Защита ламп накаливания от перегорания схема: Защита ламп. Блок защиты, схема от перегорания всех видов ламп

Защита ламп. Блок защиты, схема от перегорания всех видов ламп

Осветительные лампы имеют небольшую долговечность, что является проблемой в современном мире. Во время включения питания ламп происходит выход их из строя, что является актуальной проблемой.
Нить накаливания в холодном виде образует небольшое сопротивление. Оно слишком уменьшено, чем сопротивление раскаленной нити электротоком. Мы зажигаем свет, то нить лампы в холодном состоянии, и значение тока существенно выше номинала, поэтому она имеет свойство перегорать.

Лампы в светильниках и люстрах перегорают по различным причинам. Если она одна, то это уже лучше. Можно сэкономить на покупке лампочек, если знать основную причину. Кроме экономии у вас не выйдет из строя светильник, или того хуже, не случится пожар в доме.

Существует множество разных вариантов модуля защиты ламп. Некоторые способы защиты ламп разберем на примерах в материалах из жизни.

Полная защита осветительных ламп

Предлагаемый блок защиты ламп служит для продления срока службы ламп накаливания и от преждевременного выхода из строя накаливающей нити при резкой подаче напряжения при эксплуатации ламп.

Данный способ особенно подойдет для ламп, расположенных в труднодоступных местах (рекламные щиты, столбы для освещения). Этот прибор хорош и дома, так как в квартире нередко перегорают лампы. Установив это устройство, решается проблема частой замены ламп в связи с выходом их из строя.

Устройство защиты осветительных ламп создает медленный разогрев нити в течение нескольких секунд при включении света. Если напряжение внезапно отключится на короткое время, а затем снова включится, то процесс плавного нагрева нити повторится после вновь поданного напряжения. Происходит стабилизация питания, наибольшее значение его уменьшается до 220 вольт. Блок защиты ламп обладает минимальным временем реагирования на скачки напряжения – несколько миллисекунд. Контроллер управления имеет защиту.

Модуль защиты ламп выдерживает ток импульса 140 ампер, что дает возможность не ставить предохранитель, и быть уверенным в надежности системы и защите ламп.

Схема устройства:

Резистор для подстройки на 300 кОм изображен условно. При применении точных деталей он не нужен. В нашем случае R7 и R8 объединяются в одно сопротивление значением 1,15 мОм. Конкретное значение определяется выходом «Тест». Прибор подключается к сети с точным напряжением 220 вольт переменного тока, и регулировкой резистора ставится логическая единица на выходе «Тест». Для выбора порога стабильного напряжения меньше, чем 220 вольт, эту процедуру проводят при напряжении 215 вольт.

Мощностные характеристики ламп должны иметь границы наибольшим током триака ВТ139-600. Нельзя допустить ток выше 16 ампер. Прибор сочетается с лампами до 3,5 кВт мощности при условии, что триак будет установлен на радиаторе для теплоотвода. Без радиатора можно подсоединять лампы до 300 ватт. Для подключения к прибору ламп нагрузкой более 3500 ватт применяют триак мощнее.

Дроссель для подавления помех в схеме питающей цепи не предусмотрен, так как помехи могут поступать наружу от прибора только тогда, когда разогрев спирали ламп во время пуска за 2,5 секунды превышено напряжение питания сети более 220 вольт. Это незначительно, и триак после разогрева при малом напряжении открывается. Чтобы устройство стоило недорого, это можно не учитывать. Если необходимо полностью сделать защиту от помех радиоволн, то монтируют дроссель большой мощности между нагрузкой и вторым выводом, в этом нет особых проблем.

Контроллер схемы можно заменить другим, подходящим по параметрам. Также поступают и с триаком, подобного типа, подобранным по току нагрузки. Управляющий ток триака не рекомендуется подбирать выше 50 миллиампер. Защита ламп обеспечена.

Блок защиты ламп накаливания и галогенных

Он представляет собой конденсатор мощностью до 200 Вт. Существуют схемы защиты галогенных ламп и с большей мощностью. Он защищает лампы, плавный разогрев нити накаливания, что значительно замедлит процесс износа, увеличит срок службы.

Продемонстрируем его подключение на практике, на лампах накаливания и галогенных лампах. На энергосберегающие лампы он никак не действует.

Для сравнения результатов сначала подключим без блока защиты. Лампа зажигается мгновенно. Теперь подключим блок защиты ламп. Он подключается на фазовый провод. Для определения фазы пользуемся индикаторной отверткой. Подключаем блок с помощью зажимных клемм.

