Inovace v oblasti přepěťové ochrany - zařízení ONS

Přehled vývoje

Model synchronního omezovače napětí je navržen a smontován pouze pro nízkoenergetická zařízení vyžadující automatické obnovení napájení bez velkého zpoždění. ExperimentálníPracuji pryč a hlavní testy jsou právě dokončeny (termální zkoušky probíhají). ONS (viz foto níže) může být zahrnuto do mezery stávajícího elektrického vedení nebo přímo do zásuvky se zátěží připojenou přes zásuvky.

Omezovač napětí je navržen pro výkon až 250 wattů. Sestavuje se na základě standardní distribuceprvní krabice společnosti "Tyco electronics", - 75x75 mm. Je třeba poznamenat, že schéma řízení předřadníku je stejné pro všechny úrovně výkonu, mění se pouze samotný předřadník (klasický) - most, tranzistor a chladič. Neexistuje způsob, jak hovořit o řešeních obvodů, protože zařízení je objektem know-how a očekává seriózní obchodní audit v rámci smluvní práce. Můžeme jen říci, že obvod je analogový a používá prvky pouze rozšířeného použití. ONS je navržen pro pravidelné omezení vstupního napětí až do 255 - 260 V, což je nejpravděpodobnější úroveň a krátkodobá - do 275 V, se zátěžovým proudem do 1A. Pro ochranu před přehřátím je na chladiči upevněn miniaturní termo-automat. Dosáhnou se následujících funkčních vlastností synchronního omezovače:

1. Možnost stacionárního připojení v napájecím obvodu, tj. Zapnutí napájení zátěže pomocí spínacího proudu (pro přepínání napájecích zdrojů) a omezení napětí, nebo vypnutí napájení, pokud je v síti nadměrné přepětí.
2. Okamžitá odezva omezovače v širokém rozsahu impulsních a spasmodických přepětí, záleží pouze na frekvenčních vlastnostech ovládacích prvků a předřadníku (až asi 3 MHz - pro běžné prvky širokého použití).
3. Možnost testování v provozním režimu na maximální omezení napětí (kontrola předřadníku) a odpojení zátěže (pomocí mikro tlačítek).
4. Okamžité uvolnění zátěže, závisí pouze na době odezvy relé (několik ms).
5. Automatické obnovení napájecího obvodu se zpožděním několika sekund za předpokladu, že napětí klesne na přijatelnou úroveň (méně než 250 V).

Je třeba poznamenat, že v souvislosti s vlastnostmi zátěže, jejím účelem, jsou vhodné dvě modifikace ONS - s automatickým obnovením napájení a pouze manuálním obnovením. Zařízení druhé modifikace omezovače je mnohem jednodušší, protože místo relé a souvisejících prvků se používá typický, rozšířený tepelný jistič (jistič), modernizovanývývojářem k zajištění automatického resetu z ochranného obvodu (viz předchozí článek -nové přepěťové ochranné zařízení) Tento stroj udržuje vlastnost ochrany proti přetížení.

V minimální verzi provedení je zátěžový chladič konvekčně chlazen skrz otvory v krabici (chráněné sítí). Pro zajištění vyšší ochrany (odvod tepla) můžete použít další krabici, ve které umístíte chladič s proudovým transformátorem a tepelným jističem.rajče. Je vhodné spojit krabice s dolními rovinami, které již dříve vytvořily okna nebo otvory pro foukání radiátoru (tento princip je vhodný také pro další moduly umístěné v podobných krabicích a vyžadující chlazení).

Jaká je významná výhoda ONS?

V předchozím článku vývojář již poznamenal, že všichni spotřebitelé v síti jsou 230 V, 50/60 Hz (jmenovité napětí jednofázové sítě podle nového GOST, s tolerancí +/- 10%), se spínanými zdroji energie (s vlastní stabilizací) vyžadují zvláštní přístup k přepěťová ochrana. Všichni potřebují nejen ochranu před zvýšenou úrovní, ale také ochranu před širokou škálou přepětí a přepětí. Moderní trh je mimořádně nasycený filtry a volt automaty (napěťová relé), které obsahují ochranné prvky před impulzním šumem v mikrosekundovém rozsahu. Pokud jde o delší impulsy a rázy, skoky, je třeba poznamenat, že tato zařízení mají určité vyhlazování (filtrování) před citlivým prvkem stroje (aby majitelé neobtěžovali častým provozem). To znamená, že předávají určitou část impulsů. Pokud jde o žádanou hodnotu pro provoz, neměla by být vyšší než 250 voltů. Mnoho „napěťových relé“ má externí nastavení požadované hodnoty, ale mělo by to být považováno spíše za nevýhodu než za ctnost. Byl zaveden jen proto, aby se neobtěžoval častými odstávkami. Napětí vyšší než 250 V je však velmi nebezpečné pro jakékoli elektronické zařízení.

