Hvordan forhindre overspenningstap i et hjemmelektrisk nettverk - gjennomgang av ny utvikling

<

Alle som vet kostnadene ved å reparere elektriske apparater til hjemmet, spesielt moderne TV-er og annet sofistikert utstyr, har allerede installert en stabilisator eller spenningsrelé til strømforsyningspanelet (hvis spenningsavbrudd er tilfeldig og kortsiktig). Andre, spesielt ikke klar over sakens pris, bruker rolig dyrt utstyr med fare for store tap ("tilfeldig"). Det mest kritiske i denne forbindelse er situasjonen i landsbyen (landsbyen) kraftnett, der det i tillegg til tordenvær er "fase ubalanser" i den vanlige forsyningstransformatoren, der spenningen i den lettbelastede fasen kan øke til 260-270 volt eller mer.

Hva tilbyr markedet?

I det moderne markedet er det en overflod av stabilisatorer og spenningsreléer (i form av en adapter "plug-socket" eller for et elektrisk panel for hele leiligheten). Moderne ledende selskaper produserer verneutstyr (hovedsakelig panelmodeller), - se på Internett, som imidlertid ikke tillater pålitelig å beskytte elektronisk husholdningsutstyr, har visse funksjonsmessige ulemper (se nedenfor). Disse produktene er mye produsert og lyse annonseres, tror jeg, ganske enkelt basert på en teknisk analfabet forbruker. Etter en gjennomgang av markedstilbud (over flere år) har de fleste produsenter sluttet å utvikle produktene sine på konstruksjons- og strukturelle løsninger som har blitt bekreftet gjennom årene, som er økonomisk fordelaktige og som er ytre attraktive for den generelle forbrukeren. Hvis du ser på problemet med beskyttelse mot bølge fra et teknisk synspunkt, kan det sies at en høykvalitets “socket” (beskyttelsesanordning) ganske enkelt skal levere høykvalitetsspenning, og dette avhenger ikke av det vakre “ansiktet”, men av det “funksjonelle sinnet”.

En titt på industrielle verneutstyr sett fra et teknisk (teknisk) synspunkt

Først av alt bemerker vi at alle enkle varmeenheter ikke er redd for store spenningsavvik fra normen (avviket kan være opp til +/- 40 volt). Derfor er det upraktisk å inkludere dem etter stabilisatoren, unødvendig å laste den inn. Stabilisatoren er hovedsakelig nødvendig for kjøleskapet, hvis spenningen kontinuerlig reduseres til 180-190 volt.

I alle tilfeller bør det løses stabiliseringsproblemer eller annen beskyttelse at:

• Stabilisatorer har den såkalte "tomgangsstrøm" (ingen belastning), som kontinuerlig legges til laststrømmen. Derfor, i mange tilfeller, spesielt når du mater elektronisk utstyr med lite strøm, vil det totale energiforbruket være mye større (stabilisatoren slås som regel ikke av og slås ikke på med belastningen).Alle produsenter angir effektiviteten for den nominelle belastningen.
• De fleste stabilisatorer har ikke overspenningsvern i tilfeller av lyn eller brudd på en null "ledning i strømforsyningsnettet (eller har de enkleste fabrikkinnstillingene). Responstiden for beskyttelsen er som regel mer enn en halv periode med spenning, noe som er for farlig for en spenningsstøt på mer enn 300 V. Det må tas i betraktning at spenningen som styres av stabilisatoren og forårsaker viss svitsjing fortsetter å øke ved inngangen til strømforsyningen til TV-en eller annen forbruker i hele varigheten av beskyttelsesoperasjonen ( load shedding), og disse kastene (impulser) har ofte en bratt front.
• Etter deres operasjonsprinsipp overfører stabilisatorer korte (opptil flere millisekunder) overspenningsimpulser, så kvaliteten på utgangsspenningen bestemmes av ytterligere filtrering, noe som kan være utilstrekkelig for noe elektronisk utstyr.
• Spenningsstabilisering under nedgangen i nettverket er ikke nødvendig for moderne elektroniske forbrukere, de har sin egen stabilisering i denne sonen.
• Spenningsreléene installert i panelet eller på kontakten (som en adapter) har reléinnstillinger for å koble fra lasten når spenningen stiger eller faller over de innstilte verdiene (manuelt justerbar). Det vil si at det er en veldig ubehagelig for forbrukeren og til og med skadelig funksjonell funksjon. For alt, som regel, dyrt utstyr, er det strengt tatt nødvendig å forhindre spenninger over 250 V. Samtidig er det i mange elektriske nettverk, spesielt i sommerhuset, dette overskuddet veldig sannsynlig. Dermed forekommer hyppige avstengninger av TV-en og alle andre forbrukere, noe som raskt plager og fører til en overdrivelse av innstillingene til 260 V og høyere hvis brukeren er teknisk analfabet. Risikoen for skade på utstyret øker kraftig (det er nødvendig å ta hensyn til omfanget av driftsforsinkelsen, som også justeres manuelt og kan vise seg å være farlig stor). For å redusere den psykologiske effekten av hyppige strømbrudd foretok utviklerne en automatisk restaurering av beskyttelsesenheten med en viss (tilpassbar) forsinkelse. Men i mange tilfeller (spesielt for en datamaskin), vil dette ikke tillate å berolige brukerne av teknologi og spesielt fruktene av lang jobbing på datamaskinen.
• De aller fleste beskyttelsesinnretninger i form av splitter eller adaptere, kommersielt tilgjengelige, har generelt ikke beskyttelsen som er angitt på den lyse emballasjen. Oftest har de bare lav effekt varistor, som på en eller annen måte begynner å slukke spenningen (i dets egenskaper, i mikrosekunder) etter omtrent 350 V. Men den samme spenningen blir samtidig påført inngangselementene i strømforsyningen til noe elektronisk utstyr, med stor sannsynlighet for at de blir ødelagt og utbrent!

