Hogyan lehet megelőzni a túlfeszültség-veszteségeket otthoni elektromos hálózatban - Új fejlesztési áttekintés

<

Bárki, aki ismeri a háztartási gépek javításának árát, különösen a modern TV-k és más kifinomult berendezések javításakor, már telepített egy stabilizátort vagy feszültség relé a tápegység paneljére (ha a feszültség megszakadása véletlen és rövid távú). Mások, különösen nem tudják az ügy árát, nyugodtan használnak drága berendezéseket, nagy veszteségek kockázatával ("véletlenszerűen"). Ebben a tekintetben a legkritikusabb az ország-falu (falu) villamosenergia-hálózatok helyzete, ahol a zivatarokon kívül a közös tápegység transzformátorának „fázisbeli egyensúlyhiányai” vannak, amelyekben az enyhén terhelt fázis feszültsége 260–270 voltra vagy nagyobbra emelkedhet.

Mit kínál a piac?

A modern piacon rengeteg stabilizátor és feszültségrelé található („dugaszoló aljzat” adapterként vagy az egész lakás elektromos paneléhez). A modern vezető vállalatok védőeszközöket gyártanak (elsősorban panelmodellek), - az interneten olyan megjelenésnek vannak bizonyos funkcionális hátrányai, amelyek nem teszik lehetővé az elektronikus háztartási készülékek megbízható védelmét. Ezeket a termékeket széles körben gyártják és széles körben reklámozzák, szerintem egyszerűen technikailag írástudatlan fogyasztókon alapulnak. A piaci ajánlatok áttekintése alapján (több éven át) a legtöbb gyártó abbahagyta termékeinek fejlesztését az évek során ellenőrzött mérnöki és szerkezeti megoldásokkal, amelyek gazdasági szempontból előnyösek és kívülről vonzóak az általános fogyasztók számára. Ha azonban megnézzük a védelem problémáját túlfeszültség mérnöki szempontból elmondható, hogy egy kiváló minőségű „aljzatnak” (védőkészüléknek) egyszerűen magas minõségû feszültséget kell szolgáltatnia, és ez nem a gyönyörű „arcától”, hanem a „funkcionális elmétõl” függ.

Az ipari védőberendezések áttekintése műszaki (mérnöki) szempontból

Mindenekelőtt meg kell jegyeznünk, hogy az összes egyszerű fűtőberendezés nem fél attól, hogy a feszültség nagy mértékben eltérjen a normától (az eltérés akár +/- 40 volt lehet). Ezért nem praktikus beépíteni őket a stabilizátor után, szükségtelenül megterhelve. A stabilizátorra főleg a hűtőszekrényhez van szükség, ha a feszültséget folyamatosan 180-190 voltra csökkentik.

A stabilizációs kérdések vagy egyéb védelem megoldásakor minden esetben szem előtt kell tartani, hogy:

