Innovación en el campo de la protección contra sobretensiones - dispositivo ONS
El mercado moderno está extremadamente saturado con varios modelos de dispositivos de protección, en los que se implementan los enfoques clásicos: ya sea la eliminación rápida de la carga durante la sobretensión, con uno u otro retraso (para evitar falsos positivos de la interferencia permisible), o la estabilización por autotransformado clásico
Resumen de desarrollo
El modelo de un limitador de voltaje síncrono está diseñado y ensamblado solo para equipos de baja potencia que requieren recuperación automática de energía sin mucho retraso. Experimental
El limitador de voltaje está diseñado para una potencia de hasta 250 vatios. Se ensambla según la distribución estándar.
- La posibilidad de una conexión estacionaria en el circuito de alimentación, es decir, conectar la alimentación a la carga con una corriente de entrada (para cambiar las fuentes de alimentación) y limitar el voltaje, o desconectar la alimentación cuando hay una sobretensión excesiva en la red.
- La respuesta instantánea del limitador en una amplia gama de sobretensiones de impulso y espasmódicas, dependiendo solo de las propiedades de frecuencia de los controles y el balasto (hasta aproximadamente 3 MHz, para elementos ordinarios de uso generalizado).
- Posibilidad de probar en modo de funcionamiento la limitación de tensión máxima (verificación de balasto) y la desconexión de carga (mediante micro botones).
- Deslazamiento instantáneo de la carga, que depende solo del tiempo de respuesta del relé (varios ms).
- Restauración automática del circuito de alimentación con un retraso de varios segundos, siempre que el voltaje caiga a un nivel aceptable (menos de 250 V).
Cabe señalar que, en relación con las características de la carga, su propósito, se recomiendan dos modificaciones del ONS: con recuperación automática de energía y solo recuperación manual. El dispositivo de la segunda modificación del limitador es mucho más simple, porque en lugar del relé y sus elementos asociados, se usa un termo-automático (interruptor) típico y generalizado, modernizado
En una versión mínima del diseño, el radiador de lastre se enfría por convección, a través de los orificios de la caja (protegido por una malla). Para proporcionar una mayor potencia de protección (disipación de calor), puede usar una caja adicional en la que colocar un enfriador con un transformador de corriente y un interruptor térmico
¿Cuál es la ventaja significativa de ONS?
En un artículo anterior, el desarrollador ya señaló que todos los consumidores en la red son 230 V, 50/60 Hz (el voltaje nominal de una red monofásica de acuerdo con el nuevo GOST, con una tolerancia de +/- 10%), tener fuentes de alimentación conmutadas (con su propia estabilización) requieren un enfoque especial para Protección contra sobretensiones. Todos ellos necesitan no solo protección contra un mayor nivel, sino protección contra una amplia gama de sobretensiones y sobretensiones. El mercado moderno está extremadamente saturado de filtros y autómatas de voltios (relés de voltaje), que incluyen elementos de protección contra el ruido impulsivo en el rango de microsegundos. En cuanto a los pulsos y sobretensiones más largos, los saltos, debe tenerse en cuenta que estos dispositivos tienen un cierto suavizado (filtrado) frente al elemento sensible de la máquina (para no molestar a los propietarios con operaciones frecuentes). Es decir, pasan una parte de los impulsos. En cuanto al punto de ajuste para la operación, no debe ser superior a 250 voltios. Muchos "relés de voltaje" tienen un ajuste externo del punto de ajuste, pero esto debería considerarse un inconveniente más que una virtud. Se introdujo solo para no molestar con paradas frecuentes. Pero, un voltaje de más de 250 voltios es muy peligroso para cualquier equipo electrónico.
Como ya se mencionó en el artículo anterior, no es rentable para todos los fabricantes proporcionar un gran "margen de seguridad" en voltaje para sus productos. Por lo tanto, toda la masa de dispositivos de filtrado pasivo y protección de relé es adecuada solo para redes de perturbación y de voltaje estable, es decir, está diseñada para sobretensiones accidentales raras (durante una tormenta eléctrica o un accidente de red). Sin embargo, muchos de ellos "llevan" a los propietarios a "candente", a un reemplazo decisivo con un estabilizador. Sin embargo, los estabilizadores modernos, aunque parecen dispositivos perfectos (incluidas las características publicitarias, especialmente para un comprador simple), todavía tienen una serie de inconvenientes significativos que solo pueden identificarse mediante pruebas de ingeniería adecuadas en un laboratorio especial. En Internet hay muy pocos artículos sobre este tema, y contienen solo una verificación de los contenidos y limitan los modos estacionarios.
¿Cuál es la diferencia principal y fundamental entre el nuevo enfoque? Consiste en lo siguiente:
- un limitador síncrono (ONS) monitorea cada media onda de voltaje y “corta” sincrónicamente su amplitud a un nivel aceptable, basado en el voltaje efectivo permitido de menos de 250 voltios;
- el tamaño de la parte de corte está determinado solo por el voltaje límite del transistor de lastre y una limitación apropiada de la generación de calor: para una red estable puede ser extremadamente grande, por ejemplo, hasta 100 voltios (entonces el lastre cortará pulsos de esta magnitud sin desconectar la carga);
- se corta todo el espectro de pulsos, dependiendo solo de las propiedades de frecuencia del balasto y sus controles;
- La desventaja de la disipación de calor del lastre no es tan grande como parece debido al hecho de que se destacan impulsos, cuyo ciclo de trabajo reduce proporcionalmente la potencia asignada, por ejemplo, en el rango de 245 - 250 voltios del voltaje de salida a un voltaje de entrada de 245 - 275, la generación máxima de calor es aproximadamente seis veces menor que con voltaje continuo (el ciclo de trabajo se calcula por los ángulos sinusoidales en el límite del corte de onda sinusoidal).
Para cargas de más de 0,5 kW en una red con sobretensiones frecuentes, es necesario equipar un limitador síncrono con un ventilador (enfriador), que es aconsejable que se alimente desde un transformador de corriente en miniatura (basado en un transformador reductor). Comenzando con una potencia de 1–2 kW, es aconsejable usar el tándem - “STAB - ONS” - para combinar de manera efectiva las propiedades de estos dispositivos. El estabilizador proporciona modo estático, y filtro dinámico y activo ONS
Cabe señalar que el uso de autotransformat moderno
Consejo de desarrollador
La fuente de aumento de voltaje no debe ser LATR, sino un transformador reductor convencional con varios devanados secundarios y cables del primario, de modo que cuando los devanados secundarios están conectados en fase con el primario y usan ciertos cables primarios, se puede obtener un alto voltaje, por ejemplo, hasta 270- 275 voltios. Este voltaje debe ser suministrado a la parte electrónica de control del dispositivo de protección a través de una resistencia variable de 10-20 kOhm. El consumo de la electrónica de control es generalmente (y debería ser) no más de 10-15 mA. Y la parte de alimentación debe estar conectada directamente a la red, teniendo en cuenta la fase. Con este esquema de potencia, puede establecer el voltaje de manera más suave y precisa y formar un salto ideal al cerrar la resistencia variable completa o adicional.
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