Данный блок предназначен для работы с трансформаторами и с понижающими катушками. Он не рассчитан на работу с люминесцентными лампами, электромоторами и подобными механизмами, приборами подобными ему.
Подключаем сеть, примерно две секунды лампа зажигается, очень плавный пуск. От резкого включения лампа не лопнет, и будет служить дольше.

Для сравнения подключим галогенную лампу. Вставляем лампу в патрон, подключаем к сети. Подключение защиты галогенных ламп получается аналогичным. Такой розжиг можно использовать там, где есть нить накаливания.

Еще можно поставить термистор. Деталь копеечная, но работает надежно, помех не создает. Нужно брать термистор большого размера для более медленного нагрева, с сопротивлением выше 0,5 кОм. Его можно легко встроить внутрь любого корпуса, выключателя. На выводы надевается изоляция, она не плавится, так как температура небольшая.

Обычные лампочки накаливания со спиралью лучше подключать на меньшее напряжение (180-200 В). Если напряжение 240 вольт, то можно две лампы соединить последовательно.

Галогеновые лампы любят постоянное точное напряжение, поэтому их необходимо подключать к стабильному напряжению, и сделать плавный пуск (блок защиты ламп).

Как сберечь лампы от перегорания?

Лампы бывают энергосберегающие, спиральные, диодные. Они часто сгорают, а мы не знаем почему, что происходит. Нужно понять, почему это происходит. Они сгорают из-за того, что существуют старые пылесосы, стиральные машины, моторы во дворе, у соседей есть старая техника. Люди ей пользуются, и при запуске этой техники происходит резкий скачок импульсной силы тока. Мотор взял на себя ток, запустился, затем идет резкий скачок в сеть, возникает большая сила тока.

Во время выплеска большой силы тока происходит сгорание ламп. Чтобы не было этой проблемы, продаются модули защиты ламп — сетевые фильтры. В нем находится варистор. Устройство защиты светодиодных ламп рассчитано на силу тока в 100 ампер. При резком скачке напряжения и силы тока варистор гасит эти скачки. В сетевом фильтре стоит один обыкновенный варистор, который стоит копейки.

Французские фильтры имеют два варистора, и стоят они дорого. За эти деньги можно купить несколько сотен варисторов. Для этого каждый может сделать такой фильтр. Иногда умельцы ставят варисторы прямо в корпус розетки. Если варистор будет стоять в другой комнате, то он не поможет для лампочки на кухне или в коридоре.
Поможет варистор, который находится ближе от этого объекта.

Конструкция патрона – причина перегорания ламп

Одной из причин перегорания ламп является конструкция патрона. На контактах колодки нет пружинящего эффекта.

Средний контакт патрона пружинит, а боковые контакты просто упираются. Нужно немного подогнуть усики, сделать так, чтобы они пружинили. Простые колодки намного надежнее. В них боковые усы пружинят, им ничто не мешает, лампы в них перегорают реже. Боковые ступеньки под контактами можно просто откусить плоскогубцами. Теперь у боковых контактов появился ход и хороший пружинящий эффект. Защита ламп сделана, они перестают перегорать.

Вечная лампа накаливания

Для изготовления понадобится лампа, цоколь от другой лампы накаливания, предварительно снятый и очищенный, два диода Д226, инструменты (кусачки, плоскогубцы), надфиль, паяльные принадлежности. Подключение через диод позволяет повысить срок в разы. Исходя из опыта, можно сказать, что в подвале у меня лампочка такой конструкции работает исправно уже несколько лет.

В качестве диода применяется любой, на напряжение не менее 350 В. Учитываем силу тока, которая должна быть, не менее 0,5 А. Можно использовать диоды Д245, а в нашем случае Д226. Такие диоды использовались в старых советских телевизорах, в любой старой радиотехнике. Их можно купить в магазине радиодеталей, стоят они копейки. Схема подключения лампы через диод простая, но создает хорошую защиту.

Берем диод и откусываем один вывод корпуса под корень.

Второй вывод в виде трубочки тоже откусываем.

В трубочку вставляем проволочку и запаиваем. Получается так:

Теперь наш диод без проблем влезет в цоколь. Берем паяльник и припаиваем диод к цоколю лампы:

Теперь берем цоколь и надеваем его, и опаиваем конец провода. Лишнюю часть провода откусываем. Зафиксируем в 3-4 местах два цоколя между собой паяльником.

Вечная лампочка готова. Единственный недостаток этой лампочки – мерцающий свет. Для подъезда или подвала мерцание не играет важной роли.

