Защита от превышения напряжения. Защита от скачков напряжения: виды устройств и принцип работы

Что такое защита от скачков напряжения. Какие бывают виды устройств защиты. Как работают реле напряжения и стабилизаторы. Какие преимущества у разных типов защиты. На что обратить внимание при выборе.

Что такое защита от скачков напряжения и зачем она нужна

Защита от скачков напряжения — это специальные устройства и системы, которые предохраняют электроприборы и электронику от повреждений, вызванных резкими изменениями напряжения в электросети. Основные причины, по которым необходима такая защита:

• Предотвращение выхода из строя дорогостоящей бытовой техники и электроники
• Защита от возгораний, вызванных перенапряжением
• Обеспечение бесперебойной работы важных электроприборов
• Увеличение срока службы техники
• Экономия на ремонте и замене оборудования

Скачки напряжения могут быть вызваны различными факторами, включая аварии на линиях электропередач, грозовые разряды, включение мощных потребителей и др. Без специальной защиты даже кратковременное повышение напряжения способно вывести из строя электронику и бытовые приборы.

Основные виды устройств защиты от скачков напряжения

Существует несколько основных типов устройств для защиты от перепадов напряжения в сети:

1. Реле напряжения

Реле напряжения отслеживают уровень напряжения в сети и отключают питание при выходе его за допустимые пределы. Основные характеристики:

• Быстрое срабатывание (доли секунды)
• Защита от повышенного и пониженного напряжения
• Настраиваемые пороги срабатывания
• Автоматическое включение при нормализации напряжения

2. Стабилизаторы напряжения

Стабилизаторы не просто отключают питание, а поддерживают напряжение на заданном уровне. Их особенности:

• Выравнивание напряжения в допустимом диапазоне
• Защита от длительных перепадов напряжения
• Возможность работы при существенных отклонениях входного напряжения
• Разные принципы работы (релейные, электронные, электромеханические)

3. Сетевые фильтры и удлинители с защитой

Простейшие устройства защиты для подключения отдельных приборов:

• Защита от кратковременных импульсных помех
• Наличие варисторов для подавления выбросов напряжения
• Удобство подключения нескольких устройств
• Компактность и низкая стоимость

Принцип работы реле напряжения

Реле напряжения — одно из самых распространенных устройств защиты. Его работа основана на следующем принципе:

1. Постоянный мониторинг напряжения в сети
2. Сравнение текущего значения с заданными пороговыми уровнями
3. При выходе напряжения за допустимые пределы — размыкание цепи
4. Автоматическое включение после нормализации напряжения (с задержкой)

Современные реле напряжения имеют микропроцессорное управление, что обеспечивает высокую точность и скорость срабатывания. Время отключения при критическом перенапряжении может составлять всего 0,02 секунды.

Как работают стабилизаторы напряжения

Стабилизаторы напряжения обеспечивают более комплексную защиту, поддерживая напряжение на заданном уровне. Основные принципы их работы:

Релейные стабилизаторы:

• Ступенчатое переключение обмоток трансформатора
• Быстрое реагирование на изменения напряжения
• Высокая надежность и простота конструкции

Электронные стабилизаторы:

• Плавное регулирование напряжения тиристорами
• Отсутствие механических переключений
• Высокая точность стабилизации

Электромеханические стабилизаторы:

• Использование сервопривода для регулировки напряжения
• Плавное изменение без скачков
• Возможность работы с большими мощностями

Преимущества разных типов защиты от скачков напряжения

Каждый тип устройств защиты от перепадов напряжения имеет свои преимущества:

Реле напряжения:

• Быстрое срабатывание при критических ситуациях
• Компактность и простота установки
• Невысокая стоимость
• Возможность защиты всей электросети дома

Стабилизаторы напряжения:

• Поддержание стабильного напряжения
• Защита от длительных перепадов
• Возможность работы при существенных отклонениях входного напряжения
• Защита от повышенного и пониженного напряжения

Сетевые фильтры:

• Защита отдельных приборов
• Подавление высокочастотных помех
• Удобство подключения нескольких устройств
• Низкая стоимость

На что обратить внимание при выборе защиты от скачков напряжения

При выборе устройства защиты от перепадов напряжения следует учитывать несколько ключевых факторов:

1. Тип защиты: реле, стабилизатор или сетевой фильтр
2. Мощность подключаемых устройств
3. Диапазон входного напряжения
4. Точность стабилизации (для стабилизаторов)
5. Время срабатывания
6. Наличие дополнительных функций (задержка включения, защита от короткого замыкания и др.)
7. Гарантийный срок и надежность производителя

Правильно подобранная защита от скачков напряжения позволит обезопасить электроприборы и продлить срок их службы. Для комплексной защиты рекомендуется комбинировать различные устройства, например, установить реле напряжения на вводе в дом и использовать сетевые фильтры для особо чувствительной техники.

Самостоятельная установка устройств защиты от скачков напряжения

Многие устройства защиты от перепадов напряжения можно установить самостоятельно, однако важно соблюдать меры безопасности и правила монтажа:

Установка реле напряжения:

1. Отключите питание на вводном автомате
2. Установите реле на DIN-рейку в электрощите
3. Подключите входные и выходные провода согласно схеме
4. Настройте пороги срабатывания
5. Проверьте работу устройства

Подключение стабилизатора напряжения:

1. Выберите место установки с учетом вентиляции
2. Подключите входной кабель к сети
3. Подсоедините нагрuzку к выходу стабилизатора
4. Включите устройство и проверьте его работу

Для сложных систем защиты или при отсутствии опыта работы с электрикой рекомендуется обратиться к профессиональным электрикам. Это обеспечит правильность установки и безопасность эксплуатации.

Обслуживание и проверка устройств защиты от скачков напряжения

Регулярное обслуживание и проверка устройств защиты от перепадов напряжения необходимы для обеспечения их эффективной работы:

• Проводите визуальный осмотр устройств не реже раза в полгода
• Проверяйте надежность электрических соединений
• Тестируйте срабатывание защиты с помощью специальных приборов
• Очищайте устройства от пыли и загрязнений
• Следите за показаниями индикаторов на устройствах
• Заменяйте устройства по истечении срока службы

Своевременное обслуживание поможет выявить потенциальные проблемы до того, как они приведут к выходу из строя защищаемого оборудования.

Эффективная защита сети по напряжению

Необходимость осуществления защиты приборов по напряжению

Рассмотрим причины необходимости применения защиты по напряжению. Электрические приборы и оборудование очень зависимы от качества электрического тока, и, прежде всего, зависят от значения напряжения в сети. Существенные изменения напряжения обусловлены аварийными ситуациями, пиковыми нагрузками, природными явлениями.

В графике значения напряжения могут наблюдаться резкие пики, скачки напряжения. Пики могут достигать 300 и даже 500 Вольт. Эти всплески обычно кратковременны, длятся доли секунд, но и этого достаточно для полного выведения из строя электрооборудования. Более того, такие скачки могут стать причиной возгорания, причиной пожара. Вот почему очень важно использовать эффективную

защиту сети по напряжению.

Как правильно в электрической сети выполнить защиту по напряжению рассмотрим далее.

Какая защита сети установлена в домах? Обеспечивает ли она защиту по напряжению?

В этой части рассмотрим стандартную защиту, установленную в электрических шкафах наших домов, и оценим возможности этого оборудования выполнять защиту сети по напряжению.

Вот стандартная комплектация электрического шкафа: пакетный выключатель, электрические автоматы по группам, один или два УЗО. Визуально такая комплектация внушает доверие, в одном шкафу собрано десяток устройств защиты, и кажется, что этого достаточно.

  

Одной из причин такой уверенности является сравнение с прошлыми электрическими шкафами, которые устанавливались в советское время. Раньше стандартно устанавливались один поворотный выключатель и один или два автомата.

Теперь давайте глубже рассмотрим функциональность этих устройств.

Электрические автоматы обеспечивают защиту сети от превышения значения силы тока в сети потребителя. Они срабатывают по тепловому принципу, когда значение температуры в проводниках растёт. Срабатывают они не быстро, ведь проводник должен реально нагреться. От чего защищает такое устройство? Оно действительно защищает от пожара в случае короткого замыкания в сети. То есть, замыкание уже произошло, розетка почернела, провода обуглились и только после этого сработают автоматы. Сеть будет обесточена и провода дальше греться не будут. Выполняет ли автомат функцию защиты по напряжению? Конечно, нет. Резкий скачок напряжения не вызывает срабатывания автоматов. Вот если пик напряжения выведет прибор из строя, сгорит несколько элементов, и это приведёт к короткому замыканию. То в этом случае через некоторое время сработает автомат. Но авария уже произошла. Фактически электрические автоматы защищают городскую электрическую сеть от аварий, происходящих в домах и квартирах. Они отключают неисправную нагрузку от городской сети.

Более сложным устройством является электронное защитное устройство. УЗО контролирует эффективность работы заземления, и нарушения, связанные с перетеканием тока по фазам. Если устройство определяет нарушение заземления или появление потенциала на нулевой фазе, то оно мгновенно отключает подачу электричества. УЗО обеспечивает безопасность использования электрических приборов, в случае попадания тока на корпус прибора или другой аварии такое устройство может спасти жизнь человека. Может ли УЗО выполнить защиту сети по напряжению. Ответ — тоже нет. Если при повышении напряжения не произошло распределение тока на «ноль» или «землю», то УЗО не сработает.

Вывод: стандартная комплектация электрического шкафа не обеспечивает защиту сети по напряжению. Для осуществления эффективной защиты сети по напряжению необходимо использовать специальные устройства защиты по напряжению, устройства защиты от скачков напряжения.

Устройства защита сети по напряжению

Для выполнения надёжной защиты сети и приборов по напряжению необходимо применять специальные устройства защиты по напряжению, приборы защиты от скачков напряжения. Такие устройства могут быть установлены локально для защиты конкретного электрического прибора или могут устанавливаться в электрическом шкафу на din рейку для защиты группы потребителей.

Устройства защиты потребителей по напряжению даёт возможность фильтровать пики напряжения, возникающие аварийным во внешних сетях, блокировать импульсные пики высокой мощности. Устройства защиты по напряжению дают возможность вырезать скачки напряжения, при этом сохраняя правильную форму графика напряжения. Быструю и надёжную работу устройств защиты по напряжению реализуют современные электронные схемы управления. Электронные процессоры дают возможность в тысячные доли секунды выполнять логические операции по защите сети по напряжению.

	Грозозащита
	Защита от пожара
	Защита по напряжению от аварии

  

Компания «Бастион» рекомендует следующие устройства защиты приборов по напряжению: 

Читайте также:

Защита от повышенного напряжения в сети

Тут архив со схемами и печатными платами.

Бытовая техника, как правило, имеет внутренний источник питания, который в случае перегрузки выходит из строя. Постоянно контролировать сетевое напряжение невозможно, так как перегрузка при работающей радиоаппаратуре может произойти в любой момент времени.
Предлагаемые ниже устройства позволяют предотвратить повреждение электроприборов и радиоаппаратуры от повышенного или пониженного напряжения.

 

Данное устройство в качестве коммутатора использует симистор, порог открывания которого устанавливается с помощью резистора R4 на уровне 260V (действующее значение).

Конденсатор С1 устраняет срабатывание схемы от кратковременных помех (выбросов).

Устанавливать светодиод HL1 не обязательно, но при его наличии  удобно настраивать устройство (когда управление симистором отключено).

Ток потребления в ждущем режиме не более 3 мА.

 
АВТОМАТИЧЕСКАЯ ЗАЩИТА.

Схема контролирует состояние сети и в случае несоответствия сетевого напряжения (170…260В) отключает нагрузку.

При нажатии на кнопку ВКЛ (SB1), реле К1 срабатывает с задержкой примерно в 1 секунду и контактами К1.2 блокирует кнопку. Время задержки включения реле зависит от номинала емкости С2 и резистора R7. Выключение реле К1 может производиться кнопкой ОТКЛ (SB2) или от схемы автоматики, когда на выходе появится импульс или лог. «1» (при выходе напряжения за допуск).

Реле К1 с рабочим напряжением 24В.

Если у трансформатора Т1 имеется свободная обмотка на напряжение 6…12 В, то она может быть подключена к цепям 5 и 6 (вместо R1,R3 установить перемычки, а R4 и R10 исключить из схемы).

Схема контроля напряжения состоит из транзисторов, работающих в режиме микротоков. В нормальном состоянии резисторами R12 и R15 устанавливаем на коллекторах VT2 и VT3 лог. «0» и лог. «1» соответственно.

В этом случае транзисторы VT4 и VT5 заперты и на резисторе R19 нет напряжения (при его появлении сработает VS1).

Меняя напряжение, устанавливаем порог срабатывания схемы: резистором R12 при напряжении ниже 170В, а R15 — при превышении 260В.

 

Устройство аварийной защиты от превышения сетевого напряжения.

Устройство отличается малым потребляемым током в дежурном режиме — около 2 мА.

В исходном состоянии реле К1 выключено и на конденсаторе С1 накапливается энергия за счет его заряда от сети через резистор R2. Стабилитрон VD1 ограничивает величину напряжения на конденсаторе С1 уровнем 33V.

Как только напряжение в сети превысит на резисторе R5 порог открывания стабилитрона VD3 — открываются транзистор VT1 и тиристор VS1. За счет накопленной на конденсаторе С1 энергии срабатывает реле К1.

Группа контактов К1.1 подключает резистор R1 параллельно с R2. Проходящий через него ток удерживает реле во включенном состоянии после срабатывания, когда конденсатор разрядится через обмотку.

