Inovácia v oblasti prepäťovej ochrany - zariadenie ONS

Prehľad vývoja

Model synchrónneho obmedzovača napätia je navrhnutý a zostavený len pre nízkoenergetické zariadenia vyžadujúce automatické obnovenie energie bez veľkého oneskorenia. experimentálnePracujem mimo a hlavné testy sa práve dokončili (tepelné testy sú už v štádiu prípravy). ONS (pozri fotografiu nižšie) môže byť zahrnutá do medzery existujúceho elektrického vedenia alebo priamo do zásuvky so záťažou pripojenou cez zásuvky.

Obmedzovač napätia je navrhnutý pre výkon až 250 wattov. Zostavuje sa na základe štandardnej distribúcieprvé boxy spoločnosti "Tyco electronics", - 75x75 mm. Je potrebné poznamenať, že schéma regulácie predradníka je rovnaká pre všetky úrovne výkonu, iba zmeny samotného predradníka (klasické) - most, tranzistor a chladič. Neexistuje žiadny spôsob, ako hovoriť o obvodových riešeniach, pretože zariadenie je objekt know-how a očakáva seriózny obchodný audit v rámci zmluvnej práce. Môžeme len povedať, že obvod je analógový a používa prvky len rozšíreného použitia. ONS je určený na pravidelné obmedzenie vstupného napätia až do 255 - 260 V, čo je najpravdepodobnejšia a krátkodobá úroveň - do 275 V, so zaťažovacím prúdom do 1A. Na ochranu pred prehriatím je na chladiči pripevnený miniatúrny termostat. Dosiahnu sa nasledujúce funkčné vlastnosti synchronného obmedzovača:

1. Možnosť stacionárneho pripojenia v napájacom obvode, to znamená zapnutie napájania záťažou so zapínacím prúdom (na prepínanie napájacích zdrojov) a obmedzenie napätia alebo vypnutie napájania, ak je v sieti nadmerné prepätie.
2. Okamžitá odozva obmedzovača v širokom rozsahu impulzných a stupňovitých prepätí, záleží iba na frekvenčných vlastnostiach ovládacích prvkov a predradníka (až do približne 3 MHz - pre bežné prvky rozšíreného použitia).
3. Schopnosť testovať v prevádzkovom režime na obmedzenie maximálneho napätia (kontrola predradníka) a uvoľnenie záťaže (pomocou mikro tlačidiel).
4. Okamžité uvoľnenie záťaže, záleží iba na dobe odozvy relé (niekoľko ms).
5. Automatické obnovenie výkonového obvodu so oneskorením niekoľkých sekúnd za predpokladu, že napätie klesne na prijateľnú úroveň (menej ako 250 V).

Je potrebné poznamenať, že z dôvodu charakteristík záťaže, jej účelu, sú vhodné dve úpravy ONS - s automatickým obnovením energie a iba manuálnym obnovením. Zariadenie druhej modifikácie obmedzovača je omnoho jednoduchšie, pretože namiesto relé a súvisiacich prvkov sa používa typický, rozšírený tepelný istič (istič), modernizovanýod vývojára, aby sa zabezpečil automatický reset z ochranného obvodu (pozri predchádzajúci článok -nové zariadenie na ochranu proti prepätiu). Tento stroj si zachováva ochranu proti preťaženiu.

V minimálnom prevedení je predradník chladený konvekčne cez otvory v krabici (chránené sieťkou). Na zabezpečenie väčšej ochrany (odvod tepla) môžete použiť ďalší box, v ktorom umiestnite chladič s prúdovým transformátorom a tepelným ističom.paradajka. Je vhodné spojiť škatule s dolnými rovinami, ktoré majú predtým vyrobené okná alebo otvory na vyfukovanie radiátora (tento princíp je vhodný aj pre iné moduly umiestnené v podobných boxoch a vyžadujúce chladenie).

Aká je významná výhoda ONS?

V predchádzajúcom článku vývojár už poznamenal, že všetci spotrebitelia v sieti sú 230 V, 50/60 Hz (menovité napätie jednofázovej siete podľa nového GOST, s toleranciou +/- 10%), s prepínaním napájacích zdrojov (s vlastnou stabilizáciou) je potrebný osobitný prístup k prepäťová ochrana. Všetky nepotrebujú len ochranu pred zvýšenou úrovňou, ale aj ochranu pred širokou škálou prepätia a prepätia. Moderný trh je mimoriadne nasýtený filtrami a voltomatami (napäťové relé), ktoré zahŕňajú ochranné prvky pred impulzným šumom v mikrosekundovom rozsahu. Čo sa týka dlhších impulzov a rázov, skokov, treba poznamenať, že tieto zariadenia majú určité citlivé vyhladenie (filtrovanie) pred citlivým prvkom stroja (aby nedošlo k obťažovaniu majiteľov častou prevádzkou). To znamená, že odovzdávajú určitú časť impulzov. Pokiaľ ide o požadovanú hodnotu pre prevádzku, nemala by byť vyššia ako 250 voltov. Mnoho „napäťových relé“ má externé nastavenie požadovanej hodnoty, ale malo by sa to považovať skôr za nevýhodu ako za cnosť. Bola zavedená len preto, aby sa obťažovala častými odstávkami. Avšak napätie viac ako 250 voltov je veľmi nebezpečné pre akékoľvek elektronické zariadenie.

