O que é sobretensão na rede elétrica e o que é perigoso?

Sobretensão é um excesso de tensão de pulso, espasmódico ou oscilatório na linha de fonte de alimentação em relação à tolerância de acordo com GOST para a qualidade da fonte de alimentação (GOST 32144-2013: Normas para a qualidade da energia elétrica em sistemas de fornecimento de energia em geral). Vamos dar um exemplo: uma rede doméstica monofásica deve ter uma tensão nominal de 230 V com um desvio permitido de +/- 10% (deve-se ter em mente que, de acordo com o GOST anterior, a classificação era de 220 V e muitos equipamentos ainda são projetados especificamente para essa tensão). Esta é a tensão atual. Se você o converter em amplitude, obtém 322 V. Quando ocorre uma sobretensão de pulso, no pior dos casos, é adicionada ao valor de amplitude da meia-onda de tensão (50/60 Hz). Esse fenômeno geralmente dura um curto período de tempo - alguns milissegundos (com uma duração de meia onda de 10 ms), mas em um período tão curto de tempo podem ocorrer fenômenos bastante sérios e defeituosos. Neste artigo, consideraremos as causas do aumento na rede, bem como seus tipos e medidas de proteção.

O que é fenômeno perigoso

A sobretensão na rede elétrica é a seguinte:

Graph

Isolamento de cabos e fios elétricos, bem como de aparelhos elétricos capazes de suportar apenas um determinado nível de tensão especificado nos documentos operacionais. A tabela abaixo mostra os valores aproximados da resistência dielétrica da fiação elétrica e do equipamento elétrico.

Resistência dielétrica

No entanto, o principal nos eletrodomésticos não é esse (o isolamento não pode ser substituído), mas as falhas de isolamento causadas por causas mecânicas (inclusive como resultado da conexão da fiação elétrica com apertões e torções), climáticas (umidade, entrada de água) e puramente econômicas (acúmulo de poeira, sujeira insetos etc.). Portanto, sobretensões também se sobrepõem a todas essas violações.

Tudo isso leva, como mostram casos tristes, ao fracasso da fiação elétrica e dos aparelhos elétricos, a incêndios trágicos. Se a proteção elétrica também for quebrada na casa (com defeito ou danificada com disparos frequentes), a probabilidade de incêndio será conseqüência sobrecarga de fiação ou curto-circuito aumenta dramaticamente. Se um aparelho danificado puder simplesmente ser desconectado da tomada e substituído por um que esteja funcionando, a fiação não poderá ser substituída rapidamente. A foto mostra os danos ao isolamento da tomada, que geralmente ocorrem devido a contato frouxo e superaquecimento, ou como resultado de uma tempestade, que pode levar à sobrecarga da fiação e a curto-circuito.

Soquete carbonizado

Assim, as sobretensões na rede elétrica doméstica são especialmente perigosas para a fiação elétrica antiga, que não é submetida a inspeção de rotina (junto com as tomadas) e não é atualizada, onde estão manuseando as tomadas de forma descuidada, permitindo o superaquecimento.Particularmente perigosa nesse sentido deve ser considerada a fiação antiga das casas, frequentemente exposta a tempestades e invasões de insetos (vilarejos e municípios).

Como resultado de sobretensões, equipamentos eletrônicos muito caros, especialmente televisão e computador, que geralmente não têm proteção contra isso, podem falhar instantaneamente. Olhe para a etiqueta perto do cabo de alimentação, na maioria das vezes até 250 V é indicado, enquanto o atual GOST permite 253 V. Portanto, o mercado moderno está saturado até o limite com todos os tipos de estabilizadores e vários dispositivos de proteção contra surtos, eles estão sendo aprimorados (será útil ler o artigo : https://electro.tomathouse.com/pt/kak-predotvratit-poteri-ot-perenapryazhenij-v-domashnej-elektroseti-obzor-novoj-razrabotki.html).

Variedades de sobretensão

Antes de tudo, note-se que a sobretensão é dividida em quatro tipos:

  • tempestade atmosférica ou trovoada;
  • comutação;
  • transitório;
  • eletrostático.

Considere brevemente as causas de cada tipo de situação perigosa.

Atmosférico

Esta espécie pertence a fenômenos naturais e é considerada a mais perigosa, pois é causada por descargas de raios particularmente poderosas. Com essas descargas, a sobretensão de pulso pode atingir (dependendo da localização do ramo de raios) várias dezenas de milhares de volts por micro-fração de segundo.

