|
Не секрет, что сетевое напряжение порою «скачет» столь высоко, что не всякий электро- или радиоприбор его выдерживает. Отсюда и растущие горы аппаратуры в мастерских. Причем замечено, что особая зона нестабильности напряжения — сельская местность. Конечно, на помощь придет сигнализатор превышения сетевого напряжения [1], получше все же воспользоваться электронной автоматикой, скажем, в виде предлагаемого устройства защиты, «срабатывающего» при повышении сетевого напряжения более допустимого (либо установленного владельцем для данного прибора) и отключающего нагрузку от сети до тех пор, пока напряжение не опустится до безопасного. Схема автомата приведена на рис. 1. Он содержит выпрямитель стабилизатор на деталях С4, VD4—VD7, СЗ, пороговый элемент на динисторе VS1, электронный ключ на транзисторах VT1, VT2 и исполнительный элемент на электромагнитном реле К1. Работает устройство так. В дежурном режиме, когда сетевое напряжение не превышает допустимого значения, динистор закрыт, конденсатор С2 разряжен, транзистор VT1 открыт. Поскольку напряжение на стоке полевого транзистора мало, транзистор VT2 закрыт, реле К1 обесточено — через его контакты К1.1 нагрузка включена в сеть (через розетку XS1). Как только сетевое напряжение повысится до определенного значения, возрастет и постоянное напряжение на конденсаторе С1 — оно станет достаточным для пробоя динистора. Конденсатор С1 разряжается и подзаряжает конденсатор С2. Но в какой-то момент тока через динистор оказывается недостаточно для удержания динистора в открытом состоянии. Конденсатор С1 начинает заряжаться и как только напряжение на нем достигнет напряжений пробоя динистора, процесс повторится. При этом конденсатор С2 подзаряжается до напряжения, ограниченного напряжением стабилизации стабилитрона VD2. Но транзистор VT1 в этом случае окажется закрытым, а VT2 — открытым. Сработает реле и контактами К1.1 отключит нагрузку от сети. Если этот режим работы автомата необходимо индицировать, последовательно с обмоткой реле можно включить светодиод HL1 (показан на схеме штриховой линией)—АЛ307Б или аналогичный. Рабочий ток реле не должен превышать прямого тока светодиода, иначе параллельно светодиоду придется включить резистор соответствующего сопротивления. После того как сетевое напряжение уменьшится до допустимого уровня, динистор перестанет открываться, конденсатор С2 за несколько секунд разрядится, транзистор VT1 откроется, а VD2 закроется. Реле обесточится и контактами К1.1 подключит нагрузку к сети. Для повышения помехоустойчивости в характеристику устройства введен гистерезис — оно срабатывает при одном напряжении, а возвращается в исходное состояние при меньшем на 10…20 В. Это достигается тем, что при срабатывании устройства резистор R5 замыкается и напряжение на динисторе увеличивается. Поэтому для возвращения устройства в исходное состояние сетевое напряжение должно снизиться на величину падения напряжения на резисторе R5. Резистор R6 служит для ограничения тока зарядки конденсатора С4 при первом включении устройства, Детали автомата, кроме реле и светодиода (если его решили ввести), размещают на печатной плате (рис.2) из фольгированного стеклотекстолита, Она рассчитана на установку конденсаторов МБМ (С1), К50-24 (С2, СЗ), МБГО (С4), резисторов СПО, СП4 (R1), МЛТ-0,5 (R2), МЛТ-0,125 (остальные). Кроме указанных на схеме, подойдут VD1, VD6, VD7 — Д226Б или аналогичные; VD2 — К6168А, Д814А; VD3 — любой выпрямительный; VD4, VD5 — Д814В—Д814Д; VS1 —КН102Ж, КН102И; VT1 — КПЗОЗГ—КПЗОЗЕ; VT2—КТЗ15В— КТ315И. Реле К1 должно быть с током срабатывания не более 15 мА, в зависимости от его напряжения срабатывания следует выбирать стабилитроны VD4 и VD5. Так, если напряжение срабатывания реле составляет 15В, суммарное напряжение стабилизации стабилитронов должно быть на 5…6 В больше. На такое же напряжение (или большее) должен быть рассчитан конденсатор СЗ. Конечно, контакты реле должны обеспечивать коммутацию подключаемой нагрузки. Автор использовал реле РКМ1 (паспорт