Конденсатор С2 предотвращает срабатывание защиты от кратковременных помех в сети.

Индикатором срабатывания защиты является светодиод HL1.

Диод VD8 предохраняет светодиод от воздействия высокого обратного напряжения.  Вернуть схему в исходное состояние можно, нажав на кнопку «сброс» (SB1).

Детали:

R1 типа ПЭВ на 25 Вт, а остальные — постоянные резисторы типа МЛТ соответствующей мощности.

Подстроечный R5 типа СП5-16А-1 Вт.

Диоды VD1, VD2, VD5…VD7 подойдут любые выпрямительные на ток 0,5А и обратное напряжение не менее 400 В. Транзистор VT1 КТ3102 можно заменить на КТ315 или КТ312.

Стабилитрон VD3 любой из серии прецизионных с напряжением стабилизации 6,6…9,1 В, VD4 на КС533А.

Светодиод HL1 из серии КИПД или АЛ310А. Светодиод можно заменить неонкой. Тиристор VS1 из серий Т112 или Т122, например Т122-20-6 (последняя цифра в обозначении указывает класс допустимого обратного напряжения и в данной схеме значения не имеет).

Реле К1 может быть типа ТКЕ54ПОД или из серии РНЕ44. Такие реле допускают коммутацию напряжения 220В и позволяют пропускать через свои контакты ток более 10А.

Уровень повышенного сетевого напряжения, при котором срабатывает защита, устанавливается резистором R5.

Номинал резистора R6 подбирается для получения нужной яркости свечения светодиода HL1.

 

Реле контроля напряжения «РН»  предназначено для контроля  питающей сети и автоматического отключения участка цепи (нагрузки) при превышении или понижении напряжения питания выше или ниже установленного предела с целью защиты электрооборудования.

Имеет нижний (175 ±5В) и верхний (245 ±5В) пороги включения, ток нагрузки до 40А.

Схема  рис.1

Обозначения элементов на плате:  «L» — клемма «фаза», «N» — клемма «нейтраль».

Элементы C1, R1, D1-D4 и С2 образуют источник постоянного напряжения величиной около 30В, который питает реле К1. Элементы R5, DW1 и С4 образуют источник постоянного напряжения величиной 12В, для питания микросхемы LM324N, содержащей 4 операционных усилителя, которые используются как компараторы. Элементы R6-R9, DW2 используются для формирования опорных напряжений для компараторов (с анода стабилитрона DW2 снимается напряжение около 6,2 В). Опорное напряжение Uoп2, определяющее величину верхнего опорного, поступает на инвертирующий вход компаратора верхнего порога DA2, опорное напряжение Uoп1, определяющее величину нижнего порога, поступает на неинвертирующий вход компаратора нижнего порога DA3. Сетевое напряжение отслеживается посредством цепочки R2;D5;R3;R4;C3.

Постоянное напряжение с плюсового вывода СЗ (величина которого находится в соответствии с напряжением питающей сети) поступает на инвертирующий вход компаратора нижнего порога и неинвертирующий  вход компаратора верхнего порога.

Если напряжение питающей сети ниже нижнего порога, то напряжение на инвертирующем входе компаратора DA3 меньше опорного напряжения Uoп1, соответственно, на его выходе имеем условную лог.»1″ (напряжение, несколько меньшее напряжения питания компараторов). Транзистор Т2 открыт, напряжение на неинвертирующем входе компаратора DA1 близко к нулю, поэтому на его выходе имеем условный лог.»0″ (напряжение, близкое к нулю). Транзистор Т1 закрыт, реле обесточено, нагрузка отключена.

Теперь предположим, что входное сетевое напряжение находится в пределах нормы, т.е. выше нижнего порога и ниже верхнего. При этом напряжение на инвертирующем входе компаратора DA3 превышает опорное напряжение Uоп1, поэтому на его выходе будет условный лог.»0″. В то же время напряжение на неинвертирующем входе компаратора DA2 меньше опорного напряжения Uon2, поэтому но его выходе также будет условный лог.»0″. Транзистор Т2 закрыт, напряжение на неинвертирующем входе компаратора DA1 больше опорного напряжения Uоп2, поэтому условная лог.»1″ на его выходе открывает транзистор Т1, реле К1 через контакты К1.1 подключает нагрузку. Если входное сетевое напряжение станет больше верхнего порога, то напряжение на неинвертирующем входе компаратора DA2 превысит опорное напряжение Uon2, условная лог.»1″ но его выходе откроет транзистор Т2, условный лог.»0″ на выходе компаратора DA1 закроет транзистор T1, реле выключится, нагрузка будет отключена. Индикацию роботы обеспечивает двухцветный светодиод LED. В нормальном режиме, когда нагрузка подключена, лог.»1″ с выхода DA1 зажигает нижний (по схеме) светодиод зеленого цвета свечения. Если нагрузке отключена, питающее напряжение через реле К1 зажигает верхний (по схеме) светодиод красного цвета свечения.

Задержку перед первым и повторным включением (после того, как сетевое напряжение вошло в норму) обеспечивают элементы R14 и С6.

С указанными номиналами обеспечивается задержка около 1,5 мин. Элементы R12, R11, C5 подавляют помехи и импульсы с частотой питающей сети, которые могут иметь место при колебании входного напряжения вблизи верхнего или нижнего порогов.

Резистор R10 обеспечивает гистерезис компаратора DA3.

В процессе эксплуатации было замечено, что при кратковременном пропадании напряжения (<1c), якорь реле успевает отпуститься, а коммутирующий транзистор еще не закрылся и при восстановлении сетевого напряжения конденсатор в БП не может накопить необходимый заряд для повторного включения реле т.к. шунтирован подключенной катушкой силового реле.

Так все и остается, горит светодиод все ОК, а силовое реле не включено.

Проблема исправлена заменой резистора R11 с 100кОм на 2,4кОм, С3 на 10 мкФ и С1 на 470мф. Теперь транзистору Т2 достаточно тока, чтоб успеть разрядить конденсатор С6.  Схема перейдет в аварийный режим, светодиод загорится красным цветом.

 

Защита от превышения напряжения сети

Устройство весьма экономично, поскольку для управления полевыми транзисторами IRF840, требуется очень небольшая статическая мощность.

Если вероятно появление напряжения до 380В (амплитудное —540В), следует применить полевые транзисторы с большим допустимым напряжением сток—исток.

Узел управления содержит RS-триггер на DD1 — К561ТМ2 и ключ на VT1.

Питают узел управления от выпрямителя на диоде VD3 и параметрического стабилизатора напряжения, собранного на стабилитроне VD6 и гасящем резисторе R6, с фильтрующим конденсатором С2. Диоды VD4, VD5 и резистор R8 защищают выход микросхемы от импульсных сетевых помех.

   Выпрямленное напряжение через резистор R3 поступает на подстроечный резистор R1, а с его движка на последовательно включенные стабилитроны VD1, VD2 и подстроечный резистор R2. Если сетевое напряжение соответствует норме или немного меньше, стабилитроны VD1, VD2 закрыты и напряжение на резисторе R2 равно нулю. Транзистор VT1 закрыт, поэтому конденсатор С1 заряжается через резистор R7, когда напряжение на конденсаторе и, соответственно, на входе S микросхемы DD1 1 достигнет высокого уровня, на выходе триггера также появится высокий уровень. Транзисторы VT2 и VT3 открываются, и сетевое напряжение поступает на нагрузку.

Если сетевое напряжение увеличится, стабилитроны VD1. VD2 начнут открываться. На резисторе R2 появятся импульсы напряжения которые через резистор R4 поступают на вход R триггера, а с движка резистора R2 — на базу транзистора VT1 Транзистор открывается, и конденсатор С1 разряжается, поэтому на входе S триггера присутствует низкий уровень.

При дальнейшем повышении сетевого напряжения амплитуда импульсов на резисторе R2 увеличится. Когда она достигнет высокого логического уровня на входе R, триггер переключится — на его выходе появится низкий уровень. Коммутирующие полевые транзисторы закроются, и нагрузка отключится.

Если теперь сетевое напряжение начнет уменьшаться, амплитуда импульсов на резисторе R2 также будет снижаться и станет меньше высокого логического уровня, но состояние триггера не изменится. При дальнейшем снижении сетевого напряжения амплитуда импульсов уменьшится настолько, что транзистор VT1 открываться не будет и конденсатор С1 вновь начнет заряжаться на входе S триггера DD1.1 и, соответственно, на его выходе появится высокий уровень, полевые транзисторы откроются, и на нагрузку поступит сетевое напряжение.

Стабилитроны KC551A(VD1; VD2) можно заменить одним КС591А; КС600А или тремя включенными последовательно КС527А, 2С530А, 2С536А, диод КД105Б (VD3) — КД105В, КД105Г диоды КД521А (VD4\ VD5) — КД503А. КД510А, КД522Б.

Если ток нагрузки превышает 2А полевые транзисторы необходимо установить на теплоотводы.

Налаживание:

Движок подстроенного резистора R2 устанавливают в верхнее, а резистора R1 — в левое по схеме положение и подают на устройство напряжение, соответствующее порогу отключения, (250В) Медленно перемещая движок резистора R1, добиваются отключения нагрузки.

Затем на входе устройства устанавливают напряжение подключения нагрузки, (230В) и, перемещая движок резистора R2, добиваются ее включения.

Чтобы увеличить гистерезис (разность значений напряжения отключения и подключения), общее напряжение стабилизации последовательно включенных стабилитронов VD1, VD2 следует уменьшить.

 

Схема представленная ниже, отключит нагрузку, когда напряжение превысит 242В или станет ниже 170В.

В исходном состоянии контакты реле находятся в положении указанном на схеме.

Подключение нагрузки к сети происходит при нажатии на кнопку SB1 «Пуск». Сетевое напряжение через гасящий конденсатор С1 и резистор R10 поступает на выпрямитель на диодах VD9, VD10, и заряжает конденсатор С3. Напряжение на конденсаторе стабилизировано стабилитроном VD11. От этого выпрямителя питается маломощное реле К2, которое управляет работой мощного реле К1.

Через диод VD2 сетевое напряжение поступает на узел включения реле К2.

Если напряжение в сети будет более 170В стабилитрон VD7 откроется, что позволит зарядиться конденсатору С2 до напряжения достаточного для открывания транзистора VT1, который включит реле К2. Параллельно катушке реле К2 включен диод VD8 для защиты транзистора от ЭДС самоиндукции, при выключении реле К2.

Это реле своим контактом К2.1 включит мощное реле К1, а оно своими контактами К1.1…К1.4 подаст сетевое напряжение в нагрузку.

При этом загорается светодиод HL2, сигнализирующий о нормальной работе устройства.  Светодиод HL1 погаснет, устройство вошло в рабочий режим.

Защита от понижения напряжения

Если напряжение сети станет меньше, чем 170В, стабилитрон VD7 закроется, и зарядка конденсатора С2 прекратится. Это приведет к тому, что конденсатор С2 разрядится через резистор R8 и переход база – эмиттер транзистора VT1. Транзистор закроется и промежуточное реле К2 отключится и контактом К2.1 выключит мощное реле К1 – нагрузка обесточена.

Защита от повышенного напряжения

Узел защиты от превышения напряжения собран на тиристоре VS1. Сетевое напряжение, а точнее его положительная полуволна, через диод VD2 поступает на соединенные последовательно стабилитроны VD3… VD6, а через них на резисторы R2 и R3. При повышении сетевого напряжения свыше 242В стабилитроны откроются и на резисторе R3, создастся падение напряжения, величина которого будет достаточна для открытия тиристора VS1.

Открытый тиристор через резистор R5 «посадит» напряжение на конденсаторе С3 реле К2 выключится, а вместе с ним отключится реле К1, и нагрузка будет отключена.

Повторное включение нагрузки можно осуществить лишь нажатием кнопки «Пуск».

Детали: подстроечный резистор типа СП3-3 или СП3-19. Конденсатор С1 типа К73-17 на напряжение не ниже 630v. Диоды VD1, VD2, VD8…VD10 любые маломощные с обратным напряжением не менее 400 В, типа 1N4007.

Транзистор VT1 можно заменить на КТ817Г, КТ603А,Б или КТ630Д.

В качестве мощного реле К1 использовано реле с катушкой на переменное напряжение 220В.

Реле К2 с напряжением срабатывания около 50В и током катушки не более 15 мА.

В качестве VD3… VD6, указанных на схеме, возможно применение стабилитронов КС600А, КС620А, КС630А, КС650А, КС680А.

Налаживание:

Сначала следует настроить верхний порог, подбором стабилитронов VD3…VD6 и резистора R3 добиться отключения прибора при напряжении 242В. Точная настройка осуществляется подбором резистора R3. При настройке вместо него установить переменный резистор сопротивлением около 10 ком, а по окончании настройки заменить его постоянным. Чтобы не происходило срабатывания устройства по нижнему порогу движок резистора R7 установить в верхнее по схеме положение.

После настройки верхнего порога следует с помощью резистора R7 добиться отключения устройства при понижении напряжения до 170В.

 

Автомат защиты

Отключает нагрузку от сети в случае выхода напряжения за установленные пределы (185…250 В), и обеспечивает 5^и минутную задержку включения после нормализации сетевого напряжения.

Схема устройства приведена на рис. 1.

Напряжение питания поступает от однополупериодного выпрямителя на диоде VD3 с гасящим конденсатором С1. Стабилитрон VD2 пропускает положительные полупериоды тока гасящего конденсатора и стабилизирует выходное напряжение в отрицательных полупериодах.

