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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Unfall im Wohnungsstromnetz: Ursachen und Folgen. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Schutz der Geräte vor Notbetrieb des Netzes, unterbrechungsfreie Stromversorgungen Jeder weiß, dass die Netzspannung in unseren Wohnungen ~ 220 V beträgt, er weiß auch, dass die Spannung abends abnimmt, was durch Glühbirnen signalisiert wird (sie leuchten nicht mehr so hell). Allerdings wissen nur Elektriker, dass die Spannung im selben Stromnetz stark ansteigen kann, bis zu ~ 380 V. Dies ist bereits eine Notsituation, und die Folgen sind gravierend: Glühbirnen in Wohnungen brennen sofort aus und alle Haushaltsgeräte, die zu diesem Zeitpunkt an das Netzwerk angeschlossen sind, fallen aus. Was ist in einer solchen Situation zu tun, warum tritt sie auf und wie kann man sie verhindern? Dies wird in diesem Artikel besprochen. Unsere mehrstöckigen Gebäude werden über ein Drehstromnetz mit Strom versorgt. Ein dreiphasiger Hochspannungstransformator, der sich in der Nähe von Häusern befindet, senkt die Hochspannung, üblicherweise von ~ 10 kV auf ~ 220 V. Die drei Sekundärwicklungen des Versorgungstransformators sind in einem sogenannten Stern (Abb. 1) geschaltet Als Ergebnis erhält man drei Phasen, die in den Stromkreisen mit den lateinischen Buchstaben A, B, C und einem gemeinsamen Draht N angegeben sind, der als Null bezeichnet wird.
Die Spannung ~ 220 V zwischen dem Neutralleiter und einer beliebigen Phase wird als Phasenspannung bezeichnet und ist für die Versorgung unserer Wohnungen bestimmt. Die Spannung zwischen den Phasen beträgt ~380 V und wird als Netzspannung bezeichnet. Ein vieradriges Kabel versorgt drei Phasen und Null vom Transformator zur Schalttafel des Hauses, die sich normalerweise im Keller befindet, und wird von dort per Kabel durch die Schalttafeln der Treppenhäuser geführt (Abb. 2, a und Abb .3, a). Ein solches Stromversorgungsschema wird als 4-Draht bezeichnet. Von den Schalttafeln der Treppenhäuser zweigen 2-adrige Drähte Null und Phase ab, d.h. ~ 220 V, zu jeder Wohnung (Abb. 2, a).
Elektriker sind bestrebt, jede Phase gleichmäßig zu belasten, da dies günstige Bedingungen für den Betrieb eines Drehstromtransformators schafft (in ihm stellt sich ein magnetisches Gleichgewicht ein und es kommt zu keiner Überhitzung) und im Neutralleiter bei absolut gleicher Phasenbelastung die Strom ist Null. Aus diesem Grund besteht der Neutralleiter bei 4-adrigen Stromkabeln aus einem kleineren Abschnitt [1]. Elektriker beziehen in jeder Phase die gleiche Anzahl Wohnungen ein, in der Hoffnung, dass diese den gleichen Strom verbrauchen. Dies kann jedoch nicht erreicht werden, daher fließt immer etwas Strom im Neutralleiter, was jedoch keine Rolle spielt, das Drehstromnetz funktioniert normal. Seine Arbeit kann durch drei Vektoren A, B, C dargestellt werden (Abb. 2b), deren Länge auf einer Skala jeweils ~220 V beträgt und jede Phase der benachbarten Phase um 120° nacheilt. In welchen Fällen kann die Spannung in Wohnungen stark ansteigen? Eine Notfallsituation tritt auf, wenn der Neutralleiter in einem dreiphasigen Netz bricht (in Abb. 2, a - Kontaktverlust in der „Klemme“). In diesem Fall ändert sich die Spannung in den Wohnungen 4, 5, 6 dramatisch. In manchen Wohnungen steigt die Spannung, in anderen sinkt sie, alles hängt vom Lastverhältnis zum Zeitpunkt des Unfalls ab. In Phase B (Abb. 2, a, Sq. 4), wo die Last minimal ist, steigt die Spannung, und in Phase C (kv. 6), wo die Last maximal ist, sinkt die Spannung. In Phase A (q.5), wo die Belastung mittelmäßig