Överspänningsskydd för hela huset: vad de är och varför du kan behöva ett

Ett överspänningsskydd för hela huset är en elektrisk anordning utformad för att skydda alla ledningar i ditt hem från strömspikar som kan skada känsliga mikrokretsar i elektronisk utrustning i ditt hem. Ursprungligen var överspänningsskydd ett problem endast för datorer, som var de enda enheterna i hemmet som hade sådana mikrokretsar. Så när en kraftig strömstörning inträffade - såsom blixtnedslag i kraftledningar - kunde kretskorten i en dator smältas och smälta samman, vilket helt förstör enheten.

Men i ett modernt hem finns det liknande kretskort i många olika enheter - nu, även din brödrost kan vara en smart enhet med ömtåliga kretsar som kan skadas allvarligt om en kraftig spänningsöverbelastning inträffar, och LED-lampor har små kretskort som kan förstöras av kraftspikar. Idag kan ett blixtnedslag även så långt som en mil bort orsaka många tusentals dollar i skador på olika enheter och apparater med elektroniska komponenter.

Lyckligtvis finns det nu många former av överspänningsskydd tillgängliga för att förhindra skador som denna. Du är förmodligen bekant med en överspänningsskyddsenhet som du ansluter - ibland kallad överspänningstyp 3 skyddsanordningar (SPD) — som tjänar till att skydda bara ett enda uttag mot relativt små el ökar. Men mer omfattande överspänningsskydd erbjuds av två typer av SPD: er för hela huset, allmänt kända som typ 1 och typ 2. Dessa överspänningsskydd i hela huset skyddar alla kretsar i hemmet och allt som är anslutet till dem.

Hur strömstötar uppstår

Strömstötarna som kan skada dina elektroniska enheter kan komma utifrån hemmet eller inifrån. De yttre källorna till strömstötar är ofta de mest dramatiska, till exempel när blixten slår ner i en närliggande luftström linje, som skickar så mycket som 200 000 ampere in i hem som har elektriska tjänster utformade för att hantera endast 100 eller 200 ampere. Andra mindre dramatiska men lika skadliga yttre överspänningar kan härröra från funktionsfel hos elverket.

Inom hemmet är mindre strömstötar ännu vanligare och orsakas vanligtvis av stora, motordrivna apparater som cyklar på och av. Även start- och stoppcykeln för en laserskrivare skapar en mycket liten strömstyrka i kretsen som driver den. Även om dessa överspänningar inte omedelbart förstör känslig elektronik, kan de skapa mikroskopiska skador varje gång de inträffar. Med tiden kan många små strömstörningar gradvis förstöra kretsarna för datorer, tv-apparater eller till och med din mikrovågsugn så småningom. En dag slutar en elektronisk enhet att fungera tack vare ackumulerade skador på dess inre kretskort.

Andra källor till små strömstötar i hemmet inkluderar frekventa utlösning av effektbrytare eller kortslutningar som inträffar upprepade gånger. Olika typer av incidenter i hemmet står för 60 till 80 procent av alla strömstörningar, vilket skapar skador som du kanske inte ens inser att inträffar.

Flera lager av överspänningsskydd

Maximal försäkring mot externa och interna strömstötar uppnås genom att använda flera skyddslager som erbjuds av olika SPD: er. De flesta av dessa överspänningsskydd i hela hemmet utför sin undertryckning genom att känna av överdrivna kraftspikar och antingen begränsa flödet av elektrisk ström eller omdirigering av den spänningen till jord innan den kan gå genom elektronikens mikroskopiska kretsar Utrustning.

På enhetsnivå integrerar de flesta datorer och annan hemelektronik nu metalloxidvaristorer (MOV) för att hjälpa till att shunta strömstötar. Termen "varistor" betyder "variabel resistor", och dessa enheter fungerar genom att öka deras motstånd när spänningen överstiger en förväntad belastning. Även om MOV: er kan erbjuda ett visst skydd mot mindre interna överspänningar, är de oförmögna att hantera stora kraftspikar. Strömförsörjningar för datorer och apparater är ibland utrustade med egna MOV: er som erbjuder ett visst skydd mot dessa mindre överspänningar.

På nästa nivå är plug-in överspänningsskydd - vanligtvis en specialiserad typ av grenuttag - som också inkluderar MOV: er. Det är klokt att komma ihåg att inte alla grenuttag är överspänningar skydd, och även de som inkluderar överspänningsskyddande MOVs erbjuder inte något som liknar fullt skydd mot ström spikar. Dessa överspänningsskydd är ofta kända som typ 3 SPD.

Den sista och mest effektiva nivån av överspänningsskydd erbjuds av överspänningsskydd i hela huset, av vilka det finns två typer: typ 1 och typ 2. Båda typerna skiljer sig kategoriskt från överspänningsskydd av MOV-typ. Istället för att absorbera överspänning, tjänar överspänningsskydd över hela huset till att omdirigera överspänningen till jord innan den kan flöda genom husets kretsar.

