Cara Mencegah Kerosakan Kejutan dalam Rangkaian Elektrik Rumah Tangga - Kajian Pembangunan Baru

<

Sesiapa yang mengetahui harga membaiki peralatan rumah, terutamanya TV moden dan peralatan canggih lain, sudah memasang penstabil atau geganti voltan ke panel bekalan kuasa (sekiranya kegagalan voltan tidak sengaja dan jangka pendek). Yang lain, terutama yang tidak mengetahui harga kes, menggunakan peralatan mahal dengan tenang dengan risiko kerugian besar ("secara rawak"). Yang paling kritikal dalam hal ini adalah keadaan di grid kuasa desa-desa (desa), di mana, selain ribut petir, terdapat "ketidakseimbangan fasa" dari pengubah bekalan biasa, di mana voltan pada fasa yang dimuat ringan dapat meningkat menjadi 260-270 volt atau lebih.

Apa yang ditawarkan oleh pasaran?

Di pasar moden terdapat banyak penstabil dan relai voltan (dalam bentuk penyesuai "plug-socket" atau untuk panel elektrik untuk seluruh apartmen). Syarikat terkemuka moden menghasilkan alat pelindung (terutamanya model panel), - melihat di Internet, yang tidak membenarkan, bagaimanapun, untuk melindungi peralatan rumah tangga elektronik dengan pasti, mempunyai kelemahan fungsi tertentu (lihat di bawah). Produk ini dihasilkan secara meluas dan diiklankan dengan terang, menurut saya, hanya berdasarkan pengguna yang buta huruf. Dilihat dari tinjauan tawaran pasaran (selama beberapa tahun), kebanyakan Pengilang berhenti mengembangkan produk mereka berdasarkan penyelesaian kejuruteraan dan struktur yang telah disahkan selama bertahun-tahun, yang menguntungkan secara ekonomi dan menarik secara luaran bagi pengguna umum. Walau bagaimanapun, jika anda melihat masalah perlindungan terhadap lonjakan dari sudut pandang kejuruteraan, dapat dikatakan bahawa "soket" berkualiti tinggi (alat perlindungan) semestinya membekalkan voltan berkualiti tinggi, dan ini tidak bergantung pada "wajah" yang indah, tetapi pada "fikiran fungsinya".

Melihat peranti perlindungan industri dari sudut teknikal (kejuruteraan)

Pertama sekali, kita perhatikan bahawa semua peranti pemanasan sederhana tidak takut penyimpangan voltan yang besar dari norma (penyimpangan boleh mencapai +/- 40 Volt). Oleh itu, tidak praktikal memasukkannya selepas penstabil, memuatkannya secara tidak perlu. Penstabil diperlukan terutamanya untuk peti sejuk, jika voltan terus dikurangkan menjadi 180-190 volt.

Dalam semua kes, menyelesaikan masalah penstabilan atau perlindungan lain harus diingat bahawa:

• Penstabil mempunyai apa yang disebut "arus litar terbuka" (tanpa beban), yang terus ditambah ke arus beban. Oleh itu, dalam banyak kes, terutamanya ketika memberi makan peralatan elektronik berkuasa rendah, jumlah penggunaan tenaga akan jauh lebih tinggi (penstabil, sebagai peraturan, tidak mematikan dan tidak menyala dengan beban).Semua pengeluar menunjukkan kecekapan untuk beban undian.
• Sebilangan besar penstabil tidak mempunyai alat perlindungan lonjakan sekiranya berlaku kilat atau putus wayar sifar "dalam rangkaian bekalan kuasa (atau mempunyai set kilang yang paling mudah). Masa tindak balas perlindungan, sebagai peraturan, lebih daripada setengah jangka masa voltan, yang terlalu berbahaya untuk lonjakan voltan lebih dari 300 V. Perlu diingat bahawa voltan yang dikendalikan oleh penstabil dan menyebabkan peralihan tertentu terus meningkat pada input bekalan kuasa TV atau pengguna lain selama keseluruhan operasi perlindungan ( pembebanan beban), dan lontaran ini (impuls) sering mempunyai bahagian depan yang curam.
• Berdasarkan prinsip pengoperasiannya, penstabil mengirimkan denyutan voltan pendek (hingga beberapa milisaat), jadi kualiti voltan keluaran ditentukan oleh penapisan tambahan, yang mungkin tidak mencukupi untuk beberapa peralatan elektronik.
• Penstabilan voltan semasa penurunan dalam rangkaian tidak diperlukan untuk pengguna elektronik moden, mereka mempunyai penstabilan sendiri di zon ini.
• Relay voltan yang dipasang di panel atau di soket (seperti penyesuai) mempunyai tetapan relay untuk memutuskan beban ketika voltan naik atau turun di atas nilai yang ditetapkan (boleh disesuaikan secara manual). Maksudnya, terdapat ciri fungsi yang sangat tidak menyenangkan dan bahkan berbahaya bagi pengguna. Untuk semua, sebagai peraturan, peralatan yang mahal, sangat mustahak untuk mengelakkan voltan melebihi 250 V. Pada masa yang sama, di banyak rangkaian elektrik, terutama di pondok musim panas, kelebihan ini sangat mungkin. Oleh itu, sering kali pemadaman TV dan semua pengguna lain berlaku, yang dengan cepat mengganggu dan menyebabkan keterlaluan tetapan menjadi 260 V dan lebih tinggi jika pengguna secara buta huruf. Risiko kerosakan pada peralatan meningkat dengan mendadak (perlu untuk mempertimbangkan besarnya kelewatan operasi, yang juga disesuaikan secara manual dan dapat berubah menjadi sangat berbahaya). Untuk mengurangkan kesan psikologi pemadaman yang kerap, pembangun membuat pemulihan automatik peranti perlindungan dengan beberapa kelewatan (disesuaikan). Tetapi, dalam banyak kes (terutamanya untuk komputer), ini tidak akan memungkinkan untuk menenangkan pengguna teknologi dan terutama hasil kerja lama di komputer.
• Sebilangan besar alat pelindung dalam bentuk pemisah atau penyesuai, tersedia secara komersial, umumnya tidak mempunyai perlindungan yang ditunjukkan pada kemasan yang terang. Selalunya mereka hanya mempunyai kuasa rendah varistor, yang entah bagaimana mula memadamkan voltan (dalam ciri-cirinya, dalam mikrodetik) selepas kira-kira 350 V. Tetapi, voltan yang sama akan digunakan secara serentak pada elemen input bekalan kuasa mana-mana peralatan elektronik, dengan kebarangkalian tinggi kerosakan dan kebakaran!

Oleh itu, situasi mengenai penyelesaian masalah perlindungan lonjakan tidak begitu memuaskan seperti di rak kedai dan di lokasi pengeluar terkemuka.

Kemungkinan penyelesaian yang rasional untuk masalah perlindungan

Pengalaman saya sendiri dalam membangun yang paling ekonomik dan menjanjikan, pada pendapat saya, alat perlindungan telah menghasilkan penyelesaian berikut (yang telah berjaya diuji dalam model eksperimen, dapat dipatenkan, atau merupakan subjek pengetahuan - berdasarkan perjanjian yang berkaitan dengan Pengilang yang berminat).

Untuk menghilangkan kelemahan penstabil dan relai voltan, disarankan untuk menerapkan pemotongan amplitud voltan berlebihan dalam julat 250-290 volt voltan masukan (kemungkinan besar kelebihan) dan pemotongan seketika pada voltan yang lebih tinggi. Ini mungkin dilakukan dengan memasukkan ballast aktif ke dalam rangkaian kuasa dengan transistor Darlington yang kuat (atau dua yang sederhana). Untuk meningkatkan daya pengguna yang dibenarkan, adalah mungkin untuk memasang kipas miniatur (12 V) dengan bekalan kuasa sederhana untuk pengecas.Dalam kes ini, peralihan 12/5 Volt sangat mudah - dengan menukar diod zener tambahan dalam litar pengecas. Iaitu, peranti perlindungan memperoleh fungsi tambahan pengecas.

