كيفية الحماية من تقلبات الجهد

وصف جهاز بسيط يقوم بفصل الحمل في حالة وجود جهد خارج النطاق.

إن التسامح مع جهد التيار الكهربائي لتشغيل الأجهزة الإلكترونية والأجهزة الكهربائية فقط يزيد أو يقل عن 10٪. ولكن في ظروف نظام الإمداد بالطاقة المحلية ، لا يتم احترام هذا المطلب في كثير من الأحيان.

يمكن أن يكون الجهد الكهربائي مرتفعًا جدًا أو أقل بكثير من المعتاد ، مما قد يؤدي إلى تعطل المعدات. لمنع حدوث ذلك ، توضح المقالة جهازًا بسيطًا يؤدي إلى قطع الاتصال في الوقت المحدد قبل أن يتاح له الوقت.

يظهر الشكل 1 رسم تخطيطي لجهاز حماية بسيط إلى حد ما.

مبدأ العمل. وصف الدائرة

يحدث فصل الحمل عن الشبكة عندما يتجاوز الجهد 242 فولت أو يصبح أقل من 170 فولت. يسمح التتابع القوي عند إخراج الجهاز بتبديل التيارات حتى عشرة أمبير ، مما يسمح لك بتوصيل حمولة بسعة تصل إلى كيلووات.

في الحالة الأولية ، تكون جهات اتصال الترحيل في الموضع المشار إليه في المخطط. تبديل جهة الاتصال K1.3 يربط HL1 LED بالشبكة ، مما يشير إلى أن الحمل متوقف ، وأن هناك جهد في الشبكة. يتم توصيل الحمل بالشبكة عن طريق الضغط لفترة وجيزة على الزر "ابدأ" SB1.

الشكل 1. الحماية ضد تقلبات الجهد

يتم توفير الجهد الرئيسي من خلال مكثف التبريد C1 والمقاوم R10 إلى الثنائيات المقوم VD9 ، VD10 ، ويشحن المكثف C3. يتم تثبيت الجهد على هذا مكثف بواسطة الصمام الثنائي زينر VD11. يوفر هذا المقوم الطاقة إلى مرحل منخفض الطاقة K2 ، والذي يتحكم في تشغيل مرحل قوي K1 ، والذي يحول الحمل نفسه.

من خلال الصمام الثنائي VD2 ، يتم تزويد جهد التيار الكهربائي بوحدة التحويل في التتابع K2. إذا كان الجهد في الشبكة أكثر من 170 فولت ، سيتم فتح ديود زينر VD7 ، مما سيتيح شحن المكثف C2 إلى جهد كافي لفتح الترانزستور VT1 ، والذي سيشغل مرحل الطاقة المنخفضة K2. (يتم توصيل الصمام الثنائي VD8 بالتوازي مع ملف التتابع K2. والغرض منه هو حماية الترانزستور من EMF الاستقراء الذاتي الذي يحدث عندما يتم تشغيل التتابع K2.)

يعمل هذا التتابع بملامسته K2.1 على تشغيل التتابع القوي K1 ، ومع جهات الاتصال K1.1 ... K1.4 فإنه سيتم توفير الجهد الكهربائي الرئيسي للحمل. يمكن الآن إطلاق زر "ابدأ" ، وقد دخل الجهاز في وضع التشغيل. في الوقت نفسه ، يضيء مصباح HL2 ، مما يشير إلى التشغيل العادي للجهاز. سيتم إيقاف تشغيل HL1 LED ، وقد دخل الجهاز في وضع التشغيل.

حماية الجهد المنخفض

إذا أصبح الجهد الكهربائي الرئيسي أقل من 170 فولت ، فسيغلق ديود Zener VD7 ، وسيتوقف شحن المكثف C2. سيؤدي ذلك إلى حقيقة أن المكثف C2 يتم تفريغه من خلال المقاوم R8 والقاعدة الانتقالية - باعث الترانزستور VT1. سوف الترانزستور إغلاق و مرحل وسيط سيتم إيقاف تشغيل K2 والاتصال بـ K2.1 سيؤدي إلى إيقاف تشغيل التتابع القوي K1 - سيتم إلغاء تنشيط الحمل.