Контроль сетевого напряжения выполнен на сдвоенном ОУ DA1, элементы которого работают в режиме компараторов.

Измерительный выпрямитель на диоде VD1 формирует пропорциональное средневыпрямленному значению переменного сетевого постоянное напряжение. Оно поступает на входы ОУ микросхемы DA1 с движков подстроечных резисторов R2 и R6. Ими регулируют соответственно верхнюю и нижнюю границы допустимого интервала изменения сетевого напряжения.

Специализированная «часовая» микросхема DD1 отсчитывает пятиминутный интервал задержки включения холодильника. Частоту задающего генератора (2,12 кГц) устанавливают подборкой резистора R11. Импульсы этой же частоты использованы для управления симистором VS1. Светодиод HL1, служит индикатором режима работы устройства.

На вторые входы ОУ со стабилитрона VD4 подано образцовое напряжение. Если напряжение в сети вышло за установленные пределы, уровень на одном из выходов DA1 станет высоким (относительно минусового вывода конденсатора СЗ).

Поступив через диод VD5 или VD6 на вход R (выв. 9) счетчика-делителя на 60 микросхемы DD1, этот уровень запрещает работу счетчика, на выходе М которого будет установлен низкий уровень. В результате импульсы с выхода элемента DD2.1 не проходят на выход элемента DD2.2.

Симистор VS1, на управляющий электрод которого не поступают открывающие импульсы, закрыт — нагрузка обесточена. Транзистор VT2 открыт, светодиод HL1 включен и сигнализирует о временной блокировке.

Как только напряжение сети придет в норму, на обоих выходах DA1 будет установлен низкий уровень. Так как конденсатор С5 разряжен, уровень на выходе элемента DD2 4 тоже низкий. Таким же, благодаря связи через резистор R24, станет и уровень на входе R счетчика-делителя на 60. Счетчик заработает и через 5 мин, низкий уровень на его выходе М сменится высоким. Дальнейшее поступление импульсов с выхода S2 микросхемы DD1 на вход С счетчика будет заблокировано открывшимся диодом VD7, и счетчик останется в этом состоянии, пока не будет возвращен в исходное высоким уровнем на входе R.

Высокий уровень на выходе М разрешает прохождение импульсов частотой 2,12 кГц через элемент DD2.2. Продифференцированные цепью C6R22 и усиленные транзистором VT3, эти импульсы открывают симистор VS1 — нагрузка подключена, а светодиод HL1 погашен.

Перемычку S1 устанавливают при налаживании устройства или в случае, если задержка включения нагрузки не требуется. За счет увеличения частоты импульсов, поступающих на счетный вход счетчика-делителя на 60, продолжительность задержки сокращается приблизительно до 20 мс, что равносильно ее отсутствию.

Детали:

Конденсатор С1 — К73-17 на 630v, С4 и С6 — любого типа. Подстроечные резисторы — СПЗ-386. Симистор ВТ137-600 — ТС106-10 на напряжение не ниже 600V.

Вместо К157УД2 подойдет любой сдвоенный ОУ, Стабилитрон КС133Г можно заменить любым на напряжение 3…3,6V.

Налаживание  автомата:

устанавливают требуемую задержку включения холодильника, пороги срабатывания узла контроля сетевого напряжения и время срабатывания токовой защиты.

Для получения пятиминутной задержки частота импульсов на выходе элемента DD2.1 должна быть равна 2,12 кГц. Ее устанавливают подборкой резистора R11.

На время регулировки порогов рекомендуется отключить задержку, установив перемычку S1, как показано на рис. 2 штриховой линией.

Подав на автомат переменное напряжение 185В, установите движок резистора R2 в положение, соответствующее границе включения светодиода HL1.

Затем, увеличив напряжение до 250В повторите процедуру, вращая на этот раз движок резистора R6.

Ложные срабатывания автомата удается устранить увеличением емкости конденсатора С2 до 100…220 мкФ.

Учитывая возможность аварийного повышения напряжения в сети до 380В, следует применять конденсатор С1 на напряжение не менее 1000 В.

 

ЗАЩИТА ОТ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЯ

     При превышении напряжения выше заданного безопасного уровня, устройство замкнёт сеть и сгорят или выбьют пробки. Напряжение срабатывания защиты примерно 270 В. Резистором R1 можно в небольших пределах изменять напряжение срабатывания. Конденсаторы С1 и С2 образуют с R1 RC-цепочку, которая препятствует срабатыванию устройства при импульсных выбросах в сети.

При напряжении в сети до 270В стабилитроны VD3, VD4 и тиристоры закрыты. При превышении напряжения свыше 270В открываются стабилитроны VD3, VD4, и на управляющие электроды тиристоров поступает открывающее напряжение. В зависимости от полярности полупериода сетевого напряжения, ток проходит либо через тиристор VS1, либо через VS2 которые открываясь — замкнут сеть.

Без конденсаторов С1 и С2 время срабатывания не превышает одного полупериода напряжения сети, но возможны ложные срабатывания.

С конденсаторами С1 и С2 снижается быстродействие устройства, можно сделать и однополупериодную схему с одним тиристором (VS1), удалив VS2, С2, VD1, VD2 и VD6.

Радиолюбитель №9 2006г стр. 9

 

Устройство защиты аппаратуры от аномального напряжения в сети.

Устройство отключает нагрузку при выходе сетевого напряжения за пределы 180…240В. Когда напряжение сети придет в норму, устройство отрабатывает паузу (10 с) и автоматически подключает нагрузку к сети.

Элемент, коммутирующий переменный ток — пара полевых транзисторов VT2 и VT3 с изолированным затвором, включенных встречно-последовательно.

На ОУ DA1.1 собран компаратор, контролирующий снижение напряжения сети, а на ОУ DA1.2 — повышение.

Резисторы R1—R3 образуют делитель выпрямленного напряжения сети, пульсации которого сглажены конденсатором С1.

На неинвертирующие входы обоих компараторов поступает образцовое напряжение со светодиода HL1, ток через который стабилизирован полевым транзистором VT1.

Логические элементы микросхемы DD1 обрабатывают сигналы компараторов и формируют напряжение затвор-исток транзисторов VT2 и VT3, управляющее их состоянием. Микросхемы DA1 и DD1 получают питание от конденсатора С2, который заряжается импульсами напряжения сети через диод VD1, резистор R4 и встроенный защитный диод транзистора VT2. Напряжение на конденсаторе С2 ограничено с помощью стабилитрона VD2.

Когда напряжение сети упадет ниже 180В, напряжение на движке подстроенного резистора R2 станет меньше образцового, в результате чего на выходе компаратора DA1.1 установится высокий уровень, на выходе элемента DD1.1 — низкий уровень, на выходе элемента DD1.4 — высокий уровень, светодиод HL2 погаснет, диод VD3 откроется, конденсатор СЗ быстро зарядится через токоограничительный резистор R6 и диод VD5.

Напряжение с конденсатора СЗ подается на верхний по схеме вход (вывод 1) элемента DD1.2, а с анода диода VD3 — на верхний по схеме вход (вывод 12) элемента DD1.3. RS-триггер, собранный на этих элементах, переключится в состояние низкого уровня на выводе 3 микросхемы DD1. Именно это напряжение подано на затворы транзисторов VT2 и VT3. Эти транзисторы закроются и отключат нагрузку от сети.

Когда напряжение сети превысит 240В, напряжение на резисторе R3 станет больше образцового, в результате чего на выходе компаратора DA1.2 установится низкий уровень, на выходе элемента DD1.4 — высокий уровень, светодиод HL2 погаснет. Конденсатор СЗ зарядится, как описано выше. Высокий уровень на выводе 1 микросхемы DD1 и низкий уровень на ее выводе 13 аналогично переключат триггер на элементах DD1.2 и DD1.3, транзисторы VT2 и VT3 закроются и отключат нагрузку от сети. Когда напряжение сети вернется в допустимые пределы, на выходе компаратора DA1.1 установится низкий уровень, а на выходе компаратора DA1.2 — высокий. На выходе элемента DD1.4 установится низкий уровень, включится светодиод HL2 — индикатор допустимого напряжения сети. Но нагрузка включена не будет, пока конденсатор СЗ не разрядится через резисторы R9, R6 и выход элемента DD1.4. Пауза продолжается около 10с из-за большого сопротивления резистора R9. Лишь когда напряжение на конденсаторе СЗ, а значит, и на верхнем по схеме входе элемента DD1.2 будет соответствовать низкому логическому уровню, произойдет переключение триггера в состояние высокого уровня на выводе 3 микросхемы DD1, в результате чего транзисторы VT2 и VT3 откроются и подключат нагрузку к сети.

Если во время паузы напряжение сети выйдет за допустимые пределы, на выходе элемента DD1.4 установится высокий уровень, светодиод HL2 погаснет, конденсатор снова быстро зарядится через резистор R6 и диод VD5. Поэтому, когда напряжение сети войдет в допустимые пределы, пауза будет отработана снова. Благодаря этой паузе нагрузка защищена от колебаний напряжения сети.

Транзисторы VT2 и VT3 должны быть рассчитаны на максимальный ток нагрузки и напряжение не менее 600В, чтобы устройство выдерживало аварийное повышение напряжения сети до 380В.

Если мощность нагрузки не превышает 700 Вт, можно применить транзисторы КП707Б— КП707Г. Если напряжение сети не превышает 350В, можно применить транзисторы из серии IRF840. Транзистор VT1 — из серии КП303 с начальным током стока 1,6—2 мА. Светодиод HL1 — с падением напряжения 1.7…1,9В при указанном выше прямом токе. Светодиод HL2—любой, свечение которого заметно под прямым током около 1 мА. Диод VD1 на прямой ток не менее 100 мА и обратное напряжение не менее 600 В. Стабилитрон VD2 — с напряжением стабилизации 11… 15В при токе 5мА. Диоды VD3— VD5 из серий КД521, КД522. Микросхему LM358N (DA1) можно заменить на КР1040УД1, КР1464УД1Р.

Налаживание:

Резистор R2 устанавливают в верхнее по схеме положение, а R3 — в нижнее. На входе подают напряжение 240В, при этом светодиод HL2 должен быть погашен.  Перемещают движок резистора R3 до включения светодиода HL2. Затем подают напряжение 180В и перемещают движок резистора R2 до гашения светодиода HL2. После этого изменяя напряжение, отслеживают включение и отключение нагрузки, а также длительность паузы, которую можно изменить подбором резистора R9. Для надежности устройства можно измерить сопротивление резистора R3 и обоих участков резистора R2, после чего впаять вместо них постоянные резисторы.

 

Схема ниже, применяется как защитный элемент электрических цепей с напряжением от 115 до 180V.

Она содержит цепь контроля напряжения на транзисторах VT1;VT2, включенных по лавинно-встречной схеме, простенький усилитель управляющего тока на VT3 и собственно тиристор.

В исходном состоянии тиристор и усилитель выключены, а цепь контроля потребляет ничтожный ток. Цепь контроля сравнивает два напряжения: опорное со стабилитрона VD1 и уменьшенное делителем R1;R2;R3 исходное напряжение. Для предотвращения случайных срабатываний ограничителя при различных помехах, небольших скачках напряжений и т.п. имеется сглаживающий конденсатор C1, причём постоянная времени цепочки R2;R3;C1 выбрана порядка миллисекунд. На транзисторе VT1 происходит собственно сравнение напряжений. В исходном состоянии VT1 и VT2 закрыты. Когда на эмиттере VT1 напряжение становится больше на 0.7V, чем на базе, VT1 открывается. При этом ток через коллектор VT1 поступает в базу VT2, что приводит к его открытию. Открывающийся транзистор VT2 начинает забирать ток из точки опорного напряжения и передавать его для открытия VT3. Уменьшение опорного напряжения приводит к ещё большему открытию VT1, который в свою очередь ещё больше открывает VT2. Через некоторое время оба транзистора оказываются в состоянии насыщения. Поскольку ток с лавинной пары недостаточен для открывания тиристора, имеется усилительный каскад на VT3. Открытый поступающим с VT2 током транзистор VT3 надёжно и уверенно открывает тиристор, и тот начинает шунтировать схему.

 

Защита от аварийного напряжения сети.

Устройство отключает нагрузку от электросети при снижении или превышении сетевым напряжением заранее установленных значений (195 и 245 В).

Характеристики:

Нижний порог отключения нагрузки,  160…195V Верхний порог отключения нагрузки,  230…260V

Время отключения нагрузки при возникновении аварийной ситуации в сети,    1 …3с

Время включения после восстановления напряжения сети,  30…60с

Схема устройства показана на рис. 1. На диодах VD2, VD3 собран выпрямитель с балластными конденсаторами С5, С6, а на стабилитроне VD6 и транзисторе VT1 — ограничитель выходного напряжения выпрямителя, резистор R1 ограничивает зарядный ток конденсаторов С5, С6 при подключении устройства к сети. Резисторы R6, R8 обеспечивают разрядку конденсаторов С5, С6 при отключении устройства, они включены последовательно, так как большинство резисторов (например, МЛТ, С2-23, Р1-4) имеют рабочее напряжение не более 250 В. На диоде VD1 собран однополупериодный выпрямитель, конденсаторы С2, СЗ — сглаживающие, С1, С4 подавляют высокочастотные помехи. ОУ DA1.1, DA1.2 — компараторы напряжения, светодиод HL1 индицирует включение устройства в сеть, а HL2 — нормальное напряжение сети. Диоды VD4 и VD5 образуют «монтажное ИЛИ», напряжение питания компараторов стабилизировано интегральным стабилизатором на микросхеме DA2, оно использовано и как образцовое.

