Bagaimana untuk melindungi daripada turun naik voltan

Huraian peranti mudah yang melepaskan beban jika voltan utama melebihi had yang boleh diterima.

Toleransi untuk voltan sesalur kuasa untuk menyalurkan peralatan elektronik dan peralatan elektrik isi rumah adalah ditambah atau tolak 10%. Tetapi dalam keadaan sistem bekalan tenaga domestik, keperluan ini sering tidak dipatuhi.

Voltan boleh ketara terlalu tinggi atau jauh lebih rendah daripada biasa, yang boleh mengakibatkan kegagalan peralatan. Untuk mengelakkan ini berlaku, artikel itu menerangkan peranti mudah yang akan melepaskan beban pada masa sebelum ia mempunyai masa untuk membakar.

Rajah rajah peranti perlindungan yang agak mudah ditunjukkan dalam Rajah 1.

Prinsip tindakan. Penerangan litar

Memutuskan beban dari rangkaian berlaku apabila voltan melebihi 242 V atau menjadi lebih rendah daripada 170 V. Relay kuat pada output peranti membolehkan arus beralih hingga sepuluh amperes, yang membolehkan anda menyambungkan beban dengan kapasiti sehingga dua kilowatt.

Dalam keadaan awal, hubungan relay berada dalam kedudukan yang ditunjukkan dalam rajah. Hubungan suis K1.3 menghubungkan HL1 LED ke rangkaian, memberi isyarat bahawa bebannya dimatikan, dan terdapat voltan dalam rangkaian. Beban disambungkan ke rangkaian dengan menekan sebentar butang "Start" SB1.

Rajah 1. Perlindungan terhadap turun naik voltan

Voltan induk melalui pemuat pelindapkali C1 dan perintang R10 dibekalkan ke diodes penerus VD9, VD10, dan mengecas kapasitor C3. Voltan pada kapasitor ini stabil oleh Zener diode VD11. Penyearah ini membekalkan kuasa kepada geganti kuasa rendah K2, yang mengendalikan operasi geganti kuat K1, yang menghidupkan beban itu sendiri.

Melalui diod VD2, voltan utama dibekalkan ke unit penukaran geganti K2. Sekiranya voltan dalam rangkaian lebih daripada 170 V, Zener diode VD7 akan terbuka, yang akan membolehkan kapasitor C2 dikenakan kepada voltan yang mencukupi untuk membuka transistor VT1, yang akan menghidupkan k2 geganti kuasa rendah. (Diod VD8 disambung secara selari dengan gegelung relay K2. Tujuannya adalah untuk melindungi transistor daripada EMF induksi diri yang berlaku apabila relay K2 dimatikan.)

Relay ini dengan hubungannya K2.1 akan menghidupkan geganti kuat K1, dan dengan hubungannya K1.1 ... K1.4 ia akan membekalkan voltan utama kepada beban. Butang "Mula" kini boleh dilepaskan, peranti telah memasuki mod operasi. Pada masa yang sama, LED HL2 menyala, menandakan operasi biasa peranti. HL1 LED akan dimatikan, peranti telah memasuki mod operasi.

Perlindungan tidak semestinya

Sekiranya voltan sesalur menjadi kurang dari 170 V, Zener diode VD7 akan ditutup, dan pengecasan kapasitor C2 akan berhenti. Ini akan membawa kepada fakta bahawa kapasitor C2 dilepaskan melalui resistor R8 dan asas transisi - pemancar transistor VT1. Transistor akan ditutup dan penyampai perantaraan K2 akan mematikan dan menghubungi K2.1 akan mematikan relay berkuasa K1 - beban akan dipertingkatkan.

Lebih dari Perlindungan Voltan

Perhimpunan perlindungan overvoltage dipasang pada thyristor VS1. Ia berfungsi seperti berikut.

Voltan sesalur, atau sebaliknya gelombang separuh positif, dibekalkan melalui diode VD2 ke Zener diodes VD3 ... VD6 disambungkan dalam siri, dan melalui mereka ke resistor R2 dan R3 yang terhubung dalam siri. Sekiranya voltan utama meningkat di atas 242 V, diod zener terbuka dan kejatuhan voltan muncul pada perintang R3, nilai yang akan mencukupi untuk membuka thyristor VS1.