Принцип диода можно применить, поставив диод не в лампочке, а в выключателе или в светильнике. Этот способ будет полезен тем, кто не особо дружит с электричеством.

Можно использовать такую схему подключения лампы накаливания:

Пишите комментарии, дополнения к статье, может я что-то пропустил. Загляните на карту сайта, буду рад если вы найдете на моем сайте еще что-нибудь полезное.

Плавное включение ламп накаливания 220в — схема

Несмотря на то, что экономичность галогенных ламп и ламп накаливания составляет 20% и 30% соответственно, их продолжают использовать на практике. А так, как они отдают значительный поток инфракрасного (теплового) излучения, то, в некоторых устройствах, они бывают незаменимы. Другой их существенный недостаток – короткий срок службы, за счёт большой вероятности перегорания нити накала, устраняет блок защиты галогенных ламп и ламп накаливания.

Блок плавного пуска ламп

Содержание

1. Почему преждевремено перегорают галогенные и лампы накаливания
2. Варианты плавного пуска ламп
3. Устройство плавного включения
4. Диммирование
5. Готовые решения
6. Схемы
7. Блок плавного пуска на 220 В: схемы на тиристоре
8. Блок плавного пуска ламп на 220 В: схемы на симисторе
9. Плавный запуск на 220 В: схема на ИМС КР1182ПМ1
10. Выбор блока защиты галогенных ламп
11. Установка и подключение блока защиты галогенных ламп
12. Меры предосторожности
13. Плавный запуск ламп 12 В
14. Плавный пуск автомобильных галогенных ламп +12В
15. Заключение

Если дело обстоит с перегоранием каких-либо элементов в электрических приборах, то в этом, практически всегда, причиной бывает превышение тока. Возросший ампераж, по закону Ома, возможен в двух случаях:

• Снижение сопротивления нагрузки;
• Увеличение напряжения питания.

Причём перегорание нити накала обычной лампы или галогенной может произойти даже при кратковременном воздействии любого из перечисленных параметров. А так, как сопротивление вольфрамовой нити накаливания сильно зависит от температуры, то в момент её включения через цепь протекает максимальный ток.

К примеру, лампа накаливания, мощностью 60 Вт, при комнатной температуре имеет сопротивление нити накала около 60 Ом. При включении её в сеть, напряжением 230В, в начальный момент ток через нить накала будет составлять:

I=U/R = 230/60 = 3,83А

Где:

• I — ток через нить накала;
• U — напряжение сети;
• R — сопротивление «холодной» спирали лампы;

Это очень большой ток, который вызывает мощность потребления около 880Вт. Однако продолжительность пика такого тока очень малая, так как нагреваясь до температуры свечения, лампа проводит ток:

I=P/U = 60/230 = 0,26А, что составляет 260мА.

Здесь P — номинальная мощность лампы.

Значит ток старта в 14,7 раз больше номинального. Естественно, такое превышение тока может привести к перегоранию хрупкой спирали. Но, если обеспечить постепенное нарастание напряжения, то нить накала будет максимально защищена от перегорания.

Картинка 1. Графики тока лампы накаливания

Вторым фактором возможного перегорания накала лампы – скачки напряжения. Поэтому устройство для плавного включения спиральных ламп должно иметь ещё и фильтр сетевого напряжения, хотя бы простейший. В этом случае УПВЛ сможет максимально продлить срок службы питаемых им ламп накаливания или галогенных.

В редких случаях, но и выключение лампы накаливания может привести к резкому повышению напряжения и перегоранию её нити. Дело в том, что сетевая линия представляет собой катушку индуктивности. Поэтому, в момент разрыва цепи питания лампы, благодаря токам самоиндукции, напряжение может возрасти настолько, что оно электрически пробивает размыкающиеся контакты выключателя и может повредить нить накала.

Лампы

Соответствие мощности светодиодных ламп лампам накаливания

3.7к.31.07.2022

Это можно заметить, наблюдая за образованием электрической дуги на контактах выключателя. Она проявляется не только в момент замыкании, но и при размыкании контактов. Последнее может быть даже с большим искрообразованием.

Варианты плавного пуска ламп

Устройства защиты нити накала ламп производят плавное включение света с помощью электронного модуля, который в момент старта уменьшает мощность сетевого напряжения.

Картинка 2. Схема ключа плавного пуска лампы накаливания 220В и графики напряжений

В качестве ключа используются, в основном, тиристоры или симисторы. Они открываются подачей на их управляющий электрод импульса и закрываются в момент перехода сетевого напряжения через 0 или в случае уменьшения тока нагрузки ниже определённого значения. Поэтому они не могут вызвать повышения самоиндукции выключением. Также, в момент старта мощность на нагрузке значительно ограничивается путём задержки открывающего импульса.