После подключения устройства к сети на выходе микросхемы DA2 напряжение будет около 12В, на конденсаторах СЗ, С4 — постоянное напряжение, значение которого зависит от сетевого напряжения и сопротивления резисторов R2— R5. При напряжении сети 220 В это напряжение примерно равно 2,5 В. Резисторами R7 и R9 устанавливают верхний и нижний пороги отключения нагрузки. Если напряжение сети в норме, то на выходах ОУ низкий уровень, транзистор VT2 закрыт и начинается зарядка конденсатора С9 через резисторы R13, R14. Через 30…60 с напряжение на конденсаторе С9 становится достаточным для открывания полевого транзистора VT3, а затем и биполярного транзистора VT4. На реле К1 поступает напряжение питания, оно сработает и своими контактами К1.1 подключит нагрузку к сети. Одновременно светит светодиод HL2, сигнализируя, что сетевое напряжение в норме и оно подано на нагрузку.

Если напряжение сети превысит верхний порог отключения, компаратор на ОУ DA1.1 переключится, на его выходе установится высокий уровень, транзистор VT2 откроется и конденсатор С9 быстро разрядится через этот транзистор и резистор R14. Транзисторы VT3, VT4 закроются, светодиод HL2 погаснет и реле отключит нагрузку от сети. При уменьшении напряжения сети до нижнего порога переключится компаратор на ОУ DA1.2, процесс повторится и нагрузка также будет отключена от сети. Длительность временного интервала между моментом возникновения аварийной ситуации и отключением нагрузки (1…3с) зависит от скорости разрядки конденсатора С9 (т. е. от его емкости и сопротивления резистора R14), напряжения открывания транзистора VT3 и постоянной времени цепи выпрямителя (R4, R5, конденсаторы С2, СЗ).

Когда напряжение сети вернется в допустимые пределы, транзистор VT2 закроется, начнется зарядка конденсатора С9 и через 30…60 с реле К1 подключит нагрузку к сети. Время задержки зависит от сопротивления резистора R13, емкости конденсатора С9 и напряжения открывания транзистора VT3.

В устройстве применены конденсаторы С5, С6 — К73-17, оксидные — К50-35, остальные   —   К10-17.   Транзисторы

2N2222 заменимы на КТ3102 с любыми буквенными индексами (VT2) или КТ3117А, КТ815А, КТ815Б, КТ815В (VT1, VT4). Транзистор BS170P можно заменить на КП501А, КП501Б, взамен стабилитрона КС518А можно применить любой маломощный стабилитрон с напряжением стабилизации 15…22 В. Светодиоды допустимы любые в пластмассовом корпусе диаметром 3…5 мм, желательно разного цвета свечения, с рабочим током 5….20 мА. Автор применил многооборотные подстроечные резисторы W3296 (R7, R9), но подойдут СП5-2ВБ, постоянные резисторы — С2-23, МЛТ, реле — TRJ-12VDC, но можно использовать и аналогичные TRIL-12VDC, TRU-12VDC, TRV-12VD с одной группой контактов на замыкание или переключение.

Налаживание:

На выход устройства подают напряжение 220V, светодиод HL1 должен светить, на конденсаторе С11 — напряжение примерно 12V, а на выводах 2 и 5 микросхемы DA1 — около 2,5V. Резистором R7 устанавливают на выводе 6 микросхемы DA1 напряжение 2,9V, что соответствует верхнему порогу отключения (около 245V), а резистором R9 — напряжение 2,2V на выводе 3 микросхемы DA1, что соответствует нижнему порогу отключения (около 195V). После установки напряжений подключают нагрузку, ЛАТРом изменяют напряжение и проверяют напряжения отключения нагрузки. При необходимости их изменяют в нужную сторону резисторами R7 и R9.

Примечание:

Примененные конденсаторы К73-17(С5, С6), хотя и имеют рабочее напряжение 630V, но амплитуда приложенного к ним переменного напряжения не должна превышать 50 % этого значения (315V). Поэтому при сетевом напряжении 230V и более конденсаторы будут работать в запредельном режиме, что снижает надежность устройства. Поэтому лучше использовать конденсаторы К75-10 (2 х 0,47мкФ на 500V или 1 шт. 1мкФ на 500V).

 

БЛОК ЗАЩИТЫ

Следит за уровнем напряжения в сети, и если его величина выходит за заданные пределы отключает нагрузку.

Включение нагрузки происходит не сразу после прихода напряжения сети в норму, а через несколько секунд после этого. Задержка не дает переходным процессам, возникшим в сети, отрицательно повлиять на оборудование.

Включение и выключение нагрузки осуществляется с помощью реле К1. Схема питаются от трансформаторного источника питания на Т1. Напряжение питания микросхемы D1 поддерживается с помощью стабилизатора А1.

Датчиком величины сетевого напряжения служит выпрямитель на VD4 и СЗ, а так же, R1-R4.

На выходе выпрямителя (VD4-СЗ) будет постоянное напряжение, пропорциональное переменному напряжению в сети. Резисторы R1-R4 представляют собой два подстраиваемых делителя напряжения.

Элементы микросхемы D2 образуют своеобразные усилители сигналов датчика. Резистором R4 выставляют нижний порог напряжения сети, а резистором R3 — верхний. Когда в сети напряжение ниже установленного порога напряжение на входе D2.1 сползает в сторону логического нуля. Напряжение на выходе D2.1 начинает повышаться и элемент D1.1 переключается в нулевое состояние на выходе. Это приводит к переключению элемента D1.2 в единичное состояние.

 

Конденсатор С4 быстро заряжается через VD5 и R5. На выходе D1.3 возникает ноль. Транзисторы VT1-VT2 выключаются и реле К1 отключает нагрузку. При входе напряжения в норму происходит обратный процесс и на выходе D1.2 устанавливается ноль. При этом разрядка конденсатора С4 происходит через относительное большое сопротивление R8, поэтому на включение нагрузки уходит несколько секунд (пока С4 разряжается до порога логического нуля). Если напряжение в сети превышает установленный резистором R3 максимальный предел, то срабатывает элемент D2.2. На его выходе напряжение снижается и это приводит к переключению элемента D1.2 в состояние единицы на выходе. Дальше все, как и в случае с понижением напряжения.
Детали. Конденсатор С3 должен быть на напряжение не ниже 400V. Трансформатор Т1 – со вторичной обмоткой 9+9V, и током 300mA. Тип реле К1 зависит от максимальной мощности нагрузки.

 

Устройство защиты.

Работает оно следующим образом:

При выходе напряжения сети за установленные пределы (регулируют нижний R4, верхний — R6) срабатывает таймер DD2 и на его выходе 3 устанавливается низкий уровень, зеленый светодиод VD6 гаснет, семистор ТС 106 отключает нагрузку.

Низкий уровень на выходе 7 таймера DD2 разрешает работу счетчика DD1 К176ИЕ5, который выполняет роль второго таймера, формирующего время задержки на включение нагрузки. Это время зависит от номиналов R14 и С6 и, при указанных на схеме, составляет около 4 минут.

По прошествии 4 минут через дифцепочку С5 R15 и Т2 проходит очень короткий импульс сброса таймера DD2 и, если напряжение в сети нормализовалось, на выводе 3 таймера установится высокий уровень, засветится зеленый светодиод и симистор VD10 ТС106 подключит нагрузку. В противном случае пройдет еще 4 минуты и все повторится, и так будет происходить до тех пор, пока напряжение в сети не нормализуется.

Красный светодиод VD7 индицирует работу таймера на DD1 и, если все нормально, должен мигать каждые 2-3 сек.
Детали: R2 — не менее 1 Вт, СЗ — с малым током утечки. Оптосимистор VD9 МОС 3022 можно заменить на МОС 3020-3062. С1 — не менее чем на 400 В.
Симистор ТС-106 может коммутировать нагрузку до 10А, если необходим больший ток, то нужно заменить его на более мощный (например ТС-132).
Защита предназначена для круглосуточной работы и боится только КЗ на выходе.
При первом включении через защиту нагрузка подключится через 4 минуты, далее — автоматический режим работы.

 

Схема устройства (рис.3).

На операционном усилителе (ОУ) DA1.1 выполнен компаратор, который опрокидывается в состояние лог.»0″ при достижении напряжения сети 195В, на DA1.2 компаратор, который устанавливается в состояние лог «1» при достижении напряжения сети 200В.

На прямые входы ОУ подается опорное напряжение около 6,2В.

Пороги срабатывания компараторов выставляются переменными резисторами R3 и R4.

Если напряжение в сети, ниже 195В, на выходах обоих компараторов присутствует лог «1». На выходе инвертора DD1.1 – лог «0», который устанавливает RS-триггер на элементах DD1.2, DD1.3 в «единичное» состояние (уровень лог.»0″ на выводе 4 DD1.3). При этом транзисторы VT2 и VT3 закрыты и реле К1 обесточено.

При повышении сетевого напряжения до 195В в состояние отрицательного насыщения перебрасывается компаратор DA1.1, на его выходе устанавливается лог «0» и, соответственно, на входе S RS-триггера — уровень лог «1», и триггер остается в «единичном» состоянии.

Печатная плата показана на рис.4.

При повышении сетевого напряжения до 200В в состояние лог.»0″ переходит и компаратор DA1.2. Уровень лог.»0″ появляется на входе R RS-триггера, и он переключается в «нулевое» состояние. Уровнем лог.»1″ с инверсного выхода RS-триггера открываются транзисторы VT2 и VT3, включается реле К1.

При понижении сетевого напряжения до 200В на выходе компаратора DA1.2 появляется лог»1″, но триггер все равно остается в «нулевом» состоянии, по-прежнему выходное напряжение будет равно сетевому. И только когда сетевое напряжение понизится до 195В, на выходах обоих компараторов появится лог.»1″, на входе S RS-триггера появится лог.»0″, и триггер переходит в «единичное» состояние, реле К1 отпускает. Таким образом, схема не реагирует на повышение напряжения от 195 до 200В и на понижение от 200 до 195В, и «триггерный эффект» в ней отсутствует.

Неиспользуемые выводы (выходы) DA1 и DD1 нужно удалить.

 

По материалам:
http://www.radioradar.net/
http://elwo.ru/
http://pro-radio.ru/
http://lib.qrz.ru/
http://pro-radio.ru/

Защита от скачков напряжения 220 вольт в доме и квартире

Электрическая энергия – неотъемлемая составляющая быта современных людей, где бы они ни проживали – в городе или сельской местности. Трудно представить себе квартиру или дом, где нет ни одного бытового прибора, а для освещения пользуются свечками или лучинами. Однако вся бытовая техника, как и элементы освещения, питание к которым поступает по домашней линии, подвергается опасности, связанной с нестабильностью напряжения. Превышение этим показателем допустимых пределов влечет серьезные проблемы, вплоть до поломки дорогостоящей аппаратуры и выхода линии из строя. Уберечь проводку и приборы поможет защита от скачков напряжения 220В для дома. В этом материале мы расскажем о том, как защититьсвоими рукамитехнику от скачковнапряжения в квартире или в частном доме.

В чем причины перепадов напряжения в сети?

Система электроснабжения в нашем государстве далеко не совершенна. Из-за этого положенная величина напряжения 220В, с расчетом на которую изготавливают всю бытовую технику, выдерживается далеко не всегда. В зависимости от того, какая нагрузка в конкретный момент приходится на сеть, напряжение в ней может колебаться в значительных пределах.

Скачки напряжения в наших сетях не являются редкостью из-за того, что подавляющее большинство всех элементов энергоснабжающей системы разрабатывалось несколько десятилетий назад и не рассчитывалось на современную нагрузку. Ведь практически в любой современной квартире имеется множество домашних энергопотребителей. Конечно, это делает проживание более комфортным, но вместе с тем значительно увеличивает потребление электричества. Линия далеко не всегда может справиться с такими нагрузками, следствием чего становятся частые перепады напряжения.

Один из способов защиты от перенапряжения сети на видео:

Надеяться на то, что вскоре старая система будет полностью переделана с учетом современных требований, не стоит. Поэтому защита от скачков напряжения электролинии и подключенных к ней аппаратов – это та задача, при решении которой хозяевам приходится думать собственной головой и работать своими руками.

Теперь поговорим о причинах, из-за которых возникают скачки напряжения, более подробно. Обычно изменения разности потенциалов происходят без резких бросков, и современная техника, рассчитанная на работу в пределах от 198 до 242В, способна справиться с ними без ущерба для себя.

Речь пойдет о тех случаях, когда напряжение в течение долей секунды повышается в разы, а затем столь же быстро снижается. Это и есть то явление, которое называется – скачок напряжения. Вот каковы причины, по которым оно чаще всего происходит:

• Одновременное включение (или, наоборот, отключение) нескольких приборов.
• Обрыв нулевого проводника.
• Удар молнии в линию электропередачи.
• Разрыв жил внутри провода из-за падения на ЛЭП дерева
• Неправильное подключение кабелей в общем электрощите.

Как видим, скачок напряжения может произойти по разным причинам. Предугадать, когда он произойдет, попросту нереально, а значит, подумать о защите от перепадов напряжения следует заблаговременно.

Пример монтажа реле напряжения на видео:

Как защитить технику от перенапряжений?

Конечно, оптимальный вариант защиты от повышенного напряжения домашней сети и включенных в нее приборов – это полная реконструкция системы энергоснабжения с последующим ее обслуживанием опытными специалистами. Но если целиком заменить проводку в частном доме еще можно, то в многоквартирных зданиях это нереально. Практика показывает, что несколько десятков жильцов практически никогда не смогут договориться о совместной оплате подобных работ.

