетями мы практически разобрались. Остался только последний случай. Описанные выше способы предназначены для защиты внутренних сетей от перенапряжения, которое генерируется во внешней сети. Но перенапряжение может возникать и в самой внутренней сети. Так происходит, например, когда необходимо подключить к электрической сети находящиеся на улице устройства. Например, таковым может быть уличное освещение или система защиты от обледенения.
В таких случаях вывод электрических сетей за пределы дома нужно организовывать как отдельную линию. А в качестве дополнительного защитного устройства устанавливается разрядник, аналогичный тому, который устанавливается на вводе в дом.
Защита слаботочных сетей
В современном доме кроме электрических, существуют и слаботочные сети. Внутри дома защиты от грозы они не требуют. А вот в том случае, если такие сети выводятся за пределы дома, то защита необходима. Очевидным примером является телевизионная антенна. Прямое попадание молнии вполне вероятно. Другие слаботочные сети тоже могут выводиться за пределы дома. Например, для соединения с домашней компьютерной сетью два отдельных строения. А возможно, что такая сеть будет проложена для управления автоматическим поливом или для организации видеонаблюдения. Если проложить кабель под землей, то прямого попадания молнии не будет. Тем не менее, если вспомнить об индуктивном ударе, то становится понятно, что от импульсного перенапряжения это не защитит.
Устройство защиты слаботочных сетей на дин рейку
Для защиты слаботочных сетей могут применяться и разрядники, и варисторы, конечно, с соответствующими параметрами. Но оборудование, использующее такие сети, очень чувствительно к перенапряжению, поэтому чаще используют комбинированные устройства, которые содержат одновременно и газовый разрядник, и варистор.
Устройство защиты слаботочных сетей свободной установки
Размещают защитные устройства в слаботочных щитах, на дин рейки. Если, конечно, в доме организована СКС (структурированная кабельная система). Если же нет, то используют устройства свободной установки, такие небольшие коробки, предназначенные для закрепления на стене. Удобно, что устройства могут быть рассчитаны сразу на несколько каналов, обычно не более четырех.
Теперь читатель знает все о защите от грозы своего загородного дома. Осталось только реализовать эти знания в жизни.
Вадим Жигулевский, рмнт.ру
Грозовой разряд очень опасен, так как его величина может достигать нескольких сотен тысяч вольт. После каждой грозы выходит из строя техника, повреждаются линии электропередач, а также могут пострадать люди. Куда ударит молния определить нельзя, поэтому ошибочно полагать, что это явление обойдет стороной ваш дом.
Молния может ни разу не попасть в тот или иной участок электросетей и соответственно опасность грозы может недооцениваться. Если молния за несколько лет ни разу не попала в тот или иной участок электросети, то это не значит, что такая возможность исключена.
Возникновение в бытовой электросети грозового перенапряжения при отсутствии соответствующей защиты приведет к выходу из строя бытовых электроприборов, включенных в тот момент в сеть, а также существует опасность того, что пострадают жители дома. Следовательно, необходимо позаботиться о защите домашней электропроводки от грозовых перенапряжений, чтобы избежать возможных негативных последствий.
Прежде всего, следует отметить, что защиту от перенапряжений должны обеспечивать снабжающие организации путем установки на линиях электропередач соответствующих защитных устройств. Но, как часто бывает на практике, большинство воздушных линий электропередач находятся в неудовлетворительном состоянии и не имеют должной . В таком случае вопрос защиты домашней электропроводки от возможных перенапряжений - это проблема самих потребителей.
Модульные ограничители перенапряжений
Для защиты электросетей на распределительных подстанциях, а также непосредственно на воздушных линиях электропередач применяются нелинейные ограничители перенапряжений, так называемые ОПН.
Основной конструктивный элемент данных защитных устройств - варистор, элемент с нелинейными характеристиками. Нелинейность характеристик заключается в изменении сопротивления варистора в зависимости от величины приложенного к нему напряжения.
В нормальном режиме работы электросети, когда напряжение находится в пределах номинальных значений, ограничитель напряжения имеет большое сопротивление и не проводит ток. В случае возникновения импульса перенапряжения, который возникает при попадании молнии в провода электрической сети, сопротивление варистора ОПН резко снижается до минимальных значений и нежелательный импульс уходит в , к которому подсоединен ограничитель перенапряжения.
Таким образом, ОПН ограничивает скачки напряжения до безопасного уровня, тем самым защищая оборудование и потребителей от повреждения и других негативных последствий перенапряжений.
