Как сберечь электротехнику при авариях в электросети?

На основе простых правил безопасности, разберемся, как надолго сохранить в рабочем состоянии бытовую электротехнику.

С чем связаны риски

Риски поломки бытовой электронной и радиоаппаратуры с сетевыми источниками питания связаны с постоянным подключением к осветительной сети. Казалось бы, не держи постоянно подключенным «в розетке» электронное устройство — и можно обойтись без последующего ремонта и замены электрооборудования. Однако обыватели-пользователи привыкли, что бытовые устройства подключены к «розеткам» постоянно, несмотря на то, что производители электротехнического оборудования не рекомендуют это делать. С ними солидарны и сотрудники противопожарных служб МЧС, знающие о статистике возгораний электрооборудования.

В системе энергоснабжения такие риски возрастают именно в быту. При этом профессиональные электронные устройства, в том числе использующиеся в критичной инфраструктуре, защищены от перепадов напряжения лучше.

Другие рисковые случаи частой неисправности бытовых электронных устройств можно наблюдать в удаленных деревнях (чем дальше от подстанций и ЛЭП — тем выше риски) или при использовании кем-то мощных устройств-потребителей электроэнергии — например, сварочного аппарата.

Аварии в энергоснабжении могут быть локальными (электроснабжение восстанавливается автоматически) и требующими вмешательства ремонтных (аварийных) служб; к последним относятся аварии на линиях электропередач (ЛЭП) с заменой изоляторов, проводов и опор, на подстанциях и другие работы, которые невозможно осуществить быстро.

Энергетическое хозяйство на пути от источников энергоснабжения — от ГЭС или ТЭС — разделено на несколько последовательных сегментов, и на каждом уровне предусмотрена система защиты — отключение электроэнергии при перегрузках сети.

Система энергоснабжения и автоматической защиты

Системы защиты есть на высоковольтных подстанциях в системе магистрального энергоснабжения посредством ЛЭП, на понижающих энергоподстанциях с трансформаторами в населенных пунктах. Автоматическая защита предусмотрена в каждом микрорайоне, многоквартирном доме и учреждении.

Электроэнергетика по всей стране на «закольцована», как, к примеру, в московском регионе или в Европе, поэтому на периферии страны, в удаленных местах компактного проживания людей, аварии на линии ЛЭП приводят к отключению электроснабжения по всему географическому «направлению» от энергостанции к потребителям. В некоторых удаленных точках и в наши дни электроснабжение отключают часто — или для устранения аварии, или для регламентных работ по замене оборудования.

Системы защиты срабатывают при возрастающем токе утечки (резком повышении тока и падении напряжения) на ЛЭП, в том числе при «пробое» на «землю». Для работы аварийной системы защиты существуют ГОСТы. К примеру, восстановление энергоснабжения при локальной аварии происходит без вмешательства человека — автоматически через 16−22 секунды.

Почему «перегорают» электронные устройства

Опасность для подключенных бытовых электроприборов объясняется их схематическим строением и надежностью применяемых электронных компонент. Радиоэлементы различаются по технологии и качеству изготовления, причем по внешнему виду они неотличимы. Бытовой потребитель таких подробностей не знает.

Большинство электронных компонент для бытовой техники сделаны в Китае. Но и «китай» бывает разный. Электронный компонент — к примеру, высоковольтный полупроводниковый диод в SMD-исполнении, сделанный с разным соблюдением технологии в разных фирмах — имеет разную цену и отличается надежностью. Поэтому электронные устройства разных брендов по-разному надежны.

На общую надежность изделия (есть профессиональный критерий оценки надежности — «наработка до отказа») влияет технология изготовления дискретных (отдельных) и интегрированных электронных компонент, в том числе микросхем, а также технология изготовления печатной платы, проводников и другие технические особенности.

Во входных электрических цепях питания бытовых устройств разной мощности — от холодильников до телевизионной техники — как правило, устанавливают электронные элементы по схеме двухтактного импульсного источника питания, с преобразованием переменного напряжения осветительной сети в модулированное (частично выпрямленное напряжение) с помощью электронного преобразователя. На «входе» электронных устройств стоят не понижающие трансформаторы, как в середине-конце ХХ века, а полупроводниковые диоды и оксидные электролитические конденсаторы.

При отключении электроэнергии генератор-преобразователь сохраняет остаточный заряд. Это легко проверить, отключив и вновь включив через несколько секунд в сеть штепсельную вилку бытового электронного устройства — вы увидите небольшую искру. Заряд моментально не исчезает, так как в источнике питания установлены стабилизирующие напряжение конденсаторы — они накапливают и сохраняют электроэнергию. При последующем включении это имеет значение.

Выпрямленное напряжение подается на высокочастотный генератор, затем снова трансформируется, выпрямляется, стабилизируется и уже понижается до значения +5…+12 Вольт (и других значений в зависимости от назначения бытовой техники), необходимых для питания непосредственно электронного бытового устройства.

По тому же принципу (но упрощенно) работают энергосберегающие лампы в осветительной сети и зарядные устройства для «гаджетов». Все компоненты сетевого источника питания умещаются (в зависимости от мощности) в одну небольшую «коробочку» размерами 3−10 см.

Что происходит при подаче электроэнергии после блэкаута?

• При внезапной подаче электроэнергии, с учетом многих подключенных в сеть потребителей энергии — в каждой квартире, в каждом доме, в первый момент времени, равный нескольким миллисекундам, для электрической сети возникает ситуация почти «короткого замыкания». Поэтому первые моменты подачи электроэнергии к устройствам — наиболее опасны. Кратковременный бросок напряжения неизбежен.

  

Поскольку современные бытовые электроприборы состоят из адаптеров питания с электронными элементами-стабилитронами, бросок электроэнергии в сети, как правило, не приводит к поломке устройств. Но с учетом разного качества электронных компонент и разной схемотехники преобразователей (что влияет на их надежность) восстановление электроснабжения после блэкаута может привести к необратимой неисправности для одних электронных устройств — в момент подачи электроэнергии, и оставить в рабочем состоянии — другие.

Нередко выходят из строя «микроволновые печи» (СВЧ-печи), телевизоры, другая электронная и радиоаппаратура.

• После того как свет отключили или в ситуациях, когда ожидаемо частое отключение электроснабжения, такие устройства желательно из розетки выключать. И включать снова в сеть через 1−2 минуты после подачи электроэнергии (после блэкаута), когда напряжение в осветительной сети 230−240 Вольт уже стабилизируется на достаточном уровне.

Доступный способ дополнительно защитить бытовую технику (подчас дорогостоящую) от перепадов напряжения в электрической сети — подключать ее через электронные стабилизаторы напряжения соответствующей мощности.