ist, können die Änderungen geringfügig sein. Diese Änderungen sind im Vektordiagramm in Abb. 2c dargestellt: Der BN1-Vektor hat sich verlängert, was bedeutet, dass die Spannung gestiegen ist; Vektor CN1 verringert – Spannung verringert; Vektor AN] zeigt einen leichten Spannungsanstieg. Schließlich erschien ein neuer Vektor NN1 (dessen Länge darauf hinweist, dass zwischen dem Nullleiter des Verbrauchers und der Quelle eine Spannung aufgetreten ist. In diesem Fall heißt es, dass es zu einer Nullpunktverschiebung gekommen ist, was inakzeptabel ist [1]. Zeitlich kann dieser Unfall wie folgt beschrieben werden. Nach einer Unterbrechung des Neutralleiters steigt die Spannung in der Phase mit der Mindestlast stark an und die in dieser Phase in den Wohnungen enthaltenen Glühbirnen sowie Haushaltsgeräte brennen durch, die Belastung dieser Phase nimmt sofort ab Durch diese Abnahme verändert sich die Spannungsverteilung zwischen den Phasen stark zum Schlechteren (Abb. .2d). Jetzt ist die Spannung an Phase A bereits erheblich angestiegen (Vektor AN]), und dort brennen Glühbirnen und alle Haushaltsgeräte durch, und die beschriebene Version des Unfalls endet damit, dass an den Phasen B und A eine Spannung nahe 380 V eingestellt wird. und etwa 0 V auf Phase C. 2 V (Abb. XNUMXe). Das alles passiert innerhalb weniger Sekunden. Und nun ein paar Klarstellungen. Erstens wird der Unfall so lange andauern, bis der Kontakt im Neutralleiter wiederhergestellt ist. Zweitens, wenn der Neutralleiter unterbrochen ist, wie in Abb. 2, a, wird der Unfall nur in den Wohnungen 4,5,6 auftreten, dieser Unfall hat keine Auswirkungen auf die Eigentümer der Wohnungen 1,2,3. Drittens: Verwechseln Sie beim Auftreten des oben genannten Unfalls nicht einen Bruch im Neutralleiter eines Drehstromnetzes mit einem Bruch im Neutralleiter, der Ihre Wohnung mit Spannung versorgt. Im letzteren Fall verschwindet nur das Licht in Ihrer Wohnung (Abb. 3, a). Kann ein solcher Unfall verhindert werden? Bis zu einem gewissen Grad ja. Die ersten Anzeichen eines bevorstehenden Unfalls sind scharfe Lichtblitze in Ihrer Wohnung oder Ihrem Landhaus. Dies ist ein Zeichen dafür, dass der Neutralleiter des Drehstromnetzes, das Ihr mehrstöckiges Gebäude und auf dem Land eine oder mehrere Straßen speist, schlecht ist. Es ist Zeit für Sie, einen Elektriker zu rufen. In ländlichen Gebieten können Glühbirnen übrigens auch durch die Arbeit benachbarter Elektroschweißgeräte flackern, was nicht auf einen schlechten Kontakt im Neutralleiter zurückzuführen ist, aber sie blinken nicht: Zuerst lässt die Helligkeit nach und normalisiert sich dann wieder . Obwohl Elektroschweißen, wie die Praxis zeigt, zu einem Kontaktverlust führen kann, und wenn dieser (der Kontakt) vorher nicht zuverlässig war und sich im Neutralleiter eines Drehstromnetzes befand, ist ein Unfall garantiert. Wenn Sie die Schalttafel im Treppenhaus Ihres mehrstöckigen Gebäudes inspizieren, stellen Sie sicher, dass die Voraussetzungen für einen Unfall gegeben sind. In Abb. 3,6 hat der Autor den Zustand der Kontakte in den Schalttafeln in den Treppenhäusern des Hauses, in dem er lebt, fast nachgebildet skizziert. Aluminiumdrähte vom Neutralleiter und den Phasen auf jeder Etage werden abgeschnitten und mit Schrauben gegen die Eisenplatten gedrückt. Die Platten rosteten mit der Zeit und die plastischen Aluminiumdrähte wurden unter der Schraube flach – der Widerstand der Kontakte erhöhte sich. Der Strom erhitzt diese Kontakte und die Isolierung der Drähte verkohlt. All dies schafft die Voraussetzung für einen Unfall. Damit der Kontakt an diesen Stellen zuverlässig ist, müssen die