Innovaatio ylijännitesuojauksen alalla - ONS-laite

Kehityksen yleiskatsaus

Synkronisen jännitteenrajoittimen malli on suunniteltu ja koottu vain pienitehoisiin laitteisiin, jotka vaativat automaattista virran palautusta ilman paljon viiveitä. kokeellinenOlen töissä ja sen päätestit ovat juuri saatu päätökseen (lämpötestit ovat edessä). ONS (katso kuva alla) voidaan sisällyttää olemassa olevan sähköjohdon rakoon tai suoraan pistorasiaan kuorman ollessa kytkettynä pistorasioiden kautta.

Jännitteenrajoitin on suunniteltu jopa 250 watin teholle. Se kootaan vakiojakauman perusteellayrityksen "Tyco Electronics" ensimmäiset laatikot, - 75x75 mm. On huomattava, että liitäntälaitteen ohjausjärjestelmä on sama kaikilla tehotasoilla, vain itse liitäntälaite (klassinen) muuttuu - silta, transistori ja jäähdytin. Piiriratkaisuista ei tässä voida puhua, koska laite on tietotaidon kohde ja odottaa vakavaa yritystarkastusta sopimustyön puitteissa. Voimme vain sanoa, että piiri on analoginen ja että siinä käytetään vain laajalti käytettyjä elementtejä. ONS on suunniteltu säännölliseen tulojännitteeseen, joka rajoittaa enintään 255 - 260 V: iin, mikä on todennäköisin taso, ja lyhytaikaiseen - jopa 275 V: iin, kuormitusvirralla jopa 1A. Ylikuumenemisen estämiseksi jäähdyttimeen kiinnitetään miniatyyri-lämpöautomaatti. Seuraavat synkronisen rajoittimen toiminnalliset ominaisuudet saavutetaan:

1. Mahdollisuus paikallaan olevaan liitäntään virtapiirissä, toisin sanoen virran kytkeminen kuormaan inrush-virralla (virtalähteiden kytkemiseksi) ja jännitteen rajoittaminen tai virran katkaiseminen verkon liiallisen ylijännitteen aikana.
2. Rajoittajan välitön vaste laajalla impulssi- ​​ja askelmaisella ylijännitteellä, vain säätimien ja liitäntälaitteen taajuusominaisuuksista riippuen (enintään noin 3 MHz - tavallisille laajalle levinneille elementeille).
3. Mahdollisuus testata käyttötilassa maksimijännitteen rajoittamiseksi (painolastin tarkistus) ja kuorman irtoamiseksi (mikropainikkeiden kautta).
4. Välitön kuorman katoaminen, riippuen vain releen vasteajasta (useita ms).
5. Virtapiirin automaattinen palautus useiden sekuntien viiveellä, edellyttäen että jännite laskee hyväksyttävälle tasolle (alle 250 V).

On huomattava, että kuorman ominaisuuksien ja tarkoituksen suhteen ONS-järjestelmän kaksi muutosta on suositeltavaa - automaattinen virran palautus ja vain manuaalinen palautus. Rajoittajan toisen muunnoksen laite on paljon yksinkertaisempi, koska releen ja siihen liittyvien elementtien sijasta käytetään tyypillistä, laajalle levinnyttä termoautomaattia (katkaisijaa), modernisoidaankehittäjä varmistaa automaattisen palautuksen suojapiiristä (katso edellinen artikkeli -uusi ylijännitesuojalaite). Tämä kone ylläpitää ominaisuuksia ylikuormitukselta.

Suunnitelman pienimmässä versiossa liitäntälaitepatteri jäähdytetään konvektiivisesti laatikon reikien läpi (suojattu verkolla). Suuremman suojaustehon (lämmön haihtuminen) aikaansaamiseksi voit käyttää lisälaatikkoa, johon voit sijoittaa jäähdyttimen virtamuuntajan ja lämpökatkaisijan kanssatomaatti. Laatikot on kätevä kytkeä alatasoihin, joille on aikaisemmin tehty ikkunoita tai reikiä jäähdyttimen puhaltamiseksi (tämä periaate on kätevä myös muille moduuleille, jotka on sijoitettu samanlaisiin laatikoihin ja vaativat jäähdytystä).

Mikä on ONS: n merkittävä etu?

Edellisessä artikkelissa kehittäjä on jo todennut, että kaikki verkon kuluttajat ovat 230 V, 50/60 Hz (yksivaiheisen verkon nimellisjännite uuden GOST: n mukaan, toleranssilla +/- 10%), kytkentävirtalähteillä (omalla vakautuksella) vaaditaan erityistä lähestymistapaa ylijännitesuojaus. Kaikki ne eivät tarvitse pelkästään suojaa kohotetulta tasolta, vaan suojaa myös monenlaisilta ylijännite- ja ylijännitesuojauksilta. Nykyaikaiset markkinat ovat erittäin tyydyttyneitä suodattimilla ja volta-automaatteilla (jännitereleillä), jotka sisältävät suojaelementtejä impulssimeluilta mikrosekunnin alueella. Pidempien pulssien ja hyppyjen, hyppyjen kohdalla on huomattava, että näillä laitteilla on tietty tasoitus (suodatus) koneen herkän elementin edessä (jotta omistajat eivät häiritsisi usein toimintaa). Toisin sanoen, ne läpäisevät osan impulsseista. Toiminnan ohjearvon tulee olla korkeintaan 250 volttia. Monilla ”jännitereleillä” on ulkoinen ohjearvon säätö, mutta tätä tulisi pitää pikemminkin haittana kuin hyveenä. Se otettiin käyttöön vain, jotta ei häiritä toistuvia sammutuksia. Mutta yli 250 voltin jännite on erittäin vaarallinen kaikille elektronisille laitteille.

