Innovation inden for overspændingsbeskyttelse - ONS-enhed

Udviklingsoversigt

Modellen med en synkron spændingsbegrænser er designet og samlet bare til udstyr med lav effekt, som kræver automatisk genopretning af strøm uden meget forsinkelse. eksperimentelJeg arbejder og de vigtigste tests af det er netop afsluttet (termiske test er forude). ONS (se billedet nedenfor) kan inkluderes i afstanden til den eksisterende kraftledning, eller direkte til stikkontakten med belastningen tilsluttet gennem stikkene.

Spændingsbegrænseren er designet til effekt op til 250 watt. Det samles baseret på standard distributionde første kasser til firmaet "Tyco elektronik", - 75x75 mm. Det skal bemærkes, at ballaststyringsskemaet er det samme for alle effektniveauer, kun ballasten selv (klassisk) skifter - en bro, en transistor og en køleradiator. Der er ingen måde at tale om kredsløbsløsninger her, da enheden er et know-how-objekt og forventer en seriøs forretningsrevision inden for rammerne af kontraktmæssigt arbejde. Vi kan kun sige, at kredsløbet er analogt, og det bruger elementer med kun udbredt brug. ONS er designet til regelmæssig indgangsspænding, der begrænser op til 255 - 260 V, hvilket er det mest sandsynlige niveau og på kort sigt - op til 275 V, med belastningsstrøm op til 1A. For at beskytte mod overophedning er der monteret en miniatyr termo-automat på radiatoren. Følgende funktionelle egenskaber for den synkrone begrænser opnås:

1. Muligheden for en stationær forbindelse i strømkredsløbet, det vil sige at tænde for strømmen til belastningen med en indgangsstrøm (til at skifte strømforsyning) og spændingsbegrænsning, eller slukke for strømmen, når der er for stor spænding i netværket.
2. Øjeblikkelig respons fra begrænseren i en lang række impuls- og trinlignende overspændinger, kun afhængig af frekvensegenskaberne for kontrollerne og ballasten (op til ca. 3 MHz - til almindelige elementer med udbredt brug).
3. Mulighed for test i driftstilstand for maksimal spændingsbegrænsning (ballastkontrol) og belastningsafbrydelse (gennem mikrotaster).
4. Øjeblikkelig belastningsafgivelse, kun afhængig af relæets responstid (flere ms).
5. Automatisk gendannelse af strømkredsløbet med en forsinkelse på flere sekunder, forudsat at spændingen falder til et acceptabelt niveau (mindre end 250 V).

Det skal bemærkes, at i forbindelse med belastningens egenskaber, dets formål, tilrådes to ændringer af ONS - med automatisk strømgenvinding og kun manuel genvinding. Enheden til den anden modifikation af begrænseren er meget enklere, fordi i stedet for relæet og dets tilknyttede elementer bruges en typisk, udbredt termo-automat (breaker), moderniseretaf udvikleren for at sikre automatisk nulstilling fra beskyttelseskredsløbet (se forrige artikel -ny overspændingsbeskyttelsesenhed). Denne maskine opretholder beskyttelsen mod overbelastning.

I en minimal version af designet afkøles ballastradiatoren konvektivt gennem hullerne i kassen (beskyttet af et net). For at give større beskyttelseseffekt (varmeafledning) kan du bruge en ekstra kasse til placering af en køler med en strømtransformator og en termisk afbrydertomat. Det er praktisk at forbinde kasserne til de nederste planer, der tidligere har lavet vinduer eller huller til at blæse radiatoren (dette princip er også praktisk for andre moduler placeret i lignende kasser og kræver køling).

Hvad er den betydelige fordel ved ONS?

I en tidligere artikel har udvikleren allerede bemærket, at alle forbrugere i netværket er 230 V, 50/60 Hz (nominel spænding for et enfaset netværk ifølge den nye GOST, med en tolerance på +/- 10%), med skiftekraftforsyning (med deres egen stabilisering) kræver en særlig tilgang til overspænding beskyttelse. Alle af dem behøver ikke kun beskyttelse mod et forhøjet niveau, men beskyttelse mod en lang række overspændinger og overspænding. Det moderne marked er ekstremt mættet med filtre og volt-automater (spændingsrelæer), der inkluderer beskyttelseselementer mod impulsstøj i mikrosekundområdet. Hvad angår længere impulser og overspændinger, hopper, skal det bemærkes, at disse enheder har en vis udjævning (filtrering) foran maskinens følsomme element (for ikke at irritere ejerne med hyppig betjening). Det vil sige, de passerer en del af impulser. Hvad angår setpoint for drift, bør det ikke være højere end 250 volt. Mange "spændingsrelæer" har en ekstern sætpunktjustering, men dette bør betragtes som en ulempe snarere end en dyd. Det blev introduceret bare for ikke at irritere med hyppige nedlukninger. Men en spænding på mere end 250 volt er meget farlig for ethvert elektronisk udstyr.

