Voltaj dalgalanmalarına karşı koruma

Şebeke gerilimi kabul edilebilir sınırların üzerine çıkarsa yükü kesen basit bir cihazın tanımı.

Ev elektroniği ve sadece elektrikli ekipmanı çalıştırmak için şebeke voltajına tolerans artı veya eksi% 10'dur. Ancak evsel enerji tedarik sistemi koşullarında, bu gereksinime genellikle uyulmaz.

Voltaj normalden çok yüksek veya çok daha düşük olabilir, bu da ekipmanın arızalanmasına neden olabilir. Bunun olmasını önlemek için makalede, yanma zamanı olmadan yükü zamanında ayıracak basit bir cihaz açıklanmaktadır.

Oldukça basit bir koruma cihazının şeması Şekil 1'de gösterilmektedir.

Eylem ilkesi. Devre tanımı

Yükün ağdan ayrılması, voltaj 242 V'u aştığında veya 170 V'tan düşük olduğunda gerçekleşir. Cihazın çıkışındaki güçlü bir röle, on ampere kadar akım geçişine izin verir, bu da iki kilowatt'a kadar kapasiteye sahip bir yük bağlamanızı sağlar.

Başlangıç ​​durumunda, röle kontakları şemada gösterilen konumdadır. Anahtar kontağı K1.3, yükün kapalı olduğunu ve ağda voltaj olduğunu bildirerek HL1 LED'ini ağa bağlar. Yük, SB1 "Başlat" düğmesine kısa süre basılarak ağa bağlanır.

Şekil 1. Voltaj dalgalanmalarına karşı koruma

Söndürme kondansatörü C1 ve direnç R10 aracılığıyla şebeke gerilimi VD9, VD10 doğrultucu diyotlarına verilir ve C3 kondansatörünü şarj eder. Bu kapasitördeki voltaj bir Zener diyot VD11 ile dengelenir. Bu doğrultucudan, yükün kendisini değiştiren güçlü bir K1 rölesinin çalışmasını kontrol eden düşük güçlü bir röle K2 sağlanır.

VD2 diyotu ile şebeke gerilimi K2 röle anahtarlama ünitesine beslenir. Ağdaki voltaj 170 V'tan fazlaysa, Zener diyot VD7 açılacak, bu da kapasitör C2'nin düşük güç rölesi K2'yi açacak transistör VT1'i açmak için yeterli bir voltaja şarj edilmesini sağlayacaktır. (K2 rölesi bobinine paralel olarak bir VD8 diyot bağlanır. Amacı, transistörü, K2 rölesi kapatıldığında meydana gelen kendinden indüksiyonlu EMF'den korumaktır.)

K2.1 kontağı olan bu röle, güçlü K1 rölesini açar ve K1.1 ... K1.4 kontakları ile yüke şebeke voltajı sağlar. "Başlat" düğmesi şimdi bırakılabilir, cihaz çalışma moduna girmiştir. Aynı zamanda, HL2 LED'i yanarak cihazın normal çalıştığını gösterir. HL1 LED'i söner, cihaz çalışma moduna girmiştir.

Düşük voltaj koruması

Şebeke gerilimi 170 V'un altına düşerse, Zener diyot VD7 kapanacak ve C2 kapasitörün şarjı duracaktır. Bu, kapasitör C2'nin direnç R8 ve transistör VT1'in geçiş baz vericisi üzerinden deşarj olmasına yol açacaktır. Transistör kapanacak ve ara röle K2'nin bağlantısı kesilecek ve K2.1 kontağı K1 güçlü rölesini kapatacaktır - yükün enerjisi kesilecektir.

Aşırı Gerilim Koruması

Aşırı gerilim koruma tertibatı, tristör VS1 üzerine monte edilmiştir. Aşağıdaki gibi çalışır.

Şebeke gerilimi veya daha doğrusu pozitif yarım dalgası, VD2 diyotu aracılığıyla seri olarak bağlanan Zener diyotları VD3 ... VD6'ya ve bunlar aracılığıyla seri olarak bağlanmış R2 ve R3 dirençlerine beslenir. Şebeke gerilimi 242 V'un üzerine çıkarsa, zener diyotlar açılacak ve R3 direnci üzerinde, değeri VS1 tristörünü açmak için yeterli olacak bir voltaj düşüşü oluşturulacaktır.