Но тиристор может проводить ток только в одном направлении. Поэтому устройство плавного пуска, работающее с переменным током, должно содержать 2 таких ключа в силовой цепи или иметь диодный мост. Номинал его максимального тока должен превышать ток нагрузки. Симистор же способен управлять как положительной, так и отрицательной полуволной напряжения сети. Однако для его управления требуется более сложная электронная схема с питанием от постоянного напряжения.

Лампы

Сколько энергии потребляет лампочка?

77816.11.2022

Если сеть питания имеет постоянное напряжение, например, в автомобиле, то в качестве ключа может использоваться транзистор. Потому что тиристоры имеют сложную топологию выключения при таком питании. Силовые ключи удобно реализовывать на полевых МОП-транзисторах, а точнее их разновидностях – Mosfet-транзисторах.

Устройство плавного включения

Чтобы обезопасить нить накала лампы необходимо обеспечить её плавный пуск. Суть его заключается в том, что мощность в первый момент включения составляет около 10%. Далее плавно она возрастает до 90% – 100%. Ниже изображена форма напряжений, которые выдаёт на нагрузке блок защиты галогенных ламп или ламп накаливания в момент их включения.

Картинка 3. Форма напряжения при плавном пуске лампы накаливания

В устройствах плавного пуска ламп, работающих от постоянного напряжения, снижение мощности во время включения производится сигналом управления выходным транзистором. Он может быть:

• Аналоговым;
• Цифровым.

Реализуется топология плавного пуска, во всех системах, использованием в управляющем каскаде аналоговых или цифровых устройств времязадающей RC-цепочки. Также возможно применение специальных интегральных компонентов, у которых такая функция установлена программным обеспечением.

Лампы

Лампа накаливания: прошлое, настоящее и будущее “царицы света” ХХ века

91904.12.2022

Диммирование

Плавный пуск лампы накаливания осуществляется изменением мощности в момент старта. А вот функция димирования предполагает регулировать мощность излучения лампы во время её работы. Диммер – это регулятор мощности, он часто содержат функцию плавного старта. Но устройства ступенчатой регулировки мощности не подходят для диммирования ламп накаливания и галогенных ламп.

Можно применить готовое изделие, если оно предназначено для работы с тем типом светового излучателя, которым требуется регулировка освещения. Также ниже представлены схемы модулей, которые можно изготовить самостоятельно.

Готовые решения

Многие производители предлагают большой выбор готовых аппаратов плавного включения ламп накаливания и галогенных ламп.

Картинка 4. Блоки управления пуском с задержкой для ламп накаливания

При выборе устройства следует внимательно просмотреть его параметры. Если изделие приобретается в офлайн-магазине, то можно попросить менеджеров продемонстрировать его работу. Также можно получить консультацию по использованию или выбору модели аппарата. При этом следует учитывать, что продавцы заинтересованы в скорейшей продаже наиболее дорогих моделей.

Поэтому характеристика «лучший» должна быть аргументирована соответствующими параметрами или наличием дополнительных функций. И только покупатель решает, нужно ли ему управление со смартфона или возможность подключения к системе «Умный дом».

Лампы

Как подключить и настроить умную лампочку

59625.06.2022

Схемы

Повторение электронной схемы – это не попытка сэкономить на покупке, а, скорее всего, занятие для творческих людей. Также возможность кардинального ремонта имеющихся в электрооборудовании устройств. Итак, предложено несколько топологий плавного пуска галогенных ламп и накаливания.

Блок плавного пуска на 220 В: схемы на тиристоре

Простая схема квазиплавного пуска лампы изображена на картинке 5, схеме а. Мощность при включении устройства нарастает, начиная с 50%. Если нагрузка не более 100Вт, то можно применить тиристор ВТ169. Увеличить ток через систему освещения до 7,5А (1,6кВт) можно использованием тиристора ВТ151, а установив его на радиатор – поднять ток до 12А (2,6кВт). Это касается всех схем картинки 5.

Картинка 5. Схемы плавного пуска на тиристорах

Простая для повторения схема плавного пуска изображена на рисунке б, картинки 5. Транзисторы Т1, Т2 могут быть любыми маломощными n-p-n-структуры, стабилитрон Д6 – любой с напряжением стабилизации 8 – 10В. Конденсатор С1 можно использовать электролитический танталовый на напряжение 16В или более. Устойчивой работой обладает схема в, картинки 5. Здесь ключ запуска тиристора выполнен на транзисторах VT1, VT2, которые включены по схеме аналога однопереходного транзистора.