Для реализации защиты от перенапряжений в домашней электропроводке существуют компактные модульные ограничители перенапряжений. Такое защитное устройство устанавливается в домашний распределительный щиток и не занимает много места.
Модульный ОНП имеет такой же принцип работы, как и ограничители, применяемые в электросетях. Соответственно он будет работать только при наличии рабочего заземления электропроводки. В противном случае установка модульного ОПН будет бесполезна, так как в случае возникновения перенапряжения в сети опасный импульс не будет ограничен.
То есть для реализации защиты домашней электропроводки от грозовых перенапряжений при помощи модульного ограничителя перенапряжений обязательным условием должно быть , предусмотренного конфигурацией электрической сети или же индивидуального заземляющего контура.
Что касается реле напряжения, а также устройств, имеющих соответствующую функцию (стабилизатор, источник бесперебойного питания и др.), то следует учитывать, что данные устройства могут работать в заданных пределах рабочего напряжения, их изоляция не способна выдерживать высокие напряжения.
Поэтому в случае попадания молнии грозовой импульс повредит реле напряжения и другие устройства, имеющие соответствующую функцию, не только выйдут из строя, но также повредятся другие электроприборы, включенные в сеть, так как опасный импульс пойдет дальше по электропроводке и включенным в сеть бытовым электроприборам.
То есть реле напряжения не может выполнять функцию защиты от грозовых импульсов. Но все же данное защитное устройство должно быть установлено в .
Реле напряжения осуществляет отключение электропроводки в случае выхода напряжения за границы допустимых пределов, так как чрезмерное снижение или увеличение напряжения бытовой электрической сети может привести к выходу из строя бытовых электроприборов.
Сетевые фильтры
Большинство сетевых фильтров имеют встроенный варистор, то есть данные устройства осуществляют защиту включенных электроприборов от скачков напряжения. Многие люди приобретают и считают, что включенная в него техника будет защищена от возможных перепадов напряжения. Но при этом в большинстве случаев не учитывается тот факт, что варистор сетевого фильтра, как и в ограничителе напряжения, ограничивает опасный импульс перенапряжения только при наличии рабочего заземления электропроводки.
В сетевом фильтре варистор соединяет фазный или нулевой проводник электропроводки с защитным заземляющим проводником и в случае возникновения перенапряжения опасный импульс уходит в заземляющий контур по заземляющему проводнику, тем самым защищая электроприборы от повреждения. Поэтому включение сетевого фильтра в сеть, не имеющую рабочего заземления, сводит на нет защитную функцию - бытовые электроприборы не будут иметь защиты и в случае возникновения грозового импульса выйдут из строя.
Другие пути попадания грозовых импульсов
Защита домашней электропроводки от попадания грозовых импульсов не позволяет полностью защитить электроприборы от попадания молнии. Не стоит забывать, что молния может ударить не только в провода электрических сетей, но и в кабельные линии другого назначения, которые проложены открытым способом. В данном случае речь идет о сетевом кабеле интернета, телевизионном и телефонном кабеле. Также молния может попасть в установленную вне помещения антенну.
При попадании молнии в кабель или антенну грозовой разряд попадает в устройство, которое к ним подключено. То есть можно сделать вывод, что наличие защиты бытовой электрической сети от грозовых импульсов не исключает попадание опасных импульсов другим путем.
Многие люди при приближении грозы сразу отключают от сети телевизор, компьютер или другую технику, которая имеет внешнюю антенну или подключена к внешним кабельным сетям. После грозы, включив технику в сеть оказывается, что она вышла из строя по причине попадания грозового импульса через внешний кабель или антенну.
Какие меры защиты существуют в данном случае? Чтобы исключить возможное попадание грозового импульса через кабель необходимо его отключить от устройства. Например, отключить сетевой кабель от компьютера или маршрутизатора, либо если идет речь о телевизоре - отключить антенный кабель или кабель кабельного телевидения.
Существуют также специализированные грозозащитные устройства для защиты сетевых кабелей и устройств от разрядов молнии. Но данные устройства достаточно дорогие и соответственно в быту не используются. Более того, они могут оказаться вовсе неэффективными и не обеспечить защиту в случае необходимости.
В заключении следует отметить, что попадание разряда молнии в бытовые электроприборы, электропроводку очень опасно для людей, находящихся в данный момент в непосредственной близости к данным электроприборам, элементам электропроводки. Если бытовой электроприбор, поврежденный разрядом молнии, можно отремонтировать либо приобрести новый, то для человека это может закончиться плачевно.
