Προστατευτικά υπέρτασης ολόκληρου του σπιτιού: Τι είναι και γιατί μπορεί να χρειαστείτε ένα

Ένα προστατευτικό υπέρτασης ολόκληρου του σπιτιού είναι μια ηλεκτρική συσκευή που έχει σχεδιαστεί για να προστατεύει όλη την καλωδίωση του σπιτιού σας από αιχμές ρεύματος που μπορεί να καταστρέψουν ευαίσθητα μικροκυκλώματα στον ηλεκτρονικό εξοπλισμό του σπιτιού σας. Αρχικά, η προστασία από υπερτάσεις ήταν ένα ζήτημα μόνο για τους υπολογιστές, οι οποίοι ήταν οι μόνες συσκευές στο σπίτι που είχαν τέτοια μικροκυκλώματα. Έτσι, όταν συνέβη ένα μεγάλο κύμα ρεύματος - όπως κεραυνός που χτυπούσε καλώδια ρεύματος - οι πλακέτες κυκλωμάτων σε έναν υπολογιστή θα μπορούσαν να λιώσουν και να λιώσουν, καταστρέφοντας εντελώς τη συσκευή.

Αλλά σε ένα σύγχρονο σπίτι, υπάρχουν παρόμοιες πλακέτες κυκλωμάτων σε πολλές διαφορετικές συσκευές — τώρα, ακόμη και στη δική σας φρυγανιέρα μπορεί να είναι μια έξυπνη συσκευή με ευαίσθητα κυκλώματα που μπορεί να καταστραφούν σοβαρά εάν προκύψει μεγάλη αύξηση της τάσης και Λαμπτήρες LED έχουν μικρές πλακέτες κυκλωμάτων που μπορεί να καταστραφούν από αιχμές ρεύματος. Σήμερα, ένας κεραυνός ακόμα και σε απόσταση ενός μιλίου μπορεί να προκαλέσει ζημιές πολλών χιλιάδων δολαρίων σε διάφορες συσκευές και συσκευές με ηλεκτρονικά εξαρτήματα.

Ευτυχώς, υπάρχουν πλέον πολλές διαθέσιμες μορφές προστασίας από υπερτάσεις για την αποφυγή ζημιών όπως αυτή. Πιθανότατα είστε εξοικειωμένοι με μια συσκευή προστασίας από υπερτάσεις που συνδέετε — μερικές φορές αναφέρεται ως υπέρταση τύπου 3 προστατευτικές συσκευές (SPD) — που χρησιμεύουν για την προστασία μιας μόνο πρίζας από σχετικά μικρά ηλεκτρικά ρεύματα υπερτάσεις. Αλλά πιο ολοκληρωμένη προστασία από υπερτάσεις προσφέρεται από δύο τύπους SPD για ολόκληρο το σπίτι, κοινώς γνωστά ως τύπου 1 και τύπου 2. Αυτές οι συσκευές προστασίας από υπερτάσεις ολόκληρου του σπιτιού προστατεύουν όλα τα κυκλώματα στο σπίτι και οτιδήποτε είναι συνδεδεμένο σε αυτά.

Πώς συμβαίνουν οι υπερτάσεις ισχύος

Οι υπερτάσεις ισχύος που μπορούν να καταστρέψουν τις ηλεκτρονικές συσκευές σας μπορεί να προέρχονται από έξω από το σπίτι ή από μέσα. Οι εξωτερικές πηγές υπερτάσεων ισχύος είναι συχνά οι πιο δραματικές, όπως όταν ο κεραυνός χτυπά μια κοντινή εναέρια ισχύ γραμμή, στέλνοντας έως και 200.000 αμπέρ σε ραβδώσεις σε σπίτια που διαθέτουν ηλεκτρικές υπηρεσίες σχεδιασμένες να χειρίζονται μόνο 100 ή 200 ενισχυτές. Άλλες λιγότερο δραματικές αλλά εξίσου επιζήμιες εξωτερικές υπερτάσεις μπορεί να προκύψουν από δυσλειτουργίες στο δίκτυο ρεύματος.