• A stabilizátorok úgynevezett "áramköri árammal" vannak (terhelés nélkül), amelyet folyamatosan adnak a terhelési áramhoz. Ezért sok esetben, különösen alacsony fogyasztású elektronikus berendezések táplálásakor a teljes energiafogyasztás sokkal nagyobb lesz (a stabilizátor általában nem kapcsol ki, és nem kapcsol be a terheléssel).Minden gyártó feltünteti a névleges terhelés hatékonyságát.
• A legtöbb stabilizátor nem rendelkezik túlfeszültség-védő berendezéssel villámlás vagy nulla "vezeték megszakad az energiaellátó hálózatban (vagy a legegyszerűbb, gyárilag beállított). A védelem válaszideje rendszerint több mint fél feszültségidőszak, ami túl veszélyes 300 V-nál nagyobb feszültség-túlfeszültség esetén. Ne feledje, hogy a stabilizátor által vezérelt feszültség, amely bizonyos kapcsolásokat okoz, a tv-készülék vagy más fogyasztó tápfeszültségének bemenetekor a védelmi művelet teljes időtartama alatt növekszik ( terheléscsökkenés), és ezeknek a dobásoknak (impulzusoknak) gyakran meredek frontja van.
• Működési elvük szerint a stabilizátorok rövid (több milliszekundumig) túlfeszültség-impulzusokat továbbítanak, így a kimeneti feszültség minőségét további szűrés határozza meg, amely egyes elektronikai berendezéseknél nem elegendő.
• A modern elektronikai fogyasztók számára nem szükséges a feszültség stabilizálása a hálózat csökkenése során, ebben a zónában saját stabilizálásuk van.
• A panellel vagy az aljzaton (mint egy adapternél) felszerelt feszültségrelék relé-beállításokkal rendelkeznek a terhelés leválasztására, amikor a feszültség a beállított értékek fölé emelkedik vagy leesik (kézzel állítható). Vagyis nagyon kellemetlen, sőt káros funkcionális tulajdonsága van a fogyasztó számára. Általános szabály, hogy általában drága berendezések, és szigorúan el kell kerülni a 250 V feletti feszültségeket. Ugyanakkor sok elektromos hálózatban, különösen a nyaralóban, ez a túllépés nagyon valószínű. Így a TV és az összes többi felhasználó gyakran leáll, és ez gyorsan zavarja, és a beállítások túlértékelését eredményezi 260 V-ra vagy magasabbra, ha a felhasználó műszaki írástudatlan. A berendezés károsodásának kockázata hirtelen növekszik (figyelembe kell venni a működési késleltetés nagyságát, amelyet szintén kézzel állítanak be, és veszélyesnek bizonyulhatnak). A gyakori leállás pszichológiai hatásainak csökkentése érdekében a fejlesztők automatikusan helyreállították a védőberendezést némi (testreszabható) késéssel. De sok esetben (különösen számítógép esetén) ez nem teszi lehetővé a technológia használóinak nyugodását, különös tekintettel a hosszú számítógépes munka eredményére.
• A kereskedelemben kapható védőeszközök osztók vagy adapterek formájában általában nem rendelkeznek a fényes csomagoláson feltüntetett védelemmel. Leggyakrabban csak alacsony fogyasztásúak varisztor, amely körülbelül 350 V után elkezdi valamelyik feszültség megszűnését (jellemzőiben, mikrosekundumokban). Ugyanez a feszültség ugyanakkor alkalmazandó bármilyen elektronikus berendezés tápegységének bemeneti elemeire, nagy a valószínűsége annak, hogy meghibásodnak és kiégnek!

Így a túlfeszültség-védelmi problémák megoldásával kapcsolatos helyzetet nem tekintik kielégítőnek, mint a boltok polcaiin és a vezető gyártók webhelyein.

A védelmi problémák lehetséges racionális megoldása

A leggazdaságosabb és véleményem szerint védõberendezések kifejlesztésében szerzett tapasztalataim a következõ megoldáshoz vezettek (amelyet kísérleti modellekben sikeresen teszteltek, szabadalmaztathatóak, vagy a know-how tárgyát képezik - az érdekelt gyártóval kötött vonatkozó megállapodás alapján).

A stabilizátorok és a feszültség-relék hátrányainak kiküszöbölése érdekében tanácsos a túlzott feszültség amplitúdót csökkenteni a bemeneti feszültség 250–290 voltos tartományában (a legvalószínűbb többlet) és a pillanatnyi lekapcsolást magasabb feszültségnél. Ez akkor lehetséges, ha aktív előtéttel vezetünk be az áramkörbe egy erőteljes Darlington tranzisztorral (vagy két egyszerűvel). A fogyasztók megengedett teljesítményének növelése érdekében beépíthető egy miniatűr ventilátor (12 V) egy egyszerű töltővel a töltőkhöz.Ebben az esetben a 12/5 voltos átmenet nagyon egyszerű - egy kiegészítő zener-dióda váltásával a töltőáramkörben. Vagyis a védőberendezés megkapja a töltő kiegészítő funkcióját.