Также не исключено возгорание техники или электропроводки в результате попадания грозового импульса. Следовательно, нельзя пренебрегать защитой домашней электропроводки от грозовых перенапряжений, а также стараться по возможности отключать сетевые кабели и внешние антенны в случае приближения грозы.
Андрей Повный
По итогам майских гроз пришлось провести ревизию сгоревшего оборудования и хотя ущерб был не так велик материально, но выход из строя некоторого оборудования нарушил устоявшийся комфорт проживания в собственном доме. Так я решил обратиться к специалистам в своей области, проконсультироваться и расширить систему защиты.
Исходные данные: дом, 3 фазы (15 кВт на дом), заземление штырем в 3 м длиной, автономная электросистема на базе солнечных батарей
На фото результат короткого замыкания со стороны линии 10 КВ. Защита не отработала на районной подстанции. Так выглядит вводной щит со стороны 0.4КВ. Автомат IEK на 100А не смог разорвать дугу между губками. Далее по линии стоял МАП HYBRID 9кВт 48В . Отделались легким испугом: в инверторе поменяли варистор, после чего МАП ожил, правда, перестал нормально работать порт RS232. То есть серьезная авария на подстанции, которая сожгла автоматический предохранитель на 100 Ампер, отразилась на инверторе только сгоревшим варистором и ошибками на контроллере, а весь прочий функционал устройства сохранился, как и вся техника, подключенная после него – достойная похвалы работа.
А ниже на фото узел учета со стороны 10 КВ
Эта авария случилась не в моем доме, но мне эти фотографии передали специалисты компании МикроАРТ . В свое время я решил переключиться на оборудование российского
производителя для своей гибридной солнечно-сетевой электросистемы и описывал эти устройства и .
У меня же был следующий случай: во время грозы молния ударила в мою подстанцию или рядом, в результате чего отработала защита на вводе в дом. Результатом той грозы явилось сгоревшее зарядное устройство аккумуляторов, подключенное к сети в момент грозы, сгоревшее реле автоматики вентиляции (реле питалось от линии, которую поддерживало то самое ЗУ), а инвертор МАП Hybrid 4.5 кВт начал мигать экраном и перестал генерировать. После грозы перезапуск всех систем вернул дом к электроснабжению, инвертор запустился без проблем, а я задумался о серьезной защите домашней электросети.
Немного теории
Во время грозы в обычной квартире или офисном здании должны отработать защиты, установленные стационарной электросетью. В коттеджном поселке, деревне или на дачах защита, как правило, ограничивается вкопанным заземлением на подстанции и предохранителем, отключающим всю сеть от работы. Причем, по правилам подключения, заземление должно быть смонтировано также на каждом втором столбе и отдельно на конечном, где производится подключение абонентского дома. Пройдя по свой деревне и осмотрев более полусотни столбов, я не нашел ни одного заземления, то есть остается полагаться только на себя.
Вторым «убийственным» фактором является наведенное электричество. Во время молнии происходит довольно мощный всплеск ЭМИ, а проводка дома, по сути, является большой антенной. Чем ближе молния, тем больше вероятность скачка напряжения во внутренней сети. С таким явлением постоянно сталкивались и продолжают сталкиваться монтажники домовых локальных сетей, когда свитчи без заземления, во время грозы, сгорают целыми цепочками.
Итак, нам нужно защититься от внешнего импульса, который может прийти с подстанции и от внутреннего скачка, который может случиться при молнии рядом с домом.
Практика
Молниеотвод
Если Ваш дом находится на возвышении, далеко от любых строений и является высшей точкой на местности, то лучше озаботиться молниеотводом. Устройство это надежное, но необходимо четко высчитать площадь покрытия. На эту тему есть масса материалов в сети. Скажу только, что действие молниеотвода распространяется конусом от высшей точки к земле. Для «прикрытия» всего дома надо ставить либо два молниеотвода с металлическим тросом между ними, либо один, но довольно высоко. Если заземление молниеотвода выполнено отдельно от общего заземления, то необходимо применить систему уравнивания потенциалов.
