¿Qué es la sobretensión en la red eléctrica y qué es peligroso?

El sobrevoltaje es un exceso de voltaje de pulso, espasmódico u oscilatorio en la línea de suministro de energía en relación con la tolerancia de acuerdo con GOST para la calidad del suministro de energía (GOST 32144-2013: Normas para la calidad de la energía eléctrica en los sistemas de suministro de energía en general). Pongamos un ejemplo: una red doméstica monofásica debe tener un voltaje nominal de 230 V con una desviación permitida de +/- 10% (debe tenerse en cuenta que, según el GOST anterior, la clasificación era de 220 V y muchos equipos aún están diseñados específicamente para este voltaje). Este es el voltaje actual. Si lo traduce a uno de amplitud, obtiene 322 V. Cuando ocurre una sobretensión de pulso, en el peor de los casos se agrega al valor de amplitud del voltaje de media onda (50/60 Hz). Este fenómeno generalmente dura poco tiempo, unos pocos milisegundos (con una duración de media onda de 10 ms), pero en un período de tiempo tan corto pueden ocurrir fenómenos bastante graves y defectuosos. En este artículo consideraremos las causas del aumento repentino en la red, así como sus tipos y medidas de protección.

¿Qué es un fenómeno peligroso?

La sobretensión en la red eléctrica es la siguiente:

Calendario

Aislamiento de cables y alambres eléctricos, así como de cualquier aparato eléctrico capaz de resistir solo un cierto nivel de voltaje especificado en los documentos de operación que se encuentran en ellos. La siguiente tabla muestra valores aproximados de resistencia dieléctrica de cableado eléctrico y equipos eléctricos.

Resistencia dieléctrica

Sin embargo, lo principal en los hogares eléctricos domésticos no es esto (el aislamiento no se puede reemplazar), sino fallas de aislamiento causadas por causas mecánicas (incluso como resultado de unir el cableado eléctrico al apretar y retorcer), climáticas (humedad, ingreso de agua) y puramente económicas (acumulación de polvo, suciedad , insectos, etc.). Entonces, las sobretensiones también se superponen a todas estas violaciones.

Todo esto conduce, como muestran casos tristes, a la falla del cableado eléctrico y los electrodomésticos, a incendios trágicos. Si la protección eléctrica también se rompe en la casa (defectuosa o rugosa con disparos frecuentes), entonces la probabilidad de incendio como resultado sobrecarga de cableado o cortocircuito aumenta dramáticamente. Si un electrodoméstico dañado simplemente puede desconectarse de la toma de corriente y reemplazarse por uno que funcione, entonces el cableado no puede reemplazarse rápidamente. La foto muestra el daño al aislamiento en el tomacorriente, que a menudo ocurre debido a un contacto suelto y sobrecalentamiento, o como resultado de una tormenta eléctrica, que puede conducir a una sobrecarga del cableado y cortocircuito.

Zócalo carbonizado

Por lo tanto, las sobretensiones en la red eléctrica doméstica son especialmente peligrosas para el cableado eléctrico antiguo, que no está sujeto a una inspección de rutina (junto con los enchufes) y no se actualizan, donde manejan descuidadamente los enchufes, lo que les permite sobrecalentarse.Particularmente peligroso a este respecto debe considerarse el cableado antiguo en las casas, a menudo expuesto a tormentas eléctricas e invasiones de insectos (pueblo y municipio).

Como resultado de sobretensiones, los equipos electrónicos muy caros, especialmente la televisión y la computadora, que, por regla general, no tienen protección contra esto, pueden fallar instantáneamente. Mire la etiqueta cerca del cable de alimentación, la mayoría de las veces se indica incluso 250 V, mientras que el GOST actual permite 253 V. Por lo tanto, el mercado moderno está saturado al límite con todo tipo de estabilizadores y varios dispositivos de protección contra sobretensiones, se están mejorando (será útil leer el artículo : https://our.electricianexp.com/es/kak-predotvratit-poteri-ot-perenapryazhenij-v-domashnej-elektroseti-obzor-novoj-razrabotki.html).

Variedades de sobretensión

En primer lugar, debe tenerse en cuenta que la sobretensión se divide en cuatro tipos:

  • atmosférica o tormenta eléctrica;
  • traspuesta;
  • transicional;
  • electrostático.

Considere brevemente las causas de cada tipo de situación peligrosa.

Atmosférico

Esta especie pertenece a los fenómenos naturales y se considera la más peligrosa, ya que es causada por descargas de rayos particularmente potentes. Con tales descargas, la sobretensión de pulso puede alcanzar (dependiendo de la ubicación de la rama del rayo) varias decenas de miles de voltios por micro fracción de segundo.

