Inovacija u području zaštite od prenapona - ONS uređaj

Pregled razvoja

Model sinkronog ograničenja napona dizajniran je i sastavljen samo za opremu male snage koja zahtijeva automatsko oporavak napajanja bez većeg odgađanja. eksperimentalanRadim i glavni testovi su tek završeni (toplinski testovi su pred nama). ONS (vidi fotografiju dolje) može se uključiti u jaz postojećeg dalekovoda ili izravno u utičnicu s opterećenjem povezanim preko utičnica.

Ograničivač napona dizajniran je za snagu do 250 vata. Sastavlja se na temelju standardne distribucijeprve kutije tvrtke "Tyco electronics", - 75x75 mm. Treba napomenuti da je shema kontrole balasta jednaka za sve razine snage, mijenja se samo (balastni) balast - most, tranzistor i radijator hlađenja. Ovdje se ne može razgovarati o rješenjima krugova, jer je uređaj objekt know-how i očekuje ozbiljnu poslovnu reviziju u okviru ugovora o radu. Možemo samo reći da je sklop analogan i koristi elemente samo široke uporabe. ONS dizajniran je za redovito ograničavanje ulaznog napona do 255 - 260 V, što je najvjerojatnija razina, a kratkotrajno - do 275 V, sa strujom opterećenja do 1A. Da bi se zaštitio od pregrijavanja, na radijator je fiksiran minijaturni termo-automat. Postignuta su sljedeća funkcionalna svojstva sinkronog graničnika:

1. Mogućnost stacionarnog povezivanja u strujnom krugu, to jest uključivanja snage na opterećenje pritiskom struje (za prebacivanje napajanja) i ograničenje napona, ili isključivanja napajanja kada postoji prekomjerna prenapona u mreži.
2. Trenutačni odziv graničnika u širokom rasponu impulsa i spazmodijskih prenapona, ovisno samo o frekvencijskim svojstvima regulatora i balasta (do oko 3 MHz - za obične elemente široke uporabe).
3. Mogućnost ispitivanja u režimu rada za ograničenje maksimalnog napona (provjera balasta) i odvajanje opterećenja (putem mikro tipki).
4. Trenutno oslobađanje opterećenja, ovisi samo o vremenu reakcije (nekoliko ms).
5. Automatska obnova strujnog kruga s odgodom od nekoliko sekundi, pod uvjetom da napon padne na prihvatljivu razinu (manju od 250 V).

Treba napomenuti da su u vezi sa značajkama opterećenja, njegovom namjenom preporučljive dvije modifikacije ONS - s automatskim oporavkom snage i samo ručnim oporavkom. Uređaj druge izmjene graničnika je mnogo jednostavniji, jer se umjesto releja i pripadajućih elemenata koristi tipična, široko rasprostranjena termička sklopka (moderna sklopka), moderniziranaod strane proizvođača za osiguravanje automatskog resetiranja iz zaštitnog kruga (vidi prethodni članak -novi uređaj za zaštitu od prenapona). Ovaj stroj održava svojstvo zaštite od preopterećenja.

U minimalnoj verziji dizajna, balastni radijator hladi se konvektivno, kroz rupe u kutiji (zaštićen mrežom). Da biste osigurali veću zaštitnu snagu (rasipanje topline), možete koristiti dodatni okvir u koji ćete staviti hladnjak s transformatorom struje i termički prekidačrajčica. Prikladno je spojiti kutije na donje ravnine, prethodno napravivši prozore ili rupe za puhanje radijatora (ovo načelo je prikladno i za ostale module smještene u slične kutije i zahtijevaju hlađenje).

Koja je značajna prednost ONS-a?

U prethodnom članku programer je već napomenuo da svi potrošači u mreži imaju 230 V, 50/60 Hz (nazivni napon jednofazne mreže prema novom GOST-u, s tolerancijom od +/- 10%), koji imaju prekidačke napajanje (sa vlastitom stabilizacijom) zahtijevaju poseban pristup zaštita od prenapona Svi oni ne trebaju samo zaštitu protiv povećane razine, već zaštitu protiv širokog spektra prenaponskih i prenaponskih udara. Suvremeno je tržište izrazito zasićeno filtrima i volt-automati (naponski releji), koji uključuju elemente zaštite od impulsne buke u mikrosekundi. Što se tiče duljih impulsa i skokova, skokova, valja imati na umu da ti uređaji imaju određeno izglađivanje (filtriranje) ispred osjetljivog elementa stroja (kako ne bi nervirali vlasnike čestim radom). Odnosno, oni prolaze neki dio impulsa. Što se tiče zadane vrijednosti za rad, ona ne smije biti veća od 250 volti. Mnogi "naponski releji" imaju vanjsko podešavanje zadane vrijednosti, ali to treba smatrati nedostatkom, a ne vrlinom. Uveden je samo kako se ne bi nervirali čestim gašenjima. Ali, napon veći od 250 volti je vrlo opasan za svaku elektroničku opremu.