Μέσα στο σπίτι, οι μικρότερες υπερτάσεις ρεύματος είναι ακόμη πιο συχνές και συνήθως προκαλούνται από μεγάλες συσκευές που κινούνται με κινητήρα που ενεργοποιούνται και απενεργοποιούνται. Ακόμη και ο κύκλος έναρξης και διακοπής ενός εκτυπωτή λέιζερ δημιουργεί μια πολύ μικρή απότομη αύξηση της ισχύος στο κύκλωμα που τον τροφοδοτεί. Ενώ αυτές οι υπερτάσεις δεν καταστρέφουν αμέσως τα ευαίσθητα ηλεκτρονικά, μπορούν να δημιουργήσουν μικροσκοπική βλάβη κάθε φορά που συμβαίνουν. Με την πάροδο του χρόνου, πολλές μικρές υπερτάσεις ισχύος μπορούν σταδιακά να καταστρέψουν το κύκλωμα των υπολογιστών, των τηλεοράσεων ή ακόμα και των δικών σας ΦΟΥΡΝΟΣ ΜΙΚΡΟΚΥΜΑΤΩΝ τελικά. Μια μέρα, μια ηλεκτρονική συσκευή σταματά να λειτουργεί χάρη στη συσσωρευμένη ζημιά στις εσωτερικές πλακέτες κυκλωμάτων της.

Άλλες πηγές μικρών αυξήσεων ρεύματος στο σπίτι περιλαμβάνουν συχνές ενεργοποίηση των αυτόματων διακοπτών ή βραχυκυκλώματα που συμβαίνουν επανειλημμένα. Διάφοροι τύποι περιστατικών στο σπίτι αντιπροσωπεύουν το 60 έως 80 τοις εκατό όλων των υπερτάσεων ρεύματος, δημιουργώντας ζημιές που μπορεί να μην έχετε καν συνειδητοποιήσει ότι συμβαίνει.

Πολλαπλά επίπεδα προστασίας από υπερτάσεις

Η μέγιστη ασφάλιση έναντι των εξωτερικών και εσωτερικών υπερτάσεων ισχύος επιτυγχάνεται με τη χρήση πολλαπλών επιπέδων προστασίας που προσφέρονται από διαφορετικά SPD. Οι περισσότερες από αυτές τις συσκευές προστασίας από υπερτάσεις ολόκληρου του σπιτιού πραγματοποιούν την καταστολή τους ανιχνεύοντας υπερβολικές αιχμές ισχύος και είτε περιορίζοντας τη ροή ηλεκτρικού ρεύματος ή ανακατεύθυνση αυτής της τάσης στη γείωση προτού μπορέσει να περάσει μέσα από το μικροσκοπικό κύκλωμα του ηλεκτρονικού εξοπλισμός.

Σε επίπεδο συσκευής, οι περισσότεροι υπολογιστές και άλλα οικιακά ηλεκτρονικά είδη ενσωματώνουν πλέον βαρίστορ μεταλλικού οξειδίου (MOV) για να βοηθήσουν στην αποφυγή υπερτάσεων ισχύος. Ο όρος "βαρίστορ" σημαίνει "μεταβλητή αντίσταση" και αυτές οι συσκευές λειτουργούν αυξάνοντας την αντίστασή τους όταν η τάση υπερβαίνει ένα αναμενόμενο φορτίο. Ενώ τα MOV μπορούν να προσφέρουν κάποια προστασία από μικρές εσωτερικές υπερτάσεις, δεν είναι σε θέση να χειριστούν μεγάλες αιχμές ισχύος. Τα τροφοδοτικά υπολογιστών και συσκευών είναι μερικές φορές εξοπλισμένα με τα δικά τους MOV που προσφέρουν κάποια προστασία από αυτές τις μικρές υπερτάσεις.

Στο επόμενο επίπεδο βρίσκονται βύσματα προστασίας από υπερτάσεις — συνήθως ένας εξειδικευμένος τύπος πολύπριζων — που περιλαμβάνει επίσης MOV. Είναι σοφό να θυμάστε ότι δεν είναι όλα τα πολύπριζα υπερχείλισης τα προστατευτικά, ακόμα και αυτά που περιλαμβάνουν MOV που προστατεύουν από υπερτάσεις δεν προσφέρουν τίποτα που να μοιάζει με πλήρη προστασία από την τροφοδοσία αιχμές. Αυτά τα προστατευτικά υπέρτασης σημείου χρήσης είναι συχνά γνωστά ως SPD τύπου 3.

Το τελικό και πιο αποτελεσματικό επίπεδο προστασίας από υπερτάσεις προσφέρεται από προστατευτικά υπέρτασης ολόκληρου του σπιτιού, από τα οποία υπάρχουν δύο τύποι: τύπου 1 και τύπου 2. Και οι δύο τύποι διαφέρουν κατηγορηματικά από τα προστατευτικά υπέρτασης τύπου MOV. Αντί να απορροφούν την υπερβολική τάση, τα προστατευτικά υπερτάσεων ολόκληρου του σπιτιού χρησιμεύουν για να ανακατευθύνουν την περίσσεια τάση στη γείωση προτού μπορέσει να ρέει μέσα από τα κυκλώματα του σπιτιού.