Os raios podem entrar diretamente na rede de fornecimento de energia (linha aérea) ou na para-raios (terminal aéreo). A sobretensão também pode ocorrer como resultado de um raio se afastar da rede elétrica (como resultado de interferência eletromagnética).

Perigo de raios

Os impulsos podem ter várias formas e durações. Por exemplo, a figura abaixo mostra dois tipos típicos de ondas - 10/350 e 8/20.

Impulsos

Deve-se notar que, na presença de um condutor de raio que protege o objeto de uma descarga completa, a maior parte da corrente de pulso é desviada para o solo e o restante é distribuído de alguma maneira aleatória na fiação doméstica.

Comutação

Esse fenômeno ocorre quando uma rede local comum muda drasticamente seu modo de operação estacionário. Isso pode ocorrer como resultado de uma forte ativação ou desativação de equipamentos poderosos, bem como durante sobrecargas de emergência. Existe o chamado processo de transição, que é de natureza oscilatória com uma frequência alta (até centenas de quilohertz). Nesse caso, as sobretensões podem ser muito altas. Eles são determinados pelas características e parâmetros da rede atualmente específicos, distribuição de carga de fase.

As consequências do desligamento de alta tensão

Por exemplo, quando você desliga um transformador poderoso, toda a energia que está atualmente na forma de saturação magnética pode levar a uma sobretensão severa na rede e causar danos instantâneos ao equipamento elétrico.

Transitório

Um fenômeno semelhante ocorre como resultado de quebras e danos nas redes. Por exemplo, devido a uma interrupção no condutor neutro comum para consumidores em uma rede trifásica, o chamado "quebra zero", As tensões nas fases são distribuídas substancialmente, dependendo da carga da fase ("desequilíbrio de fase"). Isso é típico para transformadores não equipados com compensadores apropriados.

Eletrostática

Esse fenômeno ocorre no ar seco, em materiais que preservam bem carga elétrica. Uma descarga entre os materiais e a fiação elétrica pode ocorrer completamente inesperadamente, causando instantaneamente sobretensão e danos ao equipamento conectado à rede. Os potenciais eletrostáticos são invisíveis e não são sentidos pelos seres humanos; apenas a descarga é bem sentida (muitos já experimentaram isso).

Por exemplo, se você usa sapatos dielétricos, ao andar sobre um tapete, uma pessoa é carregada em vários milhares de volts. E se, depois disso, você tocar em qualquer design com propriedades condutoras (por exemplo, uma bateria ou um gabinete de computador), ocorrerá uma descarga elétrica que dura vários nanossegundos.Tais efeitos eletrostáticos são considerados muito perigosos para peças eletrônicas em qualquer equipamento elétrico. Na fabricação de equipamentos eletrônicos, é estritamente necessário usar pulseiras de aterramento e usar muitos outros equipamentos de proteção.

Sobre como se proteger da eletricidade estática, dissemos no artigo correspondente no site!

Medidas de proteção

A rede elétrica deve sempre ser confiável, cumprir o GOST acima sobre a qualidade da fonte de alimentação e ter dispositivos de proteção contra possíveis sobretensões (especialmente em áreas de alto risco de raio). É impossível evitar completamente as sobretensões de pulso, mas seu valor pode ser reduzido para um nível relativamente seguro (equipamentos modernos são fabricados com uma certa margem de tensão).

Para proteger a fonte de alimentação e os eletrodomésticos em casa, você deve:

  • estabelecer proteção contra raios (se não houver nenhum próximo) - terminal aéreo;
  • instalar SPD - um dispositivo de proteção especial que reduz a tensão de impulso perigosa;
  • instale no RCD do painel de alimentação e no relé de tensão.

Mais sobre dispositivos de proteção contra surtos Dissemos no artigo correspondente, que recomendamos vivamente que você leia!

Importante! Você não sabe quem compensa o dano quando os aparelhos elétricos, no entanto, queimaram? A empresa de fornecimento de energia é totalmente responsável pela qualidade da tensão na rede. Portanto, em primeiro lugar, você deve contatá-lo e escrever uma declaração indicando as perdas causadas. No entanto, antes disso, você deve obter documentos que comprovem as causas dos danos (atos com testemunhas, fotos com a data do disparo, controle de medições de tensões aumentadas ou reduzidas chamando um eletricista competente com um dispositivo especial). É necessário consultar os GOSTs acima.

Por isso, examinamos o que é uma sobretensão na rede, quais são as causas de sua ocorrência e como nos proteger desse fenômeno em casa. Esperamos que você ache as informações fornecidas úteis!

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