Klemmschrauben regelmäßig nachgezogen und die Platten mit Festöl geschmiert werden, damit sie nicht rosten. All dies sollte von den ZhEK-Elektrikern durchgeführt werden, die Ihr Zuhause betreuen. In ländlichen Gebieten und Sommerhäusern, also dort, wo Freileitungen verwendet werden, kann es sowohl bei windigem Wetter als auch bei Gewitter zu einem Bruch des Neutralleiters in einem Drehstromnetz kommen. Dann fransen die Drähte aus. Dabei spielen die Äste der Bäume, die in der Nähe der Drähte wachsen, eine wichtige Rolle. Bei einem solchen Überlauf brennt oder bricht der Neutralleiter am häufigsten. Wie reagiert ein bestimmtes Haushaltsgerät auf einen solchen Unfall? Betrachten Sie dies am Beispiel eines Unfalls, der sich in Troyeschina in Kiew ereignete. 1. Die Systemeinheit des Computers war ausgeschaltet. Wie bereits in [2] beschrieben, denkt der Computerbesitzer, dass er durch Drücken einer Taste auf der Frontplatte der Systemeinheit seinen Computer ausschaltet. Tatsächlich versetzt er es in den Standby-Modus und ein Teil des Netzteils (PSU) funktioniert weiter. Aufgrund der erhöhten Spannung im Netzteil des Modells LC-235ATX brannte der Hilfskonverter ~ 220 V / = 5 V durch und führte zu einem Kurzschluss im Netzwerk. Dadurch brachen die Brückendioden durch und der Löschthermistor und die Sicherung brannten durch im Netzwerkfilter ausgegeben. Das Motherboard des Computers blieb intakt. 2. Der LG Studio Works-Monitor und der SONY KV-G14Q1-Fernseher befanden sich im Standby-Modus. Die Mikroschaltung des Netzteils ist durchgebrannt und hat den Netzgleichrichter kurzgeschlossen, wodurch die Brückendioden durchgebrochen sind, der Löschwiderstand und die Sicherung durchgebrannt sind. 3. Der Fernseher Broksonic CTVG-5472 befand sich im Standby-Modus. In diesem Modus wird das Fernsehgerät nicht von einem Schaltnetzteil, sondern von einem separaten Gleichrichter gespeist, der auf der Basis eines Transformators ~ 220 / = 12 V aufgebaut ist. Die Primärwicklung des Transformators ist durchgebrannt, die Sicherung ist nicht durchgebrannt. 4. Der AKAI-Videorecorder befand sich im Standby-Modus. Das Schaltnetzteil ist durchgebrannt. 5. HP-Tintenstrahldrucker. Der Drucker selbst war ausgeschaltet, aber sein separates Netzteil (außerhalb des Druckers) LUCENT 3502V ~220V/=30V, 400mA funktionierte (war angeschlossen), da es keinen Netzschalter hat. Der Transformator ist durchgebrannt. 6. Kühlschrank. Wie Sie wissen, funktioniert es zeitweise. Sein Kompressor wird durch einen Thermostat eingeschaltet und verfügt über einen Schutz vor Überhitzung des Kompressormotors, wodurch der Kühlschrank gerettet wurde. 7. Panasonic KX-SPP-58 Funktelefon. Die Basisstromversorgung erfolgt über ein separates Netzteil ~220 V/=9 V, hergestellt über einen Transformator. Die Primärwicklung des Transformators ist durchgebrannt, die Sicherung im Netzteil ist nicht durchgebrannt. Alle hier aufgeführten Haushaltsgeräte wurden nur in einer Wohnung beschädigt, in der es zu einem Notfall kam, und solche Wohnungen gibt es viele. Welche Schlussfolgerung lässt sich aus der Analyse der Schäden an Haushaltsgeräten ziehen? Der schwächste Punkt war der BP. Gewöhnliche Sicherungen, die scheinbar Geräte vor hohen Strömen schützen sollten, die bei Stromstößen auftreten, erwiesen sich als leistungslos. Aufgrund ihrer Trägheit brennen die Sicherungen erst dann durch, wenn der Chip der Impulsstromversorgung beschädigt ist (durchbricht) und dadurch der Netzgleichrichter kurzgeschlossen wird. Auch die im Netzteil des Computers eingebauten Varistoren schützten nicht, da sie aufgrund ihrer Parameter und ihres Zwecks nur kurzfristige