Koko talon ylijännitesuojat: mitä ne ovat ja miksi saatat tarvita sellaisen

Koko talon ylijännitesuoja on sähkölaite, joka on suunniteltu suojaamaan kaikki kodin johdot sähköpiikiltä, ​​jotka voivat vahingoittaa kodin elektroniikkalaitteiden herkkiä mikropiirejä. Alun perin ylijännitesuoja oli ongelma vain tietokoneissa, jotka olivat kodin ainoat laitteet, joissa oli tällaisia ​​mikropiirejä. Joten kun tapahtui suuri virtapiikki - kuten salama iskei sähkölinjoja - tietokoneen piirilevyt saattoivat sulaa ja sulaa, mikä tuhosi laitteen täysin.

Mutta nykyaikaisessa kodissa samanlaisia ​​piirilevyjä on monissa eri laitteissa – nyt myös sinun leivänpaahdin voi olla älykäs laite, jossa on herkät piirit, jotka voivat vaurioitua pahasti, jos tapahtuu suuri jännitepiippu, ja LED-lamput niissä on pieniä piirilevyjä, jotka voivat pilata tehopiikit. Nykyään salamanisku jopa kilometrin päässä voi aiheuttaa useiden tuhansien dollarien vaurioita erilaisiin elektronisia osia sisältäviin laitteisiin.

Onneksi nykyään on olemassa monia ylijännitesuojan muotoja tällaisten vaurioiden estämiseksi. Olet todennäköisesti perehtynyt liitettävään ylijännitesuojalaitteeseen, jota kutsutaan joskus tyypin 3 ylijännitesuojaksi suojalaitteet (SPD: t), jotka suojaavat vain yhtä pistorasiaa suhteellisen pieneltä sähköltä nousut. Mutta kattavampaa ylijännitesuojaa tarjoavat kaksi koko talon SPD: tä, jotka tunnetaan yleisesti nimellä tyyppi 1 ja tyyppi 2. Nämä koko talon ylijännitesuojalaitteet suojaavat kaikkia kodin piirejä ja kaikkea niihin kytkettyä.

Kuinka virtapiikit syntyvät

Virtapiikit, jotka voivat vahingoittaa elektronisia laitteitasi, voivat olla peräisin kodin ulkopuolelta tai sisältä. Virtapiikin ulkoiset lähteet ovat usein dramaattisimmat, esimerkiksi kun salama iskee lähellä olevaan ylävirtaan linja, joka lähettää jopa 200 000 ampeeria koteihin, joissa on sähköpalvelut, jotka on suunniteltu käsittelemään vain 100 tai 200 ampeeria. Muut vähemmän dramaattiset, mutta yhtä vahingolliset ulkopuoliset jännitteet voivat johtua sähkölaitoksen toimintahäiriöistä.

Kotona pienemmät virtapiikit ovat vielä yleisempiä, ja ne johtuvat yleensä suurten, moottorikäyttöisten laitteiden käynnistymisestä ja sammuttamisesta. Jopa lasertulostimen käynnistys- ja pysäytyssykli luo hyvin pienen tehopiikin sitä virtaa saavaan piiriin. Vaikka nämä ylitykset eivät välittömästi tuhoa herkkää elektroniikkaa, ne voivat aiheuttaa mikroskooppisia vaurioita joka kerta, kun ne tapahtuvat. Ajan myötä monet pienet virtapiikit voivat vähitellen pilata tietokoneiden, televisioiden tai jopa sinun virtapiirin mikroaaltouuni lopulta. Eräänä päivänä elektroninen laite vain lakkaa toimimasta sisäpiirilevyihin kertyneiden vaurioiden vuoksi.

Muita pienten kodin sisäisten jännitepiikkien lähteitä ovat usein katkaisijoiden laukeaminen tai oikosulkuja joita esiintyy toistuvasti. Erityyppiset kodin sisäiset tapaukset aiheuttavat 60–80 prosenttia kaikista virtapiikeistä, mikä aiheuttaa vahinkoja, joita et ehkä edes huomaa tapahtuvan.