Kao što je već spomenuto u prethodnom članku, svim proizvođačima nije isplativo osigurati veliku „maržu sigurnosti“ u naponu za svoje proizvode. Stoga je cjelokupna masa uređaja za zaštitu od pasivnog filtriranja i releja pogodna samo za mreže otporne na napon i smetnje, odnosno dizajnirana je za rijetke, slučajne prenapone (za vrijeme nevremena ili mrežne nesreće). Mnogi od njih ipak "pokreću" vlasnike na "bijelo-vruće", do odlučne zamjene stabilizatorom. Međutim, moderni stabilizatori, iako izgledaju kao savršeni uređaji (uključujući reklamne karakteristike, posebno za jednostavnog kupca), još uvijek imaju niz značajnih nedostataka koje je moguće utvrditi samo odgovarajućim inženjerskim ispitivanjima u posebnom laboratoriju. Na Internetu je vrlo malo članaka o ovoj temi, a oni sadrže samo provjeru sadržaja i ograničavanje stacionarnih načina.

Koja je glavna, temeljna razlika između novog pristupa? Sastoji se od sljedećeg:

• sinkronski graničnik (ONS) nadgleda svaki pol-val napona i sinkrono "reže" njegovu amplitudu na prihvatljivu razinu, - temeljeno na dozvoljenom efektivnom naponu manjem od 250 volti;
• veličina odsječenog dijela određuje se samo graničnim naponom balastnog tranzistora i prikladnim ograničenjem stvaranja topline - za stabilnu mrežu može biti izuzetno velika, na primjer, do 100 volti (tada će balast odsjeći impulse ove veličine bez isključivanja opterećenja);
• isključen je cijeli spektar impulsa, ovisno samo o frekvencijskim svojstvima balasta i njegovim kontrolama;
• nedostatak rasipanja balastne topline nije toliko velik kao što se čini zbog činjenice da se ističu impulsičiji radni ciklus proporcionalno smanjuje dodijeljenu snagu, na primjer, u rasponu od 245 do 250 volti izlaznog napona pri ulaznom naponu od 245 do 275, maksimalna proizvodnja topline je približno šest puta manja nego kod kontinuiranog napona (radni ciklus izračunava se sinusnim kutovima na granici presjeka sinusnog vala).

S opterećenjima većim od 0,5 kW u mreži s čestim naponskim naponima, potrebno je opremiti sinkronski graničnik s ventilatorom (hladnjakom), koji je preporučljivo napajati iz minijaturnog transformatora struje (na temelju padajućeg transformatora). Počevši od snage 1-2 kW, preporučljivo je koristiti tandem - "STAB - ONS" - za učinkovito kombiniranje svojstava ovih uređaja. Stabilizator pruža statički način rada, a ONS dinamički i aktivni filteropćenito, s minimiziranjem oslobađanja topline.

Treba napomenuti da je upotreba modernog autotransformataU principu nije racionalno za stabilizatore male snage, jer sam transformator ima veliku potrošnju. Ovi stabilizatori dizajnirani su za skupinu potrošača i za njihovu ukupnu snagu koja je blizu nazivne, za kontinuirani rad bez značajnog smanjenja potrošnje energije. Samo u ovom slučaju postiže se zadovoljavajućeučinkovitost. Stoga se čini da je predloženi ONS praktički potreban i uspješan dodatak modernim stabilizatorima i njihovoj učinkovitoj zamjeni za opremu male snage, koje postaje sve više (uz zadržavanje i povećanje troškova i vrijednosti za vlasnika).

Savjet za programere

Izvor povećanog napona ne bi trebao biti LATR, već konvencionalni silazni transformator s nekoliko sekundarnih namota i vodi iz primarnog, tako da kada su sekundarni namoti fazno povezani s primarnim i koriste određene primarne odvode, može se dobiti visoki napon, na primjer, do 270- 275 volti. Taj se napon mora napajati u upravljački elektronički dio zaštitnog uređaja kroz otpornik promjera 10-20 kOhm. Potrošnja upravljačke elektronike obično (i treba biti) ne veća od 10-15 mA. I dio napajanja mora biti povezan izravno na mrežu, uzimajući u obzir fazu. Pomoću ove sheme napajanja možete jednostavnije i preciznije postaviti napon i stvoriti idealan skok zatvaranjem cijelog varijabilnog otpornika ili dodatnog.

Bit će zanimljivo pročitati:

• Upute za spajanje releja za nadgledanje napona
• Kako zaštititi ožičenje kuće stabilizatorom napona?
• Zašto RCD radi i što učiniti u ovom slučaju?