Проблемы электроснабжения частных домов и коттеджей

Большинство коттеджных поселков и домов строилось вблизи существующих коммуникаций, а они, как известно, были рассчитаны на иное, менее насыщенное энергопотребление. Так и получается, что на линии, которая должна была обеспечить 5 десятков дворов суммарным потреблением, например 100 кВт, «висит», помимо их, ещё парочка коттеджей с таким же потреблением, как у всех остальных. Кроме того, постепенное удаление (расширение поселка) от трансформаторной подстанции приводит к тому, что напряжение на линии «садится». И даже при том, что из трансформаторной подстанции выходят необходимые 220 вольт, до потребителя они добираются «поредевшими».

Встречаются случаи, когда напряжение в доме не превышает 160 вольт. Ситуация ещё более усугубляется из-за того, что это напряжение безостановочно изменяется (всем знакомо моргание лампочки, например, при ведущихся рядом сварочных работах) по причине того, что кто-то включил бойлер, а кто-то выключил сауну, у кого-то запустился насос подачи воды и одновременно включился кондиционер. Все это приводит к скачкам напряжения, которые видят (по тем же лампочкам) все, кто находятся на одной линии. Кроме того, воздушные электролинии сами по себе - вещь достаточно капризная. Понижение напряжения вследствие осадков, перехлест проводов при порывах ветра (кратковременные изменения) или при падении сломавшегося дерева (длительные). При перехлесте или обрыве нулевого провода может возникнуть ситуация, прогнозировать которую не сможет никто. В это время в розетках может появиться напряжение от 0 до 380 вольт. Последствия этого легко представить всем.

Наиболее часто встречается ситуация, когда напряжение просто сильно «провалено». При таком напряжении микроволновка может только бесцельно покутить ваш не подогревающийся суп, а холодильник только погудеть, сделав вид, что уже набрал нужную температуру, чайник же вместо привычных трех минут закипает двадцать, лампочки светят агрессивным красным спектром, а люминесцентные не загораются вовсе. При низком напряжении пуск любого двигателя превращается в проблему, с которой он не всегда справляется, а находящийся под напряжением и не вращающийся двигатель начинает работать, как плитка. То есть всю потребляемую энергию он использует на производство тепла, которое может стать причиной не только выхода его из строя, но и пожара. Высокое напряжение также не сулит потребителю ничего хорошего.

На сегодняшний день простейший выход в большинстве случаев - стабилизатор напряжения. Это устройство, которое включается между сетью и потребителем. Его задача - взять из сети то, что там есть, и сделать из этого столько, сколько должно быть. При этом ему неважны изменения, которые в сети происходят, на выходе у стабилизатора все равно будет 220 вольт (или 100, или 380, т. е. сколько необходимо). По внутреннему устройству это трансформатор с изменяющейся характеристикой и схемой управления. Эта схема будет отслеживать, что происходит в сети в данный момент и добавлять напряжение (если оно низкое) или опускать (если высокое). Кроме того, эта же схема (в случае, если стабилизатор не справится с возникшей ситуацией) просто отключит напряжение, которое посчитает аварийным, от потребителя и будет находиться в таком состоянии до тех пор, пока не сможет подать нормальное напряжение, причем сделает это автоматически. Таким образом, в стабилизаторе, помимо регулирования, реализована ещё одна функция - защита потребителя, причем такая, которую не может обеспечить ни одно имеющееся защитное устройство (предохранитель или автоматический выключатель). Это и понятно, так как единственное их предназначение - защита проводов от перегрева и последующего пожара.

Немного коснемся электронных потребителей. Самый распространенный из них в настоящее время, безусловно, телевизор. Предельное напряжение, выдерживаемое импульсным блоком питания, которым оснащены большинство ТВ, составляет 272 В (по тех документации фирм-изготовителей). Имеющиеся плавкие предохранители не реагируют на повышение напряжения и срабатывают только после пробоя элементов блока питания и возникновения режима короткого замыкания, тем самым предотвращая возникновение пожара. Это связано с тем, что импульсные блоки питания имеют большие пусковые токи в момент включения (в 6-8 раз больше номинального). Так, например, в современном телевизоре мощностью 70 Вт номинальный ток равен ~0,3 А, а предохранитель установлен на ток 2-3 А. Таким образом, современная бытовая техника не имеет никакой защиты от аварий электросети, при которых напряжение может достигать 440 В. При этом неважно, включен или выключен ваш телевизор. Обезопасить его можно, только обесточив совсем, то есть, вынув шнур из розетки. Также поведут себя все потребители, имеющие дистанционное управление.

Другой потребитель - компьютер. В целях защиты практически все они защищены устройствами бесперебойного питания, а такие устройства (умные и надежные) будут переключать питание на автономное (небольшую встроенную батарею) не только при отсутствии, но и при любом отклонении напряжения от того, которое они считают нормальным. При этом происходит следующее: батарея истощается и УПС выключает компьютер совсем. Парадоксальная ситуация: лампочка вроде горит, а компьютер вроде не работает. Это признак того, что напряжение недопустимо низко. Выход все тот же - стабилизатор либо более дорогой УПС со встроенным стабилизатором.