Πώς να προστατεύσετε από διακυμάνσεις τάσης

Περιγραφή μιας απλής συσκευής που αποσυνδέει το φορτίο σε περίπτωση εκτός τάσης.

Η ανοχή στην τάση δικτύου για την τροφοδοσία ηλεκτρικού και ηλεκτρικού εξοπλισμού των νοικοκυριών είναι συν ή μείον 10%. Όμως, στις συνθήκες του οικιακού συστήματος παροχής ενέργειας, η απαίτηση αυτή συχνά δεν τηρείται.

Η τάση μπορεί να είναι σημαντικά υπερβολικά υψηλή ή πολύ χαμηλότερη από την κανονική, γεγονός που μπορεί να οδηγήσει σε αποτυχία εξοπλισμού. Για να αποφευχθεί αυτό, το άρθρο περιγράφει μια απλή συσκευή που θα αποσυνδέσει το φορτίο εγκαίρως προτού να έχει χρόνο να καεί.

Ένα διάγραμμα μιας αρκετά απλής συσκευής προστασίας φαίνεται στο σχήμα 1.

Αρχή της δράσης. Περιγραφή κυκλώματος

Η αποσύνδεση του φορτίου από το δίκτυο συμβαίνει όταν η τάση υπερβεί τα 242 V ή είναι κάτω από 170 V. Ένα ισχυρό ρελέ στην έξοδο της συσκευής επιτρέπει την εναλλαγή ρευμάτων έως δέκα αμπέρ, πράγμα που σας επιτρέπει να συνδέσετε φορτίο χωρητικότητας μέχρι δύο κιλοβάτ.

Στην αρχική κατάσταση, οι επαφές του ρελέ είναι στη θέση που υποδεικνύεται στο διάγραμμα. Η επαφή εναλλαγής K1.3 συνδέει το LED HL1 στο δίκτυο, σηματοδοτώντας ότι το φορτίο είναι απενεργοποιημένο και ότι υπάρχει τάση στο δίκτυο. Το φορτίο συνδέεται στο δίκτυο πατώντας στιγμιαία το πλήκτρο SB1 "Έναρξη".

Σχήμα 1. Προστασία από διακυμάνσεις τάσης

Η τάση δικτύου μέσω του πυκνωτή απόσβεσης C1 και της αντίστασης R10 παρέχεται στον ανορθωτή στις διόδους VD9, VD10 και φορτίζει τον πυκνωτή C3. Η τάση σε αυτόν τον πυκνωτή σταθεροποιείται από μια δίοδο Zener VD11. Αυτός ο ανορθωτής τροφοδοτεί έναν ηλεκτρονόμο χαμηλής ισχύος K2, ο οποίος ελέγχει τη λειτουργία ενός ισχυρού ρελέ K1, το οποίο ενεργοποιεί το ίδιο το φορτίο.

Μέσω της δίοδος VD2, η τάση δικτύου τροφοδοτείται στη μονάδα μεταγωγής του ρελέ K2. Εάν η τάση στο δίκτυο είναι μεγαλύτερη από 170 V, ανοίγει η δίοδος Zener VD7, η οποία θα επιτρέψει στον πυκνωτή C2 να φορτιστεί σε επαρκή τάση για να ανοίξει το τρανζίστορ VT1, το οποίο θα ενεργοποιήσει το ρελέ χαμηλής ισχύος Κ2. (Η δίοδος VD8 συνδέεται παράλληλα με το πηνίο του ηλεκτρονόμου K2. Σκοπός της είναι να προστατεύσει το τρανζίστορ από το EMF αυτό-επαγωγής που συμβαίνει όταν απενεργοποιείται το ρελέ K2).

Αυτός ο ηλεκτρονόμος με την επαφή K2.1 θα ενεργοποιήσει το ισχυρό ρελέ K1 και με τις επαφές του K1.1 ... K1.4 θα τροφοδοτήσει την τάση δικτύου στο φορτίο. Το κουμπί "Έναρξη" μπορεί τώρα να απελευθερωθεί, η συσκευή έχει τεθεί σε κατάσταση λειτουργίας. Παράλληλα, ανάβει το LED HL2, σηματοδοτώντας την κανονική λειτουργία της συσκευής. Η λυχνία HL1 θα σβήσει, η συσκευή έχει τεθεί σε κατάσταση λειτουργίας.