Вряд ли будут этим заниматься и управляющие компании. А менять электропроводку в отдельно взятой квартире бесполезно – скачки напряжения от этого никуда не денутся, поскольку возникают они, как правило, из-за общего оборудования.

Что делать, чтобы скачки напряжения не стали причиной серьезного ущерба? Не ждать же, пока у коммунальщиков и всех соседей по дому возникнет желание заменить общую электропроводку в здании? Ответ один – подобрать надежное устройство для защиты домашней сети от скачков напряжения.

Сегодня используются следующие приборы, повышающие безопасность домашней аппаратуры и позволяющие свести к минимуму вероятность ее повреждения из-за перенапряжений:

• Реле контроля напряжения (РКН).
• Датчик повышенного напряжения (ДПН).
• Стабилизатор.

Отдельно следует назвать источники бесперебойного питания. Они близки к перечисленным устройствам, но назвать их полноценными аппаратами для защиты линии от перепадов разности потенциалов нельзя. Более подробно о них расскажем ниже.

Реле контроля напряжения

Когда скачки напряжения в квартире случаются нечасто и в постоянной защите от них нужды не имеется, достаточно подключить к сети специальное реле.

Что представляет собой этот элемент? РКН – это небольшой прибор, задача которого состоит в отключении цепи при перепаде разности потенциалов и возобновлении подачи электричества после того, как сетевые параметры придут в норму. Само по себе реле никак не влияет на величину и стабильность напряжения, а только фиксирует данные. Эти устройства бывают двух типов:

• Общий блок, который устанавливается в распределительном щите и защищает от перенапряжения всю квартиру.
• Устройство, по внешнему виду напоминающее удлинитель с гнездами электророзеток, в которые включаются отдельные приборы.

Наглядно перо принцип работы реле напряжения на видео:

Приобретая реле, важно не ошибиться в расчете его мощности. Она должна несколько превышать суммарную мощность подключенных к устройству приборов. Индивидуальные РКН, которые включаются в общую сеть, подобрать несложно – надо просто купить элемент с нужным количеством розеток.

Эти устройства удобны, имеют невысокую стоимость, но пользоваться ими имеет смысл лишь тогда, когда сеть стабильна. Если же скачки напряжения в ней происходят постоянно, такой вариант не подойдет – ведь мало кому из хозяев понравится непрерывное включение-отключение всей сети или отдельных приборов.

Датчик перепадов напряжения

Этот датчик, как и РКН, фиксирует информацию о величине разности потенциалов, отключая сеть при перенапряжениях. Однако функционирует он по другому принципу. Такой прибор нужно устанавливать в сеть вместе с устройством защитного отключения. Когда аппарат обнаружит нарушение сетевых параметров, он вызовет утечку тока, обнаружив которую, автомат защиты (УЗО) обесточит сеть.

Стабилизатор напряжения

В тех линиях, которым нужна постоянная защита от перепадов напряжения, необходимо устанавливать стабилизатор сети. Эти устройства, будучи включенными в линию, вне зависимости от подающейся на них разности потенциалов, на выходе нормализуют параметры до нужной величины. Поэтому, если скачки напряжения в вашей домашней сети происходят часто, стабилизатор будет для вас оптимальным решением.

Эти приборы подразделяются по принципу действия. Разберемся, какой из них подойдет для различных случаев:

• Релейные. Такие аппараты имеют достаточно низкую цену и небольшую мощность. Впрочем, для защиты бытовой аппаратуры они вполне подойдут.
• Сервоприводные (электромеханические). По своим характеристикам такие приборы мало чем отличаются от релейных, но при этом стоят дороже.

• Электронные. Эти стабилизаторы собраны на базе тиристоров или симисторов. Они имеют достаточно высокую мощность, точны, долговечны, отличаются хорошим быстродействием и почти всегда гарантируют надежную защиту от перенапряжений. Цена их, естественно, довольно высока.
• Электронные двойного преобразования. Эти устройства самые дорогие из всех перечисленных, но при этом они обладают наилучшими техническими параметрами и позволяют обеспечить максимальную защиту линии и приборов.

Стабилизаторы бывают однофазными, предназначенными для подключения к домашней линии, и трехфазными, которые устанавливаются в сети крупных объектов. Они также могут быть переносными или стационарными.

Наглядно про стабилизаторы на видео:

Выбирая для себя такой аппарат, предварительно следует рассчитать суммарную мощность энергопотребителей, которые будут к нему подключены, и предельные значения сетевого напряжения. Рекомендуем в этом деле прибегнуть к помощи специалистов – они помогут не запутаться в технических тонкостях и подобрать наилучший вариант для конкретной линии по характеристикам и стоимости.

Источники бесперебойного питания

Теперь поговорим об этих, ранее упомянутых нами, устройствах. Иногда неопытные пользователи путают их со стабилизаторами напряжения, но это совсем не так. Основная задача ИБП – при внезапном отключении электроэнергии обеспечить подсоединенные устройства питанием в течение определенного времени, что позволит плавно завершить работу на них, сохранив имеющуюся информацию. Резерв электроэнергии дают встроенные в аппарат аккумуляторы. Как правило, бесперебойники используются вместе с компьютерами.

В некоторых ИБП, например, с интерактивной схемой или режимом двойного преобразования, имеются встроенные стабилизаторы, которые способны нивелировать небольшие перепады разности потенциалов, но при этом цена их очень высока, и для общей защиты сети они подходят плохо. Поэтому полноценной заменой стабилизатору их считать нельзя. Но для защиты ПК при внезапных отключениях электричества такие аппараты поистине незаменимы.

Заключение

В этой статье мы разобрались, для чего нужна защита от скачков сетевого напряжения 220В для дома и с помощью каких устройств можно ее обеспечить. Как читатели могли убедиться, надежнее всего убережет бытовую технику от перенапряжений мощный и дорогой стабилизатор.

Однако это не значит, что ничем другим проблему перепадов разности потенциалов не решить. Во многих случаях подойдут и другие перечисленные приборы. Все зависит от параметров сети и ее стабильности.

Защита от скачков напряжения | Каталог продукции компании БАСТИОН

Назначение устройств защиты от скачков напряжения, ограничителей перенапряжения ОПН

Устройства защиты от скачков напряжения серии «АЛЬБАТРОС» предназначены для защиты потребителей электрических сетей от кратковременных и длительных перенапряжений.

Блоки защиты от скачков напряжения рассчитаны на круглосуточный режим работы. Условия эксплуатации согласно техническим характеристикам, указанным в документации.

Устройства защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП) серии «АЛЬБАТРОС» осуществляют защиту по сети по 220 В от перенапряжения по «фазе», «нулю» и «земле». УЗИП 220 В предназначены для защиты нагрузки от кратковременных аварийных перенапряжений, вызванных воздействием электромагнитных импульсов (грозовые разряды, коммутационные помехи и др.) и авариями в сети с номинальным напряжением 220 В.

Низковольтные устройства защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП):

Модельный ряд устройств защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП), ограничителей перенапряжения (ОПН)

Устройства защиты от импульсных перенапряжений 220В (УЗИП):

Модельный ряд устройств защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП), ограничителей перенапряжения (ОПН)

Реле напряжения

Многофункциональные устройства защиты (5 в 1):

Устройства защиты от скачков напряжения серии «АЛЬБАТРОС» могут обеспечивать:

• Защиту от импульсного, быстротекущего перенапряжения;
• Защиту от импульсного аварийного значительного превышения напряжения;
• Защиту от воздействия электромагнитных импульсов;
• Световую индикацию состояния электрической сети и режима работы блока.

Микропроцессорное управление УЗИП позволяет реализовать следующие функции:

• самотестирование устройства;
• автоматическое включение и выключение нагрузки;
• высокую точность и стабильность параметров;
• защита от пониженного и повышенного напряжения сети;
• защиту подключённых к нему потребителей электросети в случае превышения (снижения) пикового значения эффективного значения;
• 4 режима работы: основной режим, режим программирования, режим быстрого программирования, режим принудительного отключения нагрузки;
• автоматическое восстановление подключения потребителя к электросети;
• измерение пикового значения сетевого напряжения с точностью 1% в любом режиме работы;
• индикацию усредненного эффективного значения сетевого напряжения в любом режиме работы;
• индикацию установленных порогов, частоты сети или сообщений в основном режиме работы;
• программирование порогов;
• быструю коррекцию порогов прямо из основного режима;
• программирование таймера;
• программирование допустимого времени кратковременных провалов напряжения.

Терминология устройств защиты от скачков напряжения:

• УЗИП – устройства защиты от импульсных перенапряжений. Предназначены для защиты пользовательского оборудования от кратковременных аварийных перенапряжений, вызванных воздействием электромагнитных импульсов (грозовые разряды, коммутационные помехи и др.), а также для защиты от аварий сети.
• Реле напряжения – устройства защиты от длительных перенапряжений ограничивающего типа. Отключает нагрузку при выходе за допустимый диапазон входных напряжений.
• Многофункциональные устройства защиты – комбинированные устройства защиты, объединяющие все преимущества как устройств защиты от импульсных перенапряжений, так и устройств защиты от длительных перенапряжений. Имеют защиту по току с регулируемым диапазоном допустимых значений.

Что такое УЗИП

УЗИП: особенности выбора и применения

Даже кратковременные импульсные броски напряжения, в несколько раз превышающие номинальное, могут нанести непоправимый ущерб дорогостоящей электротехнике и электронике, а то и стать причиной пожара. Перенапряжение в сетях может возникать из-за грозы, аварий или переходных процессов. Например, импульсные перенапряжения могут стать следствием попадания молнии в систему молниезащиты или линию электропередач, переключения мощных индуктивных потребителей, таких как электродвигатели и трансформаторы, коротких замыканий.

 

Что такое УЗИП и для чего оно нужно?

Ограничитель перенапряжения в электроустановках напряжением до 1 кВ называют устройством защиты от импульсных перенапряжений – УЗИП. Устройства защиты от импульсных перенапряжений – как раз и призваны защитить электрооборудование от подобных ситуаций. Они служат для ограничения переходных перенапряжений и отвода импульсов тока на землю, снижения амплитуды перенапряжения до уровня, безопасного для электрических установок и оборудования. УЗИП применяются как в гражданском строительстве, так и на промышленных объектах.

Основной российский документ, определяющий, что такое УЗИП, это ГОСТ Р 51992-2002, «Устройства для защиты от импульсных перенапряжений в низковольтных силовых распределительных системах».

УЗИП призваны обеспечить защиту от ударов молнии в систему молниезащиты здания (объекта) или воздушную линию электропередач (ЛЭП), защитить высокочувствительное оборудование и технику от импульсных перенапряжений и коммутационных бросков питания. Широкое распространение получили УЗИП с быстросъемным креплением для установки на DIN-рейку.

Аппараты защиты от импульсных напряжений включают в себя устройства нескольких категорий:

Тип устройства	Для чего предназначено	Где применяется
I класс	Для защиты от непосредственного воздействия грозового разряда. Защищают от импульсов 10/350 мкс: попадание молнии в систему внешней молниезащиты и попадание молнии в линию электропередач вблизи объекта. Амплитуда импульсных токов с крутизной фронта волны 10/350 мкс находится в пределах 25-100 кА, длительность фронта волны достигает 350 мкс.	Устанавливаются на вводе питающей сети в здание (ВРУ/ГРЩ). Данными устройствами должны укомплектовываться вводно- распределительные устройства административных и промышленных зданий и жилых многоквартирных домов
II класс	Обеспечивают защиту от перенапряжений, вызванных коммутационными процессами, а также выполняющие функции дополнительной молниезащиты. Предназначены для защиты от импульсов 8/20 мкс. Они защищают от ударов молнии в ЛЭП, от переключений в системе электроснабжения. Амплитуда токов — 15-20 кА.	Монтируются и подключаются к сети в распределительных щитах. Служат дополнительной защитой от импульсов, которые не были полностью нейтрализованы УЗИП I класса
III класс	Для защиты от импульсных перенапряжений, вызванных остаточными бросками напряжений и несимметричным распределением напряжения между фазой и нейтралью. Также работают в качестве фильтров высокочастотных помех. Предназначены для защиты от остаточных импульсов 1,2/50 мкс и 8/20 мкс импульсов после УЗИП I и II классов.	Используются для защиты чувствительного электронного оборудования, поблизости от которого и устанавливаются. Характерные области применения — ИТ- и медицинское оборудование. Также актуальны для частного дома или квартиры — подключаются и устанавливаются непосредственно у потребителей.

 

Конструкция УЗИП постоянно совершенствуется, повышается их надежность, снижаются требования по техническому обслуживанию и контролю.

 

Как работает УЗИП?

УЗИП устраняет перенапряжения:

 — Несимметричный (синфазный) режим: фаза — земля и нейтраль – земля.

 — Симметричный (дифференциальный) режим: фаза — фаза или фаза – нейтраль.

В несимметричном режиме при превышении напряжением пороговой величины устройство защиты отводит энергию на землю. 

В симметричном режиме отводимая энергия направляется на другой активный проводник. 

      

Схема подключения УЗИП в однофазной и трехфазной сети системы TN-S. В системе заземления TN-C применяется трехполюсное УЗИП. В нем нет контакта для подключения нулевого проводника.

По принципу действия УЗИП разделяются вентильные и искровые разрядники, нередко применяемые в сетях высокого напряжения, и ограничители перенапряжения с варисторами.

