Hiện tượng quá điện áp là gì? Quá điện áp là hiện tượng ứng dụng trong hệ thống vượt quá khả năng cho phép, có thể gây cháy nổ thiết bị, giảm tuổi thọ máy móc và mất an toàn cho người dùng. Vậy nguyên nhân nào dẫn đến tình trạng này và có giải pháp nào để tránh? Hãy cùng tìm hiểu chi tiết trong bài viết dưới đây để bảo vệ hệ thống điện của bạn một cách hiệu quả và an toàn hơn.
Contents
Hiện tượng quá điện áp là gì?
Hiện tượng quá điện áp là trạng thái điện áp trong mạng lưới điện vượt quá ngưỡng cho phép mà thiết bị được thiết kế để hoạt động. Tình huống này thường được xuất hiện trong trường hợp chuyển mạch đột ngột, lỗi điện,…Đây là một trong những nguyên nhân nếu không được được xử lý kịp thời, có thể làm hỏng thiết bị, làm giảm khả năng điện và tăng nguy cơ cháy nổ trong hệ thống.
Phân biệt với quá dòng, quá tải
- Quá dòng (Over current): Hiện tượng này xảy ra khi cường độ dòng điện trong mạch vượt quá giá trị định mức của mạch lên đến một giá trị cực lớn, gây ra tình trạng sinh nhiệt quá mức và thường làm ngắn mạch, thiết bị lỗi hoặc rò điện. Quá trình này dẫn đến tình trạng dây nóng và gây nguy cơ cháy nổ.
- Quá tải (Overload): Hiện tượng các thiết bị điện kết nối trong mạch điện có sự vượt quá định mức cho phép của nó về cường độ dòng điện, dẫn đến thiết bị quá nhiệt và hư hỏng.
Nguyên nhân dẫn đến hiện tượng quá điện áp là gì?
Có nhiều nguyên nhân gây ra hiện tượng quá điện áp là gì, dưới đây là một số nguyên nhân chính gây ra hiện tượng này bao gồm:
Sét đánh lan truyền
Khi sét đánh trực tiếp trên đường dây hoặc gần khu vực có hệ thống điện, năng lượng của sét có thể tạo ra các dòng điện lớn, gây ra làn sóng quá áp lực khi truyền theo đường dây vào thiết bị. Đây là một trong những nguyên nhân phổ biến và nguy hiểm nhất, ảnh hưởng đặc biệt đến các thiết bị điện tử nhạy cảm và hệ thống điều khiển tự động dẫn đến hiện tượng quá điện áp.
Đóng thiết bị ngắt điện
Khi một phần tải đột ngột ngắt thiết bị điện như máy cắt, tụ bù, máy biến áp có thể tạo ra dao điện áp tắc trong hệ thống. Biểu hiện này thường dẫn đến hiện tượng quá điện áp, mặc dù xảy ra trong thời gian rất ngắn nhưng đủ để gây ra sự cố về cách điện hoặc cháy thiết bị.
Sự cố thiết bị điện
Các sự cố như bảo vệ dây trung tính, chớp pha, cháy cuộn dây trong biến áp, làm hỏng tụ bù,…đều có thể gây ra điện áp bất thường dẫn đến hiện tượng quá điện áp.
Thiết kế và cấu hình hệ thống không tối ưu
Việc lựa chọn các thiết kế không đúng với tiêu chuẩn thiếu các giải pháp bảo vệ hoặc sử dụng các thiết bị không phù hợp có thể dẫn đến việc điện áp vượt quá mức quy định gây ra hiện tình trạng quá điện áp.
Tham khảo thêm>>
Máy biến áp 3 pha cách ly chính hãng
Máy biến áp tự ngẫu 3 pha Hansinco
Hậu quả nghiêm trọng của hiện tượng quá áp là gì?
Mặc dù hiện tượng quá điện áp có thể chỉ xảy ra trong vài giây, nhưng hiện tượng này vẫn đủ sức gây ra hàng loạt các hậu quả nghiêm trọng cho hệ thống điện và thiết bị điện:
- Cháy nổ thiết bị
Khi hiện tượng quá điện áp vượt quá quá ngưỡng an toàn, các thiết bị như tụ điện, cuộn dây, mạch bản sẽ xảy ra tình trạng dòng điện lớn hơn mức cho phép. Điều này có thể gây ra quá nhiệt dẫn đến tình trạng phóng điện, cháy nổ hoặc chập mạch, gây cháy thiết bị nổ. Đây là nguyên nhân phổ biến gây thiệt hại lớn trong các hộ gia đình, nhà máy và hệ thống điện công nghiệp.
- Rút ngắn tuổi thọ của hệ thống điện
Dù không gây hư hỏng nghiêm trọng trong hệ thống điện, nhưng hiện tượng quá điện áp lặp đi lặp lại nhiều lần sẽ làm suy giảm độ bền của các thành phần điện, tụ điện, máy biến áp,…Vật liệu cách điện có thể bị phân hủy sớm, dây dẫn nhanh lên liên tục lớp tàu được lão hóa nhanh hơn. Hệ quả là tuổi thọ của toàn bộ hệ thống điện bị rút ngắn, chi phí bảo trì và thay thế tăng cao.
