Kaip apsisaugoti nuo įtampos svyravimų

Paprasto įtaiso, atjungiančio apkrovą, aprašymas, jei tinklo įtampa viršija leistinas ribas.

Namų ūkio elektroninės ir tiesiog elektrinės įrangos maitinimo tinklo įtampos leistinas nuokrypis yra plius arba minus 10%. Tačiau namų energijos tiekimo sąlygomis šio reikalavimo dažnai nesilaikoma.

Įtampa gali būti žymiai per didelė arba daug mažesnė nei įprasta, todėl gali sugesti įranga. Kad taip neatsitiktų, straipsnyje aprašomas paprastas įrenginys, kuris laiku atjungs apkrovą, kol turės laiko sudegti.

Gana paprasta apsaugos įtaiso schema parodyta 1 paveiksle.

Veiksmo principas. Grandinės aprašymas

Krovinio atjungimas nuo tinklo atsiranda, kai įtampa viršija 242 V arba tampa mažesnė nei 170 V. Galinga relė prietaiso išvestyje leidžia perjungti sroves iki dešimties amperų, ​​o tai leidžia prijungti krovinį, kurio talpa yra iki dviejų kilovatų.

Pradinėje padėtyje relės kontaktai yra diagramoje nurodytoje padėtyje. Perjungimo kontaktas K1.3 jungia HL1 šviesos diodą prie tinklo, signalizuodamas, kad apkrova neveikia ir kad tinkle yra įtampa. Krovinys prijungiamas prie tinklo trumpai paspaudus SB1 mygtuką „Pradėti“.

1 pav. Apsauga nuo įtampos svyravimų

Maitinimo įtampa per gesinimo kondensatorių C1 ir rezistorių R10 tiekiama į lygintuvo diodus VD9, VD10 ir įkraunama kondensatoriui C3. Šio kondensatoriaus įtampa stabilizuojama „Zener“ diodu VD11. Iš šio lygintuvo tiekiama mažos galios relė K2, kuri kontroliuoja galingos relės K1, kuri perjungia pačią apkrovą, darbą.

Per VD2 diodą tinklo įtampa tiekiama į relės komutatorių K2. Jei įtampa tinkle yra didesnė kaip 170 V, atsidarys Zenerio diodas VD7, kuris leis kondensatoriui C2 įkrauti iki tokios įtampos, kokio pakanka tranzistoriui VT1 atidaryti, kuris įjungs mažos galios relę K2. (VD8 diodas yra sujungtas lygiagrečiai su relės K2 ritine. Jos paskirtis yra apsaugoti tranzistorių nuo savaiminės indukcijos EMF, kuri atsiranda išjungus relę K2.)

Ši relė su jos kontaktu K2.1 įjungs galingą relę K1, o su savo kontaktais K1.1 ... K1.4 ji tiekia apkrovai tinklo įtampą. Dabar mygtuką „Pradėti“ galima atleisti, prietaisas perėjo į darbo režimą. Tuo pačiu metu užsidega HL2 šviesos diodas, rodantis normalų prietaiso veikimą. Šviesos diodas HL1 užges, prietaisas perėjo į darbo režimą.

Apsauga nuo įtampos

Jei tinklo įtampa tampa mažesnė nei 170 V, „Zener“ diodas VD7 užsidarys, o kondensatoriaus C2 įkrovimas sustos. Tai lems, kad kondensatorius C2 išleidžiamas per rezistorių R8 ir tranzistoriaus VT1 pereinamąją bazę - emiterį. Tranzistorius užsidarys ir tarpinė relė K2 atsijungs, o susisiekus su K2.1, ji išjungs galingą relę K1 - krovinys nebus maitinamas.

Apsauga nuo viršįtampio

Apsaugos nuo viršįtampio mazgas surinktas ant tiristoriaus VS1. Tai veikia taip.

Tinklo įtampa, tiksliau teigiama jos pusinė banga, tiekiama per VD2 diodą į Zenerio diodus VD3 ... VD6, sujungtus nuosekliai, o per juos - į rezistorius R2 ir R3, sujungtus nuosekliai. Kai tinklo įtampa pakyla virš 242 V, atsidaro zenerio diodai ir rezistoriuje R3 atsiranda įtampos kritimas, kurio vertės užteks tiristoriaus VS1 atidarymui.