Bir direnç R5 aracılığıyla açık bir tristör, gerilimi C3 kondansatörüne "koyar". (Bu kapasitörü besleyen doğrultucu, bir söndürme kapasitörü ile devreye göre monte edildiğinden, kısa devrelerden bile korkmaz.Direnç R4 sadece tristörün VS1 kondansatörünün C3 boşalmasıyla yakılmaması için gereklidir.) Bu voltaj K2 rölesini tutmak için yeterli olmayacak, kapanacak ve K1 rölesi onunla kapanacak ve yük kesilecektir. R1, VD1, HL1 zincirleri hariç cihazın kendisinin enerjisi kesilecektir.

Yükü yeniden etkinleştirme sadece "Başlat" düğmesine basılarak yapılabilir. Bu durumda, acele etmemelisiniz, ancak bir süre bekleyin, çünkü bazen güç geri yüklendiğinde, oldukça büyük damlalar meydana gelir, hatta dalgalanmalar, voltajlar diyebilirsiniz.

Detaylar hakkında birkaç kelime

Cihazın hemen hemen tüm parçaları 1.5 ... 2 mm kalınlığında folyo fiberglastan yapılmış baskılı bir devre kartına monte edilmiştir. Tahtanın topolojisi o kadar basittir ki, keskin bir bıçakla kesebilirsiniz. Hemen hemen tüm detaylar tahtada bulunur. Üzerinde parçaları bulunan tahta Şekil 2'de gösterilmiştir.

Şekil 2. Aşırı gerilim koruma cihazının devre kartının tasarımı

Cihazın tamamı, yalıtıcı malzemeden yapılmış bir muhafaza içine yerleştirilmelidir. Tahtaya sığmayan parçalar yüzeye montaj yöntemi ile kasanın içine monte edilir. Güçlü rölenin önemli boyutları varsa, o zaman kartın dışına da yerleştirilmelidir.

Güçlü bir röle K1 olarak, 220 V'luk alternatif voltaj için bir bobinle MKU-48, RPU-2 veya benzeri tipte röleler kullanmak mümkündür. K2 rölesi olarak, RES-6, RES-22 veya başka bir tipte röleleri yaklaşık 50 V ve bobin akımı en fazla 15 mA. Bu rölenin yalnızca bir kontağı olabilir.

Cihazı kurarken, aşağıdaki parça tiplerini uygulayabilirsiniz: MLT tipi sabit dirençler, SP3-3 veya SP3-19 tipinde kesme direnci. Şemada belirtilenden düşük olmayan çalışma voltajı için K73-17 tipi kondansatör C1, K50-35 tipi veya ithal tip oksit kapasitörler. VD1, VD2, VD8 ... VD10 diyotları olarak, ters gerilimi en az 400 V olan düşük güçlü diyotlar ve ayrıca ithal tip 1N4007 uygundur.

Transistör VT1, KT817G, KT603A, B veya KT630D ile değiştirilebilir.

Kapanmanın gerçekleştirildiği ağın artan voltajı, diyagramda belirtilenler yerine, Zen600 diyotları KS600A, KS620A, KS630A, KS650A, KS680A'nın kullanılması mümkün olan Zener diyotları VD3 ... VD6'nın stabilizasyon voltajı ile belirlenir.

Onların yardımı ile, kapatma eşiğinin kaba bir ayarı yapılır ve bir direnç R3 seçilerek daha pürüzsüz bir ayarlama gerçekleştirilir. Bunun yerine yaklaşık 10 kilogram dirence sahip değişken bir direnç kurmak en kolay yoldur ve ayarın sonunda, değişken direncin giriş kısmının direncine eşit bir sabit ile değiştirin.

Alt eşik (minimum voltaj), kesici direnç R7 kullanılarak ayarlanır.