أكثر من حماية الجهد

يتم تجميع مجموعة حماية الجهد الزائد على الثايرستور VS1. وهي تعمل على النحو التالي.

يمر جهد التيار الكهربائي ، أو بالأحرى نصف موجته الإيجابية ، عبر الصمام الثنائي VD2 إلى Diodes Zener VD3 ... VD6 الموصول في سلسلة ، ومن خلالهما إلى المقاومات R2 و R3 المتصلة في سلسلة. إذا ارتفع الجهد الكهربائي الرئيسي عن 242 فولت ، فتفتتح ثنائيات زينر ويظهر انخفاض في الجهد الكهربي على المقاوم R3 ، وتكون قيمته كافية لفتح الثايرستور VS1.

سوف الثايرستور مفتوحة من خلال المقاوم R5 "وضع" الجهد عبر المكثف C3. (نظرًا لأن المقوم الذي يزود هذا المكثف يتم تجميعه وفقًا للدائرة باستخدام مكثف تبريد ، فإنه لا يخاف حتى من دوائر قصيرة.هناك حاجة إلى المقاوم R4 فقط حتى لا يتم حرق الثايرستور VS1 من خلال تصريف المكثف C3.) هذا الجهد لن يكون كافيًا لعقد التتابع K2 ، سيتم إيقافه ، وسيتم إيقاف تشغيل التتابع K1 به ، وسيتم قطع التحميل. سيتم أيضًا إلغاء تنشيط الجهاز نفسه ، باستثناء السلاسل R1 و VD1 و HL1.

لا يمكن إعادة التحميل إلا بالضغط على زر "ابدأ". في هذه الحالة ، لا ينبغي للمرء أن يتسرع ، ولكن انتظر بعض الوقت ، لأنه في بعض الأحيان ، عندما تتم استعادة الطاقة ، تحدث قطرات كبيرة جدًا ، حتى يمكنك أن تقول العواصف ، الفولتية.

بضع كلمات عن التفاصيل

يتم تثبيت جميع أجزاء الجهاز تقريبًا على لوحة دوائر مطبوعة مصنوعة من الألياف الزجاجية المصنوعة من رقائق معدنية بسماكة 1.5 ... 2 مم. طوبولوجيا اللوحة بسيطة للغاية بحيث يمكنك فقط قصها بسكين حاد. توجد جميع التفاصيل تقريبًا على السبورة. تظهر اللوحة التي تحتوي على الأجزاء الموجودة عليها في الشكل 2.

الشكل 2. تصميم لوحة الدوائر لجهاز حماية الطفرة

يجب وضع الجهاز بأكمله في حاوية مصنوعة من مواد عازلة. يتم تثبيت الأجزاء التي لم يتم احتوائها على اللوحة داخل العلبة بواسطة طريقة تركيب السطح. إذا كان للترحيل القوي أبعاد كبيرة ، فينبغي أيضًا وضعه خارج اللوحة.

كتتابع قوي K1 ، من الممكن استخدام مرحلات من الأنواع MKU-48 أو RPU-2 أو ما شابه ذلك مع ملف لفولتية متناوبة قدرها 220 فولت. كما يمكنك استخدام مرحلات RES2-6 أو RES-22 أو أي نوع آخر بجهد استجابة حوالي 50 فولت و لفائف الحالية لا يزيد عن 15 مللي أمبير. يمكن أن يكون لهذا التتابع جهة اتصال واحدة فقط.