Sebuah thyristor terbuka melalui resistor R5 akan "meletakkan" voltan merentasi kapasitor C3. (Sejak penerus yang membekalkan kapasitor ini dipasang mengikut litar dengan kapasitor pelindapkejutan, ia tidak takut walaupun litar pintas.Resistor R4 hanya diperlukan supaya thyristor VS1 tidak dibakar oleh pelepasan kapasitor C3.) Voltan ini tidak akan cukup untuk memegang relay K2, ia akan dimatikan, dan geganti K1 akan dimatikan dengannya, dan beban akan diputuskan. Peranti itu sendiri juga akan de-energized, kecuali rantai R1, VD1, HL1.

Membolehkan semula beban hanya boleh dilakukan dengan menekan butang "Mula". Dalam kes ini, seseorang tidak perlu tergesa-gesa, tetapi tunggu sebentar, kerana kadang-kadang, apabila kuasa dipulihkan, jatuh cukup besar berlaku, anda juga boleh mengatakan lonjakan, tegasan.

Beberapa perkataan mengenai butirannya

Hampir semua bahagian peranti dipasang di papan litar bercetak yang diperbuat daripada gentian kaca foil dengan ketebalan 1.5 ... 2 mm. Topologi papan sangat mudah sehingga anda dapat memotongnya dengan pisau tajam. Hampir semua butiran terletak di papan. Papan dengan bahagian-bahagian yang terletak di atasnya ditunjukkan dalam Rajah 2.

Rajah 2. Reka bentuk papan litar peranti perlindungan lonjakan

Keseluruhan peranti secara keseluruhannya mesti diletakkan di dalam perumahan yang diperbuat daripada bahan penebat. Bahagian-bahagian yang tidak sesuai di papan dipasang di dalam kes dengan cara pemasangan permukaan. Sekiranya geganti kuat mempunyai dimensi yang ketara, maka ia juga harus diletakkan di luar papan.

Sebagai relay berkuasa K1, boleh digunakan relay jenis MKU-48, RPU-2 atau serupa dengan gegelung untuk voltan berselang 220 V. Sebagai relay K2, anda boleh menggunakan geganti RES-6, RES-22 atau jenis lain dengan voltan tindak balas kira-kira 50 V dan gegelung arus tidak melebihi 15 mA. Relay ini hanya boleh mempunyai satu kenalan.

Semasa memasang peranti, anda boleh memohon jenis bahagian berikut: jenis perintang tetap MLT, memotong jenis perintang SP3-3 atau SP3-19. Kapasitor C1 jenis K73-17 untuk voltan operasi tidak lebih rendah daripada yang ditunjukkan pada gambar rajah, kapasitor oksida jenis K50-35 atau diimport. Sebagai diodes VD1, VD2, VD8 ... VD10, mana-mana dioda kuasa rendah dengan voltan terbalik sekurang-kurangnya 400 V, serta jenis 1N4007 yang diimport, sesuai.

Transistor VT1 boleh digantikan oleh KT817G, KT603A, B atau KT630D.

Voltan yang meningkat rangkaian di mana penutupan dilakukan ditentukan oleh voltan penstabilan Zener diodes VD3 ... VD6, yang, bukannya yang ditunjukkan pada rajah, adalah mungkin untuk menggunakan Zener diodes KS600A, KS620A, KS630A, KS650A, KS680A.

Dengan bantuan mereka, pelarasan kasar ambang shutdown dibuat, dan satu lagi halus dilakukan dengan memilih resistor R3. Ia adalah paling mudah untuk menubuhkan perintang yang berubah-ubah dengan rintangan kira-kira 10 kilogram bukannya, dan pada akhir penetapan, ganti dengan tetap, sama dengan rintangan bahagian input perintang berubah.

Ambang yang lebih rendah (voltan minimum) ditetapkan menggunakan perintang trimmer R7.