Jak již bylo uvedeno v předchozím článku, není výhodné, aby všichni výrobci poskytovali svým výrobkům velkou „rezervu bezpečnosti“ v napětí. Celá hmota pasivních filtračních a reléových ochranných zařízení je tedy vhodná pouze pro napěťově stabilní a rušivé sítě, to znamená, že je určena pro vzácné, náhodné přepětí (během bouřky nebo síťové nehody). Mnoho z nich nicméně „pohání“ majitele k „bílému žáru“, k rozhodující náhradě za stabilizátor. Moderní stabilizátory, i když vypadají jako dokonalá zařízení (včetně reklamních charakteristik, zejména u jednoduchého kupce), však stále mají řadu významných nedostatků, které lze zjistit pouze vhodným technickým testováním ve speciální laboratoři. Na internetu je jen velmi málo článků o tomto tématu a obsahují pouze kontrolu obsahu a omezení stacionárních režimů.

Jaký je hlavní, zásadní rozdíl mezi novým přístupem? Skládá se z následujícího:

• synchronní omezovač (ONS) monitoruje každou půlvlnu napětí a synchronně „omezuje“ svou amplitudu na přijatelnou úroveň na základě výpočtu přípustného účinného napětí menšího než 250 voltů;
• velikost mezní části je určena pouze mezním napětím balastového tranzistoru a vhodným omezením výroby tepla - pro stabilní síť může být extrémně velká, například až 100 voltů (pak předřadník odřízne pulzy této velikosti bez odpojení zátěže);
• celé spektrum pulzů je přerušeno, záleží pouze na frekvenčních vlastnostech předřadníku a jeho ovládacích prvků;
• nevýhoda odvodu tepla se zátěží není tak velká, jak se zdá v důsledku skutečnosti, že vynikají impulsy, jehož pracovní cyklus úměrně snižuje přidělený výkon, například v rozsahu 245 - 250 V výstupního napětí při vstupním napětí 245 - 275, je maximální výroba tepla přibližně šestkrát menší než při trvalém napětí (pracovní cyklus se vypočítává podle úhlu sinusové hranice na hranici sínusového vlnění).

Při zatížení větším než 0,5 kW v síti s častým přepětím napětí je nutné vybavit synchronním omezovačem ventilátor (chladič), který je vhodné napájet z miniaturního proudového transformátoru (na základě transformátoru s klesajícím proudem). Při výkonu 1–2 kW je vhodné použít tandem - „STAB - ONS“ - pro efektivní kombinování vlastností těchto zařízení. Stabilizátor poskytuje statický režim a ONS dynamický a aktivní filtrobecně, s minimalizací uvolňování tepla.

Je třeba poznamenat, že použití moderního autotransformátuPro stabilizátory s nízkým výkonem není v zásadě racionální, protože transformátor sám o sobě má významnou spotřebu. Tyto stabilizátory jsou určeny pro skupinu spotřebitelů a pro jejich celkový výkon blízký jmenovitému výkonu, pro nepřetržitý provoz bez významného snížení spotřeby energie. Pouze v tomto případě je dosaženo uspokojivého výsledkuúčinnost. Navrhovaný ONS se tak jeví jako nezbytně nutný a úspěšný doplněk moderních stabilizátorů a jejich účinné náhrady za nízkoenergetická zařízení, která se stává stále více (při zachování a zvyšování nákladů a hodnoty pro majitele).

Tip pro vývojáře

Zdrojem zvýšeného napětí by neměl být LATR, ale konvenční sestupný transformátor s několika sekundárními vinutími a vodiči z primárního, takže když jsou sekundární vinutí fázově spojena s primárním a pomocí určitých primárních vodičů, může být získáno vysoké napětí, například až 270- 275 voltů. Toto napětí musí být přiváděno do řídicí elektronické části ochranného zařízení prostřednictvím variabilního rezistoru 10-20 kΩ. Spotřeba řídicí elektroniky je obvykle (a měla by) více než 10-15 mA. A část napájení musí být připojena přímo k síti, s přihlédnutím k fázi. S tímto schématem výkonu můžete plynuleji a přesněji nastavit napětí a vytvořit ideální skok uzavřením celého variabilního rezistoru nebo dalšího.

Bude zajímavé si přečíst:

• Pokyny pro připojení relé pro monitorování napětí
• Jak chránit domácí elektroinstalaci pomocí stabilizátoru napětí?
• Proč RCD funguje a co dělat v tomto případě?