Лампы

Кто изобрел лампу накаливания

18527.03.2023

Если применить КТ117А – Г, то сопротивление R1 можно увеличить до 100К, а мощность его уменьшить до 0,5Вт. Подключают однопереходной транзистор так:

• Б1 — к точке R3, R4;
• Б2 — к УЭ тиристора Д1, R2;
• Э — к С1, R5 и коллектор VT3.

В этом случае в качестве стабилитронов VD1, VD2 можно использовать 1 элемент – любой из серии 1N4745A – 1N4750A.

Блок плавного пуска ламп на 220 В: схемы на симисторе

Плавный пуск лампы накаливания 220В реализует простая схема. Она позволяет включать нагрузку, мощностью до 200Вт (см. картинку 6).

Картинка 6. Блок защиты ламп накаливания на симисторе

Достоинством этой топологии является малое количество активных и пассивных компонентов. Её можно собрать в малогабаритный модуль и использовать как плавное включение света в коридоре или квартире. Симистор Z0107NA, выполнен в малогабаритном корпусе TO-92 и способен управлять током до 1А, при напряжении до 800В. Нагрузка не должна быть меньше 10мА (2,2Вт), иначе система не будет работать. Ещё одна схема, обладающая более устойчивым плавным запуском изображена на картинке 7.

Картинка 7. Высокоэффективная схема мощного УПВЛ на симисторе

Если симистор установить на радиатор, то максимальную мощность нагрузки можно поднять с 1,3кВт до 2,8кВт. Транзистор может быть отечественный – КТ940А. В качестве симметричного динистора применён DB3. Но, вместо него можно использовать неоновую лампочку, например, NE-2. В этом случае напряжение электролитических конденсаторов должно быть 180В (при NE-2 – 60В).

Однако в случае применения неоновой лампочки с большим напряжением включения – мощность может снизиться на 30% – 40%. Иногда это бывает необходимо, например, при использовании мощных ламп в качестве обогревателей в цыплятниках или в инкубаторах. А снижение мощности – ещё больше увеличит долговечность эксплуатации ламп накаливания или мощных галогенных источников света и тепла при повышении сетевого напряжения выше 220В.

Лампы

Коэффициент пульсации светодиодных ламп

20512.02.2023

Плавный запуск на 220 В: схема на ИМС КР1182ПМ1

Плавное включение ламп накаливания на 220В представляет схема на специализированном интегральном компоненте К1182ПМ1Р (КР1182ПМ1). Топология с микросхемой в корпусе DIP-12+4 показана на картинке 8. Для других типов корпуса этой микросхемы нумерация выводов отличается. На изображении подписано соответствие вывода для данного типа корпуса к номеру, указанному на схеме.

Картинка 8. Схема УПВЛ на К1182ПМ1 и соответствие выводам

Система осуществляет задержку не только плавным включением нагрузки, но и её плавным выключением при замыкании контактов S1. Цепочка R3C4 защищает симистор от возможных скачков напряжения. Такое шунтирование силового ключа во всех схемах, в симисторных и тиристорных, улучшает помехозащиту.

Сейчас другое время, руководством сборки приборов занимаются уже не конструкторы, а маркетологи. Поэтому, от выбора производителя в большой степени зависит качество товара. Оно влияет не только на продолжительность эксплуатации, но и на характер работы устройства. При выборе модели можно придерживаться принципа: чем солиднее компания – тем более высокотехнологичное оборудование она имеет. А большие объёмы продаж могут реально снизить цену устройства без ущерба его качеству.

Хорошими производителями УПВЛ являются российские компании «Шепро» и «Композит», белорусский «Гранит», также совместное китайско-российский бренд «Вжик».

Картинка 9. Приборы белорусских, российских и китайских производителей

Невысокую стоимость могут предложить китайские производители. Причём, возможно высокотехнологичное изделие с хорошими параметрами, как и крайне никудышное, чем и характерен их рынок.

При выборе устройства необходимо обратить внимание на такие параметры:

• Тип и диапазон питающего напряжения — должен соответствовать параметрам лампы;
• Мощность нагрузки — если предполагается использовать несколько ламп, то мощность (ток нагрузки в амперах, умноженный на напряжение питания в вольтах) устройства, в ваттах, должна быть больше суммарной мощности всех подключаемых к нему ламп;
• Степень защиты IP — параметр должен соответствовать условиям эксплуатации прибора.