Menyediakan peranti paling mudah dilakukan menggunakan LATR. Pertama tetapkan ambang atas. Untuk melakukan ini, sambungkan peranti tersebut ke LATR, dan secara beransur-ansur meningkatkan voltan, tentu saja, mengawalnya dengan voltmeter. Dengan memilih Zener diodes VD3 ... VD6 dan perintang R3, peranti mesti dimatikan pada voltan 242 V. Peranti - pengguna, sudah tentu, tidak boleh disambungkan. Untuk mengelakkan peranti daripada mencetuskan ambang yang lebih rendah, tetapkan enjin perintang penalaan R7 ke kedudukan atas mengikut skema.

Selepas menetapkan ambang di atas, anda harus menggunakan perintang R7 untuk mematikan peranti apabila voltan dikurangkan kepada 170 V.

Sekiranya kemungkinan penutupan peranti diperlukan, maka butang dengan kenalan terbuka boleh ditetapkan secara bersiri dengan hubungan relay K2.1.

Nota keselamatan

Reka bentuk tidak mempunyai pengasingan galvanik dengan rangkaian bekalan, oleh itu, apabila menyiapkannya, seseorang mesti sangat berhati-hati dan berhati-hati, mengikuti semua peraturan keselamatan semasa bekerja dalam pemasangan elektrik. Lebih baik menggunakan transformator keselamatan untuk pentauliahan: LATR harus disambungkan selepas itu.Kemudian tetapan itu boleh dilakukan tanpa sebarang ketakutan.

Boris Aladyshkin

Comments

[#1 Gregory]

Hello. Maaf untuk soalan yang tidak sopan. Mengapa mencipta semula roda? Sekarang masalah voltan utama yang berkualiti rendah cukup akut, oleh itu, industri kami dan "bukan kami" menghasilkan pelbagai penstabil voltan, dari yang termurah hingga agak mahal. Kebanyakan mereka dibina berdasarkan prinsip yang anda gambarkan. Satu juga boleh menyebut kemungkinan menggunakan penstabil rangkaian dan batang. Penstabil voltan batang menawarkan penyelesaian yang komprehensif bagi bekalan kuasa yang berkualiti dan cekap untuk kediaman musim panas, rumah, kotej atau pangsapuri, mana-mana premis kediaman dan bukan kediaman, jadi penstabil bukan kemewahan, tetapi keperluan yang tidak perlu dibina, tetapi dibeli.

[#2 Alexander]

GregoryIni bukan penstabil, tetapi hanya peranti semasa sisa. Ia jauh lebih murah daripada penstabil "murah". Kebanyakan orang di rumah mempunyai sangat sedikit peralatan untuk menutup secara tiba-tiba berbahaya. Dan bagi yang terakhir, ia patut menggunakan UPS, tanpa mengira kehadiran atau ketiadaan kedua-dua RCD dan penstabil.

[#3 Ruslan]

Mengenai untuk memperoleh - saya tidak bersetuju. Sekarang saya menyelesaikannya ... Kami mempunyai kegagalan sehingga 110, memanggilnya dibeli, yang tidak akan mematikan beban? Panggil ia dibeli yang pada voltan 160 V ia mempunyai kuasa 5 kW dan kos sehingga 10 tr?

Di samping itu, boleh dipercayai dan menjimatkan. Dan tepat.

[#4]

lebih baik untuk memasang pada thyristor dan bukan pada geganti - kelajuan yang lebih tinggi

[#5]

