Co je to Lightning?
V době, kdy se vyskytnou silné deště, možná jste na obloze viděli záblesk světla a samozřejmě vám vždy doporučujeme, abyste zůstali doma v bezpečí. Spolu se zábleskem světla uslyšíte také velký hromový zvuk. Tento záblesk světla není nic jiného než výboj elektřiny nebo blesk, jak tomu říkáme. Podívejme se tedy, co vlastně způsobuje blesk, jeho účinky a jak můžeme zabránit poškození našich elektrických spotřebičů.
Co způsobuje blesk?
Když se zemský povrch zahřeje, ohřívá vzduch nad ním. Protože tento horký vzduch přichází do styku s jakýmkoli vodním útvarem, ohřívá vodu, která se odpařuje, a jak vzduch stoupá s vodní párou, tato voda ochlazuje a vytváří mraky. Jak mraky stoupají dále nahoru, jejich velikost se zvětšuje a když kapalné částice v oblaku dosáhnou vyšší nadmořské výšky, zmrznou na ledové částice. Když se tyto ledové částice a kapalné částice srazí, nabijí se kladnou polaritou. Menší částice ledu se kladně nabijí, zatímco větší částice se negativně nabijí a stáhnou se na zem v důsledku gravitačního působení Země. Mezi těmito dvěma náboji tedy vzniká elektrické pole. Jak se tato intenzita elektrického pole zvyšuje, nastává okamžik, kdy statická elektřina začne protékat čarami elektrického pole, což má za následek jiskru mezi nimi. Blesk může být v oblaku mezi kladně nabitými částicemi nahoře a záporně nabitými částicemi dole. Blesk může být také mezi záporně nabitým mrakem a kladně nabitými věcmi na zemi, jako jsou lidé, stromy nebo jiné vodiče. Jak tedy elektrický náboj proudí mezi mrakem a osobou na zemi, dostane šok. To je důvod, proč se během bouřky nedoporučuje chodit ven nebo stát pod stromem nebo se dotýkat vodivého materiálu, jako jsou železné tyče pro vaše okno. Také teplota blesku může být při vyšším teplotním rozsahu 27 000 stupňů Celsia, což je asi šestkrát více než na povrchu slunce. Jak tato elektřina prochází vzduchem, zvyšuje v krátkém čase teplotu vzduchu a po nějaké době se vzduch ochladí. Jak se vzduch zahřívá, expanduje a při ochlazování se smršťuje. Tato expanze a kontrakce vzduchu způsobuje produkci zvukových vln.
Nyní, protože světlo cestuje rychleji než zvuk, můžeme nejprve vidět blesk a potom slyšet bouřku.
Jak blesky ovlivňují elektrické napájecí systémy v domácnostech
Změřte střídavé napětí mezi zemí a neutrálním vývodem na tříkolíkové zástrčce ve vaší domácnosti. Všichni budou překvapeni, když zjistí, že se pohybuje od 1 do 50 voltů nebo více rovnoměrně. V ideálním případě by to mělo být nula. Země otevřená také ukáže nulu, což je nebezpečné. Co bychom tedy měli dělat, abychom byli v bezpečí? Zkrat na zem a neutrál je nebezpečný a nikdy se tak neděje.
Proč blesk poškozuje váš elektrický systém?
Neutrál na rozvodně napájející váš dům má určitý odpor, řekněme 1 ohm vzhledem k zemi. Kvůli nevyváženému napětí ve 3 ph proudí v tomto odporu proud. Tento proud může být rovnoměrný od 1 A do 50 A. IR se tedy pohybuje od 1 V do 50 voltů. U vás doma se tedy mezi zemí a neutrálem objeví stejné napětí, nad kterým nemáte žádnou kontrolu. To nejhorší se stane, když na podstanici udeří blesk, který může tímto odporem vynutit kiloampéry. Představte si to napětí. To způsobí katastrofické poškození elektronického obvodu, který také využívá uzemnění vedení domu. Společnosti v minulosti ztratily miliony rupií, dokud nebylo implementováno řešení. Domácí elektrické spotřebiče, jako je televize, počítač atd., Se často poškodí vysokonapěťovými hroty, které se objevují v elektrických vedeních. Při výskytu blesku se v napájecích vedeních po zlomek sekundy vyvíjejí velmi vysoké napěťové špičky a přechodové jevy. Takové krátkodobé vysokonapěťové špičky se dostanou do sítě velmi dobře, i když jsou zapnuty nebo vypnuty vysokokapacitní zátěže. Rovněž se to stane, když se energie obnoví po výpadku napájení v důsledku vysokého magnetického pole v distribučním transformátoru. Silný zapínací proud teče při obnovení napájení po výpadku proudu. To je způsobeno generováním vysokého magnetického pole v distribučním transformátoru systému distribuce energie. To může způsobit okamžité selhání zařízení, jako je TV, pokud je během výpadku napájení ponecháno zapnuté. Proto je většinou vhodné vypnout spotřebiče během výpadku proudu. I když jsou hroty v krátkém časovém období příliš krátké, mohou způsobit trvalé poškození zařízení.