Kuten jo edellisessä artikkelissa mainittiin, kaikkien valmistajien ei ole kannattavaa tarjota tuotteilleen suuri "turvallisuusmarginaali" jännitteessä. Siksi koko passiivisten suodatus- ja relesuojalaitteiden massa soveltuu vain jännitevakaisiin ja häiriöverkkoihin, ts. Se on suunniteltu harvinaiseen, vahingossa tapahtuvaan ylijännitteeseen (ukonilman tai verkkoonnettomuuden aikana). Monet heistä kuitenkin "ajavat" omistajat "kuumaan", määrätietoiseen korvaamiseen stabilisaattorilla. Nykyaikaisilla stabilisaattoreilla, vaikka ne näyttävätkin täydellisiltä laitteilta (mukaan lukien mainontaominaisuudet, etenkin yksinkertaiselle ostajalle), on kuitenkin edelleen joukko merkittäviä haittoja, jotka voidaan tunnistaa vain asianmukaisilla teknisillä testeillä erikoislaboratoriossa. Internetissä on hyvin vähän artikkeleita aiheesta, ja ne sisältävät vain sisällön tarkistuksen ja paikallaan olevien tilan rajoittamisen.

Mikä on tärkein, perustavanlaatuinen ero uuden lähestymistavan välillä? Se koostuu seuraavista:

• synkroninen rajoitin (ONS) tarkkailee kutakin jännitteen puoliaaltoa ja “leikkaa” synkronisesti sen amplitudin hyväksyttävälle tasolle - alle 250 voltin sallitun efektiivisen jännitteen perusteella;
• leikatun osan koon määrää vain liitäntälaitteen transistorin rajajännite ja asianmukainen lämmöntuotannon rajoitus - vakaan verkon tapauksessa se voi olla erittäin suuri, esimerkiksi jopa 100 volttia (silloin liitäntälaite katkaisee tämän suuruiset pulssit irrottamatta kuormaa);
• koko pulssispektri katkaistaan, riippuen vain liitäntälaitteen ja sen säätimien taajuusominaisuuksista;
• painolastin lämmönhajonnan haitta ei ole niin suuri kuin näyttää siltä, ​​että ne erottuvat toisistaan palkokasvit, jonka työsykli vähentää allokoitunutta tehoa suhteellisesti, esimerkiksi lähtöjännitteen alueella 245 - 250 volttia 245 - 275 sisääntulojännitteellä, suurin lämmöntuotto on noin kuusi kertaa vähemmän kuin jatkuvalla jännitteellä (käyttöjakso lasketaan siniaaltoleikkauksen rajalla olevista sinikulmista).

Jos kuormitus on yli 0,5 kW verkossa, jolla on usein jännitepiikkejä, on välttämätöntä varustaa synkroninen rajoitin tuulettimella (jäähdyttimellä), joka on suositeltavaa saada virtalähteeksi pienimuotoisesta virtamuuntajasta (perustuen vaiheittaiseen muuntajaan). Alkaen 1–2 kW: n teholla on suositeltavaa käyttää tandemia “STAB - ONS” näiden laitteiden ominaisuuksien tehokkaaseen yhdistämiseen. Vakaaja tarjoaa staattisen tilan ja ONS-dynaamisen ja aktiivisen suodattimenyleinen, minimoimalla lämmön vapautuminen.

On huomattava, että nykyaikaisen autotransformatin käyttöPienitehoisilla stabilointiaineilla se ei ole periaatteessa järkevä, koska muuntajan itsensä kulutus on huomattavaa. Nämä stabilisaattorit on suunniteltu kuluttajaryhmälle ja niiden kokonaisteholle lähellä nimellisarvoa jatkuvalle toiminnalle ilman, että virrankulutus vähenee merkittävästi. Vain tässä tapauksessa saavutetaan tyydyttäväth tehokkuus. Ehdotettu ONS näyttää siis olevan käytännössä välttämätön ja menestyvä lisä nykyaikaisiin stabilisaattoreihin ja niiden tehokkaaseen korvaamiseen pienitehoisissa laitteissa, jota on tulossa yhä enemmän (samalla kun kustannukset ja arvo omistajalle säilytetään ja kasvatetaan).

Kehittäjän vinkki

Lisääntyneen jännitteen lähteen ei pitäisi olla LATR, vaan tavanomainen askelmuuntaja, joka sisältää useita toissijaisia ​​käämejä ja johtaa ensiöstä, joten kun toisiokäämit on kytketty vaiheeseen ensisijaisesti ja käyttämällä tiettyjä ensiöjohtimia, voidaan saada korkea jännite, esimerkiksi jopa 270- 275 volttia. Tämä jännite on syötettävä suojalaitteen ohjauselektroniikkaosaan 10-20 kOhm muuttuvan vastuksen kautta. Ohjauselektroniikan kulutus on yleensä (ja sen pitäisi olla) korkeintaan 10–15 mA. Ja tehoosa on kytkettävä suoraan verkkoon, vaihe huomioon ottaen. Tämän tehokaavion avulla voit säätää jännitettä sujuvammin ja tarkemmin ja muodostaa ihanteellisen hyppy sulkemalla koko muuttuvavastuksen tai ylimääräisen.

On mielenkiintoista lukea:

• Ohjeet jännitteenvalvontareleen kytkemiseksi
• Kuinka suojata kodin johdotuksia jännitestabilisaattorilla?
• Miksi RCD toimii ja mitä tässä tapauksessa tehdä?