Υποστήριξη υποβιβασμού

Εάν η τάση δικτύου γίνει λιγότερο από 170 V, η δίοδος Zener VD7 θα κλείσει και η φόρτιση του πυκνωτή C2 θα σταματήσει. Αυτό θα οδηγήσει στο γεγονός ότι ο πυκνωτής C2 εκκενώνεται μέσω της αντίστασης R8 και της βάσης μετάβασης - πομπού του τρανζίστορ VT1. Το τρανζίστορ θα κλείσει και ενδιάμεσο ρελέ K2 θα σβήσει και θα έρθει σε επαφή K2.1 θα απενεργοποιήσει το ισχυρό ρελέ K1 - το φορτίο θα απενεργοποιηθεί.

Υπερθέρμανση τάσης

Το συγκρότημα προστασίας από υπέρταση συναρμολογείται πάνω στο θυρίστορ VS1. Λειτουργεί ως εξής.

Η τάση δικτύου, ή μάλλον το θετικό μισό κύμα της, διέρχεται από τη δίοδο VD2 στις διόδους Zener VD3 ... VD6 που συνδέονται σε σειρά και μέσω αυτών στις αντιστάσεις R2 και R3 που συνδέονται σε σειρά. Όταν η τάση δικτύου υπερβεί τα 242 V, ανοίγουν οι δίοδοι zener και εμφανίζεται πτώση τάσης στην αντίσταση R3, η τιμή της οποίας θα επαρκεί για να ανοίξει το θυρίστορ VS1.

Ένας ανοικτός θυρίστορας μέσω ενός αντιστάτη R5 θα "βάλει" την τάση στον πυκνωτή C3. (Δεδομένου ότι ο ανορθωτής που τροφοδοτεί αυτόν τον πυκνωτή συναρμολογείται σύμφωνα με το κύκλωμα με έναν πυκνωτή απόσβεσης, δεν φοβάται ούτε καν τα βραχυκυκλώματα.Η αντίσταση R4 είναι απαραίτητη μόνο για να μην καεί ο θυροστάτης VS1 από την εκφόρτιση του πυκνωτή C3.) Αυτή η τάση δεν επαρκεί για να κρατήσει το ρελέ K2, θα σβήσει και ο συναγερμός K1 θα σβήσει μαζί του και το φορτίο θα αποσυνδεθεί. Η ίδια η συσκευή θα απενεργοποιηθεί επίσης, εκτός από τις αλυσίδες R1, VD1, HL1.

Η εκ νέου ενεργοποίηση του φορτίου μπορεί να γίνει μόνο πατώντας το πλήκτρο "Έναρξη". Σε αυτή την περίπτωση, δεν πρέπει να βιαστείτε, αλλά περιμένετε λίγο, γιατί μερικές φορές, όταν αποκατασταθεί η ισχύς, εμφανίζονται αρκετά μεγάλες σταγόνες, μπορείτε ακόμη και να πείτε υπερτάσεις, τάσεις.

Λίγα λόγια για τις λεπτομέρειες

Σχεδόν όλα τα μέρη της συσκευής είναι τοποθετημένα σε μια πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος κατασκευασμένη από φύλλο υαλοβάμβακα με πάχος 1,5 ... 2 mm. Η τοπολογία του πίνακα είναι τόσο απλή που μπορείτε απλά να το κόψετε με ένα κοφτερό μαχαίρι. Σχεδόν όλες οι λεπτομέρειες βρίσκονται στον πίνακα. Η πλακέτα με τα εξαρτήματα που βρίσκονται πάνω της φαίνεται στο σχήμα 2.

Σχήμα 2. Σχεδιασμός της πλακέτας κυκλώματος της συσκευής προστασίας από υπερτάσεις

Ολόκληρη η συσκευή ως σύνολο πρέπει να τοποθετηθεί σε περίβλημα κατασκευασμένο από μονωτικό υλικό. Τα εξαρτήματα που δεν ταιριάζουν στην πλακέτα τοποθετούνται μέσα στη θήκη με τη μέθοδο επιφανειακής στερέωσης. Εάν ένα ισχυρό ρελέ θα έχει σημαντικές διαστάσεις, θα πρέπει επίσης να τοποθετηθεί εκτός του πίνακα.

Ως ρελέ K1, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ρελέ τύπου MKU-48, RPU-2 ή παρόμοιο με πηνίο για εναλλασσόμενη τάση 220 V. Ως ρελέ K2, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ρελέ RES-6, RES-22 ή άλλου τύπου με τάση απόκρισης περίπου 50 V και πηνίο ρεύματος δεν υπερβαίνει τα 15 mA. Αυτός ο ηλεκτρονόμος μπορεί να έχει μόνο μία επαφή.