В разрядниках при воздействии грозового разряда в результате перенапряжения пробивает воздушный зазор в перемычке, соединяющей фазы с заземляющим контуром, и импульс высокого напряжения уходит в землю. В вентильных разрядниках гашение высоковольтного импульса в цепи с искровым промежутком происходит на резисторе.

УЗИП на основе газонаполненных разрядников рекомендуется к применению в зданиях с внешней системой молниезащиты или снабжаемых электроэнергией по воздушным линиям.

В варисторных устройствах варистор подключается параллельно с защищаемым оборудованием. При отсутствии импульсных напряжений, ток, проходящий через варистор очень мал (близок к нулю), но как только возникает перенапряжение, сопротивление варистора резко падает, и он пропускает его, рассеивая поглощенную энергию. Это приводит к снижению напряжения до номинала, и варистор возвращается в непроводящий режим.

УЗИП имеет встроенную тепловую защиту, которая обеспечивает защиту от выгорания в конце срока службы. Но со временем, после нескольких срабатываний, варисторное устройство защиты от перенапряжений становится проводящим. Индикатор информирует о завершении срока службы. Некоторые УЗИП предусматривают дистанционную индикацию.

 

Как выбрать УЗИП?

При проектировании защиты от перенапряжений в сетях до 1 кВ, как правило, предусматривают три уровня защиты, каждая из которых рассчитана на определенный уровень импульсных токов и форму фронта волны. На вводе устанавливаются разрядники (УЗИП класса I), обеспечивающие молниезащиту. Следующее защитное устройство класса II подключается в распределительном щите дома. Оно должно снижать перенапряжения до уровня, безопасного для бытовых приборов и электросети. В непосредственной близости от оборудования, чувствительного к броскам в сети, можно подключить УЗИП класса III. Предпочтительнее использовать УЗИП одного вендора.

Для координации работы ступеней защиты устройства должны располагаться на определенном расстоянии друг от друга — более 10 метров по питающему кабелю. При меньших дистанциях требуется включение дросселя, возмещающего недостающие активно-индуктивные сопротивления проводов. Также рекомендуется защищать УЗИП с помощью плавких вставок.

При каскадной защите требуется минимальный интервал 10 м между устройствами защиты.

Классы УЗИП не являются унифицированными и зависят от конкретной страны. Каждая строительная организация может ссылаться на один из трех классов испытаний. Европейский стандарт EN 61643-11 включает определенные требования по стандарту МЭК 61643-1. На основе МЭК 61643 создан российский ГОСТ Р 51992.

Оценка значимости защищаемого оборудования.

Необходимость защиты, экономические преимущества устройств защиты и соответствующие устройства защиты должны определяться с учетом факторов риска: соответствующие нормы прописаны в МЭК 62305-2. Критерии проектирования, монтажа и техобслуживания учитываются для трех отдельных групп:

Группа	Что включает	Где определяется
Первая	Меры защиты для минимизации риска ущерба имуществу и вреда здоровью людей	МЭК 62305-3
Вторая	Меры защиты для минимизации отказов электрических и электронных систем	МЭК 62305-4
Третья	Меры защиты для минимизации риска ущерба имуществу и отказов инженерных сетей (в основном электрические и телекоммуникационные линии)	МЭК 62305-5

 

Оценка риска воздействия на объект.

Нормы установки молниезащитных разрядников прописаны в международном стандарте МЭК 61643-12 (Принципы выбора и применения). Несколько полезных разделов содержит международный стандарт МЭК 60364 (Электроустановки зданий):

 — МЭК 60364-4-443 (Защита для обеспечения безопасности). Если установка запитывается от воздушной линии или включает в себя такую линию, должно предусматриваться устройство защиты от атмосферных перенапряжений, если грозовой уровень для рассматриваемого объекта соответствует классу внешних воздействий AQ 1 (более 25 дней с грозами в год).

 — МЭК 60364-4-443-4 (Выбор оборудования установки). Этот раздел помогает в выборе уровня защиты для разрядника в зависимости от защищаемых нагрузок. Номинальное остаточное напряжение устройств защиты не должно превышать выдерживаемого импульсного напряжения категории II.

Выбор оборудования по МЭК 60364.

В качестве первой ступени лучше применять УЗИП на базе разрядников без съемного модуля. Вряд ли вам удастся найти варисторное устройство с номинальным током Iimp более 20 кА. Шкаф, в котором установлено УЗИП такого типа, должен быть из несгораемого материала.

Важнейшим параметром, характеризующим УЗИП, является уровень напряжения защиты Up. Он не должен превышать стойкость электрооборудования к импульсному напряжению. Для УЗИП I-го класса Up не превышает 4 кВ. Уровень напряжения защиты Up для устройств II-го класса не должен превышать 2,5 кВ, для III-го класса — 1,5 кВ. Это тот уровень, который должна выдерживать техника.

Ещё несколько важных параметров, которые необходимо знать для выбора УЗИП. Максимальное длительное рабочее напряжение Uc – действующее значение переменного или постоянного тока, которое длительно подаётся на УЗИП. Оно равно номинальному напряжению с учетом возможного завышения напряжения в электросети.

Минимальное требуемое значение Uc для УЗИП в зависимости от системы заземления сети.

Номинальный ток нагрузки IL – максимальный длительный переменный (действующее значение) или постоянный ток, который может подаваться к нагрузке. Этот параметр важен для УЗИП, подключаемых в сеть последовательно с защищаемым оборудованием. УЗИП обычно подключаются параллельно цепи, поэтому данный параметр у них не указывается.

Выбор защитной аппаратуры: чувствительное оборудование и оборудование здания.

Выбор защитной аппаратуры: бытовая техника и электроника.

Выбор защитной аппаратуры: производственное оборудование.

Выбор защитной аппаратуры: ответственное оборудование.

Сегодня многие крупные потребители электрической энергии с успехом используют на территории России высококачественные элементы УЗИП. Положительные результаты испытаний и эффективность применения УЗИП в России позволяют говорить о том, что их использование в российских условиях выгодно и удобно. Остается подобрать нужную модель устройства и установить ее на объекте. 

Устройства защиты от скачков напряжения УЗМ-3-63К

Параметр	Ед.изм.	УЗМ-3-63К
Параметры защиты
Порог отключения нагрузки при повышении напряжения, Umax (tоткл=0,5с)	В	243, 249, 255, 261, 267, 273, 279, 285, 291, 297±3
Порог отключения нагрузки при снижении напряжения, Umin (tоткл=10с)	В	217, 211, 205, 199, 193, 187, 181, 175, 169, 163±3
Порог ускоренного отключения нагрузки при скачке напряжения (tоткл=30мс)	В	300
Порог отключения нагрузки при провале напряжения (tоткл=100мс)	В	110
Допустимый разброс напряжений по фазам, не более	%	25
Ширина зоны «гистерезиса» порога срабатывания	%	Uном ± 2,5
Порог срабатывания по частоте	Гц	45/55 ±0,5
Уровень ограничения напряжения при токе помехи 100А, не более	кВ	1,2
Максимальная энергия поглощения (одиночный импульс 10/1000мкс)	Дж	200
Максимальный ток поглощения, одиночный  импульс 8/20мкс/повторяющиеся импульсы 8/20мкс	А	6500/4500
Время срабатывания импульсной защиты	нс	<25
Питание
Номинальное напряжение питания	В	230
Частота напряжения питания	Гц	50
Максимальное напряжение питания	В	440
Потребляемая мощность	ВА	2,2
Коммутирующая способность контактов
Номинальный ток нагрузки (при сечении подключаемых проводов не менее 16мм2,медь), нагрузка АС1 (активная, резистивная)	А	63
Номинальный ток нагрузки (при сечении подключаемых проводов не менее 16мм2,медь), нагрузка АС3 (индуктивная, реактивная)	А	25
Номинальная мощность нагрузки (АС250В) по каждой из фаз	кВт	14,5
Максимальное коммутируемое напряжение	В	400
Максимальный пропускаемый ток короткого замыкания (не более 10мс)	А	4500
Технические данные
Задержка включения/повторного включения, переключается пользователем		2с, 5с, 10с, 15с, 20с, 30с, 1мин, 2мин, 4мин, 8мин
Задержка отключения при повышении напряжения выше верхнего порога	с	0,2
Время ускоренного отключения нагрузки при скачке напряжения, tоткл	мс	30
Задержка отключения при снижении напряжения ниже нижнего порога	с	10
Время отключения нагрузки при провале напряжения, tоткл	мс	100
Сечение подключаемых проводников не менее	мм²	0,5-25 (20-4 AWG)
Диапазон рабочих температур (по исполнениям)	0С	-25…+55 (УХЛ4) -40…+55 (УХЛ2)
Температура хранения	0С	–40…+70
Помехоустойчивость от пачек импульсов в соответствии с ГОСТ Р 51317.4.4-99 (IEC/EN 61000-4-4)		уровень 3 (2кВ/5кГц)
Помехоустойчивость от перенапряжения в соответствии с ГОСТ Р 51317.4.5-99 (IEC/EN 61000-4-5)		уровень 3 (2кВ А1-А2)
Климатическое исполнение и категория размещения по ГОСТ 15150-69 (без образования конденсата)		УХЛ4 и УХЛ2
Степень защиты реле корпус/клеммы		IP40/IP20
Степень загрязнения в соответствии с ГОСТ 9920-89		2
Влажность	%	до 80 (при 25°С)
Высота над уровнем моря	м	до 2000
Рабочее положение в пространстве		произвольное
Режим работы		круглосуточный
Габаритные размеры	мм	105х63х94
Масса, не более	кг	0,45
Срок службы, не менее	лет	10

защита от перенапряжений от Schneider Electric

27 Сентябрь 2019 Анна Архангельская

Наиболее эффективными средствами для обеспечения защиты от перенапряжений в квартирах и частных домах служат модульные аппараты, устанавливаемые в распределительные щиты. Также с целью частичной защиты могут использоваться сетевые фильтры.

Дифференциальные выключатели нагрузки (УЗО) предназначены в первую очередь для защиты  людей от поражения электрическим током и предотвращения возгораний. Однако в линейке модульного оборудования Easy9, разработанного компанией Schneider Electric, также есть УЗО, совмещающие защиту от утечки тока и от превышения напряжения. Если в сети возникнет переходное напряжение промышленной частоты, к примеру, из-за обрыва нейтрального провода в подъезде многоквартирного дома, питание будет отключено. Такое устройство позволит защитить и проводку, и оборудование, и человеческую жизнь.

Устройства защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП) помогают предотвратить последствия от непрямых ударов молний и аварийных скачков напряжения, губительных для дорогостоящей электроники; они компенсируют сильные броски напряжения, с которыми УЗО справиться не в состоянии. Как правило, электроника может выдержать перенапряжения до 1300-1500 В, в том время, как скачки напряжения при ударе молнии могут достигать 10 000 В. Задача УЗИП — сгладить импульсные перенапряжения до приемлемого уровня в 1000-1300 В. Наиболее распространенный вариант УЗИП — это сетевые фильтры (удлинители с кнопкой), однако УЗИП в модульном исполнении (к примеру, Easy9 от Schneider Electric) обеспечивает значительно более надежную и качественную защиту от перенапряжений. К тому же, размещение аппарата в распределительном щитке на входе в квартиру позволяет защитить не только компьютер, но и кухонные приборы, климатическое оборудование, охранную сигнализацию, мультимедийные системы, поставленные на зарядку смартфоны и т.д. К сожалению, пока модульными аппаратами УЗИП оснащено не более 1 % российских домохозяйств. При выборе устройств защиты от импульсных перенапряжений важно учитывать наличие молниеотвода, организацию системы заземления, информацию о токах короткого замыкания (КЗ). К примеру, если на здании или в 50 метрах от него установлен молниеотвод, можно использовать УЗИП класса I, в остальных случаях — класса II. Поскольку УЗИП не рассчитан на длительное пребывание под действием высокого напряжения, его следует защищать от КЗ с помощью автоматического выключателя. Наличие УЗИП в электроустановке низкого напряжения обеспечивает полную защиту системы электроснабжения квартиры или частного дома и гарантирует сохранность всех видов дорогостоящей бытовой техники и электроники. При этом защитное оборудование линейки Easy9 характеризует доступная цена.

Ограничители перенапряжений Acti 9 предназначены в первую очередь для промышленных и административных зданий. Однако и в этой серии есть оборудование, которое при необходимости можно применять в жилых помещениях для надежной защиты от атмосферных перенапряжений. Это ограничители перенапряжения типа 2 со встроенным разъединителем — iQuick-PF, iQuick-PRD и модульные ограничители перенапряжений типа 2 — iPF & iPRD. В оборудовании Acti 9 предусмотрена сертифицированная координация срабатывания с автоматическими выключателями, кроме того, аппараты очень легко монтировать на объекте, а их состояние можно отслеживать удаленно с помощью системы мониторинга. Для телекоммуникационных сетей могут использоваться устройства защиты iPRC и iPRI. Помимо этого в продуктовом портфеле Schneider Electric есть бытовые устройства защиты от всплесков напряжения APC SurgeArrest Performance. Сетевые фильтры этой серии предназначены для обеспечения минимально необходимой защиты компьютеров, бытовых электронных приборов и телефонных линий от импульсных помех. При выборе решений для защиты от перенапряжений, важно учитывать несколько факторов. Во-первых, стоимость защищаемого оборудования и последствия его выхода из строя. Во-вторых, риски возникновения перенапряжений, которые напрямую связаны с состоянием сети и грозовой активностью в конкретной местности. Продумывая защиту электрооборудования, важно не забывать и о телекоммуникационных сетях (телефонные сети, пожарные и охранные сигнализации, системы «умный дом» и т.д.), которые также могут пострадать от перенапряжений.