Som allerede nævnt i den foregående artikel er det ikke rentabelt for alle producenter at give en stor "sikkerhedsmargin" i spænding for deres produkter. Således er hele massen af ​​passive filtrerings- og relæbeskyttelsesanordninger kun egnede til spændingsstabile og forstyrrende netværk, det vil sige den er designet til sjælden, utilsigtet spænding (under tordenvejr eller netværksulykke). Mange af dem "driver" ejere alligevel til "hvid-varm" til en afgørende erstatning med en stabilisator. Dog har moderne stabilisatorer, selvom de ligner perfekte enheder (inklusive annonceegenskaber, især for en simpel køber), stadig en række betydelige ulemper, der kun kan identificeres ved passende teknisk test i et specielt laboratorium. På Internettet er der meget få artikler om dette emne, og de indeholder kun en kontrol af indholdet og begrænsende stationære tilstande.

Hvad er den vigtigste, grundlæggende forskel mellem den nye tilgang? Det består af følgende:

• en synkronbegrænser (ONS) overvåger hver halve bølge af spænding og "synkroniserer" sin amplitude til et acceptabelt niveau, - baseret på den tilladte effektive spænding på mindre end 250 volt;
• størrelsen på den afskårne del bestemmes kun af grænsespændingen for ballasttransistoren og en passende begrænsning af varmeudviklingen - for et stabilt netværk kan det være ekstremt stort, for eksempel op til 100 volt (så vil ballasten afskære pulser i denne størrelse uden at afbryde belastningen);
• hele spektret af pulser afskæres, kun afhængigt af ballastens frekvensegenskaber og dens kontroller;
• Ulempen ved ballastvarmeafledning er ikke så stor, som det ser ud til, fordi de skiller sig ud pulserhvor driftscyklussen proportionalt reducerer den tildelte effekt, for eksempel i området 245 - 250 volt af udgangsspændingen ved en indgangsspænding på 245 - 275, er den maksimale varmeudvikling ca. seks gange mindre end ved kontinuerlig spænding (driftscyklussen beregnes af sinusvinklerne ved grænsen af ​​sinusbølgesnittet).

Med belastninger på mere end 0,5 kW i et netværk med hyppige spændingsstød, er det nødvendigt at udstyre en synkron begrænser med en ventilator (køler), som det anbefales at blive drevet fra en miniatyrstrømtransformator (baseret på en nedtrappende transformer). Start med en effekt på 1-2 kW, tilrådes det at bruge tandem - “STAB - ONS” - ​​til effektivt at kombinere disse enheds egenskaber. Stabilisatoren giver statisk tilstand og ONS dynamisk og aktivt filtergenerelt med minimering af varmefrigivelse.

Det skal bemærkes, at brugen af ​​moderne autotransformatDet er principielt ikke rationelt for stabilisatorer med lav effekt, da transformeren i sig selv har et betydeligt forbrug. Disse stabilisatorer er designet til en gruppe af forbrugere og til deres samlede effekt tæt på nominel til kontinuerlig drift uden en betydelig reduktion i strømforbruget. Kun i dette tilfælde opnås tilfredsstillendeeffektivitet. Således synes den foreslåede ONS at være en praktisk nødvendig og vellykket tilføjelse til moderne stabilisatorer og deres effektive erstatning for udstyr med lavt strømforbrug, som bliver mere og mere (samtidig med at det opretholder og øger dets omkostninger og værdi for ejeren).

Udvikler tip

Kilden til forøget spænding bør ikke være LATR, men en konventionel nedtrappings-transformer med flere sekundære viklinger og ledninger fra den primære, så når de sekundære viklinger er fase-forbundet med den primære og ved hjælp af visse primære ledninger, kan der opnås en høj spænding op til 270- 275 volt. Denne spænding skal leveres til den elektroniske kontroldel af beskyttelsesanordningen gennem en variabel modstand på 10-20 kOhm. Forbruget af kontrolelektronik er normalt (og bør være) højst 10-15 mA. Og strømdelen skal være tilsluttet direkte til netværket under hensyntagen til fasen. Med dette strømskema kan du mere jævnt og nøjagtigt indstille spændingen og danne et ideelt spring ved at lukke hele den variable modstand eller yderligere.

Det vil være interessant at læse:

• Instruktioner til tilslutning af et spændingsovervågningsrelæ
• Sådan beskytter du ledningsføringer med en spændingsstabilisator?
• Hvorfor fungerer en RCD, og ​​hvad skal jeg gøre i dette tilfælde?