Электроприборы во время грозы

Электроприборы во время грозы

Гроза летом — явление обычное, но опасное. По статистике, на планете ежедневно происходит 44 тысячи гроз, в России на квадратный километр земли в год попадает в среднем три—четыре удара молнии.

Как возникает молния

Молния — гигантская электрическая искра, которая возникает из-за трения множества дождевых капель и снежинок в тучах, которые собираются в заряженные ячейки радиусом до километра. В какой-то момент ячейка разряжается — «лидерский» разряд образует между землей и облаком хорошо проводящие каналы.

Главный разряд молнии, характеризующийся максимальным свечением и током до сотен тысяч ампер, проходит по ионизированному каналу снизу вверх. Но земля не является заряженной, поэтому для простоты принято говорить, что разряд молнии происходит от облака по направлению к земле — сверху вниз.

Сила тока в разряде молнии достигает 10—500 тысяч ампер, напряжение — от десятков миллионов до миллиарда вольт. Температура канала при главном разряде может превышать 30 тысяч градусов по Цельсию. Для сравнения — температура на поверхности Солнца — 6 тысяч градусов. Длина канала молнии обычно составляет от 1 до 10 километров, а диаметр — несколько сантиметров. Разряд молнии является электрическим взрывом, поэтому его сопровождает ударная волна.

Самая длинная молния была зафиксирована в Оклахоме в 2007 году. Ее протяженность составила 321 километр. Самую продолжительную молнию зафиксировали в Альпах, ее длительность составила 7,74 секунды.

Опасна ли гроза для электроприборов

Почему во время грозы нужно отключать электроприборы? То, что работающие устройства притягивают молнию — миф. Не имеет значения и количество приборов в доме. И сгореть техника может не только при прямом попадании молнии в провода или дом — такое вообще случается крайне редко. Молнии достаточно ударить рядом с линиями — и тогда произойдет резкий и скачок наведенного напряжения в сети. Продлится он микросекунды, но будет настолько мощным, что может выйти из строя все, что включено в розетки (даже если сами приборы при этом выключены). Именно поэтому разряды молний представляют большую опасность для электрического и электронного оборудования, в том числе компьютерной техники.

Однако если вы находитесь в многоквартирном доме, электроприборы защищены. Электрические коммуникации в мегаполисах кабельные, во время грозы в обычной квартире должны отработать защиты, установленные стационарной электросетью. Но это не всегда относится к компьютерам, особенно в старых спальных районах. Интернет-линии в них не проектировались на стадии строительства, а значит, могут быть протянуты где угодно и как угодно.

В большинстве современных домов в щитке есть устройства защитного отключения (УЗО) — они сравнивают ток между входящими в него проводниками. Если токи оказываются разными, УЗО автоматически отключит напряжение. Есть также приборы УЗИП — «устройство защиты от молний и наводок», которые при появлении критического напряжения отправляют импульс на заземление.

В коттеджном поселке, деревне или на дачах к домам подходит воздушная линия электропередач. Защитные устройства здесь могут отсутствовать или быть не самого высокого класса и неспособными «отработать» мощную наводку. Здесь риски максимальны. А потому в грозу желательно выключать все электроприборы, так как воздушная проводка может сыграть роль большой антенны для молнии. И недостаточно просто отключить приборы — нужно вынуть вилки из розеток.

Это же касается интернет-кабеля, телефонного провода и телевизионного антенного кабеля. Наведенное напряжение может возникнуть в любых проводных сетях. Как улучшить домашний Wi-Fi

Многие считают, что достаточно переключить клавишу на пилоте (сетевом фильтре, удлинителе), обесточив таким образом все приборы, включенные в него. Это справедливо не во всех случаях — зависит от типа, поколения и качества устройства. Например, в одних удлинителях клавиша размыкает оба провода, а в других — только один. Для перестраховки все же лучше выключить удлинитель из розетки.

Важно! Выключать устройства нужно до грозы, а не во время нее — в этом случае взяться за провода можно в самый неподходящий момент и получить удар током.

Что касается мобильного телефона, то он совершенно безопасен — в грозу по нему можно разговаривать без риска. Обычно водопровод надежно заземлен, поэтому в грозу также разрешено принимать душ или мыть посуду, это безопасно.

Как защититься человеку

Электрический ток идет по каналу наименьшего электрического сопротивления, что обычно соответствует кратчайшему пути «грозовое облако — земля». Поэтому наиболее опасно находиться во время грозы на открытом пространстве. Одинокий человек в поле сильно рискует. Если вы оказались в таком положении, присядьте или спрячьтесь в любом возможном углублении.

Если молния попадает в землю или дерево, ток растекается по влажной земле, которая является проводником. Согласно закону Ома, возникает напряжение, которое действует вдоль поверхности земли. Между ногами человека, стоящего на земле, действует напряжение. Чем ближе он стоит к точке удара, тем сильнее действует это напряжение.

Полезно помнить, что если ноги рядом, опасность поражения током уменьшается. Именно поэтому во время грозы нельзя бегать — ведь шаговое напряжение возрастает при увеличении ширины шага. Из-за этого молния чаще убивает крупный рогатый скот — у него расстояние между передними и задними ногами достаточно велико, напряжение шага максимально.