Überspannungen hoher Spannung glätten [3]. Wie Sie sehen, haben alle Haushaltsgeräte große Angst vor einem deutlichen Spannungsanstieg und dieser schlägt fehl. Doch wie verhält es sich bei niedrigen Spannungen? Das Absenken der Spannung ist für sie weniger gefährlich, da die in Fernsehern, Computern, Monitoren, Videorecordern usw. eingebauten Schaltnetzteile einfach ausgeschaltet werden. Für in Kühlschränken eingebaute Kompressormotoren bleibt es möglicherweise gefährlich, da ihre Wicklungen durchbrennen können. Gibt es einen technischen Schutz gegen Überspannungen? Ja, das gibt es. Mittlerweile gibt es in Elektrogeschäften viele verschiedene Geräte, um Verbraucher vor plötzlichen Spannungsänderungen zu schützen. Eine davon ist die Unfallschutzmaschine AZA-5. Es wird zwischen einer Steckdose und einem Stromverbraucher (z. B. einem Computer mit Peripheriegeräten) installiert. AZA-5 ist in der Lage, die Last bis zu 1,1 kW in 0,04 s automatisch abzuschalten, wenn sich die Versorgungsspannung abrupt ändert und über die festgelegten Grenzen von ~ 160 ... ~ 250 V hinausgeht. Die Maschine kann automatisch oder manuell betrieben werden Modi. Stromverbrauch im Standby-Modus - 1 W. In einer Wohnung können Sie mehrere dieser Maschinen installieren, eine für jede Verbrauchergruppe. Sie können solche Geräte selbst herstellen. Ihre Schemata sind beispielsweise in [4] veröffentlicht. Das einfachste und günstigste Gerät wird vom Autor dieses Artikels angeboten. Es schützt Ihre Geräte zwar nur vor Überspannung (über V). Für die Herstellung ist es notwendig, ein Stromverlängerungskabel zu kaufen und darin einen Sicherungshalter und einen doppelseitigen Entstörer vom Typ 1,5KE350CA zu montieren. Dieser Entstörer wird gemäß dem in Abb. 4 gezeigten Schema in die Verlängerung eingelötet.
Der maximal zulässige Strom durch den Entstörer beträgt 5 A, daher muss die Sicherung kleiner als dieser Wert sein, beispielsweise 4 oder 3 A. Ihr Funktionsprinzip ist einfach: Sobald die Amplitudenspannung des Netzwerks ~ 350 V überschreitet, entspricht dies Auf den Effektivwert von ~ 250 V öffnet sich der Entstörer und die Sicherung brennt durch. Um Computer zu schützen, können Sie auch unterbrechungsfreie USV-Stromversorgungen erwerben. Sie schützen Computer nicht nur vor Spannungsschwankungen, die über die etablierten Normen hinausgehen, sondern versorgen sie auch bei Stromausfall für einige Zeit mit Strom, dafür verfügen sie über eingebaute Batterien. Was tun, wenn trotzdem ein Unfall passiert ist und alle Haushaltsgeräte abgebrannt sind? Zunächst müssen Sie das Licht ausschalten und alle Haushaltsgeräte vom Stromnetz trennen. Wenn Sie dann beabsichtigen, Ihre Rechte vor Gericht zu verteidigen, müssen Sie ein Notfallteam aus Energietechnikern rufen, das den Unfall dokumentiert. Es ist unerwünscht, einen Elektriker vom Wohnungsamt anzurufen: Er ist ein interessierter Mensch – höchstwahrscheinlich wird er versuchen, die Spuren seiner Mängel zu vertuschen, und danach wird es für Sie schwierig sein, etwas zu beweisen. Anschließend ist beim Wohnungsamt ein schriftlicher Antrag unter Angabe aller ausgefallenen Geräte zu stellen, damit die Kommission des Wohnungsamtes diese Liste beglaubigt. Die Kommission, die daran interessiert ist, die Spuren der Mängel des Wohnungsamts zu vertuschen, könnte anfangen, Ihnen Fragen zu stellen, die nicht relevant sind, zum Beispiel: Wer hat Ihnen erlaubt, eine Waschmaschine und einen Computer zu installieren und warum haben Sie Metalltüren? In jedem Fall sind sie verpflichtet, Ihre beschädigte Ausrüstung (Name, Modell) zu reparieren und eine schriftliche Antwort auf Ihren