Наличие дополнительных функций – это приятный бонус, однако он может выражаться дополнительной стоимостью.

Установка и подключение блока защиты галогенных ламп

Если блок защиты ламп накаливания имеет небольшие габариты, то его можно установить в распределительную коробку или применить отдельный корпус. Подключается прибор в разрыв цепи питания лампы или по схеме, изображённой на корпусе изделия.

Картинка 10. Прибор со схемой и подключение двухпроводного устройства

Меры предосторожности

Все работы по монтажу/демонтажу устройства ведутся при полном отключении питающей сети. Для проверки наличия опасного потенциала применяют заведомо исправные, проверенные индикаторы фазы. Двухпроводные изделия нельзя подключать параллельно в линию сетевого напряжения, но только в разрыв с нагрузкой, также, как и выключатель. Цепь питающей сети должна быть защищена автоматическим выключателем на входе в распределительном щите.

Плавный запуск ламп 12 В

Для регулирования мощности в цепях постоянного напряжения +12В в выходных ключах используют транзисторы. Но для того, чтобы изменять мощность нагрузки с большими токами реализовывают метод ШИМ-управления (широтно-импульсной модуляции). Он заключается в том, что транзистор включается полным открыванием на короткие промежутки времени. В итоге, падение мощности на нём минимальное.

В качестве мощного ключа применяют транзисторы типа Mosfet с изолированным затвором. Они потребляют минимальное количество энергии для управления.

Лампы

Устройство и особенности галогенных ламп

50409.01.2023

Несложный прибор защиты галогенных автомобильных ламп можно собрать на базе интегрального таймера типа 555. В момент старта система генерирует импульсы включения Mosfet-транзистора, длительность которых приближается к скважности по мере зарядки конденсатора С1. Его ёмкость определяет время нарастания мощности от 0 к максимуму.

После зарядки этого конденсатора внутренний триггер переходит в устойчивое состояние логической 1 на выходе 3 микросхемы IC1. При этом транзистор оказывается постоянно включенным. Диод D3 защищает электронный ключ от возможных токов самоиндукции. Его можно не ставить при использовании коротких проводов и отсутствии индуктивностей в цепях.

Картинка 11. Схема плавного включения автомобильных галогенных ламп

Для увеличения мощности можно применить транзистор с большим током сток-исток или использовать несколько экземпляров, соединив параллельно все их выводы.

Заключение

Модули плавного включения могут быть различными, но принцип действия – аналогичный изложенному. При ремонте приоритетно проверяют силовую часть и лишь затем каскады управления. Использование недорогих устройств позволит продлить срок службы лампам накаливания и галогенным лампам.

Защита от короткого замыкания в сети, ограничитель тока с использованием лампы накаливания последовательно

Это блок защиты от короткого замыкания, который будет ограничивать ток при работе с сетевым напряжением в случае короткого замыкания. Это полезно для проверки отремонтированного оборудования, а также может быть использовано для проверки трансформаторов и лампочек в качестве бонуса. Если произойдет короткое замыкание, все, что произойдет, это загорится лампочка накаливания, тем самым защитив оборудование и бытовую проводку.

Как собрать блок защиты от короткого замыкания сети для проверки и ремонта электрооборудования и трансформаторов

Принцип работы этого блока очень прост — последовательно с нагрузкой ставится вольфрамовая лампочка накаливания. Если ток, потребляемый нагрузкой, мал по сравнению с мощностью лампочки, лампочка не будет светиться, и ее сопротивление будет низким. В случае короткого замыкания более высокое потребление тока приведет к нагреву и свечению лампочки, что увеличит сопротивление вольфрамовой нити, тем самым ограничивая ток.

В холодном состоянии вольфрамовая нить накаливания имеет низкое сопротивление (~25-50 Ом для лампы мощностью 75 Вт). Когда к нему подается сетевое питание, нить накаливания становится горячей, и чем горячее металл, тем больше возбуждены электроны, отскакивающие отовсюду, и, таким образом, создавая эффект более высокого сопротивления в горячем состоянии по сравнению с холодным.

Необходимая мощность лампы накаливания зависит от того, какой ток потребляет защищаемая нагрузка при нормальной работе. Например, с паяльником мощностью 60 Вт в качестве нагрузки едва хватило лампочки мощностью 75 Вт. Лампочка слабо светилась, а напряжение на нагрузке было на несколько вольт ниже. Это потому, что ток был достаточно высоким, чтобы немного нагреть нить накала и, следовательно, увеличить ее сопротивление, а когда ток протекает через резистор, на нем возникает падение напряжения. Таким образом, если нагрузке требуется больше мощности, вы можете либо использовать лампочку более высокой мощности, либо подключить больше ламп параллельно.