Выдержки из ИНСТРУКЦИИ ПО УСТРОЙСТВУ МОЛНИЕЗАЩИТЫ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ РД 34.21.122-87:
«В качестве заземлителей молниезащиты допускается использовать все рекомендуемые ПУЭ заземлители
электроустановок, за исключением нулевых проводов воздушных линий электропередачи напряжением до 1 кВ. „
“2.5. Для исключения заноса высокого потенциала в защищаемое здание или сооружение но подземным
металлическим коммуникациям (в том числе по электрическим кабелям любого назначения) заземлители защиты от
прямых ударов молнии должны быть по возможности удалены от этих коммуникаций на максимальные расстояния,
допустимые по технологическим требованиям. „
Ввод сети в дом
Опасность ввода высокого напряжения страшна не только в грозу, но и при перехлестывании проводов на столбах или большом перекосе фаз. Обычное дело для деревенских электросетей, когда напряжение по фазам может составлять 180, 200 и 240 В. ГОСТ допускает подачу питания с отклонением напряжения до 10% (если точно, то +10% и -15%) от нормы в 220 в, то есть от 187 до 242 В. Но не вся поставляемая аппаратура может выдержать такие перепады напряжения. Для обычной защиты лучше всего применять стабилизаторы напряжения. Причем есть трехфазные и однофазные стабилизаторы. Чаще всего три однофазных стабилизатора будут работать лучше одного трехфазного, хотя бы потому, что у простейших устройств отслеживается напряжение по одной фазе и изменение (увеличение или снижение) напряжения происходит по всем трем. Упрощенно: при подъеме напряжения со 180 до 220 В, произойдет рост напряжения на другой фазе с 210 до 250 В, что чревато для оборудования. Поэтому отслеживание каждой из фаз будет надежнее. Кроме того, можно выделить несколько типов стабилизаторов:
- Релейный
- Симисторный
Первый
обладает высокой точностью установки напряжения, поскольку моторчик скользит водилом по обмоткам и задает нужное напряжение. Плюсы: низкая цена, высокая точность выдаваемого напряжения. Минусы: низкая скорость реакции на скачки напряжения, физический износ механики
Второй
обладает повышенной скоростью переключения обмоток трансформатора, но так как мощности могут достигать десятка и более кВт, то контакторы реле изнашиваются и рано или поздно могут залипнуть, что приведет к печальным последствиям. Плюсы: доступная цена, достаточная скорость переключения. Минусы: недостаточная надежность ввиду использования механических реле.
Третий
тип наиболее интересный, но и наиболее дорогой. Использование мощных ключей позволяет мгновенно реагировать на изменение входного напряжения и переключать обмотки трансформатора. Физического износа, как и залипания контактов попросту нет. Кроме того, переключение происходит при переходе синуса через ноль, поэтому и скачки также исключены. Плюсы: высокая скорость срабатывания, отсутствие физического износа. Минусы: высокая цена.
Для себя я выбрал более дорогой, но и более надежный вариант, стабилизатор с симисторным управлением СН-LCD “Энергия» на 6 кВт . Так как у меня уже стоит инвертор на 4.5 кВт, который в пике может выдавать до 7 кВт, то решено было выбрать стабилизатор с номинальной мощностью 6 кВт и возможностью выдавать в пике до 7.4 кВт.
Об особенностях работы этих стабилизаторов и какие вообще бывают стабилизаторы можно подробно прочитать .
Ну а мне было интересно его разобрать и посмотреть, что там внутри.
Вскрытие стабилизатора показало
Как видно из фото, стабилизатор использует тороидальный трансформатор, который при тех же размерах, что Ш-образный, имеет больший КПД и меньший вес. Сам трансформатор изготовлен в Туле, а стабилизатор разработан и собран в Москве. Таким образом можно смело заявлять о полностью российском производстве, которое сумели организовать и сохранить в компании МикроАРТ.
Итак, я подстраховался от проседания и роста напряжения в диапазоне 125-275 Вольт, но что делать, если будет резкий скачок напряжения, сильно выходящий за эти пределы? Инвертор как-то показал мне по фазе 287 В, после чего ушел в защиту. Но подай на него 380 В и он попросту сгорит, как и стабилизатор. Хотелось защитить дорогое оборудования. Требовался какой-то расцепитель, который при пороговых значениях напряжения отключал бы внешнюю сеть. Лучше уж остаться без сети, чем потом чинить или менять сгоревшее оборудование. Выход был найден - реле контроля сетевого напряжения УЗМ-51M1 .