A ballaszt vezérlésnek a fent említett elv szerint történő végrehajtása (szinkron amplitúdószeletek, az összes impulzust is beleértve) nem igényel semmilyen vezérlőt. Ezenkívül az áramkörön egy nemrégiben elvégzett új munka során megszabadultak az amplitúdó stabilizációs mód bekapcsolására szolgáló relétől és ennek megfelelően az elektrolitkondenzátort (egyáltalán nincs), köszönhetően az eredeti DC kulcsnak a tirisztoron történő kifejlesztéséből (hiszterézissel), amely nagyon sikeresnek bizonyult a használt áramkörben. védőeszközök (a szerző tapasztalatai és az analógok keresése alapján találmánynak tekinthetők).

Készenléti állapotban a vezérlőpanel kevesebb, mint 0,5 W (a feszültségtől függően) fogyaszt. Az azonnali leválasztáshoz (kb. 1 ms) a szerző kifejlesztette és sikeresen tesztelte (több év alatt, különféle eszközökben) egy VK-1-10 típusú hőmegszakítón alapuló relékioldás tervezését, amelyet széles körben használnak a hálózati szűrő-elválasztókban. Az amplitúdó szinkron kikapcsolása miatt a 250 V-os, a hálózati feszültség 280–290 V-ig terjedő szintjén azonban a nagyobb túlfeszültség valószínűsége jelentősen csökken, ezért ésszerűvé válik egy egyszerű biztosíték használata, amelyet egy erőteljes tirisztor egyszerűen kiéget (bizonyos áramáram korlátozással) elég hosszú ideig. erre a túlfeszültség-impulzusra (figyelembe véve a hálózati feszültség félhullámának csökkenésének időtartamát). Azt is figyelembe kell venni, hogy a biztosítékon áthaladó áram (20–40 A nagyságrendű) „táplálja” a hálózati feszültséget (ellenállásának köszönhetően).

A szinkron amplitúdókorlátozási séma megvalósításának változatai

Az alábbiakban található képek a vezérlőpultról (a legújabb fejlesztés, a tesztelés lehetősége), valamint egy videó az eszköz azonnali kikapcsolásáról (előző fejlesztés, a levágási kattintás meghallgatásához meg kell növelni a hangerőt) és a „DC kulcs” tesztvideója (az ötlet első tesztje), feszültség 24 V). Ez utóbbi természetesen bizonyos magyarázatokat igényel, de mivel ezt az eszközt a tervek szerint know-how-ként (a szerződés alapján) átadják az érdekelt gyártóknak, itt csak az első kis energiaigényű kapcsolónak kiváló minőségű (kísérleti) I – V jellemzője mutatható be (a kapcsoló feszültségét már tesztelték) 400 V-ig, kb. 10% hiszterézissel).

videók:

Szeretnék beszélni a megnövekedett feszültség forrásairól a védőeszközök felállításához és teszteléséhez. A közismert LATR helyett, amelynek „durva” lépcsőkarakterisztikája és elégtelen feszültsége van, tanácsos egy speciális eszközt használni, amely két hagyományos transzformátoron alapul, 30–40 V szekunder tekercseléssel. Az alábbiakban egy rajzot használunk, amelyet a szerző használ (bizonyos változtatások lehetséges).

A fő transzformátor teljesítménye 50-100 W, további 15-30 lehet. Ugyanakkor a védőberendezéseket kipróbálják a 10–10 W teljesítményig terjedő fényterhelés szempontjából is (például neonjelzővel ellátott ellenállás vagy hűtőszekrény izzólámpája). Az előtét erőteljes terhelésének tesztelése érdekében az előtét közvetlenül a kimenetről és a vezérlőpultról áramoltatható a fent említett feszültségnövelő eszközön keresztül (egy erős terhelés előtti ballasztteszt valójában hőteszt).

Azok, akik csatlakozni kívánnak egy új elektronikus berendezés (kiállítási modellek) ipari tervezésének fejlesztéséhez, javaslatokkal léphetnek kapcsolatba a rendszergazdával.