عند تثبيت الجهاز ، يمكنك تطبيق الأنواع التالية من الأجزاء: اكتب المقاومات الثابتة MLT أو نوع المقاوم المقاوم للحزمة SP3-3 أو SP3-19. Capacitor C1 من النوع K73-17 لجهد التشغيل ليس أقل مما هو موضح في الرسم البياني ، ومكثفات أكسيد من النوع K50-35 أو المستوردة. نظرًا لأن الثنائيات VD1 و VD2 و VD8 ... VD10 ، فإن أي ثنائيات منخفضة الطاقة ذات جهد عكسي لا يقل عن 400 فولت ، وكذلك النوع المستورد 1N4007 ، مناسبة.

يمكن استبدال الترانزستور VT1 بـ KT817G أو KT603A أو B أو KT630D.

يتم تحديد الجهد الزائد للشبكة التي يتم فيها إيقاف التشغيل بواسطة جهد التثبيت الخاص بـ Zener diodes VD3 ... VD6 ، والذي ، بدلاً من تلك المشار إليها في الرسم التخطيطي ، يمكن استخدام Zener diodes KS600A و KS620A و KS630A و KS630A و KS630A و KS630A و KS680A.

بفضل مساعدتهم ، يتم إجراء تعديل تقريبي لعتبة الإغلاق ، ويتم إجراء أكثر سلاسة عن طريق اختيار المقاوم R3. من الأسهل إعداد المقاوم المتغير بمقاومة حوالي 10 كيلوغرامات بدلاً من ذلك ، وفي نهاية الإعداد ، استبدلها بثابت ، مساوٍ لمقاومة جزء الإدخال من المقاوم المتغير.

يتم تعيين الحد الأدنى (الحد الأدنى من الجهد) باستخدام المقاوم الانتهازي R7.

يتم بسهولة إعداد الجهاز باستخدام LATR. قم أولاً بتعيين الحد العلوي. للقيام بذلك ، قم بتوصيل الجهاز بـ LATR ، وقم بزيادة الجهد تدريجياً ، بالطبع ، والتحكم فيه باستخدام الفولتميتر. عن طريق اختيار Zener diodes VD3 ... VD6 والمقاوم R3 ، يجب إيقاف تشغيل الجهاز بجهد 242 فولت. الجهاز - المستهلك ، بالطبع ، يجب ألا يكون متصلاً. لمنع الجهاز من التشغيل على العتبة السفلية ، اضبط محرك مقاوم التوليف R7 على الموضع العلوي وفقًا للمخطط.

بعد تعيين الحد الأعلى ، يجب عليك استخدام المقاوم R7 لإيقاف تشغيل الجهاز عندما يتم تخفيض الجهد إلى 170 فولت.

إذا كانت إمكانية إيقاف التشغيل القسري للجهاز مطلوبة ، يمكن عندئذٍ تعيين زر به جهة اتصال مفتوحة في سلسلة مع جهة اتصال الترحيل K2.1.

ملاحظات السلامة

لا يحتوي التصميم على عزل كلفاني مع شبكة الإمداد ، لذلك ، عند إعداده ، يجب أن يكون الشخص حذرًا ودقيقًا للغاية ، اتبع جميع قواعد السلامة عند العمل في التركيبات الكهربائية. من الأفضل استخدام محول أمان للتشغيل: يجب توصيل LATR بعد ذلك.ثم يمكن أن يتم الإعداد دون أي خوف.

بوريس Aladyshkin

Comments

[#1 غريغوري]

مرحبا آسف على السؤال غير المتواضع. لماذا إعادة اختراع العجلة؟ أصبحت مشكلة جهد التيار الكهربائي المنخفض الجودة حادة جدًا ، وبالتالي ، فإن صناعتنا "وليس لدينا" تنتج مجموعة كبيرة ومتنوعة من مثبتات الجهد ، تتراوح من الأقل تكلفة إلى التكلفة الباهظة. معظمها مبني على المبدأ الذي وصفته. يمكن للمرء أن يذكر أيضا إمكانية استخدام مثبتات الشبكة والجذع. توفر مثبتات جهد صندوق الأمتعة حلاً شاملاً لإمداد الطاقة عالي الجودة والفعال لإقامة صيفية أو منزل أو كوخ أو شقة أو أي مبنى سكني أو غير سكني ، لذلك فإن أداة التثبيت ليست ترفًا ، ولكنها حاجة لا يجب بناؤها ، بل يتم شراؤها.