Что такое защита от перенапряжения?

Что такое защита от перенапряжения?

Защита от перенапряжения — это функция источника питания, которая отключает источник питания или ограничивает выход, когда напряжение превышает заданный уровень.

В большинстве источников питания используется схема защиты от перенапряжения для предотвращения повреждения электронных компонентов. Воздействие условий перенапряжения варьируется от одной цепи к другой и варьируется от повреждения компонентов до их ухудшения и возникновения неисправностей в цепях или возгорания.

Состояние перенапряжения может возникнуть в источнике питания из-за неисправностей внутри источника или из-за внешних причин, например, в распределительных линиях.

Величина и продолжительность перенапряжения являются одними из основных факторов, которые необходимо учитывать при разработке эффективной защиты. Защита включает установку порогового напряжения, выше которого схема управления отключает питание или перенаправляет дополнительное напряжение на другие части схемы, такие как конденсатор.

Идеальные характеристики схемы защиты от перенапряжения

1. Не допускайте приложения повышенного напряжения к компонентам.
2. Схема защиты не должна мешать нормальному функционированию системы или цепи. Схема защиты не должна нагружать источник питания и вызывать связанные с этим падения напряжения.
3. Схема защиты должна отличать нормальные колебания напряжения от опасного перенапряжения.
4. Быть достаточно быстрым, чтобы реагировать на переходные события, которые могут повредить источник питания и компоненты, расположенные ниже по потоку.
5. Метод OVP не должен иметь ложных срабатываний или необнаруженных условий реального перенапряжения.Это может быть неудобно в случае ложных срабатываний, а также опасно, если невозможно увидеть реальные условия перенапряжения.

Схема защиты от перенапряжения может быть построена с использованием дискретных компонентов, интегральных схем, механических устройств, таких как реле, и т. Д. Они могут подключаться либо внутри, либо снаружи в зависимости от задействованных схем.

Существуют различные конструкции схем защиты, каждая со своими достоинствами, режимом работы, чувствительностью, возможностями и надежностью.Защита может либо отсечь перенапряжение, либо полностью отключить источник питания.

Схема защиты от перенапряжения лома

Схема с ломом обеспечивает один из самых простых, дешевых и эффективных методов защиты от перенапряжения. Обычно он подключается между регулируемым выходом и защищаемой цепью или нагрузкой. Последовательный регулирующий транзистор контролирует выходной ток и напряжение, а ломик защищает нагрузку, когда напряжение превышает заданное значение.Базовая схема состоит из:

• Кремниевый выпрямитель (SCR)
• Стабилитрон
• Резистор
• Конденсатор

Схема лома защиты от перенапряжения

При нормальной работе стабилитрон имеет обратное смещение и не проводит, весь ток через последовательный транзистор появляется на выходе. Как только напряжение возрастает и выходит за пределы напряжения пробоя стабилитрона, диод выходит из строя и начинает проводить.Ток развивает напряжение на резисторе, которое затем запускает SCR. Это приводит к короткому замыканию на выходе, и весь ток уходит в землю. Это привело к размыканию предохранителя и снятию напряжения с последовательного транзистора и защищаемой цепи.

Выбранный стабилитрон должен быть немного выше выходного напряжения. Конденсатор предотвращает срабатывание SCR короткими всплесками.

Простая схема широко используется благодаря своей эффективности; однако он имеет некоторые ограничения, такие как стабилитрон, который нельзя регулировать, в то время как наилучший допуск для диода составляет 5%.

Напряжение срабатывания тринистора также должно быть спроектировано так, чтобы оно было намного выше выходного напряжения источника питания, чтобы предотвратить ошибочное срабатывание из-за коротких всплесков, например, возникающих при питании ВЧ цепей.

Как стабилитрон выполняет защиту от перенапряжения в цепи?

Защита от перенапряжения необходима для предотвращения повреждений в результате электрических переходных процессов. Это функция источника питания, которая отключает источник питания или ограничивает выход, когда напряжение превышает заданный уровень.В большинстве источников питания используется схема защиты от перенапряжения для предотвращения повреждения электронных компонентов. Они предлагают некоторую форму схемы защиты от перенапряжения (OVP) для обнаружения, а затем быстрого снижения перенапряжения. Здесь представлена ​​защита стабилитроном, которая является наиболее распространенным способом.

1. Предпосылки перенапряжения

Каждая конструкция схемы работает с различными уровнями напряжения, при этом наиболее распространенными уровнями напряжения для цифровой схемы являются 3,3 В, 5 В и 12 В. Но каждая конструкция уникальна, и наличие более одного рабочего напряжения также является нормальным для схемы.Например, стандартная компьютерная система SMPS будет работать на шести различных уровнях напряжения, а именно ± 3,3 В, ± 5 В и ± 12 В. В этих случаях, если маломощное устройство работает от высокого напряжения, компонент будет постоянно поврежден, если для питания различных типов компонентов используются различные уровни напряжения. Поэтому, чтобы избежать вреда от перенапряжения, разработчик всегда должен концентрироваться на реализации схемы защиты от перенапряжения в своих проектах.
Для любой части или цепи будет три разных номинальных напряжения, а именно минимальное рабочее напряжение, рекомендуемое или нормальное рабочее напряжение и максимальное рабочее напряжение.Для любых цепей или частей любое значение, превышающее максимальное рабочее напряжение, может быть фатальным. Использование схемы защиты от перенапряжения на стабилитронах — очень распространенное и экономичное решение.

2. Основы защиты входа стабилитрона

Для защиты схемы от условий перенапряжения стабилитроны часто являются первым вариантом. Стабилитрон следует той же теории диодов, которая блокирует ток в обратном направлении. Однако есть недостаток, заключающийся в том, что стабилитрон блокирует прохождение тока в обратном направлении только для ограниченного напряжения, определяемого номинальным напряжением стабилитрона.Стабилитрон с напряжением 5,1 В блокирует прохождение тока в обратном направлении вплоть до 5,1 В. Если напряжение через стабилитрон больше 5,1 В, он позволяет току проходить через него. Эта функция стабилитрона делает его отличным компонентом защиты от перенапряжения.

3. Простая схема защиты от перенапряжения с использованием стабилитрона

Рассмотрим схему, в которой требуется защита микроконтроллера от перенапряжения. Все, что имеет максимальное напряжение 5 В на выводах ввода-вывода микроконтроллера. Таким образом, напряжение более 5В приведет к повреждению микроконтроллера.

Рисунок 1. Защита от перенапряжения для микроконтроллера

В приведенной выше схеме используется стабилитрон с напряжением 5,1 В. В случае перенапряжения он будет работать отлично. Он может передавать ток и регулировать напряжение до 5,1 В, если напряжение превышает 5,1 В. На практике, однако, он будет вести себя как обычный диод и блокировать менее 5,1 В.
Изображение ниже представляет собой симуляцию специальной схемы защиты стабилитрона. Полное описание симуляции вы можете сделать исходя из ваших потребностей.

Рисунок 2. Моделирование схемы защиты от перенапряжения

На схеме выше присутствует входное напряжение, которое является источником постоянного тока. R1 и D1 — это два компонента, которые защищают выход от защиты от перенапряжения. D1, 1N4099, в данном случае — стабилитрон. Когда V1 достигает 6,8 В, выход будет защищен. Максимальное выходное напряжение — 6,8 В в качестве опорного напряжения 1N4099.
Давайте посмотрим, как вышеуказанная схема работает как схема защиты входа стабилитрона и защищает выход более чем от 6.Напряжение 8 В.

С помощью каденции PSpice смоделирована вышеуказанная схема. Выходной сигнал остается постоянным на уровне 5,999 В при входном напряжении 6 В на V1 (что составляет 6,0 В).

Входное напряжение в приведенном выше моделировании составляет 6,8 В. Таким образом, производительность составляет 6,785 В, что аналогично 6,8 В. Давайте дальше поднимем входное напряжение и создадим ситуацию перенапряжения.

Теперь входное напряжение составляет 7,5 В, что больше 6,8 В. Спектакль сейчас на 6.883V. Таким образом стабилитрон успешно спасает подключенную схему от ситуации перенапряжения, даже когда напряжение возвращается ниже 6,8 В, как показано на предыдущем этапе, схема снова будет нормально работать. Другими словами, стабилитрон не перегорает даже при перенапряжении, в отличие от предохранителя.
Для выбора различных пределов перенапряжения в приведенной выше схеме можно использовать любые другие стабилитроны с другими значениями, такими как 3,3 В, 5,1 В, 9,1 В, 10,2 В.

4.Как выбрать стабилитрон для защиты цепи?

Следующей важной частью является выбор значения стабилитрона. Приведенные ниже пункты помогут вам выбрать правильное значение стабилитрона и номер детали.
1) Сначала выберите напряжение стабилитрона. Это значение напряжения, которое будет служить замыканием для стабилитрона и защищать нагрузку от перенапряжения. Напряжение стабилитрона в Pspice для вышеприведенного примера составляет 6,8 В.
В некоторых случаях целевое напряжение стабилитрона отсутствует.В таких случаях можно выбрать значение, близкое к значению стабилитрона. Например, для защиты от перенапряжения до 7 В ближайшим значением является стабилитрон 6,8 В.
2) Рассчитайте ток нагрузки, подключенный к цепи защиты от перенапряжения. Для нашего примера, описанного выше, это 50 мА. Помимо тока нагрузки, стабилитроны требуют тока смещения. Следовательно, полный ток плюс ток смещения стабилитрона должен быть равен току нагрузки. Для вышеупомянутого примера это может быть общий ток = 50 мА + 10 мА = 60 мА.
3) Стабилитроны имеют рейтинг мощности. Следовательно, для надлежащего отвода тепла требуется правильная номинальная мощность стабилитрона. На основании измеренного полного тока в фазе — 2, который составляет 60 мА, можно рассчитать номинальную мощность. Следовательно, номинальная мощность стабилитрона будет равна напряжению стабилитрона, который соединяет полный ток, протекающий через диод.
4) Рассчитайте номинал резистора, дифференцируя напряжение источника и общее напряжение.Предел, который может быть применен к схеме, будет исходным напряжением. Например, оно может составлять 13 В для максимального перенапряжения, которое может возникнуть, или может быть добавлено в качестве напряжения питания.
Падение напряжения на резисторе будет = 13В-6,8В = 6,2В. По закону сопротивления сопротивление резистора будет = 6,2В / 0,060А = 103R. Можно выбрать резистор 100R стандартного номинала.
5) Типичные значения стабилитрона: 5,1 В, 5,6 В, 6,2 В, 12 В и 15 В — самые общие значения; у них также есть 3В, 5В, 12В, 18В, 24В.

5. Обзор защиты от перенапряжения на стабилитронах

Самым простым и простым способом защиты устройств от перенапряжения является схема защиты от перенапряжения с использованием стабилитронов. В этом методе напряжение остается регулируемым, а стоимость этой схемы намного ниже по сравнению с другими методами.
Хотя, конечно, у такой схемы есть недостатки. Рассеивание мощности является основным недостатком схемы такого типа. Он по-прежнему рассеивает тепло из-за подключенного последовательного резистора и приводит к потерям энергии.

NCP346 — IC защиты от перенапряжения

% PDF-1.4 % 1 0 объект > эндобдж 5 0 obj > эндобдж 2 0 obj > эндобдж 3 0 obj > транслировать Acrobat Distiller 7.0 (Windows) BroadVision, Inc.2020-09-21T10: 13: 25 + 02: 002006-09-13T09: 01: 40-07: 002020-09-21T10: 13: 25 + 02: 00application / pdf

NCP346 — Защита от перенапряжения IC

ОН Полупроводник

uuid: 773d444e-a5c9-4e18-adc6-cee9aadac775uuid: 17f2c5e8-7e39-4463-b149-b3dd7ee7d464 конечный поток эндобдж 4 0 obj > эндобдж 6 0 obj > эндобдж 7 0 объект > эндобдж 8 0 объект > эндобдж 9 0 объект > эндобдж 10 0 obj > эндобдж 11 0 объект > эндобдж 12 0 объект > эндобдж 13 0 объект > эндобдж 14 0 объект > эндобдж 15 0 объект > эндобдж 16 0 объект > эндобдж 17 0 объект > эндобдж 18 0 объект > эндобдж 19 0 объект > эндобдж 20 0 объект > эндобдж 21 0 объект > эндобдж 22 0 объект > эндобдж 23 0 объект > эндобдж 24 0 объект > транслировать HWr6QwHvl

Ограничитель перенапряжения, перенапряжения и защита от перегрузки по току

Некоторые файлы cookie необходимы для безопасного входа в систему, но другие необязательны для функциональной деятельности.Сбор наших данных используется для улучшения наших продуктов и услуг. Мы рекомендуем вам принять наши файлы cookie, чтобы обеспечить максимальную производительность и функциональность нашего сайта. Для получения дополнительной информации вы можете просмотреть сведения о файлах cookie. Узнайте больше о нашей политике конфиденциальности.

Принять и продолжить Принять и продолжить

Файлы cookie, которые мы используем, можно разделить на следующие категории:

Строго необходимые файлы cookie:

Это файлы cookie, которые необходимы для работы аналога.com или предлагаемые конкретные функции. Они либо служат единственной цели передачи данных по сети, либо строго необходимы для предоставления онлайн-услуг, явно запрошенных вами.