Bir cihazın kurulumu en kolay şekilde LATR kullanılarak yapılır. İlk olarak üst eşiği ayarlayın. Bunu yapmak için, cihazı LATR'ye bağlayın ve elbette bir voltmetre ile kontrol ederek voltajı kademeli olarak artırın. Zener diyotları VD3 ... VD6 ve direnç R3 seçilerek, cihaz 242 V'luk bir voltajda kapatılmalıdır. Cihaz - elbette tüketici bağlanmamalıdır. Cihazın alt eşikte tetiklenmesini önlemek için, ayar direnci R7'nin motorunu şemaya göre üst konuma getirin.

Üst eşiği ayarladıktan sonra, voltaj 170 V'a düşürüldüğünde cihazı kapatmak için R7 direncini kullanmalısınız.

Cihazın zorla kapatılması olasılığı varsa, açık kontaklı bir düğme röle kontağı K2.1 ile seri olarak ayarlanabilir.

Güvenlik uyarıları

Tasarım, besleme şebekesi ile galvanik izolasyona sahip değildir, bu nedenle kurulum sırasında son derece dikkatli ve dikkatli olmalıdır, elektrik tesisatlarında çalışırken tüm güvenlik kurallarına uyun. Devreye alma için bir emniyet transformatörü kullanmak en iyisidir: LATR bundan sonra bağlanmalıdır.Sonra ayar herhangi bir korku olmadan yapılabilir.

Boris Aladyshkin

Comments

[#1 Gregory]

Merhaba En utanmaz soru için özür dilerim. Neden tekerleği yeniden icat ettiniz? Şimdi düşük kaliteli şebeke voltajı sorunu oldukça akut, bu nedenle, bizim ve "değil" endüstrimiz, en ucuzdan oldukça pahalıya kadar çok çeşitli voltaj stabilizatörleri üretir. Çoğu tarif ettiğiniz prensip üzerine inşa edilmiştir. Ayrıca ağ ve gövde dengeleyicileri kullanma olasılığından da bahsedilebilir. Gövde voltaj stabilizatörleri, bir yazlık ev, ev, yazlık veya apartman, herhangi bir konut ve konut dışı bina için yüksek kaliteli ve verimli güç kaynağının kapsamlı bir çözümünü sunar, bu nedenle stabilizatör bir lüks değildir, ancak inşa edilmemesi gereken, ancak satın alınması gereken bir ihtiyaçtır.

[#2 Alexander]

GregoryBu bir dengeleyici değil, sadece artık akım cihazıdır. "Ucuz" stabilizatörlerden çok daha ucuzdur. Evde çoğu insan ani kapanmanın tehlikeli olduğu çok az cihaza sahiptir. İkincisi için, hem RCD hem de sabitleyicinin varlığına veya yokluğuna bakılmaksızın bir UPS kullanmaya değer.

[#3 Ruslan]

Almak üzere - Kabul etmiyorum. Şimdi bitiriyorum ... 110'a kadar başarısızlığımız var, satın aldığını söyleyin, bu yükü kapatmayacak mı? 160 V'luk bir voltajda 5 kW gücünde olduğunu ve 10 tr'ye kadar çıktığını satın aldınız mı?

Ayrıca güvenilir ve ekonomik olmak. Ve doğru olmak için.

[#4]

bir tristöre monte etmek daha iyidir ve bir röleye değil - daha yüksek hız

[#5]