Atviras tiristorius per rezistorių R5 „įves“ įtampą per kondensatorių C3. (Kadangi lygintuvas, tiekiantis šį kondensatorių, yra surenkamas pagal grandinę su gesinimo kondensatoriumi, jis nebijo net trumpojo jungimo.Rezistorius R4 reikalingas tik tiek, kad tiristorius VS1 nebūtų sudegintas išleidžiant kondensatorių C3.) Šios įtampos nepakaks relei K2 laikyti, ji išsijungs, o relė K1 su ja išsijungs, o apkrova bus atjungta. Pats prietaisas taip pat nebus maitinamas, išskyrus grandines R1, VD1, HL1.

Iš naujo įjungti pakrovimą galima tik paspaudus mygtuką „Pradėti“. Tokiu atveju nereikėtų skubėti, o palaukti šiek tiek, nes kartais, atkūrus energiją, atsiranda gana dideli kritimai, galima sakyti net viršįtampius, įtampą.

Keli žodžiai apie detales

Beveik visos prietaiso dalys yra sumontuotos ant spausdintos plokštės, pagamintos iš folijos stiklo pluošto, kurio storis 1,5 ... 2 mm. Plokštės topologija yra tokia paprasta, kad ją galite tiesiog nupjauti aštriu peiliu. Beveik visos detalės yra lentoje. Plokštė su joje esančiomis dalimis parodyta 2 paveiksle.

2 paveikslas. Apsaugos nuo viršįtampių plokštės dizainas

Visas įtaisas turi būti dedamas į korpusą, pagamintą iš izoliacinės medžiagos. Tos dalys, kurios netilpo ant lentos, montuojamos korpuso viduje paviršiaus montavimo būdu. Jei galinga relė turės reikšmingus matmenis, tada ji taip pat turėtų būti dedama už lentos.

Kaip galingą relę K1, galima naudoti MKU-48, RPU-2 ar panašių tipų reles su ritė, kai kintama 220 V įtampa. Kaip relę K2, galite naudoti reles RES-6, RES-22 ar kito tipo, kurių atsako įtampa yra apie 50 V, ir ritės srovė ne didesnė kaip 15 mA. Ši relė gali turėti tik vieną kontaktą.

Įdiegdami įrenginį, galite naudoti šių tipų dalis: fiksuotus rezistorius, kurių tipas MLT, apkarpymo rezistorius, tipus SP3-3 arba SP3-19. K73-17 tipo C1 kondensatorius, kurio darbinė įtampa nėra žemesnė nei nurodyta schemoje, K50-35 tipo oksido kondensatoriai arba importuoti. Kaip diodai VD1, VD2, VD8 ... VD10, tinka bet kokie mažos galios diodai, kurių atvirkštinė įtampa yra ne mažesnė kaip 400 V, taip pat importuoti tipo 1N4007.

Tranzistorius VT1 gali būti pakeistas KT817G, KT603A, B arba KT630D.

Padidėjusią tinklo, kuriame atliekamas išjungimas, įtampą lemia Zenerio diodų VD3 ... VD6 stabilizavimo įtampa, kuri vietoj diagramoje nurodytų yra galimybė naudoti Zenerio diodus KS600A, KS620A, KS630A, KS650A, KS680A.

Jų pagalba apytiksliai sureguliuojamas išjungimo slenkstis, o sklandžiau atliekamas pasirenkant rezistorių R3. Lengviausia vietoj jo nustatyti kintamąjį rezistorių, kurio varža yra apie 10 kilogramų, o nustatymo pabaigoje pakeiskite jį konstanta, lygia kintamo rezistoriaus įvesties dalies pasipriešinimui.

Apatinė riba (mažiausia įtampa) nustatoma naudojant trimerio varžą R7.