Jak je zabráněno poškození bleskem?
Nejlepším řešením je situace, kdy lze zkratovat zem na izolovaný neutrál pomocí oddělovacího transformátoru s poměrem primárního k sekundárnímu 1: 1. Nezapomeňte, že nemůžete zkratovat neutrál dodávaný společností poskytující služby vašemu domovskému zemi.
2 způsoby, jak chránit vaše elektrická zařízení před poškozením vlivem blesku
1. Používání MOV (varistor oxidu kovu)
Do stávajícího rozvaděče lze přidat několik MOV, které chrání zařízení před vysokonapěťovými hroty. Pokud se v síti vyskytnou těžké přechodové jevy, obvod v obvodu zkratuje vedení a pojistka / jistič v domě vybuchnou.
Varistor
Ochrana MOV:
Varistor oxidu kovu (MOV) obsahuje keramickou hmotu zrn oxidu zinečnatého v matrici jiných oxidů kovů, jako je malé množství vizmutu, kobaltu, manganu atd., Vložených mezi dvě kovové desky, které tvoří elektrody. Hranice mezi každým zrnem a jeho sousedem tvoří diodové spojení, které umožňuje proudu proudit pouze jedním směrem. Když je na elektrody přivedeno malé nebo střední napětí, teče jen nepatrný proud způsobený zpětným únikem diodovými spoji.
Když je aplikováno velké napětí, diodový přechod se rozpadne v důsledku kombinace termionické emise a tunelování elektronů a velkých toků proudu. Varistor může absorbovat část přepětí. Účinek závisí na vybavení a detailech vybraného varistoru.
Varistor zůstává nevodivý jako zařízení s bočníkovým režimem během normálního provozu, když napětí zůstává výrazně pod svým „svěrným napětím“. Pokud je přechodný puls příliš vysoký, zařízení se může roztavit, spálit, odpařit nebo jinak poškodit či zničit.
Zde se používají tři MOV, jeden mezi fází a neutrálem, druhý mezi fází a zemí a třetí mezi neutrálem a zemí. 10 Fázové nebo MCB pojistky mohou být poskytnuty jak ve fázových, tak neutrálních vedeních pro úplnou ochranu. Toto nastavení lze uspořádat ve stávajícím rozvaděči, ze kterého je zařízení napájeno.
2. Zpoždění Spínací čas relé
Základní myšlenkou je zpoždění spínací doby relé, která jsou elektromagnetickými spínači, na napájení elektronických zařízení.
Tento jednoduchý obvod problém řeší. Napájí zařízení až po dvouminutové prodlevě po zapnutí nebo po výpadku napájení. Během tohoto intervalu se síťové napětí stabilizuje.
Spínání relé je v zásadě řízeno SCR, jehož spínání je zase řízeno rychlostí nabíjení a vybíjení kondenzátoru.
Obvod funguje jako zpožďovací obvod ve stabilizátorech. Používá pouze několik komponent a lze jej snadno sestavit. Funguje na principu nabíjení a vybíjení kondenzátoru. K získání požadovaného časového zpoždění se používá kondenzátor vysoké hodnoty C1. Po zapnutí se C1 pomalu nabíjí přes R1. Když se plně nabije, SCR se aktivuje a relé se zapne. Napájení zařízení je zajištěno prostřednictvím spínacích kontaktů NO (normálně otevřeno) a společných kontaktů relé. Když se tedy relé aktivuje, zařízení se zapne. SCR má aretační vlastnost. To znamená, že se spouští a proud proudí z jeho anody na katodu, když brána dostane pozitivní puls. SCR pokračuje v chodu, i když je jeho hradlové napětí odstraněno. SCR se vypne, pouze pokud je jeho anodový proud odstraněn vypnutím obvodu.
K indikaci aktivace relé slouží LED indikátor. Rezistor R3 omezuje proud LED a rezistor R2 vybije kondenzátor.
Jak nastavit
Nastavení obvodu je snadné. Sestavte jej na společnou desku plošných spojů a uzavřete do pouzdra. Upevněte AC zásuvku v pouzdře. Připojte fázovou linku ke společnému kontaktu relé a spínací kontakt k zásuvce střídavého proudu. Neutrální čára by měla směřovat přímo k druhému kolíku zásuvky. Fázová linka tedy pokračuje, když spínací kontakt relé vytvoří kontakt se společným kontaktem.