Antrag zu geben, aber ihre Antwort kann seltsam und unvorhersehbar sein. Machen Sie keine Absprachen mit der Kommission, da dies zu nichts Gutem führt. Ihre Schuld ist, dass sie Ihnen keinen qualitativ hochwertigen Service bieten konnten, d. h. Bereitstellung von hochwertigem Strom. Sie können sich daher auch an die örtliche Zweigstelle des Verbraucherschutzvereins wenden. Sie beraten Sie, wie Sie sich in der entstandenen Situation verhalten sollten, und helfen Ihnen praktisch weiter. Es ist wünschenswert, dass sie ein Gesetz darüber erstellen, welche Art von Ausrüstung außer Betrieb ist. Um eine solche Tat zu erstellen, können Sie auch Ihre Nachbarn einbeziehen, die nach Unterschrift (mehrere Personen) eine Liste der beschädigten Geräte erstellen. Wenden Sie sich anschließend an Reparaturwerkstätten für Haushaltsgeräte (jedoch nicht an private Händler, die keine Lizenz haben) mit der Bitte um Reparatur, geben Sie eine Rechnung und eine schriftliche Stellungnahme (beglaubigt durch Unterschrift und Nasssiegel) über die Gründe für den Schaden ab. Nach der Reparatur aller Geräte müssen Sie die oben genannten Dokumente gesammelt haben, nämlich: eine Bescheinigung der Notfallbrigade der Energietechniker über die Unfallursachen; die oben genannten Gesetze gelten für Schäden an bestimmten Haushaltsgeräten in Ihrer Wohnung; Antwort von ZhEK auf Ihre Bewerbung; Rechnungen für die Reparatur von Geräten in der Werkstatt und Schlussfolgerungen von Spezialisten, die diese Geräte repariert haben; Wenn Sie eine Bescheinigung des örtlichen Wetterdienstes beifügen, aus der hervorgeht, dass es zu diesem Zeitpunkt kein Gewitter gegeben hat, gehen Sie mit einem Schadensersatzanspruch gegen das Wohnungsamt vor Gericht. Der Schaden kann nicht nur die Reparaturkosten umfassen, sondern auch andere Kosten im Zusammenhang mit der Vorbereitung des Prozesses. Ein Verbraucherschutzverein oder ein Anwalt unterstützen Sie bei der Erstellung einer Klageschrift. Koordinieren Sie Ihr Vorgehen mit Nachbarn, die das Gleiche erlitten haben wie Sie, und reichen Sie umgehend Klage bei Gericht ein. Reichen Sie eine Klage beim Gericht in Ihrem eigenen Namen und nicht gemeinsam ein. In regionalen Zentren (ländlichen Gebieten) gibt es keine ZhEKs, Sie reichen also eine Klage gegen regionale Energieunternehmen ein, d.h. an örtliche Energietechniker, die für die Drehstromnetze verantwortlich sind, die Ihre Häuser mit Strom versorgen. Ein paar wichtige Punkte: die Verantwortungsbereiche von Energieingenieuren und ZhEKs. Energietechniker sind für die Stromversorgung des Schalters im Schaltschrank Ihres Hauses verantwortlich (Abb. 2, a). Für den Abschnitt vom Schalter bis zum Zähler ist die ZhEK verantwortlich – dort ereignen sich die oben genannten Unfälle am häufigsten, aber auch im dreiphasigen Abschnitt von Energietechnikern kann es zu einem Bruch des Neutralleiters kommen. Für die Fläche vom Zähler bis zur Wohnung ist der Eigentümer der Wohnung verantwortlich. Während eines Gewitters, eines Blitzeinschlags können auch große Spannungsstöße (6000 V und mehr) im Netz auftreten. Natürlich fallen zu diesem Zeitpunkt eingeschaltete Haushaltsgeräte im gesamten Haus, in dem die Last eingeschaltet ist, aus. Während eines Gewitters sollten Sie alle Haushaltsgeräte, auch Kühlschränke, vom Stromnetz trennen (Stecker aus Steckdosen ziehen). Lassen Sie Haushaltsgeräte nicht unnötig eingesteckt. Kaufen Sie besser ein Verlängerungskabel mit Netzschalter und schalten Sie es aus, insbesondere wenn Sie das Haus verlassen, nachts und bei Gewitter. Литература:
Autor: N. P. Wlassjuk
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