Схема блока ограничения тока и защиты от короткого замыкания для сетевого питания

ВНИМАНИЕ :  этот проект предназначен для людей, имеющих опыт работы с сетевым питанием. Электропитание имеет высокое напряжение и потенциал тока, которые могут привести к смерти, травмам или возникновению пожара. Даже опытные люди должны всегда знать, к чему можно прикасаться, а к чему нельзя, и включено питание или нет. Защитные стекла рекомендуются для защиты от расплавленного металла в случае короткого замыкания при строительстве объекта.

Отказ от ответственности : Я живу в Европе, и здесь вилки и розетки не имеют полярности. Хотя на приведенной выше диаграмме показаны конкретные подключения для Live (Горячий) и Neutral (Общий), обратите внимание, что их можно поменять местами, и защита все равно будет работать. Это означает, что не имеет значения, проходит ли нейтраль или ток через лампы накаливания. Если полярность имеет значение для какого-либо приложения, вилку можно пометить и правильно вставить. Кроме того, цвет провода может различаться в зависимости от страны, поэтому здесь не указан цветовой код.

Электропитание поступает через штекер и включается/выключается переключателем DPST. Я рекомендую вилку с заземляющими контактами из соображений безопасности.

Главный выключатель

Я использовал переключатель KCD4, 16A-250V, DPST ( D ouble P ole S ingle T hrow) кулисный переключатель с подсветкой. Двойной полюс означает, что он может переключать две цепи (полюса) — в этом случае «Живая» и «Нейтральная», а «Однонаправленный» означает, что обе цепи переключаются за один ход — их нельзя переключать по отдельности.

Я не рекомендую использовать переключатель, который может переключать только одну цепь (фазу или нейтраль). При наличии неполяризованной вилки нейтраль может проходить через переключатель, а провод под напряжением будет идти прямо без перерыва. Тогда вы думаете, что питание отключено, и вы можете касаться проводников под напряжением.

Проводка переключателя показана на следующем рисунке.

Затем провод под напряжением входит в держатель предохранителя. Предохранитель , который я использовал, представляет собой керамический предохранитель на 6 А/220 В, но можно использовать и более низкие номиналы. На самом деле он не нужен, но я использовал его как дополнительный уровень защиты, а также на случай, если перегорит лампочка накаливания и я не смогу найти замену. В этом случае лучше сжечь предохранитель меньшего тока вместо срабатывания основного.

От предохранителя провод под напряжением входит в два патрона для лампочек , а затем напряжение, которое проходит через лампочку (лампы), я назвал Protected Live, и оно входит в разъем клеммной колодки барьера.

Пружинный разъем динамика предназначен для проверки трансформаторов.

3 провода входят в удлинитель розетки через отверстие под ним. Сняв крышку гнезда, я добавил несколько саморезов, чтобы закрепить его на коробке, затем, чтобы иметь возможность привинтить крышку гнезда, я просверлил 4 10-миллиметровых отверстия под гнездом, где находятся винты.

Вольтметр , который у меня был, это дешевый вольтметр постоянного тока. В идеале вы должны использовать в этом случае переменный ток, но постоянный ток тоже будет работать с полным мостовым выпрямителем. Измеренное напряжение будет ниже, но абсолютное напряжение для меня не имело значения, вместо этого меня больше интересует относительное напряжение. Например, если ничего не подключено и вы видите ~ 200 В, а затем при подключении нагрузки напряжение слишком сильно падает, что указывает на то, что лампа накаливания должна быть более мощной. Если напряжение падает до нуля, это может указывать на короткое замыкание.

Чтобы увидеть, горят ли лампы накаливания в случае короткого замыкания, я добавил 14-миллиметровое отверстие, на которое я установил старую красную крышку лампы, найденную в моих мусорных баках.

Поскольку я из тех парней, которые ремонтируют светодиодные лампы, я также включил два размера патронов для ламп (E27 и E14) для проверки лампочек.

А вот несколько фотографий с устройством

Убедитесь, что лампочки накаливания не горят в течение длительного времени, когда коробка закрыта, потому что это может расплавить провода, если они касаясь лампочки.

Предотвратите перегорание, установив правильный коммутационный механизм

Перегорание, с точки зрения электротехники, представляет собой падение напряжения в системе электроснабжения. Оно может быть самопроизвольным (непреднамеренным), вызванным нарушениями в сети, или преднамеренно вызванным во время аварийных ситуаций, когда необходимо снизить нагрузку для предотвращения отключений электроэнергии. Более низкое напряжение приводит к тому, что свет тускнеет, что приводит к названию «выгорания».