Ωστόσο, κανένας τύπος SPD ολόκληρου του σπιτιού δεν είναι εγγυημένο ότι θα παρεμποδίσει και θα ανακατευθύνει όλη την τάση που παράγεται κατά τη διάρκεια μιας μεγάλης υπερτάσεως. Σε περίπτωση κεραυνού μιας κοντινής γραμμής ηλεκτρικού ρεύματος, για παράδειγμα, υπολογίζεται ότι περίπου το 15 τοις εκατό της υπερβολικής τάσης εξακολουθεί να ξεπερνά το κύριο προστατευτικό υπέρτασης. Επομένως, είναι πολύ σημαντικό να χρησιμοποιείτε βυσματωτά προστατευτικά υπέρτασης εκτός από ένα ή περισσότερα προστατευτικά υπέρτασης ολόκληρου του σπιτιού.

Τύποι προστατευτικών υπερτάσεων για ολόκληρο το σπίτι

Μπορούν να εγκατασταθούν προστατευτικά υπέρτασης ολόκληρου του σπιτιού ώστε να παρεμποδίζουν τις υπερβολικές αιχμές τάσης πριν εισέλθουν στο σπίτι ή να μπορούν να εγκατασταθούν μέσα στο σπίτι για να χειρίζονται εσωτερικές αιχμές. Δεν είναι ασυνήθιστο για ένα σπίτι να απασχολεί και τους δύο αυτούς τύπους. Στην πραγματικότητα, πολλοί ειδικοί συνιστούν αυτήν την προσέγγιση.

• ​Τύπος 1Κοντά στο σπίτι τοποθετούνται προστατευτικά υπέρτασης ολόκληρου του σπιτιού ηλεκτρικό μετρητή έξω από το ίδιο το σπίτι. Αυτή είναι μια μορφή SPD που παρεμποδίζει τις αιχμές ισχύος που προέρχονται έξω από το σπίτι (που αντιπροσωπεύουν περίπου το 20 τοις εκατό υπερτάσεις που επηρεάζουν τα σπίτια) στο ίδιο το δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας και ανακατευθύνει την υπερβολική τάση στη γείωση πριν ακόμη εισέλθει στο σπίτι.
• ​Τύπος 2Τα προστατευτικά υπέρτασης ολόκληρου του σπιτιού είναι SPD που εγκαθίστανται μέσα στο σπίτι κοντά στο κύριος πίνακας διακόπτη κυκλώματος, ή τον κύριο πίνακα σέρβις. Είναι σχεδιασμένα για να ανιχνεύουν τις αιχμές ισχύος που προέρχονται από το σπίτι (που αντιπροσωπεύουν περίπου το 80 τοις εκατό των αιχμών που συμβαίνουν) και να κατευθύνουν την υπερβολική τάση στη γείωση. Είναι πιθανό το σπίτι σας να απαιτεί πολλαπλά προστατευτικά τύπου 2, εάν έχετε μεγαλύτερη υπηρεσία 200 ή 300 amp ή εάν το σπίτι σας διαθέτει έναν ή περισσότερους υποπίνακες.

Απαιτήσεις κώδικα για προστασία από υπερτάσεις

Η αξία της προστασίας από υπερτάσεις ολόκληρου του σπιτιού ήταν γνωστή εδώ και αρκετό καιρό, αλλά δεν ήταν μέχρι την αναθεώρηση του 2020 του Εθνικού Ηλεκτρικού Κώδικα (NEC) ότι η προστασία ολόκληρου του σπιτιού επιβλήθηκε για νέες κατασκευές κατοικιών ή όταν εγκαθίστανται νέες ηλεκτρικές υπηρεσίες σε υπάρχουσες σπίτια. Αυτή η αναθεώρηση κώδικα απαιτεί προστατευτικό υπερτάσεων τύπου 1 ή τύπου 2, αλλά όχι και τα δύο. Ωστόσο, πολλοί επαγγελματίες συνιστούν την εγκατάσταση και των δύο τύπων για μέγιστη προστασία καθώς και τη χρήση προστατευτικών υπερτάσεων τύπου 3. Το NEC 2020 δεν απαιτεί ανάδρομη εγκατάσταση προστατευτικού υπέρτασης ολόκληρου του σπιτιού όταν γίνονται τακτικές επισκευές σε μια υπάρχουσα υπηρεσία.