Situasjonen med hensyn til løsning av overspenningsvernproblemer blir dermed ikke sett på som tilfredsstillende som i butikkhyllene og på nettstedene til ledende produsenter.

Mulig rasjonell løsning på verneproblemer

Min egen erfaring med å utvikle de mest økonomiske og lovende, etter min mening, beskyttelsesinnretninger har ført til følgende løsning (som er vellykket testet i eksperimentelle modeller, patenterbar eller utgjør fagfaglig kunnskap - under relevant avtale med den interesserte produsenten).

For å eliminere ulempene med stabilisatorer og spenningsreléer, anbefales det å implementere et kutt med overdreven spenningsamplitude i området 250-290 volt av inngangsspenningen (det mest sannsynlige overskuddet) og øyeblikkelig avstengning ved en høyere spenning. Dette er mulig ved å introdusere aktiv ballast i strømkretsen med en kraftig Darlington-transistor (eller to enkle). For å øke forbrukerens tillatte kraft er det mulig å installere en miniatyrvifte (12 V) med en enkel strømforsyning for ladere.I dette tilfellet er overgangen på 12/5 volt veldig enkel - ved å bytte en ekstra zenerdiode i ladekretsen. Det vil si at beskyttelsesenheten skaffer seg tilleggsfunksjonen til en lader.

Implementering av ballastkontroll i henhold til prinsippet som er nevnt ovenfor (synkron amplitude-skive, inkludert alle pulser) krever ikke bruk av noen kontrollere. I et nylig nytt arbeid på kretsen var det dessuten mulig å bli kvitt reléet for å slå på amplitudestabiliseringsmodus, og følgelig den elektrolytiske kondensatoren (det er ingen i det hele tatt), takket være utviklingen av den originale DC-tasten på tyristor (med hysterese), som viste seg å være meget vellykket i kretsen som ble brukt beskyttelsesinnretninger (med utgangspunkt i forfatterens erfaring og leting etter analoger, kan det betraktes som en oppfinnelse).

I standby-modus bruker kontrollkortet mindre enn 0,5 W (avhengig av spenning). For øyeblikkelig avskjæring (ca. 1 ms) har forfatteren også utviklet og vellykket testet (over flere år, i forskjellige enheter) utformingen av en stafetttur basert på en termisk bryter av typen VK-1-10, som er mye brukt i nettverksfilter-splittere. På grunn av den synkrone avkoblingen av amplituden på nivået 250 V, opp til 280–290 V av nettspenningen, reduseres imidlertid sannsynligheten for større overspenning, så det blir rasjonelt å bruke en enkel sikring, som ganske enkelt blir brent ut av en kraftig tyristor (med en viss strømbegrensning) i en tilstrekkelig lang periode for denne overspenningspulsen (under hensyntagen til varigheten av halvbølges forfall på nettspenningen). Det må også tas med i betraktningen at strømmen gjennom sikringen (i størrelsesorden 20–40 A) “mater” nettspenningen (på grunn av dens motstand).

Varianter av implementering av det synkrone amplitudebegrensningsskjema

Nedenfor er bilder av kontrolltavlen (den siste utviklingen, et alternativ for testing), samt en video om å teste enheten med øyeblikkelig avskjæring (forrige utvikling, for å lytte til avskjærings-klikk, må du øke volumet) og testvideoen til "DC-tasten" (den første testen av ideen, spenning 24 V). Det siste krever selvfølgelig visse forklaringer, men siden denne enheten er planlagt overført til interesserte produsenter som "kunnskap" (under kontrakten), er det mulig å presentere her bare en høy kvalitet (eksperimentell) I - V karakteristikk for den første svakstrømbryteren (bryteren er allerede testet for spenning opp til 400 V, med hysterese på omtrent 10%).

videoer:

Jeg vil også snakke om en kilde til økt spenning for å sette opp og teste et verneutstyr. I stedet for den velkjente LATR, som har en "grov" trinnkarakteristikk og utilstrekkelig høy spenning, anbefales det å bruke en spesiell enhet basert på to konvensjonelle transformatorer med en sekundær vikling på 30–40 volt. Nedenfor er et diagram brukt av forfatteren (noen endringer er mulig).

Kraften til hovedtransformatoren kan være 50-100 W, og ytterligere 15-30. Samtidig testes verneutstyr for lett belastning, opptil 10-15 W (for eksempel en motstand med en neonindikator, eller en glødelampe for kjøleskap). For å teste forkoblingen for en kraftig belastning er det mulig å drive forkoblingen direkte fra utløpet, og kontrolltavlen gjennom den nevnte spenningsøkningsanordningen (ballasttester for en kraftig belastning er faktisk termiske tester).

De som ønsker å være med på utvikling av industriell design av et nytt beskyttelsesapparat for elektronisk utstyr (utstillingsmodeller) kan kontakte administratoren med forslag.