Pelaksanaan pengendalian pemberat menurut prinsip yang dinyatakan di atas (slice amplitud sinkron, termasuk semua denyutan) tidak memerlukan penggunaan pengawal apa pun. Lebih-lebih lagi, dalam kerja litar baru-baru ini, mungkin untuk melepaskan relay untuk menghidupkan mod penstabilan amplitud dan, oleh itu, kapasitor elektrolitik (tidak ada sama sekali), berkat pengembangan kunci DC asli pada thyristor (dengan histeresis), yang ternyata sangat berjaya dalam rangkaian yang digunakan alat perlindungan (berdasarkan pengalaman penulis dan pencarian analog, ia boleh dianggap sebagai penemuan).

Dalam mod siap sedia, papan kawalan menggunakan kurang daripada 0.5 W (bergantung pada voltan). Untuk pemotongan segera (kira-kira 1 ms), penulis juga telah mengembangkan dan berjaya menguji (selama beberapa tahun, dalam peranti yang berbeza) reka bentuk perjalanan geganti berdasarkan pemutus terma jenis VK-1-10, yang banyak digunakan dalam pemisah penapis rangkaian. Walau bagaimanapun, kerana pemotongan amplitud segerak pada tahap 250 V, hingga voltan arus utama hingga 280-290 V, kebarangkalian voltan lebih besar dikurangkan dengan ketara, sehingga menjadi rasional menggunakan sekering sederhana, yang hanya dibakar oleh thyristor yang kuat (dengan beberapa had semasa) untuk jangka masa yang cukup lama untuk nadi voltan berlebihan ini (dengan mengambil kira jangka masa kerosakan gelombang separuh voltan utama). Juga harus diperhatikan bahwa arus melalui sekering (dari urutan 20-40 A) "memberi makan" voltan utama (kerana ketahanannya).

Varian pelaksanaan skim had amplitud segerak

Di bawah ini adalah gambar papan kawalan (pengembangan terbaru, pilihan untuk menguji), serta video menguji peranti dengan potongan segera (pengembangan sebelumnya, untuk mendengar klik cutoff, anda perlu menambah kelantangan) dan video ujian "kunci DC" (ujian pertama idea, voltan 24 V). Yang terakhir ini, tentu saja, memerlukan penjelasan tertentu, tetapi kerana peranti ini dirancang untuk dipindahkan ke Pengilang yang berminat sebagai "pengetahuan" (berdasarkan kontrak), adalah mungkin untuk menunjukkan di sini hanya ciri I-V berkualiti tinggi (eksperimental) suis kuasa rendah pertama (suis sudah diuji voltan hingga 400 V, dengan histeresis sekitar 10%).

Video:

Saya juga ingin membincangkan sumber voltan yang meningkat untuk memasang dan menguji alat pelindung. Daripada LATR yang terkenal, yang mempunyai ciri langkah "kasar" dan voltan tinggi yang tidak mencukupi, disarankan untuk menggunakan peranti khas berdasarkan dua transformer konvensional dengan belitan sekunder 30-40 Volt. Di bawah ini adalah gambarajah yang digunakan oleh pengarang (beberapa perubahan mungkin dilakukan).

Kekuatan transformer utama boleh menjadi 50-100 W, dan tambahan 15-30. Pada masa yang sama, alat pelindung diuji untuk beban ringan, hingga 10-15 W (misalnya, perintang dengan penunjuk neon, atau lampu pijar untuk peti sejuk). Untuk menguji pemberat untuk beban yang kuat, adalah mungkin untuk menghidupkan pemberat secara langsung dari saluran keluar, dan papan kawalan melalui alat peningkatan voltan yang disebutkan di atas (ujian pemberat untuk beban yang kuat sebenarnya, adalah ujian termal).

Mereka yang ingin bergabung dalam pengembangan reka bentuk perindustrian alat perlindungan baru untuk peralatan elektronik (model pameran) boleh menghubungi pentadbir dengan cadangan.