Useita ylijännitesuojakerroksia

Maksimaalinen vakuutus ulkoisia ja sisäisiä jännitepiikkien varalta saavutetaan käyttämällä useita eri SPD: n tarjoamia suojakerroksia. Useimmat näistä koko kodin ylijännitesuojalaitteista suorittavat vaimennuksen havaitsemalla liiallisia tehopiikkejä ja joko rajoittamalla virtausta sähkövirtaa tai ohjaa tämä jännite uudelleen maahan, ennen kuin se pääsee kulkemaan elektronisen mikroskooppisen piirin läpi laitteet.

Laitetasolla useimmat tietokoneet ja muu kodin elektroniikka integroivat nyt metallioksidivaristorit (MOV: t) shunttimaan tehopiikkejä. Termi "varistor" tarkoittaa "muuttuvaa vastusta", ja nämä laitteet toimivat lisäämällä vastustaan, kun jännite ylittää odotetun kuormituksen. Vaikka MOV: t voivat tarjota jonkin verran suojaa pieniltä talon sisäisiltä jännitteiltä, ​​ne eivät pysty käsittelemään suuria tehopiikkejä. Tietokoneiden ja laitteiden virtalähteet on toisinaan varustettu omilla MOV: illa, jotka tarjoavat jonkin verran suojaa näiltä pieniltä jännitteiltä.

Seuraavalla tasolla ovat plug-in ylijännitesuojat — tavallisesti erikoistunut jatkojohto — joka sisältää myös MOV: t. On viisasta muistaa, että kaikki jatkojohdot eivät ole ylijännitteisiä suojat, ja edes ne, joissa on ylijännitesuojaa suojaavat MOV-laitteet, eivät tarjoa mitään, joka muistuttaa täydellistä suojaa virtaa vastaan piikit. Nämä käyttöpisteen ylijännitesuojat tunnetaan usein tyypin 3 SPD: inä.

Lopullisen ja tehokkaimman ylijännitesuojan tason tarjoavat koko talon ylijännitesuojat, joita on kahta tyyppiä: tyyppi 1 ja tyyppi 2. Molemmat tyypit eroavat kategorisesti MOV-tyyppisistä ylijännitesuojaimista. Sen sijaan, että ne absorboivat ylijännitettä, koko talon ylijännitesuojat ohjaavat ylijännitteen maahan, ennen kuin se voi virrata talon piirien läpi.

Kumpikaan koko talon SPD ei kuitenkaan takaa, että se sieppaa ja ohjaa kaikkea suuren jännitteen aikana syntyvää jännitettä. Esimerkiksi läheisen sähkölinjan salamaniskussa on arvioitu, että noin 15 prosenttia ylijännitteestä kulkee edelleen ylijännitesuojan ohi. Siksi on erittäin tärkeää, että käytät yhden tai useamman koko talon ylijännitesuojan lisäksi pistotulppaa.

Koko talon ylijännitesuojatyypit

Koko talon ylijännitesuojat voidaan asentaa niin, että ne sieppaavat ylijännitepiikit ennen kuin ne tulevat kotiin, tai ne voidaan asentaa kotiin käsittelemään sisäisiä piikkejä. Ei ole harvinaista, että talo käyttää molempia näitä tyyppejä; Itse asiassa monet asiantuntijat suosittelevat tätä lähestymistapaa.

• ​Tyyppi 1koko talon ylijännitesuojat asennetaan kodin lähelle sähkömittari itse kodin ulkopuolella. Tämä on SPD: n muoto, joka sieppaa kodin ulkopuolelta peräisin olevia tehopiikkejä (jotka muodostavat noin 20 prosenttia koteihin vaikuttavat ylijännitepiikit) itse sähköverkossa ja ohjaa liiallisen jännitteen maahan ennen kuin se edes tulee talo.
• ​Tyyppi 2koko talon ylijännitesuojat ovat SPD: itä, jotka asennetaan kodin sisälle lähelle pääkatkaisijapaneeli, tai päähuoltopaneeli. Ne on suunniteltu havaitsemaan kodin sisältä peräisin olevia tehopiikkejä (noin 80 prosenttia esiintyvistä piikeistä) ja ohjaamaan ylimääräinen jännite maahan. On mahdollista, että kotisi tarvitsee useita tyypin 2 suojia, jos sinulla on suurempi 200 ampeerin tai 300 ampeerin palvelu tai jos kodissasi on yksi tai useampi alipaneeli.