[#2 الكسندر]

غريغوريهذا ليس عامل استقرار ، ولكن فقط جهاز الحالي المتبقية. أنها أرخص بكثير من المثبتات "الرخيصة". معظم الناس في المنزل لديهم عدد قليل جدًا من الأجهزة التي يعد إغلاقها المفاجئ أمرًا خطيرًا. وللأخير ، يجدر استخدام UPS ، بغض النظر عن وجود أو عدم وجود كل من RCD ومثبت.

[#3 رسلان]

بصدد الحصول عليها - لا أوافق. أنا الآن على الانتهاء ... لدينا عيوب تصل إلى 110 ، نسميها شراؤها ، والتي لن إيقاف الحمل؟ نسميها اشتريت أنه بجهد 160 فولت لديه قوة 5 كيلوواط ويكلف ما يصل إلى 10 طن؟

بالإضافة إلى ذلك ، أن تكون موثوقة واقتصادية. ولكي تكون دقيقا.

[#4]

الأفضل أن تجمع على الثايرستور وليس على مرحل - سرعة أعلى

[#5]

أولاً ، هذا لا يتعلق بالمثبتات ، بل يتعلق فقط بقطع التيار الكهربائي. لا يعمل هذا الجهاز على تثبيت الجهد الكهربي في الشبكة ، لكنه يراقب قيمته ببساطة وعندما يتجاوز حدود التسامح ، يقوم ببساطة بفصل الحمل. أعتقد أن كل من مخطط ووصف مبدأ العمل يتم تقديمهما بطريقة "للتطوير العام" ، وليس على الإطلاق لتكرار المخطط. علاوة على ذلك ، فإن البنية الموصوفة ليست خالية من العيوب. بادئ ذي بدء ، بما في ذلك الجهاز مع الزر "ابدأ" ، سيكون من الجيد معرفة مستوى الجهد في الشبكة في الوقت الحالي ، وليس من السهل جدًا التحكم في هذا الجهد باستخدام جهاز اختبار. ومن ثم ، ومع عدم معرفة مستوى الجهد الحقيقي في الشبكة والضغط على زر "ابدأ" ، مع جهات اتصال هذا الزر ، سنقوم على الفور بتوفير جهد عالي بشكل خطير للحمل ، وإذا واصلنا أيضًا الضغط على هذا الزر لفترة من الوقت ، فلدينا فرصة لنسخ الجهاز المحمي بنجاح . بالإضافة إلى ذلك ، حتى مع وجود مستوى جهد عادي في الشبكة ، في أول لحظة ، إلى أن تعمل الأوتوماتيكية وتشغيل كلا المرحلات ، فإن تيار الحمل سوف يمر عبر جهات الاتصال الضعيفة إلى حد ما في زر "ابدأ" ، وإذا كان الحمل الحالي كبيرًا جدًا ، فلن يستمر الزر طويلًا . حسنا ، وثانيا ، أهم شيء. لقد استجابت الصناعة بالفعل لمتطلبات السوق ، وهناك اليوم عدد كبير من الطرز المختلفة للبيع ، مثل تلك الموصولة ولديها مآخذ الطاقة الخاصة بها لتوصيل الحمل ، أو التي يتم تركيبها على سكة DIN. لكن السمة المشتركة لجميع القطع هي أنها كلها مصنوعة على متحكم ، ولديها مؤشر على الجهد في الشبكة وعناصر البرمجة. وأكثر شيء واحد: كل هذه القطع رخيصة إلى حد ما بالمقارنة مع مثبتات الجهد. رغم أنني شخصياً لا أؤيد الاستخدام الواسع النطاق للقطع. في ممارستي ، أراد العديد من العملاء في البداية وضع الكوخ المكون من طابقين بالكامل على القطع ، وبعد ذلك ، عندما بدأت السيدة في الوامض ، مثل شجرة عيد الميلاد ، قاموا هم أنفسهم بإزالتهم ورميهم بعيدًا. أعتقد أنه حتى اليوم ، حتى في المناطق الريفية مع كل "سحر" إمدادات الطاقة العامة ، فمن المنطقي شراء أجهزة إلكترونية للمستهلكين ، والتي ، وفقًا لإعلانات الشركات المصنعة ، قادرة على العمل في ظل ظروف التقلبات الكبيرة في التيار الكهربائي الرئيسي: من 100 إلى 400 فولت. وهذا حقيقي جدا.