Этот девайс создан для обеспечения работы одной фазы, при этом можно вручную задавать верхний и нижний пороги напряжения, при которых реле будет срабатывать. Время отключения составляет около 20 мс, что является очень неплохим показателем. При этом, небольшие просадки или некоторое превышение напряжения не вызовут моментального отключения, а запустится таймер отключения. При возврате параметров к норме реле самостоятельно подключит нагрузку к сети. Итак, домашние устройства защищены от перепадов и скачков внешней электросети при помощи реле контроля напряжения и стабилизатора. В случае исчезновения сети начинает работать инвертор. А что делать, если внешняя сеть уже отключена, молния бьет рядом и проводка дома работает, как антенна?
Защита внутренней сети
Будем исходить из того, что все розетки имеют правильную разводку, заземление выполнено должным образом и лишний заряд стекает в землю. Но скачок напряжения во внутренней сети легко губит всю технику, поскольку все защиты стоят для обороны от внешних скачков. А вот от внутренних наводок ничего нет. С этой мыслью я обратился к инженерам МикроАРТ, когда забирал стабилизатор и мне порекомендовали «Устройство защиты от молний и наводок» - УЗИП .
Это своеобразный разрядник, который при появлении критического напряжения между фазой и землей пропускает через себя импульс, отправляя его на заземление. То есть во время грозы, когда молния ударит рядом и напряжение в домашней сети поднимется до нескольких киловольт по фазному проводу относительно земли и превысит определенное значение, этот УЗИП просто пустит весь заряд в землю. Поэтому он ставится перед инвертором, одним концом подключаясь к фазе, а другим к заземлению. Стоит учесть, что разряд может быть существенным, поэтому на сечении заземляющего провода экономить не стоит, иначе сопротивление провода может оказаться критичным и не успеть передать импульс в землю.
Так выполнено подключение к внешней сети и генератору:
Я уже упоминал, что у меня есть автономная система на солнечных батареях. По проводам, идущим от солнечных батарей, также может прийти серьезный импульс, выводя из строя солнечный контроллер, а за ним и инвертор. Поэтому на каждый из проводов от солнечных батарей я также повесил УЗИП.
Защита от генератора
На самый аварийный случай, когда внешней сети нет, солнца не видно, а аккумуляторы уже сели, у всех автономщиков есть резервный вариант - бензо\дизель генератор. Он позволит домашней сети функционировать, самому поработать мощным инструментом, да еще и аккумуляторы подзарядить. Подобную топологию резервирования я описывал в своем материале . Проблема такого подключения заключается в том, что большинство генераторов выдают крайне нестабильное и «шумное» питание. Иной раз инверторы или зарядники просто не могут работать с таким питанием. Для подавления помех есть специальный сетевой фильтр. Можно обойтись стандартным «пилотом», но он рассчитан, как правило, на мощность до 2-3 кВт, а от генератора зачастую потребляется больше. Итак, я нашел еще и ЭМИ (электромагнитный импульс) фильтр: Сетевой фильтр подавления ЭМП .
Он выдерживает потребляемую мощность до 11 кВт, чего вполне достаточно для питания целого дома, если имеется мощный генератор. Он имеет сквозное подключение и отдельный контакт для заземления.
Итоги проведенных работ
Результатом одной грозы и малых потерь явилось переосмысление способов защиты, как от внешних энергетических коллизий, так и от внутренних. Кроме того, увеличилась защищенность всех электроприборов в доме, как от перепадов напряжения, так и от резких скачков и импульсов. Дополнительно повысилась автономность за счет подключения генератора через фильтр, что гарантирует стабильный заряд батарей и нормальную работу инвертора.
В итоге, электросистема поменялась. До:
Так стало ПОСЛЕ установки защиты:
Схема подключения генератора довольно проста. Любой из проводов объединяется с имеющейся землей и нулем, заведенным в дом. Второй провод после этого становится фазой. Важно выбрать такой переключатель, который будет исключать одновременное замыкание фазы генератора и фазы с подстанции.
Первый запуск всей системы выглядел так:
Повышенная грозовая активность в летний сезон вынуждает принимать меры защиты от разрушающего воздействия сильнейших разрядов молнии. Защититься от мощных разрядов природного электричества можно с помощью современных электронных средств, таких как стабилизаторы напряжения и разрядники. Существуют варианты защиты от грозы самого различного оборудования, традиционно используемого в быту (включая сетевые маршрутизаторы и другие элементы коммуникаций).