Įrenginio nustatymas lengviausiai atliekamas naudojant LATR. Pirmiausia nustatykite viršutinę slenkstį. Norėdami tai padaryti, prijunkite įrenginį prie LATR ir palaipsniui didinkite įtampą, žinoma, kontroliuodami ją voltmetru. Pasirinkus Zenerio diodus VD3 ... VD6 ir rezistorių R3, prietaisas turi būti išjungtas esant 242 V įtampai. Prietaisas - vartotojas, žinoma, neturėtų būti prijungtas. Kad prietaisas nesuveiktų ant apatinio slenksčio, nustatykite rezistoriaus R7 variklį į viršutinę padėtį pagal schemą.

Nustatę viršutinę slenkstį, turėtumėte naudoti rezistorių R7, kad išjungtumėte įrenginį, kai įtampa sumažėja iki 170 V.

Jei reikalinga galimybė priverstinai išjungti įrenginį, tada mygtuką su atidaromu kontaktu galima nustatyti nuosekliai su relės kontaktu K2.1.

Saugos nuorodos

Konstrukcija neturi galvaninės izoliacijos su tiekimo tinklu, todėl, ją įrengiant, reikia būti ypač atidiems ir atidiems, dirbant elektros įrenginiuose, laikytis visų saugos taisyklių. Paleidimui geriausia naudoti apsauginį transformatorių: LATR turėtų būti prijungtas po jo.Tada nustatymą galima atlikti be jokios baimės.

Borisas Aladyškinas

Comments

[#1 Grigalius]

Sveiki! Atsiprašome už nemandagų klausimą. Kodėl išradinėti ratą? Dabar žemos kokybės tinklo įtampos problema yra gana aktuali, todėl mūsų, o ne mūsų pramonė gamina didžiulį įtampos reguliatorių pasirinkimą, pradedant nuo pigiausių ir baigiant brangiais. Daugelis jų yra sukurti remiantis jūsų aprašytu principu. Taip pat galima paminėti galimybę naudoti tinklo ir magistralinius stabilizatorius. Bagažinės įtampos stabilizatoriai siūlo išsamų aukštos kokybės ir efektyvaus elektros energijos tiekimo vasaros namui, namui, kotedžui ar butui, bet kokioms gyvenamosioms ir negyvenamosioms patalpoms sprendimą, todėl stabilizatorius nėra prabanga, o poreikis, kurį reikia ne pastatyti, o įsigyti.

[#2 Aleksandras]

GrigaliusTai nėra stabilizatorius, o tik liekamosios srovės įtaisas. Tai daug pigiau nei „pigūs“ stabilizatoriai. Daugelis žmonių namuose turi labai mažai prietaisų, kuriems staigus išjungimas yra pavojingas. Ir pastarajam verta naudoti UPS, neatsižvelgiant į tai, ar yra ir RCD, ir stabilizatoriaus.

[#3 Ruslanas]

Apie įsigijimą - nesutinku. Dabar baigiu ... Turime gedimų iki 110, vadinkime jį įsigytu, kuris neišjungs krovinio? Skambinkite tai nusipirkau, kad esant 160 V įtampai jis turi 5 kW galią ir kainuoja iki 10 tr?

Be to, būti patikimas ir ekonomiškas. Ir teisingai.

[#4]

geriau surinkti ant tiristoriaus, o ne ant relės - didesnis greitis

[#5]