İlk olarak, bu stabilizatörlerle değil, sadece bir voltaj kesmesiyle ilgilidir. Bu cihaz ağdaki voltajı stabilize etmez, ancak sadece değerini izler ve tolerans sınırlarını aştığında, yükü keser. Hem planın hem de çalışma prensibinin açıklamasının, programı tekrarlamak için değil, "genel gelişim için" öyle bir şekilde verildiğini düşünüyorum. Ayrıca, tarif edilen yapı dezavantajlardan muaf değildir. Her şeyden önce, cihazı Başlat düğmesiyle açmak, şu anda ağdaki voltaj seviyesini bilmek güzel olurdu ve bu voltajı bir test cihazı ile kontrol etmek çok uygun değildir. Ve sonra, ağdaki gerçek voltaj seviyesini bilmeden ve "Başlat" düğmesine basmadan, bu düğmenin kontaklarıyla derhal yüke tehlikeli derecede yüksek bir voltaj sağlıyoruz ve bu düğmeyi bir süre basılı tutarsak, korumalı cihazı başarıyla yakma şansımız var. . Ek olarak, ağdaki normal voltaj seviyesiyle bile, ilk anda, otomatik çalışma ve her iki röle açılana kadar, yük akımı "Başlat" düğmesinin oldukça zayıf kontaklarından geçecek ve yük akımı oldukça büyükse, düğme uzun sürmeyecektir . İkinci olarak, en önemli şey. Sektör zaten piyasa taleplerine cevap vermiştir ve bugün, takılan ve yükü bağlamak için kendi güç prizlerine sahip olan veya bir DIN rayına monte edilenler gibi çok sayıda farklı kesme modeli bulunmaktadır. Ancak tüm kesintilerin ortak özelliği, hepsinin bir mikrodenetleyici üzerinde yapılması, ağ voltajı ve programlama elemanlarının bir göstergesidir. Ve bir şey daha: tüm bu kesikler voltaj dengeleyicilere kıyasla oldukça ucuz. Her ne kadar, şahsen ben cutoffların yaygın kullanımını desteklemiyorum. Uygulamamda, birçok müşteri ilk önce iki katlı kulübenin tamamını kesiklere koymak istedi ve daha sonra bayan yanıp sönmeye başladığında, bir Noel ağacı gibi, kendileri çıkartıp attılar. Bugün, genel güç kaynağının tüm "cazibeleri" olan kırsal alanlarda bile, üreticilerin duyurularına göre, şebeke voltajındaki büyük dalgalanma koşullarında çalışabilen tüketici elektroniği cihazlarının satın alınmasının mantıklı olduğunu düşünüyorum: 100 ila 400 Volt. Ve bu oldukça gerçek.

[#6]

Bu yüzden tekerleği yeniden keşfetti. Endüstrinin ürettiği çok çeşitli cihazlar var. Besleme gerilimi ayarlanan değerin üzerine çıkarsa yükü kesen bir cihaz bu devrenin parçalarından daha ucuzdur. İşte bir örnek, yakın zamanda 1.400 r için bir RN-111M aldım, bu yüzden daha düşük bir eşik ayarı, bir üst eşik ayarı, bir zamanlayıcı ve bir dijital voltmetre var. Ve bir din rayına biniyor. Katı artılar.

[#7 MaksimovM]

Ruslan, Belirttiğiniz gibi yüksek güç voltaj regülatörü, örneğin 5 kW satın almanın para kaybı olduğunu düşünüyorum. Böyle bir dengeleyici satın alarak, bu tür ekipmanların satıcısına kar elde edersiniz, bu cihaz için iyi para atarsınız, hepsi bu. Tüm daireye bir dengeleyici koymaya ne dersiniz? Bir elektrikli su ısıtıcısı, elektrikli ısıtıcı, fırın, fırın için voltajı neden stabilize ettiniz? Kabloların voltaj dalgalanmalarına duyarlı ev aletleri sağlayan kısmına bir dengeleyici takılması daha tavsiye edilir. Eğer dengeleyicinin gücünü seçme prensibi size rehberlik ederse, dengeleyici yerine, sadece daha ucuz olan 1-2 kW için 5 kW'a ihtiyaç olduğu ortaya çıkar. Aslında, apartmandaki yükün ezici kısmı, hassas olmayan veya en azından güç dalgalanmalarına karşı daha az duyarlı olan elektrikli cihazlardır.

Ayrıca, birçok avantajı olan elektrik kablolarının korunması için modüler tasarımlı voltaj rölelerinin kullanılmasının daha uygun olduğunu düşünüyorum: yeterince güvenilirler, yüksek hız ve çalışma ayarlarının doğruluğu ile karakterize edilirler, rölenin çeşitli otomatik devreleri uygulamak için kullanılabileceği ek bir temas grubuna sahiptirler. Modüler voltaj röleleri oldukça kompakttır: DIN rayında bir konum işgal eden röleler vardır (tek fazlı devre kesicinin boyutu).

[#8]

Her şey uzun zamandır icat edildi, koruma cihazları (dijital voltaj röleleri) ASP. Tüm durumlar için ucuzdan pahalıya.