Молниезащита электросетей
Прямое попадание молнии в дом чревато не только угрозой причинения прямого ущерба строению, но и приводит к образованию сильных электромагнитных полей и наведенных токов. Эти физические эффекты являются причиной значительных по величине всплесков напряжения, способных повредить любое оборудование, которое во время грозы подключено к бытовой электросети. Особенно часто страдают от грозы роутеры, сетевые коммутаторы (свитчи) и компьютеры. При непосредственном воздействии разрядов на электропроводку могут расплавиться провода, возникает короткое замыкание, часто приводящее к пожару.
В целях предупреждения возможных последствий грозы принято использовать специальные технические средства. Они ограничивают напряжение и обеспечивают снижение эффекта электромагнитных наводок. К числу таких средств защиты от грозы относятся:
- специальные разрядники;
- стабилизаторы действующего в сети напряжения;
- ограничители перенапряжений ОВР и другие подобные им устройства.
Обратите внимание, что функции импульсного разрядника и ограничителя совмещены в целом ряде современных электроприборов, так что их деление на отдельные виды чисто условно.
Типы стабилизаторов
Стабилизаторы, как правило, применяются для защиты сетей от резких скачков питающего напряжения, вызванных перебоями в электроснабжении или же плохим его качеством. Однако в определённых ситуациях эти приборы способны обеспечить защиту электросетей и от молнии, которая ударяет во время грозы.
Различают три типа стабилизаторов напряжения:
- простейшие регуляторы типа «ЛАТР»;
- системы релейного типа;
- симисторные стабилизаторы.
Для защиты электрических сетей от грозы применяются лишь быстродействующие образцы второго и третьего типа стабилизаторов, обеспечивающие требуемую скорость реакции на грозовой разряд.
Дополнительная информация. Для защиты от природного электричества оптимально подходят промышленные стабилизаторы с грозозащитой, оборудованные специальным разрядным блоком.
При этом наиболее предпочтительны приборы на симисторах, работающие по принципу ключевой коммутации силовых цепей. Единственным недостатком таких стабилизаторов является высокая стоимость.
Разрядники (ограничители перенапряжений)
Применение ограничителей в качестве элемента защиты электрооборудования в настоящее время получило широкое распространение, что объясняется их относительно невысокой ценой и эффективностью действия. Известно три модификации этих устройств, каждой из которых присвоен свой класс, аналогичный характеристикам сетевых автоматических выключателей (классы В, С и D соответственно).
Приборы первого класса сохраняют работоспособность силовых цепей путём отвода опасных наводок на землю. Устройство выполняется в виде модульной конструкции с герметично встроенным разрядником, реагирующим на сверхтоки.
Такой блок устанавливается в распределительном щите в кабель ввода (до электросчётчика) и обеспечивает защиту от переноса опасных наводок на защитный проводник PEN. Приборы этого класса устанавливаются на промышленных объектах, в государственных учреждениях и заведениях, а также в строениях, входящих в состав крупных жилых комплексов.
Разрядники второго типа (класс С) по своему функционалу полностью аналогичны рассмотренным выше, с тем лишь отличием, что они могут срабатывать и от обычных переключений, сопровождающихся всплесками тока в электросети.
И, наконец, приборы класса D предназначаются для защиты от грозы отдельных потребителей, подключённых к данной электрической сети. Они устанавливаются непосредственно в силовых розетках пользователя, защищая электропроводку от импульсных перенапряжений.
С помощью таких встроенных устройств удаётся защитить от грозы компьютер, а также обеспечить бесперебойную работу имеющегося в квартире роутера.
Устройства для защиты телекоммуникаций
Несмотря на то, что коаксиальные кабельные сети отличаются высокой устойчивостью к воздействию внешних силовых полей – в определённых условиях (чаще всего – во время грозы) они достаточно уязвимы. Аналогично дело обстоит и с так называемыми «витыми парами», также нуждающимися в защите от сильных электромагнитных наводок и перенапряжений.
Для устранения всех перечисленных угроз промышленностью разработаны устройства под названием «ГЗ-RS485-Т», защищающих двухпроводную витую пару, как от наводок, так и от вторичной электростатики. Эффективность действия оборудования этого класса обеспечивается шунтированием помех на шину заземления или автоматическим отключением канала .
Необходимо также коснуться вопроса защищённости линий спутниковой связи. При организации работы таких каналов с профессиональным названием «сателлит» (SATELLITE LINE) защита от перенапряжения также обеспечивается с помощью специального оборудования.