Ako sa uvádza v predchádzajúcom článku, nie je výhodné, aby všetci výrobcovia zabezpečili pre svoje výrobky veľkú „bezpečnostnú rezervu“ v napätí. Celá hmota pasívnych filtrovacích a reléových ochranných zariadení je teda vhodná iba pre siete so stálym napätím a pre poruchy, to znamená, že je určená pre zriedkavé, náhodné prepätie (počas búrky alebo sieťovej nehody). Mnohí z nich napriek tomu „privádzajú“ majiteľov k „bielej horúčave“, k rozhodujúcej výmene stabilizátora. Avšak moderné stabilizátory, aj keď vyzerajú ako dokonalé zariadenia (vrátane reklamných charakteristík, najmä pre jednoduchého kupujúceho), majú stále niekoľko významných nedostatkov, ktoré možno zistiť iba vhodným inžinierskym testom v špeciálnom laboratóriu. Na internete existuje iba veľmi málo článkov o tejto téme, ktoré obsahujú iba kontrolu obsahu a obmedzenie stacionárnych režimov.

Aký je hlavný, zásadný rozdiel medzi novým prístupom? Pozostáva z:

• synchrónny obmedzovač (ONS) monitoruje každú polovicu napätia a synchrónne „obmedzuje“ svoju amplitúdu na prijateľnú úroveň, - na základe povoleného účinného napätia menšieho ako 250 voltov;
• veľkosť odpojovacej časti je určená iba hraničným napätím predradníka so záťažou a vhodným obmedzením výroby tepla - pre stabilnú sieť môže byť mimoriadne veľká, napríklad až do 100 voltov (potom záťaž oddeľuje impulzy tejto veľkosti bez odpojenia záťaže);
• celé spektrum impulzov je odrezané v závislosti iba od frekvenčných vlastností predradníka a jeho ovládacích prvkov;
• nevýhoda odvádzania tepla zo štrku nie je tak veľká, ako sa zdá v dôsledku toho, že vynikajú impulzy, ktorého pracovný cyklus úmerne znižuje pridelený výkon, napríklad v rozsahu 245 - 250 voltov výstupného napätia pri vstupnom napätí 245 - 275, je maximálna výroba tepla približne šesťkrát menšia ako pri nepretržitom napätí (pracovný cyklus sa vypočíta podľa uhlov sínusovej vlny na hranici sínusovej vlny).

Pri záťažiach nad 0,5 kW v sieti s častými prepätiami napätia je potrebné vybaviť synchrónny obmedzovač ventilátorom (chladič), ktorý sa odporúča napájať z miniatúrneho transformátora prúdu (na základe transformátora typu down-down). Pri výkone 1–2 kW sa odporúča použiť tandem - „STAB - ONS“ - na účinnú kombináciu vlastností týchto zariadení. Stabilizátor poskytuje statický režim a ONS dynamický a aktívny filtervšeobecne, s minimalizáciou uvoľňovania tepla.

Je potrebné poznamenať, že použitie moderných autotransformátovV zásade to nie je racionálne pre stabilizátory s nízkym výkonom, pretože samotný transformátor má významnú spotrebu. Tieto stabilizátory sú určené pre skupinu spotrebiteľov a ich celkový výkon blízky menovitej hodnote, pre nepretržitú prevádzku bez výrazného zníženia spotreby energie. Iba v tomto prípade je uspokojivý výsledokefektívnosť. Navrhovaný ONS sa teda javí ako nevyhnutný a úspešný doplnok k moderným stabilizátorom a ich účinnej výmene za nízkoenergetické zariadenie, ktoré sa stáva stále viac (pri zachovaní a zvyšovaní jeho nákladov a hodnoty pre majiteľa).

Tip pre vývojárov

Zdrojom zvýšeného napätia by nemal byť LATR, ale konvenčný zostupný transformátor s niekoľkými sekundárnymi vinutiami a elektródami z primárneho zdroja, takže keď sú sekundárne vinutia fázovo spojené s primárnym a pomocou určitých primárnych elektród, je možné získať vysoké napätie, napríklad až 270- 275 voltov. Toto napätie musí byť privádzané do regulačnej elektronickej časti ochranného zariadenia cez variabilný odpor 10-20 kOhm. Spotreba riadiacej elektroniky je zvyčajne (a mala by byť) vyššia ako 10-15 mA. A časť napájania musí byť pripojená priamo k sieti, berúc do úvahy fázu. S touto schémou výkonu môžete plynulejšie a presnejšie nastaviť napätie a vytvoriť ideálny skok zatvorením celého premenného odporu alebo ďalšieho.

Bude zaujímavé čítať:

• Pokyny na pripojenie relé na monitorovanie napätia
• Ako chrániť domáce elektroinštalácie pomocou stabilizátora napätia?
• Prečo RCD funguje a čo robiť v tomto prípade?