Аналитические / рабочие файлы cookie:

Эти файлы cookie позволяют нам выполнять веб-аналитику или другие формы измерения аудитории, такие как распознавание и подсчет количества посетителей и наблюдение за тем, как посетители перемещаются по нашему веб-сайту. Это помогает нам улучшить работу веб-сайта, например, за счет того, что пользователи легко находят то, что ищут.

Функциональные файлы cookie:

Эти файлы cookie используются для распознавания вас, когда вы возвращаетесь на наш веб-сайт. Это позволяет нам персонализировать наш контент для вас, приветствовать вас по имени и запоминать ваши предпочтения (например, ваш выбор языка или региона). Потеря информации в этих файлах cookie может сделать наши службы менее функциональными, но не помешает работе веб-сайта.

Целевые / профилирующие файлы cookie:

Эти файлы cookie записывают ваше посещение нашего веб-сайта и / или использование вами услуг, страницы, которые вы посетили, и ссылки, по которым вы переходили.Мы будем использовать эту информацию, чтобы сделать веб-сайт и отображаемую на нем рекламу более соответствующими вашим интересам. Мы также можем передавать эту информацию третьим лицам с этой целью.

Отклонить файлы cookie

Новый надежный подход к защите от перенапряжения для чувствительных электронных сигнальных входов

Высокие требования к надежности электронных систем, особенно в промышленных средах, постоянно ставят перед разработчиками большие задачи. Защита от перенапряжения является одним из ключевых соображений и проблем при проектировании, поскольку для защиты систем от событий перенапряжения обычно требуются дополнительные компоненты, однако они часто влияют и, в худшем случае, могут даже искажать сигналы.Кроме того, эти компоненты требуют дополнительных затрат и способствуют пространственным ограничениям. Следовательно, при разработке схемы защиты традиционные решения часто требуют компромисса между точностью системы и уровнем защиты.

Как правило, в простом и распространенном методе проектирования используются внешние защитные диоды, обычно диоды-ограничители переходного напряжения (TVS), зажатые между сигнальной линией и источником питания или землей. TVS-диоды имеют преимущество, поскольку они могут мгновенно реагировать на временные скачки напряжения.Этот тип внешней защиты от перенапряжения показан в левой части рисунка 1.

Рис. 1. Традиционная конструкция защиты от перенапряжения с дополнительными дискретными компонентами.

Если возникает положительный импульс переходного напряжения, он фиксируется током через диод D1 на VDD. Таким образом, напряжение ограничивается значением VDD плюс прямое напряжение диода. Если импульс отрицательный и меньше VSS, то же самое применяется, за исключением того, что он ограничивается VSS через D2. Однако, если ток утечки, вызванный перенапряжением, не ограничен, это может привести к повреждению диодов.По этой причине в тракте также установлен токоограничивающий резистор. В очень суровых условиях окружающей среды двунаправленный TVS-диод на стороне входа часто используется для усиления защиты.

Недостатки, связанные с этим типом схемы защиты, проявляются, например, в виде увеличенного времени нарастания и спада фронта и емкостных эффектов. Более того, он не обеспечивает никакой защиты, когда цепь находится в обесточенном состоянии.

Фактические компоненты, такие как аналого-цифровые преобразователи (АЦП), операционные усилители и т. Д., обычно имеют встроенную защиту. Это может быть архитектура коммутатора, как показано на правой стороне рисунка 1. Рисунок 1 также показывает, что защитные диоды со стороны входа и выхода присутствуют на обеих шинах питания. Обратной стороной этой настройки является то, что, когда плавающие сигналы появляются в обесточенном состоянии (на ИС не подается питание), переключатель может действовать так, как если бы он был активен (даже если он выключен), поскольку ток будет течь через диоды. и шины питания. Это позволяет току проходить, что приводит к потере защиты сигнальной линии.

Архитектура коммутатора с защитой от сбоев

Одним из решений проблем, упомянутых выше, является архитектура переключателя с защитой от сбоев, дополненная двунаправленной ячейкой ESD, как показано на рисунке 2. Вместо TVS-диодов на входной стороне теперь ячейка ESD фиксирует переходные процессы напряжения, постоянно сравнивая входное напряжение с VDD или VSS. В случае постоянного перенапряжения нижестоящий выключатель размыкается автоматически. Входное напряжение больше не ограничивается защитными диодами, прикрепленными к шинам питания.Ограничивающим фактором теперь является максимальное номинальное напряжение переключателя. Дополнительными преимуществами являются более высокая устойчивость и надежность системы. Также практически отсутствует влияние на фактические сигналы и их точность. Кроме того, дополнительный токоограничивающий резистор не требуется, поскольку токи утечки очень малы, когда переключатель разомкнут.

Рис. 2. Защита от перенапряжения со встроенной двунаправленной ячейкой ESD.

Этот тип входной структуры характерен для четырехпозиционного переключателя SPST (однополюсный, однонаправленный) ADG5412F от Analog Devices Inc.(ADI). Этот переключатель допускает постоянное перенапряжение до ± 55 В независимо от наличия напряжения в сети. Ячейка ESD, встроенная в каждый из четырех каналов, фиксирует переходные напряжения до 5,5 кВ. В условиях перенапряжения открывается только затронутый канал, а остальные каналы продолжают работать в обычном режиме.

Заключение

Благодаря этому типу переключателей защиты от перенапряжения электрические схемы могут быть значительно упрощены. Преимущества по сравнению с обычным дискретным решением многочисленны как с точки зрения обеспечения оптимальных характеристик переключения и надежности точной сигнальной цепи, так и с точки зрения пространственной оптимизации.Следовательно, защита от перенапряжения, предлагаемая ADG5412F, особенно подходит для высокоточных измерений в суровых условиях.

Как защитить технику от скачков напряжения

Скачки напряжения (например, во время грозы) могут быть очень опасными для устройств, оставленных подключенными к розетке, даже если они выключены. Здесь мы покажем вам, как обеспечить правильную защиту от перенапряжения.

Что такое перенапряжение?

Термин «перенапряжение» означает напряжение в электрической системе, которое настолько велико, что превышает допустимый диапазон ее номинального напряжения.

В Европе используется напряжение сети 230 В (плюс / минус 23 В). Сильный ток, обычно необходимый на кухне для подключения бытовой техники, составляет 400 вольт.

A Удар молнии приведет к перенапряжению и повреждению этих устройств и установок.

Причины и опасности перенапряжения

Во время грозы между отрицательными зарядами в нижней части грозового облака и положительными зарядами на земле электрические напряжения часто могут превышать десять миллионов вольт.Если он достигает «переполнения» , то через него проходит ток около 300 000 ампер. В лучшем случае это приведет к перегоранию предохранителя.

В зависимости от степени серьезности молния также может повредить конструкцию здания и сооружения в доме. Высокая температура может даже вызвать возгорание.

Подключенные к розетке устройства, такие как компьютеры, бытовые приборы или электронные обогреватели, могут стать жертвами скачков напряжения. В худшем случае это приводит к потере данных или полной поломке устройства.

Могу ли я получить страховку для компенсации этих убытков?

Вы можете застраховаться от повреждения вашего дома и ваших электрических устройств грозой. Стандартное страхование жилого дома покрывает ущерб от пожара, урагана и молнии. В контрактах часто оговаривается, какой именно тип защиты от перенапряжения должен присутствовать; например, внешний молниеотвод.

Страхование домашнего хозяйства покрывает ущерб всему содержимому вашего дома, например, мебели, коврам, сантехнике и электроприборам.Новые правила иногда включают в себя защиту от скачков напряжения, однако убедитесь, что вы проверите, так как это не входит в стандартную комплектацию. Страхование домашнего имущества обычно не несет ответственности за потерю данных.

Итак, если ударит молния и жесткий диск компьютера сломается, страховка может оплатить новый жесткий диск. Однако они не будут покрывать расходы на восстановление данных или восстановление программного обеспечения, документов или фотографий.

Наш главный совет: обязательно сделайте резервную копию своих данных и сохраните квитанции на все оборудование и программное обеспечение.

Типы защиты от перенапряжения

Существует разница между внешней и внутренней защитой от перенапряжения.

• Внешние разрядники тока молнии («разрядники молнии»): В ЕС эта молниезащита определяется стандартом EN 62305. Внешняя молниезащита должна соответствовать внутренней молниезащите здания.
• Ограничитель перенапряжения (устройство защиты от перенапряжения, тип 2): Эта защита обычно используется в напольных распределителях в зданиях.Он ограничивает остаточные перенапряжения при ударе молнии до менее 600–2000 В.
• Специальное оборудование, например Сетевой фильтр (устройство защиты от перенапряжения, тип 3): Защищает розетки и штекерные соединения. Он снижает остаточные перенапряжения примерно до 230 В.

Защита от перенапряжения: продукты для дооснащения

Большое количество встроенных токопроводящих деталей в домах и постоянно увеличивающееся количество технического оборудования означают, что молния может быть очень опасной.Коммутаторы, маршрутизаторы, межсетевые экраны, модемы xDSL, ISDN, ноутбуки, ПК, телевизоры и мультимедийные устройства; все нуждается в защите.

Это начинается с розетки. 8-контактная розетка Super-Solid от BRENNSTUHL предлагает восемь подключений и обеспечивает защиту ваших устройств от перенапряжения и молнии до 4500 ампер. Он чрезвычайно прочный, изготовлен из небьющегося поликарбоната.

Практичный адаптер защиты от перенапряжения SURGE PROT 2 обеспечивает защиту от перенапряжения до 13 500 А и имеет встроенное устройство защиты от детей.

Сетевые кабели особенно опасны, потому что они являются идеальными проводниками. Здесь вам может помочь устройство защиты от перенапряжения ALLNET . Поместите его между сетевым кабелем или соединением xDSL / ISDN и защищаемым устройством.

APC SurgePlus 325 предлагает четыре розетки с защитой от перенапряжения, две из которых имеют резервную батарею.

Для оптических сетей HWU OLD6000 представляет собой соединитель Ethernet для защиты от скачков напряжения.При использовании в существующих сетях с обычной проводкой интерфейс соединен оптическим мостом и гальванически изолирован. Оптическая передача также невосприимчива к паразитным электромагнитным помехам.

Если вы склонны подключать USB-устройства к компьютеру, вам также следует подумать о защите от молний. Например, если молния попадает в высокий прожектор во время вечеринки в саду, это может вывести из строя подключенный к сети ноутбук ди-джея.

При управлении освещением, электрическими системами или машинами через USB гальваническая развязка обеспечивает необходимую защиту компьютера.

---

Другие интересные статьи:

Сравнение Powerbank: Ansmann PB 10.8 и Intenso Slim S10000

Защита от перенапряжения | UL

Чтобы помочь вам узнать больше о том, как требования к защите от перенапряжений от молнии и коммутационных перенапряжений цепей безопасности были пересмотрены в соответствии с редакцией 2021 года Национальной ассоциации противопожарной защиты (NFPA) 79, UL и экспертов подразделения Eaton Bussmann. объединились, чтобы ответить на следующие часто задаваемые вопросы нашего веб-семинара.

Требуется ли дополнительная защита от перенапряжения, если она включена в оборудование, обеспечивающее функцию безопасности?

Как правило, большая часть оборудования, в котором используются чувствительные электронные схемы, снабжена каким-либо типом защиты от перенапряжения. Эта защита от перенапряжения обычно представляет собой сборку компонентов типа 5 или 4. Тип защиты от перенапряжения, используемый в оборудовании, может не обеспечивать желаемый уровень защиты. Необходимая защита может варьироваться в зависимости от условий подачи питания на оборудование, расположения оборудования в цепи и расстояния от источника питания.Если известно, что источник питания чувствителен к скачкам напряжения в сети, а скачки напряжения из-за ударов молнии являются распространенной проблемой, защита от перенапряжения, поставляемая с оборудованием, может не обеспечить подходящей защиты. Если источник питания не соответствует этим условиям или оборудование расположено значительно ниже по потоку от того места, где находится источник питания, защита от перенапряжения, поставляемая с оборудованием, может обеспечить подходящую защиту. При разработке схемы, включающей чувствительное электронное оборудование, особенно схемы для промышленной панели управления, лучше всего проконсультироваться с производителем оборудования, чтобы определить, обеспечивает ли защита от перенапряжения, входящая в состав оборудования, требуемую защиту.

Должно ли устройство защиты от перенапряжения (SPD) подключаться к сетевому напряжению 120 В переменного тока или к системе постоянного тока 24 В (В постоянного тока), которая питает цепь безопасности?

В общем, SPD следует устанавливать как можно ближе к устройству, которое необходимо защитить. Таким образом, если устройство, выполняющее функцию безопасности, находится на стороне 24 В постоянного тока, то именно там должно быть установлено УЗИП. Однако нередко применять SPD перед этим SPD для обеспечения повышенной защиты.

Требуется ли защита от перенапряжения для всех промышленных панелей управления промышленного оборудования?

Нет, защита от перенапряжения требуется только для промышленных панелей управления, которые питают цепи безопасности промышленного оборудования. Устройства защиты от перенапряжения могут быть установлены в цепи управления и / или силовой цепи в зависимости от конкретной конструкции и конструкции цепи безопасности.

Если SPD снабжен проводниками для фазных и нейтральных проводов, следует ли уменьшить длину этих проводов, если это возможно?

Да, для обеспечения наилучших характеристик и защиты SPD крайне важно, чтобы проводники от SPD были как можно короче и по возможности избегали изгибов под углом 90 градусов.