Prepäťové ochrany pre celý dom: čo sú a prečo by ste ich mohli potrebovať

Prepäťová ochrana pre celý dom je elektrické zariadenie určené na ochranu všetkých rozvodov vo vašej domácnosti pred napäťovými špičkami, ktoré môžu poškodiť citlivé mikroobvody v elektronických zariadeniach vo vašej domácnosti. Pôvodne bola prepäťová ochrana problémom len pre počítače, ktoré boli jedinými zariadeniami v domácnosti, ktoré mali takéto mikroobvody. Takže keď došlo k veľkému prepätiu - ako je napríklad zásah blesku do elektrického vedenia - dosky plošných spojov v počítači sa mohli roztaviť a spojiť, čím by sa zariadenie úplne zničilo.

Ale v modernej domácnosti sú podobné dosky plošných spojov v mnohých rôznych zariadeniach – teraz dokonca aj vo vašich hriankovač môže byť inteligentným zariadením s jemnými obvodmi, ktoré sa môžu vážne poškodiť, ak dôjde k veľkému prepätiu, a LED žiarovky majú malé dosky plošných spojov, ktoré sa môžu zničiť napájacími špičkami. Dnes môže úder blesku aj na kilometer ďaleko spôsobiť mnohotisícové škody na rôznych zariadeniach a zariadeniach s elektronickými súčiastkami.

Našťastie je teraz k dispozícii mnoho foriem ochrany proti prepätiu, aby sa zabránilo takýmto škodám. Pravdepodobne poznáte zariadenie na ochranu proti prepätiu, ktoré pripojíte – niekedy označované ako prepätie typu 3 ochranné zariadenia (SPD) — ktoré slúžia na ochranu jedinej zásuvky pred relatívne malou elektrinou prepätia. Komplexnejšiu prepäťovú ochranu však ponúkajú dva typy celoplošných SPD, bežne známe ako typ 1 a typ 2. Tieto celodomové prepäťové ochrany chránia všetky obvody v domácnosti a všetko, čo je do nich zapojené.

Ako dochádza k prepätiu

Prepätia, ktoré môžu poškodiť vaše elektronické zariadenia, môžu pochádzať zvonku domova alebo zvnútra. Vonkajšie zdroje prepätia sú často najdramatickejšie, napríklad keď blesk zasiahne neďalekú hornú energiu linka, ktorá posiela až 200 000 ampérov prúdiacich do domácností, ktoré majú elektrické rozvody navrhnuté tak, aby zvládli iba 100 alebo 200 zosilňovače. Iné menej dramatické, ale rovnako škodlivé vonkajšie prepätia môžu mať pôvod v poruchách napájacej siete.

V domácnosti sú menšie prepätia ešte bežnejšie a zvyčajne sú spôsobené zapínaním a vypínaním veľkých, motorom poháňaných spotrebičov. Dokonca aj cyklus spustenia a zastavenia laserovej tlačiarne vytvára veľmi malé prepätie v obvode, ktorý ju napája. Aj keď tieto prepätia okamžite nezničia citlivú elektroniku, vždy, keď k nim dôjde, môžu spôsobiť mikroskopické poškodenie. V priebehu času môže veľa malých prepätí postupne zničiť obvody počítačov, televízorov alebo dokonca vašich mikrovlnka prípadne. Jedného dňa elektronické zariadenie jednoducho prestane fungovať v dôsledku nahromadeného poškodenia jeho vnútorných dosiek plošných spojov.

Medzi ďalšie zdroje malých prepätí v domácnosti patria časté vypínanie ističov alebo skraty ktoré sa vyskytujú opakovane. Rôzne typy nehôd v domácnosti predstavujú 60 až 80 percent všetkých prepätí, ktoré spôsobujú škody, o ktorých si možno ani neuvedomujete.