Pirma, tai ne apie stabilizatorius, o tik apie įtampos nutraukimą. Šis prietaisas nestabilizuoja įtampos tinkle, o tiesiog stebi jos vertę ir, peržengęs tolerancijos ribas, jis tiesiog atjungia apkrovą. Aš manau, kad tiek schema, tiek darbo principo aprašymas pateikiami tokiu būdu „bendram vystymuisi“, o ne visai kartoti schemą. Be to, aprašytai konstrukcijai nėra trūkumų. Visų pirma, įjungus įrenginį su mygtuku „Pradėti“, šiuo metu būtų malonu žinoti įtampos lygį tinkle, o valdyti šią įtampą nėra labai patogu. Ir tada, nežinodami tikrojo įtampos lygio tinkle ir paspaudę mygtuką „Pradėti“, su šio mygtuko kontaktais iš karto tiekiame pavojingai didelę įtampą kroviniui, o jei kurį laiką taip pat palaikysime paspaudę šį mygtuką, turėsime galimybę sėkmingai sudeginti apsaugotą įrenginį. . Be to, net esant normaliam įtampos lygiui tinkle, pirmą akimirką, kol automatika neveikia ir neįsijungia abi relės, apkrovos srovė praeis per gana silpnus mygtuko „Pradėti“ kontaktus, o jei apkrovos srovė yra gana didelė, tada mygtukas ilgai nesitęs. . Na, ir, antra, pats svarbiausias dalykas. Pramonė jau reagavo į rinkos reikalavimus, ir šiandien parduodama daugybė įvairių atskirtų modelių, tokių kaip tokie, kurie yra įjungti į elektros tinklą ir turi savo lizdus, ​​skirtus kroviniui prijungti, arba kurie yra sumontuoti ant DIN bėgelio. Bet bendras visų atjungimų bruožas yra tas, kad jie visi yra pagaminti mikrovaldiklyje, turi įtampą tinkle ir programavimo organus. Ir dar vienas dalykas: visi šie išjungimai yra gana pigūs, palyginti su įtampos stabilizatoriais. Nors aš asmeniškai nesu plataus vartojimo atmetimo šalininkas. Mano praktikoje, daugelis klientų pirmiausia norėjo sudėti visą dviejų aukštų kotedžą ant išpjaustytų vietų, o tada, kai ponia ėmė mirksėti, kaip eglutė, jie patys nuėmė ir išmetė. Manau, kad šiandien net ir kaimo vietovėse, kuriose yra visi viršutinio elektros energijos tiekimo „žavesiai“, prasminga įsigyti plataus vartojimo elektronikos prietaisus, kurie, pasak gamintojų pranešimų, sugeba dirbti esant dideliems tinklo įtampos svyravimams: nuo 100 iki 400 voltų. Ir tai yra gana realu.

[#6]

Štai kodėl išradinėkite ratą iš naujo. Yra daugybė prietaisų, kuriuos gamina pramonė. Įtaisas, atjungiantis apkrovą, jei maitinimo įtampa viršija nustatytą vertę, yra pigesnis nei šios grandinės dalys. Štai pavyzdys, aš neseniai nusipirkau RN-111M už 1400 r, taigi yra apatinio slenksčio nustatymas, viršutinio slenksčio nustatymas, laikmatis ir skaitmeninis voltmetras. Ir jis atsistoja ant din bėgelio. Tvirti pliusai.

[#7 MaksimovM]

Ruslanas, Manau, kad, kaip jūs nurodėte, norint įsigyti aukštos galios įtampos reguliatorių, pavyzdžiui, 5 kW, yra švaistomi pinigai. Pirkdami tokį stabilizatorių, jūs uždirbate tokios įrangos pardavėjui, išmesdami deramus pinigus už šį įrenginį - viskas. Ar verta pastatyti stabilizatorių visam butui? Kodėl reikia stabilizuoti elektrinio vandens šildytuvo, elektrinio šildytuvo, krosnies, krosnies įtampą? Labiau patartina montuoti stabilizatorių toje laidų dalyje, iš kurios tiekiami buitiniai prietaisai, jautrūs įtampos viršįtampiams. Jei vadovaujatės šiuo stabilizatoriaus galios pasirinkimo principu, paaiškėja, kad vietoj stabilizatoriaus reikia 5 kW tik 1–2 kW, o tai yra daug pigiau. Galų gale iš tikrųjų didžiąją dalį buto apkrovos turi tie elektros prietaisai, kurie nėra jautrūs arba bent jau ne tokie jautrūs galios viršįtampiams.

Taip pat manau, kad elektros laidų apsaugai tikslingiau naudoti modulinės konstrukcijos įtampos reles, kurios turi daug pranašumų: jos yra pakankamai patikimos, pasižymi dideliu greičiu ir operacijos nustatymų tikslumu, turi papildomą kontaktų grupę, su kuria relė gali būti naudojama įgyvendinant įvairias automatines grandines. Modulinės įtampos relės yra gana kompaktiškos: yra relių, kurios užima vieną vietą ant DIN bėgelio (vienfazio grandinės pertraukiklio dydis).

[#8]

Viskas jau seniai išrastas, apsaugos įtaisai (skaitmeninės įtampos relės) ASP. Nuo pigaus iki brangaus visoms progoms.