[#6]

هذا هو السبب وراء إعادة اختراع العجلة. هناك مجموعة واسعة من الأجهزة التي تنتج الصناعة. يكون الجهاز الذي يفصل الحمل إذا تجاوز جهد التيار الكهربائي عن القيمة المحددة أرخص من الأجزاء الموجودة في هذه الدائرة. مثال على ذلك ، لقد اشتريت مؤخراً RN-111M مقابل 1400 ص ، لذلك يوجد إعداد عتبة أقل وإعداد عتبة عليا وجهاز توقيت وفولتميتر رقمي. وقال انه يستيقظ على السكك الحديدية الدين. إيجابيات صلبة.

[#7 MaksimovM]

رسلان، أعتقد أنها مضيعة للمال لشراء منظم جهد عالي الطاقة ، على سبيل المثال ، 5 كيلو واط ، كما أشرت. من خلال شراء هذا المثبت ، فإنك تحقق ربحًا لمشتري مثل هذه المعدات ، فأردت أموالًا مناسبة لهذا الجهاز ، هذا كل شيء. بمعنى لوضع استقرار على الشقة بأكملها؟ لماذا تثبيت الجهد لسخان المياه الكهربائية ، سخان كهربائي ، فرن ، فرن؟ يُنصح بتثبيت عامل استقرار على هذا الجزء من الأسلاك الذي يوفر الأجهزة المنزلية الحساسة لارتفاع التيار الكهربائي. إذا كنت تسترشد بمبدأ اختيار قوة جهاز التثبيت ، فقد تبين أنه بدلاً من جهاز التثبيت ، ستكون هناك حاجة إلى 5 كيلوواط لمدة 1-2 كيلوواط فقط ، وهو أرخص بكثير. في الواقع ، في الواقع ، الجزء الأكبر من الحمل في الشقة هو تلك الأجهزة الكهربائية التي ليست حساسة أو ، على الأقل ، أقل حساسية لارتفاع الطاقة.

أنا أعتبر أيضًا أنه من الأسهل استخدام مرحلات الجهد للتصميم المعياري لحماية الأسلاك الكهربائية ، والتي لها مزايا عديدة: أنها موثوقة بدرجة كافية ، وتتميز بالسرعة العالية والدقة في إعدادات التشغيل ، ولديها مجموعة اتصال إضافية ، والتي يمكن استخدامها في تنفيذ التتابع لتنفيذ مختلف الدوائر الآلية. مرحلات الجهد المعيارية مضغوطة تمامًا: هناك مرحلات تشغل موضعًا واحدًا على سكة DIN (حجم قاطع الدائرة أحادي الطور).

[#8]

منذ فترة طويلة اخترع كل شيء ، وأجهزة الحماية (المرحلات الجهد الرقمية) آسيا والمحيط الهادئ. من رخيصة إلى باهظة الثمن ، لجميع المناسبات.