Pertama, ini bukan mengenai penstabil, tetapi hanya sekadar potongan voltan. Peranti ini tidak menstabilkan voltan dalam rangkaian, tetapi hanya memantau nilainya dan apabila ia melebihi had toleransi, ia hanya memutuskan sambungan. Saya fikir bahawa kedua-dua skema dan huraian prinsip kerja diberikan sedemikian "untuk pembangunan umum", dan tidak semestinya untuk mengulangi skim ini. Selain itu, pembinaan yang dijelaskan tidak bebas daripada keburukan. Pertama sekali, termasuk peranti dengan butang Start, ia akan lebih baik untuk mengetahui tahap voltan dalam rangkaian pada masa ini, dan ia tidak begitu mudah untuk mengawal voltan ini dengan penguji. Dan kemudian, tidak mengetahui tahap voltan sebenar dalam rangkaian dan menekan butang "Start", dengan kenalan butang ini kami segera membekalkan voltan yang berbahaya tinggi ke beban, dan jika kami juga menyimpan butang ini ditekan untuk sementara waktu, kami mempunyai peluang untuk membakar peranti yang dilindungi . Di samping itu, walaupun dengan tahap voltan normal dalam rangkaian, pada saat pertama, sehingga automatik berfungsi dan kedua-dua relay dihidupkan, arus beban akan melewati hubungan yang agak lemah dari butang "Mula", dan jika arus beban agak besar, maka butang tidak akan bertahan lama . Baiklah, dan kedua, perkara yang paling penting. Industri ini telah menanggapi tuntutan pasaran, dan hari ini terdapat sejumlah besar model pemotongan berlainan yang dijual, seperti yang dipasang dan mempunyai soket kuasa sendiri untuk menyambungkan beban, atau yang dipasang pada rel DIN. Tetapi ciri umum semua cutoffs adalah bahawa mereka semua dibuat pada mikropengawal, mempunyai petunjuk voltan dalam rangkaian dan elemen pengaturcaraan. Dan satu lagi perkara: semua cutoff ini agak murah berbanding penstabil voltan. Walaupun, secara peribadi, saya bukan penyokong penggunaan cuti yang meluas. Dalam amalan saya, banyak pelanggan mula-mula ingin meletakkan seluruh pondok dua tingkat itu pada potongan-potongan, dan kemudian, ketika wanita itu mula berkedip, seperti pokok Krismas, mereka sendiri mengusir dan melemparkannya. Saya fikir hari ini, walaupun di kawasan luar bandar dengan semua "daya tarikan" bekalan kuasa atas, masuk akal untuk membeli peranti elektronik pengguna, yang, menurut pengumuman pengeluar, dapat bekerja dalam keadaan turun naik yang besar dalam voltan utama: dari 100 hingga 400 Volt. Dan ia agak nyata.

[#6]

Itulah sebabnya mengapa mencipta semula roda. Terdapat pelbagai peranti yang dihasilkan oleh industri. Peranti yang melepaskan beban jika voltan bekalan melampaui nilai set adalah lebih murah daripada bahagian-bahagian untuk litar ini. Sebagai contoh, saya baru-baru membeli RN-111M untuk 1,400 r, jadi terdapat tetapan ambang yang lebih rendah, tetapan ambang tinggi, pemasa dan voltmeter digital. Dan dia bangun di kereta api din. Tambah pepejal.

[#7 MaksimovM]

Ruslan, Saya fikir ia adalah pembaziran wang untuk membeli pengatur voltan kuasa tinggi, contohnya, 5 kW, seperti yang anda katakan. Dengan membeli penstabil sedemikian, anda membuat keuntungan kepada penjual peralatan tersebut, membuang wang yang baik untuk peranti ini, itu sahaja. Sense untuk meletakkan penstabil di seluruh apartmen? Mengapa menstabilkan voltan untuk pemanas air elektrik, pemanas elektrik, ketuhar, oven? Lebih disarankan untuk memasang penstabil pada bahagian pendawaian yang membekalkan peralatan rumah tangga yang sensitif kepada lonjakan voltan. Jika anda berpandukan prinsip ini memilih kuasa penstabil, ternyata bukan penstabil, 5 kW diperlukan hanya 1-2 kW, yang jauh lebih murah. Sesungguhnya, sebahagian besar beban di apartmen adalah peralatan elektrik yang tidak sensitif atau, sekurang-kurangnya, kurang sensitif terhadap lonjakan kuasa.

Saya juga menganggap lebih suai menggunakan relay voltan reka bentuk modular untuk perlindungan pendawaian elektrik, yang mempunyai banyak kelebihan: mereka cukup dipercayai, dicirikan oleh kelajuan tinggi dan ketepatan tetapan operasi, mempunyai kumpulan kenalan tambahan, dengan relay boleh digunakan untuk melaksanakan pelbagai litar automatik. Relay voltan modular agak padat: terdapat relay yang menduduki satu kedudukan pada rel DIN (saiz pemutus litar fasa tunggal).

[#8]

Semuanya telah lama dicipta, peranti perlindungan (relay voltan digital) ASP. Dari murah hingga mahal, untuk semua kesempatan.