РС4.503.835) с включенными последовательно обмотками Можно применить реле и с большим током срабатывания, но в этом случае необходимо увеличить емкость конденсатора С4. Собранный автомат регулируют так. Установив на его входе с помощью ЛАТРА напряжение, соответствующее максимальному рабочему для данного прибора, и переместив движок резистора R1 в верхнее по схеме положение (автомат сработает), плавно перемещают движок резистора R1 вниз до тех пор, пока реле не обесточится . Далее подбором резистора R5 добиваются нужного гистерезиса, т. е. разности напряжения сети, при котором происходит срабатывание автомата и его возвращение в исходное состояние. Литература: Александров И. Сигнализатор изменения сетевого напряжения — Радио, 1989, № 8, с 66 И. НЕЧАЕВ |
Реле контроля напряжения на DIN-рейку
Другой город Абакан Алдан Александров Алексин Анапа Ангарск Апрелевка Армавир Архангельск Асбест Астрахань Балабаново Балаково Балашиха Балашов Барнаул Батайск Бежецк Белгород Бердск Березники Березовский Бийск Благовещенск Бор Борисоглебск Братск Бронницы Брянск Бузулук Великие Луки Великий Новгород Верхняя Пышма Видное Владикавказ Владимир Волгоград Волгодонск Волжский Вологда Волоколамск Воронеж Воскресенск Выборг Вышний Волочек Вязники Вязьма Глазов Голицыно Горячий Ключ Грозный Гусь-Хрустальный Джанкой Дзержинск Дмитров Долгопрудный Домодедово Донской Дубна Евпатория Егорьевск Екатеринбург Елабуга Елец Железногорск Железнодорожный Жуковский Звенигород Зеленоград Зеленодольск Зима Златоуст Иваново Ивантеевка Ижевск Иркутск Истра Йошкар-Ола Казань Калуга Каменка Пензенская обл. Каменск-Уральский Каменск-Шахтинский Касимов Кашира Кемерово Кимры Кингисепп Кинешма Киржач Кириши Киров Клин Клинцы Ковров Коломна Кольчугино Конаково Копейск Королев Костомукша Кострома Красногорск Краснодар Красноярск Кропоткин Кстово Курган Курск Кыштым Липецк Лиски Луховицы Лыткарино Люберцы Магнитогорск Майкоп Малоярославец Миасс Михайловск Мичуринск Можайск Москва Московский Мурманск Муром Мытищи Набережные Челны Нальчик Наро-Фоминск Нахабино Нефтекамск Нижнекамск Нижний Новгород Нижний Тагил Новокузнецк Новокуйбышевск Новомосковск Новороссийск Новосибирск Новочебоксарск Новочеркасск Ногинск Обнинск Обь Одинцово Озерск Октябрьский Омск Оренбург Орехово-Зуево Орск Орёл Пенза Переславль-Залесский Пермь Петрозаводск Печора Подольск Покров Псков Пушкино Пятигорск Раменское Реутов Ржев Россошь Ростов Ростов-на-Дону Рыбинск Рязань Салават Салехард Самара Санкт-Петербург Саранск Саратов Саров Сасово Севастополь Северодвинск Сергиев Посад Серов Серпухов Симферополь Славянск-на-Кубани Смоленск Солнечногорск Сортавала Сочи Ставрополь Старая Купавна Старый Оскол Стерлитамак Ступино Сургут Сходня Сызрань Таганрог Тамбов Тверь Темрюк Тольятти Томск Троицк Московская обл. Тула Тюмень Ульяновск Уфа Ухта Феодосия Фрязино Химки Чайковский Чебоксары Челябинск Череповец Черкесск Чехов Шатура Шахты Шуя Щекино Щелково Щербинка Электросталь Элиста Энгельс Ялта Ярославль
Ваш город
Нижний Новгород
Реле напряжения DigiTOP VА-32А — цена, отзывы, характеристики, фото
Михаил
15.04.2021
Добрый день. А сколько мест занимает реле на рейке? 2 или 3
ВсеИнструменты
15.04.2021
Здравствуйте, Михаил! такой информации пока нет.
Алексей
15.05.2021
2
Денис Д.
01.09.2021
3 места
Ваис
12.12.2020
Реле хорошее—отрабатывает чётко,не хватает регулировки по току,как у некоторых аналогов и габарит можно уменьшить до 2х модулей
Владимир
25.11.2020
Здравствуйте, в мой частный дом постоянно приходит 240-250 вольт, редко когда 230 вольт. Могу ли я использовать данный прибор как стабилизатор напряжения на центральном щите для всего дома?
ВсеИнструменты
25.11.2020
Здравствуйте, Владимир! Измеряемое напряжение,В 50-400- Нижний пределотключения по напряжению, В 120-200- Верхний предел отключения по напряжению, В 210-270- Время отключения по верхнему пределу, сек, не более 0,04- Время отключения по нижнему пределу, сек, не более 1(120-170В)0,06(<120В)- Время задержки включения, сек 5-600
Тихомиров А.Г.