Viacvrstvová prepäťová ochrana

Maximálne poistenie proti vonkajším a vnútorným prepätiam je dosiahnuté použitím viacerých vrstiev ochrany, ktoré ponúkajú rôzne SPD. Väčšina týchto zariadení na ochranu pred prepätím pre celý dom tlmí tak, že sníma nadmerné výkonové špičky a buď obmedzuje prietok. elektrického prúdu alebo presmerovanie tohto napätia na zem predtým, ako môže prejsť cez mikroskopické obvody elektroniky zariadení.

Na úrovni zariadení väčšina počítačov a inej domácej elektroniky teraz integruje varistory z oxidu kovu (MOV), ktoré pomáhajú eliminovať prepätia napájania. Pojem "varistor" znamená "variabilný odpor" a tieto zariadenia pracujú tak, že zvyšujú svoj odpor, keď napätie prekročí očakávané zaťaženie. Zatiaľ čo MOV môžu poskytnúť určitú ochranu pred menšími vnútropodnikovými prepätiami, nie sú schopné zvládnuť veľké výkonové špičky. Zdroje napájania počítačov a zariadení sú niekedy vybavené vlastnými MOV, ktoré ponúkajú určitú ochranu proti týmto menším prepätiam.

Na ďalšej úrovni sú zásuvné prepäťové ochrany - zvyčajne špecializovaný typ rozvodky - ktorá zahŕňa aj MOV. Je múdre si uvedomiť, že nie všetky rozvodky sú prepäťové chrániče, a dokonca ani tie, ktoré obsahujú MOV s ochranou proti prepätiu, neponúkajú nič, čo by pripomínalo úplnú ochranu pred napätím hroty. Tieto prepäťové ochrany na mieste použitia sú často známe ako SPD typu 3.

Konečnú a najefektívnejšiu úroveň prepäťovej ochrany ponúkajú celoplošné prepäťové ochrany, ktorých sú dva typy: typ 1 a typ 2. Oba typy sa kategoricky líšia od prepäťových ochrán typu MOV. Namiesto pohlcovania nadmerného napätia slúžia prepäťové ochrany celého domu na presmerovanie nadmerného napätia na zem skôr, ako môže pretekať cez domové obvody.

Ani jeden typ celoplošného SPD však nezaručuje, že zachytí a presmeruje všetko napätie generované počas veľkého prepätia. Napríklad pri údere blesku do neďalekého elektrického vedenia sa odhaduje, že približne 15 percent prepätia stále prejde cez hlavnú prepäťovú ochranu. Preto je veľmi dôležité, aby ste okrem jednej alebo viacerých prepäťových ochrán pre celý dom používali aj zásuvné prepäťové ochrany.

Typy prepäťových ochrán pre celý dom

Prepäťové ochrany pre celý dom môžu byť inštalované tak, aby zachytávali špičky nadmerného napätia predtým, ako vstúpia do domu, alebo môžu byť inštalované vo vnútri domu, aby zvládli vnútorné špičky. Nie je nezvyčajné, že dom využíva oba tieto typy; v skutočnosti mnohí odborníci odporúčajú tento prístup.

• ​Typ 1v blízkosti domu sú inštalované celodomové prepäťové ochrany elektromer mimo domu samotného. Toto je forma SPD, ktorá zachytáva skoky energie pochádzajúce mimo domova (čo predstavuje asi 20 percent prepätia ovplyvňujúce domácnosti) v samotnej elektrickej sieti a presmeruje nadmerné napätie na zem ešte predtým, než vstúpi do dom.
• ​Typ 2Prepäťové ochrany pre celý dom sú SPD, ktoré sú inštalované vo vnútri domu v blízkosti panel hlavného ističaalebo hlavný servisný panel. Sú navrhnuté tak, aby snímali napájacie špičky pochádzajúce z domu (čo predstavuje približne 80 percent špičiek, ktoré sa vyskytujú) a nasmerovali nadmerné napätie na zem. Je možné, že váš dom bude vyžadovať viacero chráničov typu 2, ak máte väčšiu 200-ampérovú alebo 300-ampérovú službu alebo ak má váš dom jeden alebo viac podpanelov.