Очень опасно во время грозы находиться вблизи воды — она отличный проводник тока. Удар молнии распространяется вокруг водоема в радиусе 100 метров. Категорически нельзя купаться в грозу, лучше вообще отойти подальше от берега. Также во время грозы необходимо пристать к берегу, если человек находится на лодке или катере.

Читайте также:  Настройка экрана на ноутбуке windows 10

Где надо и нельзя прятаться

Если молния попадает непосредственно в человека, выжить невозможно. Однако большинство инцидентов связаны со вторичным поражением электрическим током. В год в результате ударов молнии погибает около 6 тысяч человек в мире. Так, в 1960 году в Смоленской области люди спрятались во время грозы в стог сена — в него ударила молния, погибло 13 человек.

Высокие деревья — частая мишень для молний, поэтому прятаться под ними во время грозы нельзя. Лучше вообще избегать мест, где есть что–то возвышающееся. Если человек в лесу, лучше усесться между низкорослыми деревьями или под кустарниками с густой кроной. Сидеть лучше в «позе эмбриона» — ступни ног соединены вместе, спина согнута, голова опущена на колени. Как работает мобильная связь: чего ждать от 5G?

Нельзя пережидать грозу, прижимаясь к наружной стороне здания. Дело в том, что фундамент дома очень часто используется в качестве естественного заземлителя. Если молния ударит в дом, через него растечется большой ток, что создаст опасное шаговое напряжения как раз поблизости от фундамента.

При этом вполне безопасно пережидать грозу в машине — металлическая оболочка автомобиля создает защитный экран, называемый учеными «клеткой Фарадея». Внутрь такой «клетки» молния проникнуть не может, а попросту «стекает» в землю. Для безопасности не следует дотрагиваться до металлических деталей обшивки.

Определенно нужно! Был случай у самого, когда во время грозы ничего не было выключено. От статики сгорел роутер, монитор, материнская плата, процессор и блок питания. Хотя всё было включено в сетевой фильтр. Даже предохранители в блоке питания системного блока не спасли половину железа от смерти. Так что во время сильной грозы — выключайте пекарню от сети!

Интересно, есть ли у кого-нибудь подобная инфа о зарядке ноутбуков

Есть,те же рекомендации.

может у вас в квартире были старые розетки без заземления?

У меня так 2 раза комп сгорал. 1 раз из за незнания. 2 раз из за отсутствия меня дома.

Выключение прибора может не дать результата: при сильном ударе молнии рядом с домом с большой вероятностью сгорит даже выключенная техника. Морально надо быть к этому готовым. Электромагнитный импульс от молнии наводит очень большие токи в металлических предметах, тем более в проводах. Чем длиннее провод, тем более вероятен выход из строя.
В современных многоквартирных домах вероятность выхода из строя аппаратуры по сети питания из-за молнии вероятна, но не так, чтобы слишком. Проблема старых многоквартирных домов в том, что на многих отсутствует защитный контур заземления, предусмотренный проектом. Чаще всего его разрушают при ремонте кровли.
Вероятность возникновения проблем в частных домах, особенно с питанием от столбов близка к 100 %: импульсы на открытую проводку наводятся большие, а специальных защитных устройств защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП или ОПС) почти нигде нет. В хорошем сетевом фильтре такая защита стоит, в ИБП обязательно стоит, но чем больше ступеней защиты, тем лучше.
Таким образом выключать аппаратуру во время грозы в многоквартирных домах рекомендуется, в частных — обязательно.
Вторая проблема — это подключение к интернет-сети. Обычно подключение осуществляется кабелем с медными проводниками, на который также наводится импульс. С целью уменьшения потерь во время грозы надо также выключать сетевой провод из сетевой карты компьютера, а, если ноутбук, то это надо делать обязательно: ремонт ноутбука дорогой. Лучше использовать Wi-Fi-роутер: и удобно, и заменить его не так дорого, если прибьёт грозой.

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 тут и тут.
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.

Читайте также:  Устройство для мытья окон робот

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.

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:

  • ЛАТР
  • 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.

Читайте также:  Фотоаппарат sony dsc rx100 отзывы

Об особенностях работы этих стабилизаторов и какие вообще бывают стабилизаторы можно подробно прочитать здесь.
Ну а мне было интересно его разобрать и посмотреть, что там внутри.





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 — бензодизель генератор. Он позволит домашней сети функционировать, самому поработать мощным инструментом, да еще и аккумуляторы подзарядить. Подобную топологию резервирования я описывал в своем материале тут. 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:

Ссылка на основную публикацию
Что нужно для капельницы в домашних условиях
Капельница на дому делается при неблагоприятных условиях, когда необходимость в процедуре есть, но нет возможности, обратиться к квалифицированному медику. Совет:...
Цифровой тв тюнер dvb t2 для телевизора
К сожалению, не все старые или бюджетные телевизоры имеют встроенный тюнер для цифрового или кабельного вещания. Тюнер необходим для того,...
Цифровой телевизионный ресивер smp131hdt2
Сегодня мы познакомимся с новинкой цифровых телевизионных ресиверов, работающих в стандарте DVB-T2, от компании BBK SMP131HDT2. Компания BBK является лидером...
Что нужно для усиления сигнала интернета
Многие ценят дачную тишь да гладь именно за отсутствие всяческой связи с миром, кроме экстренной голосовой. Однако куда больше таких,...
Adblock detector