Ylijännitesuojauksen koodivaatimukset

Koko talon ylijännitesuojan arvo on ollut tiedossa jo jonkin aikaa, mutta vasta vuoden 2020 kansallisen sähkölain päivityksessä (NEC) että koko talon suojaus oli pakollinen uudisasuntojen rakentamiseen tai kun uusia sähköpalveluita asennetaan olemassa oleviin koteja. Tämä koodiversio vaatii joko tyypin 1 tai tyypin 2 ylijännitesuojan, mutta ei molempia. Monet ammattilaiset suosittelevat kuitenkin molempien tyyppien asentamista maksimaalisen suojan saavuttamiseksi sekä tyypin 3 pistoke ylijännitesuojainten käyttöä. Vuoden 2020 NEC ei vaadi koko talon ylijännitesuojan taka-asennusta, kun olemassa olevaan palveluun tehdään rutiinikorjauksia.

Muista kuitenkin, että kaikki osavaltiot tai kunnat eivät käytä uusinta NEC-koodia omien paikallisten sähkösääntöjensä mallina. On mahdollista, että osavaltiosi käyttää edelleen vuoden 2017 tai jopa 2014 NEC: tä omiin ohjeisiinsa, eivätkä nämä aikaisemmat koodiversiot vaadi koko talon ylijännitesuojaa ollenkaan.

Ylijännitesuojan asennus

Vaikka tyypin 1 tai tyypin 2 koko talon ylijännitesuojainten asennus ei ole erityisen vaikeaa, sen tekee käytännössä aina valtuutettu sähköasentaja. Tyypin 1 SPD edellyttää, että sähkölaitoksen pääpalvelu suljetaan tilapäisesti, kun sähköasentaja (tai sähköteknikko) asentaa laitteen talon ulkopuolelle juuri mittarin alle. Laitteessa on sekä kuuma- että nollaliitännät, joihin päähuoltojohdot kiinnitetään ennen kuin ne jatkavat kodin sähköpaneeliin. Tyypin 2 SPD: ssä sähköasentaja sammuttaa huoltopaneelin pääkatkaisijan paneelin sisällä ja asentaa ylijännitesuojan paneelin sisään tai ulkopuolelle ennen kytkentöjen suorittamista.

Joku tyyppi 2 ylijännitesuojat napsahtaa paneeliin samalla tavalla kuin kaksinapainen katkaisija. Kun ylijännitesuoja on napsahtanut paikoilleen, suojan valkoinen johdin liitetään paneelin nollavirtakiskoon.

Muut tyylit tyypin 2 suojat ovat erillisiä laitteita, jotka voidaan asentaa joko paneelin sisään tai paneelin ulkopuolelle pieneen apulaatikkoon. Näillä kaksi kuumaa johtoa vedetään erilliselle kaksinapaiselle katkaisijalle, joka napsahtaa paneelin kuumaan väylään. Nolla- ja maadoitusjohtimet viedään myös ylijännitesuojasta nolla-/maavirtakiskoon.

Jälleen ylijännitesuojan asennus on ammattilaisen työtä; se ei ole DIY-projekti.

Ylijännitesuojainten kustannukset

Hyvälaatuisen koko kodin ylijännitesuojan asennuksen keskimääräiset kustannukset, työ mukaan lukien, voivat vaihdella 300 dollarista 600 dollariin, ja se on mahdollista, että palvelusi vaatii useamman kuin yhden suojan, esimerkiksi jos talosi on varustettu alipaneelilla päälaitteen kanssa. huoltopaneeli. Silti tämä on melko edullinen vakuutus kodin elektroniikka- ja kodinkonevaurioiden potentiaalisesti valtavia kustannuksia vastaan, jos suuri virtapiikin aiheuttaa.

Tyyppi 3 plug-in ylijännitesuojat yleensä maksavat 25–50 dollaria. Erikoistyyppinen plug-in ylijännitesuoja, joka tarjoaa keskeytymätön virransyötön suojaus akun varmuuskopioinnin kanssa vaihtelee 50 dollarista 250 dollariin. Muista, että halvemmat pistorasian ylijännitesuojat eivät voi korvata koko talon ylijännitesuojaa. Hyvin suojatussa kodissa on molempia laitteita.