Požiadavky kódu na ochranu proti prepätiu

Hodnota celodomovej prepäťovej ochrany je už nejaký čas známa, ale nebolo to až do revízie National Electrical Code z roku 2020. (NEC), že ochrana celého domu bola nariadená pre novú bytovú výstavbu alebo keď sú nové elektrické rozvody inštalované v existujúcich domovov. Táto revízia kódu vyžaduje buď prepäťovú ochranu typu 1 alebo typu 2, ale nie oboje. Mnohí profesionáli však odporúčajú inštaláciu oboch typov pre maximálnu ochranu, ako aj použitie zásuvných prepäťových ochrán typu 3. 2020 NEC nevyžaduje retrográdnu inštaláciu prepäťovej ochrany pre celý dom, keď sa vykonávajú bežné opravy existujúcej služby.

Uvedomte si však, že nie všetky štáty alebo obce používajú najaktuálnejší NEC ako model pre svoje vlastné miestne elektrické predpisy. Je možné, že váš štát stále používa NEC z roku 2017 alebo dokonca z roku 2014 pre svoje vlastné usmernenia a tieto skoršie vydania kódu vôbec nevyžadujú prepäťové ochrany pre celý dom.

Inštalácia prepäťovej ochrany

Aj keď inštalácia celodomových prepäťových ochrán typu 1 alebo typu 2 nie je nijako zvlášť náročná, prakticky vždy ju vykonáva kvalifikovaný elektrikár. SPD typu 1 vyžaduje, aby bola hlavná služba od siete dočasne vypnutá, pretože elektrikár (alebo technik siete) nainštaluje zariadenie na vonkajšiu stranu domu tesne pod elektromer. Zariadenie má horúce aj neutrálne svorky, ku ktorým budú pripojené hlavné obslužné vodiče predtým, ako budú pokračovať v elektrickom paneli domu. Pri SPD typu 2 elektrikár pred dokončením pripojení vypne hlavný istič servisného panelu vo vnútri panelu a namontuje prepäťovú ochranu vnútri alebo mimo panelu.

Nejaký typ 2 prepäťové ochrany zacvaknúť do panelu v podstate rovnakým spôsobom ako dvojpólový istič. Keď je prepäťová ochrana zacvaknutá na miesto, biely vodič na chrániči sa pripojí k neutrálnej zbernici v paneli.

Iné štýly chrániče typu 2 sú samostatné zariadenia, ktoré môžu byť namontované buď vo vnútri panelu alebo mimo panela v malej pomocnej skrinke. Pomocou nich sú dva horúce vodiče vedené do samostatného vyhradeného dvojpólového ističa nacvaknutého na horúce zbernice panelu. Nulový a uzemňovací vodič sú tiež vedené od prepäťovej ochrany k nulovej/uzemňovacej zbernici.

Opäť platí, že inštalácia prepäťovej ochrany je práca pre profesionála; nie je to DIY projekt.

Náklady na prepäťové ochrany

Priemerné náklady na inštaláciu kvalitnej prepäťovej ochrany pre celý dom, vrátane práce, sa môžu pohybovať od 300 do 600 USD. je možné, že vaša služba bude vyžadovať viac ako jeden chránič, napríklad ak je váš dom vybavený vedľajším panelom spolu s hlavným servisný panel. Napriek tomu je to pomerne dostupné poistenie proti potenciálne obrovským nákladom na poškodenie vašej domácej elektroniky a spotrebičov v prípade veľkého prepätia.

Typ 3 zásuvné prepäťové ochrany zvyčajne stojí 25 až 50 dolárov. Špeciálny typ zásuvnej prepäťovej ochrany, ktorá ponúka ochrana proti prerušeniu napájania so zálohou batérie sa pohybuje od 50 do 250 USD. Pamätajte, že lacnejšie zásuvné prepäťové ochrany nemôžu nahradiť prepäťové ochrany pre celý dom. Dobre chránený dom bude mať oba typy zariadení.