Λάβετε υπόψη, ωστόσο, ότι δεν χρησιμοποιούν όλες οι πολιτείες ή οι δήμοι το πιο πρόσφατο NEC ως μοντέλο για τους δικούς τους τοπικούς ηλεκτρικούς κώδικες. Είναι πιθανό η πολιτεία σας να εξακολουθεί να χρησιμοποιεί το NEC του 2017 ή ακόμα και το NEC του 2014 για τις δικές του οδηγίες και αυτές οι προηγούμενες εκδόσεις κώδικα δεν απαιτούν καθόλου προστατευτικά υπέρτασης για ολόκληρο το σπίτι.

Τοποθέτηση προστατευτικού υπέρτασης

Αν και η εγκατάσταση προστατευτικών υπερτάσεων για ολόκληρο το σπίτι τύπου 1 ή τύπου 2 δεν είναι ιδιαίτερα δύσκολη, γίνεται σχεδόν πάντα από έναν εξουσιοδοτημένο ηλεκτρολόγο. Ένα SPD τύπου 1 απαιτεί την προσωρινή διακοπή της κύριας υπηρεσίας από το βοηθητικό δίκτυο καθώς ο ηλεκτρολόγος (ή ένας τεχνικός κοινής ωφέλειας) εγκαθιστά τη συσκευή στο εξωτερικό του σπιτιού ακριβώς κάτω από το μετρητή. Η συσκευή διαθέτει τόσο θερμές όσο και ουδέτερες συνδέσεις ακροδεκτών στις οποίες θα συνδεθούν τα κύρια καλώδια σέρβις προτού συνεχίσουν να λειτουργούν στον ηλεκτρικό πίνακα του σπιτιού. Με ένα SPD τύπου 2, ο ηλεκτρολόγος θα κλείσει τον κεντρικό διακόπτη κυκλώματος του πίνακα σέρβις μέσα στον πίνακα και θα τοποθετήσει το προστατευτικό υπέρτασης μέσα ή έξω από τον πίνακα πριν ολοκληρώσει τις συνδέσεις.

Κάποιος τύπος 2 προστατευτικά υπέρτασης κουμπώστε στο πάνελ με τον ίδιο τρόπο όπως ένας διπολικός διακόπτης κυκλώματος. Μόλις το προστατευτικό υπέρτασης κουμπώσει στη θέση του, ένα λευκό καλώδιο καλωδίου στο προστατευτικό συνδέεται στη ουδέτερη ράβδο διαύλου στον πίνακα.

Άλλα στυλ Τα προστατευτικά τύπου 2 είναι ξεχωριστές συσκευές που μπορούν να τοποθετηθούν είτε μέσα στον πίνακα είτε έξω από τον πίνακα σε ένα μικρό βοηθητικό κουτί. Με αυτά, δύο θερμά καλώδια περνούν σε έναν ξεχωριστό αποκλειστικό διακόπτη διπλού πόλου που έχει κουμπώσει στα ζεστά λεωφορεία του πίνακα. Τα ουδέτερα καλώδια και τα καλώδια γείωσης περνούν επίσης από το προστατευτικό υπέρτασης στη ράβδο ουδέτερου/διαύλου γείωσης.

Και πάλι, η εγκατάσταση προστατευτικού υπέρτασης είναι δουλειά για έναν επαγγελματία. δεν είναι ένα έργο DIY.

Κόστος προστατευτικών υπερτάσεων

Το μέσο κόστος εγκατάστασης μιας καλής ποιότητας προστατευτικού υπέρτασης για ολόκληρο το σπίτι, συμπεριλαμβανομένης της εργασίας, μπορεί να κυμαίνεται από $300 έως $600 και είναι πιθανόν η υπηρεσία σας να απαιτεί περισσότερα από ένα προστατευτικά, όπως εάν το σπίτι σας είναι εξοπλισμένο με υποπίνακα μαζί με τον κύριο πίνακας σέρβις. Ωστόσο, αυτή είναι μια αρκετά προσιτή ασφάλιση έναντι του δυνητικά τεράστιου κόστους ζημιάς στα οικιακά ηλεκτρονικά και τις συσκευές σας σε περίπτωση μεγάλης αύξησης του ρεύματος.

Τύπος 3 βύσματα προστασίας από υπερτάσεις συνήθως κοστίζει $25 έως $50. Ένας ειδικός τύπος βύσματος προστασίας από υπερτάσεις που προσφέρει αδιάλειπτη προστασία τροφοδοσίας με εφεδρική μπαταρία κυμαίνεται από $50 έως $250. Να θυμάστε ότι τα φθηνότερα βυσματωτά προστατευτικά υπέρτασης δεν μπορούν να αντικαταστήσουν τα προστατευτικά υπέρτασης ολόκληρου του σπιτιού. Ένα καλά προστατευμένο σπίτι θα έχει και τους δύο τύπους συσκευών.