Ingen av dessa typer av SPD för hela huset är dock garanterad att fånga upp och omdirigera all spänning som genereras under en större överspänning. I ett blixtnedslag från en närliggande kraftledning, till exempel, uppskattas det att ungefär 15 procent av överspänningen fortfarande tar sig förbi huvudöverspänningsskyddet. Därför är det mycket viktigt att du använder plug-in överspänningsskydd utöver ett eller flera överspänningsskydd för hela huset.

Typer av överspänningsskydd för hela huset

Överspänningsskydd för hela huset kan installeras så att de fångar upp överskottsspänningsspikar innan de går in i hemmet, eller så kan de installeras inne i hemmet för att hantera interna spikar. Det är inte ovanligt att ett hus använder båda dessa typer; i själva verket rekommenderar många experter detta tillvägagångssätt.

• ​Typ 1överspänningsskydd för hela huset installeras nära hemmets elektrisk mätare utanför själva hemmet. Detta är en form av SPD som fångar upp kraftspikar som har sitt ursprung utanför hemmet (som står för cirka 20 procent av överspänningar som påverkar hem) i själva elnätet och omdirigerar den överdrivna spänningen till jord innan den ens kommer in i hus.
• ​Typ 2överspänningsskydd för hela huset är SPD: er som är installerade i hemmet nära huvudströmbrytare panel, eller huvudservicepanelen. De är designade för att känna av strömspikar som härrör från hemmet (som står för ungefär 80 procent av topparna som uppstår) och rikta överspänningen till jord. Det är möjligt att ditt hem kommer att kräva flera typ 2-skydd om du har större 200-amp eller 300-amp-tjänst eller om ditt hem har en eller flera underpaneler.

Kodkrav för överspänningsskydd

Värdet av överspänningsskydd för hela huset har varit känt sedan en tid tillbaka, men det var inte förrän 2020 års översyn av den nationella ellagen (NEC) att helhusskydd var obligatoriskt för nybyggnation av bostäder eller när nya eltjänster installeras i befintliga hem. Denna kodrevision kräver antingen ett överspänningsskydd av typ 1 eller typ 2 men inte båda. Men många proffs rekommenderar att du installerar båda typerna för maximalt skydd samt att använda typ 3 plug-in överspänningsskydd. 2020 NEC kräver inte retrograd installation av ett överspänningsskydd för hela huset när rutinmässiga reparationer görs på en befintlig tjänst.

Var dock medveten om att inte alla stater eller kommuner använder den senaste NEC som modell för sina egna lokala elektriska koder. Det är möjligt att din stat fortfarande använder 2017 eller till och med 2014 NEC för sina egna riktlinjer, och dessa tidigare kodutgåvor kräver inte överspänningsskydd för hela huset.

Installation av ett överspänningsskydd

Även om installationen av typ 1 eller typ 2 överspänningsskydd för hela huset inte är särskilt svår, görs det praktiskt taget alltid av en legitimerad elektriker. En typ 1 SPD kräver att huvudtjänsten från elverket tillfälligt stängs av då elektrikern (eller en eltekniker) installerar enheten på utsidan av huset precis under mätaren. Enheten har både heta och neutrala terminalanslutningar till vilka de viktigaste servicekablarna kommer att anslutas innan de fortsätter in i hemmets elpanel. Med en typ 2 SPD kommer elektrikern att stänga av servicepanelens huvudströmbrytare inuti panelen och montera överspänningsskyddet inuti eller utanför panelen innan anslutningarna slutförs.

Någon typ 2 överspänningsskydd snäpp in i panelen på ungefär samma sätt som en dubbelpolig strömbrytare. När överspänningsskyddet har snäppt på plats ansluts en vit ledning på skyddet till den neutrala samlingsskenan i panelen.

Andra stilar av typ 2-skydd är separata enheter som kan monteras antingen inuti panelen eller utanför panelen i en liten extralåda. Med dessa dras två heta ledningar till en separat dedikerad dubbelpolig brytare som snäpps fast på panelens heta bussar. Neutrala och jordade ledningar dras också från överspänningsskyddet till neutral-/jordsamlingsskenan.

Återigen, installation av överspänningsskydd är ett jobb för en professionell; det är inte ett DIY-projekt.

Kostnader för överspänningsskydd

Den genomsnittliga kostnaden för att installera ett överspänningsskydd för hela hemmet av god kvalitet, inklusive arbetskraft, kan variera från $300 till $600, och det är möjligt att din tjänst kommer att kräva mer än ett skydd, till exempel om ditt hus är utrustat med en underpanel tillsammans med huvudet servicepanel. Ändå är detta en ganska överkomlig försäkring mot de potentiellt enorma kostnaderna för skador på din hemelektronik och apparater i händelse av en kraftig strömöverspänning.

Typ 3 plug-in överspänningsskydd kostar vanligtvis $25 till $50. En speciell typ av plug-in överspänningsskydd som erbjuder oavbrutet strömförsörjningsskydd med batteribackup varierar från $50 till $250. Kom ihåg att billigare plug-in överspänningsskydd inte kan ersätta hela husets överspänningsskydd. Ett välskyddat hem kommer att ha båda typerna av enheter.