Los rayos pueden ingresar directamente a la red de suministro de energía (línea aérea) o al pararrayos (terminal de aire). La sobretensión también puede ocurrir como resultado de un rayo que se aleja de la red eléctrica (como resultado de una interferencia electromagnética).

Peligro de rayos

Los impulsos pueden ser de varias formas y duraciones. Por ejemplo, la figura a continuación muestra dos tipos típicos de ondas: 10/350 y 8/20.

Impulsos

Cabe señalar que en presencia de un pararrayos que protege al objeto de una descarga completa, la mayor parte de la corriente de pulso se desvía al suelo, y el resto se distribuye de manera aleatoria en el cableado doméstico.

Traspuesta

Este fenómeno ocurre cuando una red de área local común cambia drásticamente su modo estacionario de operación. Esto puede ocurrir como resultado de un encendido o apagado brusco de equipos potentes, así como durante sobrecargas de emergencia. Existe un llamado proceso de transición, que es de naturaleza oscilatoria con una frecuencia alta (hasta cientos de kilohercios). En este caso, las sobretensiones pueden ser muy altas. Están determinados por las características y parámetros específicos de la red, distribución de carga de fase.

Las consecuencias del apagado por alto voltaje

Por ejemplo, cuando apaga un transformador potente, toda la energía que se encuentra actualmente en forma de saturación magnética puede provocar una sobretensión severa en la red y causar daños instantáneos a los equipos eléctricos.

Transicional

Un fenómeno similar ocurre como resultado de roturas y daños en las redes. Por ejemplo, debido a una interrupción en el conductor neutro común para los consumidores en una red trifásica, el llamado "descanso cero", Las tensiones en las fases se distribuyen sustancialmente dependiendo de la carga de fase ("desequilibrio de fase"). Esto es típico para transformadores que no están equipados con compensadores apropiados.

Electrostático

Este fenómeno ocurre en el aire seco, en materiales que conservan bien carga eléctrica. Una descarga entre materiales y cableado puede ocurrir de forma completamente inesperada, causando instantáneamente sobretensión y daños a los equipos conectados a la red. Los potenciales electrostáticos son invisibles y los humanos no los sienten; solo la descarga se siente bien (muchos lo han experimentado).

Por ejemplo, si usa zapatos dieléctricos, cuando camina sobre una alfombra, se carga a una persona hasta varios miles de voltios. Y si después de eso toca cualquier diseño que tenga propiedades conductoras (por ejemplo, una batería o una caja de computadora), se producirá una descarga eléctrica que dura varios nanosegundos.Tales efectos electrostáticos se consideran muy peligrosos para las partes electrónicas en cualquier equipo eléctrico. En la fabricación de equipos electrónicos, es estrictamente necesario usar brazaletes de conexión a tierra y muchos otros equipos de protección.

Acerca de, Cómo protegerse de la electricidad estática, lo contamos en el artículo correspondiente en el sitio!

Medidas de protección

La red eléctrica siempre debe ser confiable, cumplir con el GOST anterior sobre la calidad de la fuente de alimentación y tener dispositivos de protección contra posibles sobretensiones (especialmente en áreas de alto riesgo de rayos). Es imposible evitar por completo las sobretensiones de pulso, pero su valor puede reducirse a un nivel relativamente seguro (los equipos modernos se fabrican con un cierto margen de voltaje).

Para proteger la fuente de alimentación y los electrodomésticos en el hogar, debe:

  • establecer protección contra rayos (si no hay ninguno cerca) - terminal aérea;
  • instalar SPD - un dispositivo de protección especial que reduce la tensión de impulso peligrosa;
  • instalar en el panel de alimentación RCD y relé de voltaje.

Más sobre dispositivos de protección contra sobretensiones ¡Lo contamos en el artículo correspondiente, que le recomendamos encarecidamente que lea!

Importante! ¿No sabe quién compensa el daño cuando, sin embargo, se queman los electrodomésticos? La compañía de suministro de energía es totalmente responsable de la calidad del voltaje en la red. Por lo tanto, en primer lugar, debe contactarlo allí y escribir una declaración que indique las pérdidas causadas. Sin embargo, antes de esto, debe obtener documentos que prueben las causas del daño (actos con testigos, fotos con la fecha del disparo, medidas de control de alto o bajo voltaje llamando a un electricista competente con un dispositivo especial). Es necesario hacer referencia a los GOST anteriores.

Así que examinamos qué es la sobretensión en la red, cuáles son las causas de su aparición y cómo protegernos de este fenómeno en el hogar. ¡Esperamos que la información proporcionada sea útil!

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