Самопроизвольные перегорания обычно вызывают кратковременное падение напряжения, в то время как преднамеренные перегорания могут иметь последствия, длящиеся от нескольких минут до нескольких часов.

Последствия перегорания

Перегорание может предотвратить повреждение некоторых электрических устройств силовыми нагрузками, но другие могут серьезно повредиться. Вот некоторые факты, о которых вам следует знать:

• Потребляемая мощность экспоненциально связана с напряжением, поэтому даже небольшие перепады напряжения могут существенно снизить тепловыделение. Это можно наблюдать в лампах накаливания, которые тускнеют при падении напряжения. Более низкое напряжение во время перегорания может, таким образом, защитить устройства от перегрева.
• В таких устройствах, как некоторые коммутируемые электродвигатели, падение напряжения снижает противо-ЭДС. Это может увеличить ток, потребляемый двигателем, и создать больше тепла.
• Асинхронные двигатели также нагреваются, когда они работают при более низком напряжении, а двигатели с недостаточным охлаждением могут в конечном итоге выйти из строя из-за перегрева.
• Электрические цепи с нерегулируемой подачей постоянного тока продолжают подавать низкое напряжение на все подключенные приборы, увеличивая вероятность перегорания. Регулируемые цепи защищают приборы, постоянно обеспечивая соответствующее выходное напряжение.
• В случае серьезного перегорания падение напряжения превышает предел падения, и выходное напряжение снижается. Это создает большие колебания в выработке электроэнергии.
• Более высокий ток, потребляемый для повышения напряжения, приводит к большему нагреву блока питания и в конечном итоге может привести к полной неисправности.

Как избежать электрического перегорания

Есть ряд вещей, которые вы можете предпринять, чтобы избежать повреждения ваших приборов из-за электрического перегорания. Помимо перегораний, связанных с сетью, колебания напряжения могут также возникать из-за проблем в основной электропроводке здания. Одним из первых шагов является просмотр электрической схемы, если она у вас есть.

Проверьте всю проводку на возможные проблемы, например:

• Утечки тока
• Провода с треснувшей изоляцией
• Короткие замыкания
• Ослабленные соединения

Многие неисправности, которые могут увеличить вероятность электрического перегорания, также представляют значительную угрозу безопасности, поэтому к электроремонтным работам следует приступать немедленно. Это поможет вам избежать перегоревших приборов и повысить безопасность. Работа с электричеством очень опасна, поэтому вам следует искать поставщиков электрических услуг, особенно если вы имеете дело с поврежденной изоляцией.

Правильный механизм переключения во избежание перегорания

Существуют определенные факторы, которые не под силу большинству домашних электриков, например неисправность электропроводки внутри прибора, но есть некоторые шаги, которые можно предпринять, чтобы снизить вероятность перегорания. Одним из очень эффективных способов является установка механизмов переключения, которые предназначены для защиты от электрического перегорания.

Эти переключающие механизмы представляют собой высокоразвитые устройства, и существует большое разнообразие устройств защиты, которые доказали свою эффективность в предотвращении перегорания. К ним относятся:

• Выключатели стартера
• Контакторы
• Термостаты
• Релейные переключатели и многое другое

Большинство из них имеют контакты, изготовленные из меди и бакелита или фарфоровых компонентов, которые чрезвычайно эффективно предотвращают электрическое перегорание. На самом деле, большая часть их философии дизайна посвящена способам, которые помогут избежать выгорания.

Выключатели-стабилизаторы

Выключатели-стабилизаторы — еще один отличный вариант для электропроводки в домах и офисах. Вот как они работают:

• Переключатели стабилизатора предназначены для увеличения потребляемого тока и повышения выходного напряжения, чтобы автоматически компенсировать более низкое входное напряжение
• Когда напряжение слишком низкое для повышения стабилизатора, автоматический выключатель автоматически полностью отключает выход
• Эти устройства имеют прочную конструкцию, которая предназначена для работы в условиях низкого напряжения, тем самым защищая приборы от перегорания

Существует значительная разница между устройствами защиты от перегрева, такими как термостаты, и устройствами предотвращения перегорания, такими как стабилизирующие переключатели. Первый отключает питание только тогда, когда прибор нагревается выше нормальной рабочей температуры, а второй в первую очередь предотвращает нагрев от низкого напряжения, что снижает вероятность повреждения.