Κατά την εγκατάσταση της συσκευής μπορείτε να εφαρμόσετε τους ακόλουθους τύπους εξαρτημάτων: σταθερές αντιστάτες τύπου MLT, τύπο αντιστάθμισης SP3-3 ή SP3-19. Ο πυκνωτής C1 τύπου K73-17 για τάση λειτουργίας όχι μικρότερο από αυτό που υποδεικνύεται στο διάγραμμα, πυκνωτές οξειδίου τύπου K50-35 ή εισάγονται. Ως δίοδοι VD1, VD2, VD8 ... VD10, είναι κατάλληλες όλες οι διόδους χαμηλής ισχύος με αντίστροφη τάση τουλάχιστον 400 V, καθώς και ο εισαγόμενος τύπος 1N4007.

Το τρανζίστορ VT1 μπορεί να αντικατασταθεί από KT817G, KT603A, B ή KT630D.

Η αυξημένη τάση του δικτύου στην οποία πραγματοποιείται η διακοπή καθορίζεται από την τάση σταθεροποίησης των διόδων Zener VD3 ... VD6, οι οποίες, αντί εκείνων που υποδεικνύονται στο διάγραμμα, είναι δυνατόν να χρησιμοποιηθούν οι διόδους Zener KS600A, KS620A, KS630A, KS650A, KS680A.

Με τη βοήθειά τους, γίνεται μια χονδρική ρύθμιση του κατωφλίου τερματισμού λειτουργίας και μια πιο ομαλή πραγματοποιείται επιλέγοντας μια αντίσταση R3. Είναι ευκολότερο να ρυθμίσετε μια μεταβλητή αντίσταση με αντίσταση περίπου 10 κιλών αντί για αυτή και στο τέλος της ρύθμισης, αντικαταστήστε την με μια σταθερά, ίση με την αντίσταση του τμήματος εισόδου της μεταβλητής αντιστάσεως.

Το κατώτατο όριο (ελάχιστη τάση) ρυθμίζεται με την αντίσταση κοπής R7.

Η εγκατάσταση μιας συσκευής γίνεται πιο εύκολα χρησιμοποιώντας το LATR. Αρχικά ορίστε το ανώτερο όριο. Για να το κάνετε αυτό, συνδέστε τη συσκευή στο LATR και αυξήστε σταδιακά την τάση, βεβαίως, ελέγχοντας το με ένα βολτόμετρο. Επιλέγοντας τις διόδους Zener VD3 ... VD6 και την αντίσταση R3, η συσκευή πρέπει να απενεργοποιηθεί με τάση 242 V. Η συσκευή - φυσικά, ο καταναλωτής δεν πρέπει να συνδεθεί. Για να αποτρέψετε την ενεργοποίηση της συσκευής στο χαμηλότερο κατώφλι, ρυθμίστε τον κινητήρα της αντίστασης συντονισμού R7 στην επάνω θέση σύμφωνα με το σχέδιο.

Αφού ρυθμίσετε το ανώτερο όριο, θα πρέπει να χρησιμοποιήσετε την αντίσταση R7 για να απενεργοποιήσετε τη συσκευή όταν μειωθεί η τάση στα 170 V.

Εάν απαιτείται η δυνατότητα απενεργοποίησης της συσκευής, τότε ένα πλήκτρο με ανοικτή επαφή μπορεί να ρυθμιστεί σε σειρά με την επαφή ρελέ K2.1.

Σημειώσεις ασφαλείας

Ο σχεδιασμός δεν έχει γαλβανική απομόνωση με το δίκτυο τροφοδοσίας, επομένως κατά την τοποθέτησή του πρέπει να είστε ιδιαίτερα προσεκτικοί και προσεκτικοί, να ακολουθείτε όλους τους κανόνες ασφαλείας όταν εργάζεστε σε ηλεκτρικές εγκαταστάσεις. Είναι καλύτερο να χρησιμοποιήσετε έναν μετασχηματιστή ασφαλείας για την έναρξη λειτουργίας: Το LATR πρέπει να συνδεθεί μετά από αυτό.Στη συνέχεια, η ρύθμιση μπορεί να γίνει χωρίς φόβο.

Μπόρις Aladyshkin