25.05.2021
Как стабилизатор конечно НЕТ. Это реле на отключение, а не на стабилизацию! Вы выставляете необходимые Вам параметры сети на данном реле, и при выходе напряжения за заданные параметры — у вас просто отключается сеть (электричество). При возвращении напряжения в заданный вами интервал — реле включает подачу напряжения обратно. Проще: поставили верхний предел 240В — при различных сценариях аварии на линии или при ударе молнии и т.д., когда в сети появляется скачок напряжения выше установленных вами (240в) — реле просто отключится на 1 или на 6 сек (устанавливается в настройках,емнип). Это реально спасает бытовую технику ( телики в частности) от скачков напряжения. ИМХО, данный(такого типа) девайс ДОЛЖЕН стоять в любом щите,как первичная защита бытовой техники.
Владимир
03.06.2021
Большое спасибо!
Сергей
06.07.2020
Подскажите могу ли я установить Digitop VA 32 на каждую фазу (380в) перед электро котлом 12киловатт?
ВсеИнструменты
06.07.2020
Здравствуйте, Сергей! Да, можно.
Тихомиров А.Г.
25.05.2021
есть 3хфазные — занимают в 2 раза меньше места. Но учтите, что приборы данного типа имеют очень условную точность зачастую врут безбожно) Проверяйте после установки.
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
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 перенапряжения в частном доме
[desc][/desc]
Блок: 1/12 | Кол-во символов: 162
Источник: https://www.forumhouse.ru/articles/house/6568
Откуда возникает перенапряжение
Планировка и строительство многих многоэтажек еще пару десятков лет назад производилась без прицела на сегодняшнее многообразие бытового электрооборудования: микроволновки, многокамерные холодильники, утюги высокой мощности и другие приборы, имеющие электрическое питание. Поэтому максимумы потребления электричества по утрам и вечерам пагубно влияют на работу всей электросети в любом жилище.
Электричество, текущее по кабелю или проводу, неспособному выдерживать такую нагрузку, способствует их ненормальному нагреву в дневные часы и охлаждению в вечерние. В силу законов физики, проводник ослабевает, поскольку он делается то шире, то уже. Контакты в щитке на первых этажах или в едином вводно-распределяющем устройстве в доме заметно ослабевают. Также нулевые контакты могут отгореть, что приводит к перепаду напряжения от 110 до 360 вольт на всех этажах, выше этажа с перегоревшими контактами.
Перенапряжение в электросети может произойти в результате попадания молниевого разряда в линию электропередач, подстанцию или элементы дома, при этом сила тока просто огромная, порядка 200 килоампер. При попадании в молниеприемник и дальнейшем прохождении молнии по контуру заземления в проводниковых материалах возникает электродвижущая сила, измеряемая в киловольтах.
Также вызвать резкий скачок напряжения могут сварочные работы или одновременное включение многими соседями электроприборов или подключение/отключение мощного потребителя. Для защиты дорогостоящей электротехники и всего частного дома необходима защита от перенапряжения в сети.
Блок: 2/6 | Кол-во символов: 1573
Источник: https://amperof.ru/bezopasnost/zashhita-perenapryazheniya-chastnom-dome.html
Защита от скачков напряжения бытовых электрических сетей, разновидности защитных устройств и способы их установки
Конструктивное несовершенство электрических сетей является основной причиной резких скачков напряжения. Предугадать время очередного перепада невозможно. Единственное, что мы можем сделать для предотвращения неприятных последствий – это заранее обезопасить электрических потребителей в своем доме. В этой статье мы расскажем, как и чем защитить сеть квартиры и дома.
Блок: 2/12 | Кол-во символов: 510
Источник: https://www.forumhouse.ru/articles/house/6568
Причины возникновения и опасность скачков напряжения
В момент перепада напряжения в электрических сетях его амплитуда изменяется на короткий промежуток времени. После этого она быстро восстанавливается с параметрами, приближенными к начальному уровню.
Подобный импульс электрическим током продолжается буквально в течение нескольких миллисекунд, а его возникновение обусловлено следующими причинами:
- Грозовые разряды. Вызывают скачки напряжения до нескольких киловольт, которые не сможет выдержать ни один прибор. Подобные перепады нередко становятся причиной отключения сети и пожара.
- Перенапряжение, вызываемое процессами коммутации, когда подключаются или отключаются потребители с высокой мощностью.
- Явление электростатической индукции при подключении электросварки, коллекторного электродвигателя и другого аналогичного оборудования.
Опасность последствий от перенапряжений наглядно отражается на рисунке, где грозовой и коммутационный импульсы существенно отличаются от номинального сетевого напряжения. Изоляционный слой в большинстве проводов рассчитан на значительные перепады и пробоев обычно не случается. Часто импульс действует очень недолго и напряжение, проходя через блок питания и стабилизатор, просто не успевает подняться до критического уровня.
