Перенапряжение – это внезапное увеличение уровня напряжения в линии электросети, как правило, происходящее скачками. Например, обычная бытовая однофазная сеть имеет 220 В номинального напряжения, что эквивалентно 310 В амплитудного. При резком (импульсном) перенапряжении амплитудное напряжение может достигать 2-3 и более киловольт. Продолжительность такого скачка невелика – доли секунды, но и этого бывает достаточно для поломки самой линии, оборудования. Более серьезным последствием может быть пожар, так как целостность изоляции нарушается и возникает ее пробой.

И если электроприбор можно защитить от перегорания, просто отключив от сети, то с защитой проводки дело гораздо сложнее. Ведь отключить от напряжения кабели и провода гораздо сложнее. На изображении ниже показан результат короткого замыкания вследствие резкого скачка напряжения при пробое изоляции в розетке

Стоит также отметить, что причиной аварий могут быть и некачественные изделия, а не скачки напряжения в сети.

Виды перенапряжения

Перенапряжение в электросети в зависимости от причин делится на 4 вида:

• электростатическое
• переходное
• коммутационное
• атмосферное.

Рассмотрим по очереди каждое из этих видов.

Электростатическое

Электростатическое перенапряжение – наиболее непредсказуемый вид из всех. Он может возникать в сухих помещениях, где образуется повышенное электростатическое поле. Как это происходит. Скажем, человек в диэлектрической (токонепроводящей) обуви при хождении по ковровым покрытиям может накапливать заряд до нескольких киловольт. Прикоснувшись потом к незаземленной токопроводящей конструкции или корпусу прибору, он передаст мощный электрический заряд, который может повредить электронику внутри прибора.

Атмосферное

Атмосферное перенапряжение вызывается разрядами грозы и может достигать десятки киловольт за доли секунды. Молния может попасть как в воздушную ЛЭП, так и в молниеприемник. В зависимости от возрастания и падения напряжения выделяют две волны: 10/350 и 8/20. В первом случае перенапряжение растет до пика за 10 мкс, и далее падает до значения 50% за 350 мкс. Во втором случае разряд растет до максимума всего лишь за 8 мкс, и падает за 20. Наиболее опасной для ЛЭП и конструкций считается первая волна.
Но вне зависимости от вида волны, если возле дома есть молниеприемник, то половина начального разряда уйдет в землю, а оставшаяся половина более-менее равномерно разойдется по проводникам тока в доме.

Коммутационное

Коммутационное перенапряжение может возникнуть, если электросеть вдруг резко поменяла свой режим работы. Например, включение или отключение мощного электроприбора, силового трансформатора или двигателя.
Скажем, если отключить от сети относительно маломощный трансформатор на 1-2 кВА, то в сети может возникнуть коммутационное перенапряжение, достигающее 2 кВ.
То есть, при коммутационном перенапряжении скачок может также достигать нескольких киловольт, в остальном же параметры коммутационного перенапряжения зависят от характеристик сети и оборудования.

Переходное

Переходное перенапряжение может возникать в промышленных электросетях. Например, при проблемах с нейтральной жилой или корпусом электроустановки.

Способы защиты от перенапряжений

Полностью исключить риск возникновения перенапряжения нельзя, но защититься от него – можно и нужно. Для этого рекомендуется:

• установить молниеприемник;
• подключить УЗИП – устройство защиты, которое снижает предел перенапряжения до безопасного;
• подключить к электросети систему уравнивания потенциалов.