- Gián đoạn hoạt động sản xuất và sinh hoạt
Trong các sản phẩm doanh nghiệp sản xuất, một sự cố quá điện áp không được mong đợi có thể làm dừng toàn bộ dây xích, mất dữ liệu máy tính, làm hỏng thiết bị điều khiển. Đối với hộ gia đình, hiện tượng quá điện áp là gì có thể gây mất điện đột ngột, cháy TV, tủ lạnh, điều hòa…làm đảo lộn sinh hoạt và gây hại về kinh tế.
- Ảnh hưởng nghiêm trọng đến an toàn điện
Mặc dù không gây tổn thương về vật chất, hiện tượng quá điện áp vẫn là mối nguy hiểm đối với con người. Khi thiết bị bị cháy, có thể phát hiện tia lửa điện hoặc lan truyền áp lực ngược gây rò rỉ điện, giật điện. Nếu không có thiết bị bảo vệ hiện tượng quá áp cho phù hợp với yêu cầu, người sử dụng sẽ có nguy cơ bị mất điện nghiêm trọng.
Cách bảo vệ và giải quyết hiện tượng quá điện áp
Hiện tượng quá điện áp gây nên nhiều hậu quả nghiêm trọng, dưới đây là một số cách bảo vệ và giải quyết hiện tượng quá điện áp:
Thiết bị chống sét lan truyền (Surge Protection Device – SPD)
Thiết bị là giải pháp chủ yếu trong việc bảo vệ hệ thống điện trước các xung đột điện áp cao do sét đánh, đóng ngắt mạch hoặc các biểu tượng điện từ khác. SPD có khả năng chuyển hướng dòng điện đột biến xuống đất, từ đó giảm áp lực thời gian và không cho dòng xung gây tổn hại đến các thiết bị nhạy cảm như máy tính, biến tần, PLC,…giúp bảo vệ hệ thống điện khỏi hiện tượng quá điện áp do sét gây ra.
Lưu ý: Nên lắp SPD ở đầu hệ thống, phân phối chính tủ và các vị trí gần thiết bị quan trọng để bảo vệ nhiều tầng.
Sử dụng ổn áp và lưu điện UPS
Đối với những khu vực có nguồn điện không ổn định, việc sử dụng ứng dụng ổn áp là cách đơn giản và hiệu quả giúp duy trì ứng dụng điện ổn định ở mức độ an toàn. Thiết bị này đặc biệt cần thiết cho các hộ gia đình, doanh nghiệp sử dụng thiết bị điện tử cảm biến.
Trong khi đó, UPS (Uninterruptible Power Supply) không chỉ duy trì nguồn điện liên tục khi mất điện mà còn tích hợp bộ lọc nhiễu, chống xung ứng tức thời. UPS giúp bảo vệ máy tính, máy chủ, camera giám sát,…tránh hỏng hóc khi có cố gắng quá áp hoặc áp dụng nghiêm túc.
https://hansinco.com.vn/ cung cấp đa dạng các dòng máy biến áp, ổn áp, đáp ứng tốt yêu cầu về hiệu suất và độ an toàn. Lựa chọn máy biến áp từ Hansinco giúp khách hàng yên tâm về độ bền, khả năng tiết kiệm điện và hiệu quả vận hành.
Hợp lý hóa hệ thống thiết kế ngay từ đầu
Một trong những giải pháp cơ bản chính là hệ thống bảo vệ điện được triển khai rõ ràng và mạch logic thiết kế hợp lý ngay từ giai đoạn thi công. Điều kiện này bao gồm:
- Lựa chọn dây dẫn và thiết bị phù hợp với ứng dụng điện tử.
- Sử dụng rơ-le bảo vệ quá áp, aptomat chống giật, cầu chì,…đúng vị trí và thông số kỹ thuật.
- Thiết kế các phân tầng và có tiêu chuẩn sơ đồ tiếp theo, giúp đảm bảo dòng xung quanh kết quả phân tích.
Hợp lý hóa trong thẻ và bảng thiết kế
Với các thiết bị điện tử và hệ thống điều khiển, mạch thẻ thiết kế (PCB) cần được tối ưu để chịu đựng quá trình áp dụng nội bộ. Một số cách thực hiện bao gồm:
- Bố trí tụ điện chống nhiễu nguồn gần đó.
- Use diode Zener hoặc TVS để cắm điện áp và hạn chế xung cao.
- Tách riêng các ứng dụng cao cấp của mạch thấp, đảm bảo khoảng cách an toàn.
Việc hiểu về hiện tượng quá áp là gì không chỉ giúp bạn chủ động về hệ thống điện mà còn đưa ra lời khuyên đảm bảo an toàn cho người dùng và thiết bị trong quá trình sử dụng. Bằng cách áp dụng các giải pháp phù hợp như sử dụng thiết bị chống thiết bị, ổn định hoặc hệ thống giám sát điện thông minh, bạn hoàn toàn có thể hạn chế chế độ tối đa rủi ro từ biểu tượng nguy hiểm này. Đừng chủ quan hãy chủ động kiểm tra và nâng cấp hệ thống điện để tránh những hậu quả đáng tiếc do quá áp gây ra.