Иногда слой изоляции сети 220 В может не выдержать возрастающего напряжения. В результате случается пробой, сопровождающийся появлением электрической дуги. Для потока электронов образуется свободный путь в виде микротрещин, а проводником служат газы, наполняющие микроскопические пустоты. Этот процесс сопровождается выделением большого количества тепла, под действием которого токопроводящий канал расширяется еще больше. Из-за постепенного нарастания тока, срабатывание защитной автоматики немного запаздывает, и этих нескольких мгновений вполне хватает, чтобы вывести из строя в частном доме всю электропроводку.
Особую опасность представляют повышенное и пониженное напряжение, находящееся в таком состоянии долгое время. В основном это происходит по причине аварийных ситуаций, которые требуется устранить, чтобы ток пришел в норму. Других способов нормализации и каких-либо специальных приборов, защищающих от этого явления, не существует.
Блок: 2/7 | Кол-во символов: 2226
Источник: https://electric-220.ru/news/ustrojstvo_zashhity_ot_perenaprjazhenija/2018-05-29-1519
Реле защиты от скачков напряжения
Защита дома от скачков напряжения с помощью РН рекомендуется в тех случаях, когда напряжение в сети устойчиво, а его заметные скачки редки. РН представляет собой устройство, способное считывать параметры электрического тока и разрывать электрическую цепь в тот момент, когда показатели выйдут за пределы заданного диапазона. После того, как показетели в общей сети нормализуются, устройство автоматически замкнет цепь и возобновит питание потребителей. Функция возобновления питания через заданный промежуток времени (с задержкой), встроенная в реле напряжения 220в для дома, помогает продлить срок службы некоторых бытовых устройств, холодильников и т.п.
РН обладают небольшими габаритами, сравнительно низкой стоимостью и хорошим быстродействием. К недостаткам РН можно отнести их неспособность сглаживать колебания электрической энергии. Для максимальной защиты всех потребителей потребуется установить сразу несколько устройств.
РН защищает сеть только от недопустимых скачков напряжения и не предназначено для защиты от коротких замыканий (эту функцию выполняют автоматические выключатели).
Современные модели РН бывают трех типов:
1. Стационарное реле, встраиваемое в электрический щиток дома или квартиры.
2. Реле для индивидуальной защиты одного потребителя.
3. Реле индивидуальной защиты нескольких потребителей.
Если с эксплуатацией реле второго и третьего типа все практически ясно, то РН первого типа имеет более сложную конструкцию, а его установка требует определенных знаний. Подобные устройства монтируются на входе в помещение, так выполняется защита от скачков напряжения в сети всего домашнего электрооборудования.
Блок: 4/12 | Кол-во символов: 1683
Источник: https://www.forumhouse.ru/articles/house/6568
Защита от перепадов напряжения возможна при помощи разных типов защитных устройств. Мы поговорим о самых распространенных. Это реле контроля напряжения (РН) и бытовые стабилизаторы.
Блок: 3/12 | Кол-во символов: 216
Источник: https://www.forumhouse.ru/articles/house/6568
Зачем в домашней сети подключают УЗИП
Специально для организации системы защиты от ударов молнии и возникающих при этом импульсов перенапряжения разработаны УЗИП – устройства защиты от импульсных помех. Отметим, что ЛЭП имеют определенные средства компенсации ударов молнии. Также в блоках питания современных электронных устройств имеются УЗИП класса III.
Модульные УЗИП для монтажа в электрощите
Однако этого недостаточно, если Вы живете в частном доме, запитанном от воздушной линии электропередачи. Методика выбора и подключения УЗИП приводится в статье «Устройство защиты от импульсных грозовых перенапряжений, схема подключения». В любом случае для защиты от молнии поможет громоотвод, о котором рассказано в статье «Как правильно сделать громоотвод и молниезащиту в частном доме своими руками».
Блок: 4/11 | Кол-во символов: 799
Источник: https://SamoDelino.ru/elektrosnabzhenie/zashchita-ot-perenapryazheniya.html
Перенапряжение в результате коммутации
Такое явление может произойти при включении в линию или выключении приборов, дающих высокую индуктивную нагрузку. К ним относятся блоки питания, электромоторы, а также мощные инструменты, запитывающиеся от сети.
Этот эффект обусловлен законами коммутации. Моментальное изменение величины тока в соленоиде, а также разности потенциалов на конденсаторе произойти не может. Когда цепь с такой нагрузкой соединяется или размыкается, то в месте контакта отмечается появление вызванного самоиндукцией и коммутационными процессами электрического потенциала.
Течение переходного процесса всегда сопровождается выбросом напряжения, которое обладает полярностью, обратной входному. Небольшая емкость проводников в сети вызывает резонанс, длящийся короткое время и вызывающий высокочастотные колебания. По завершении переходного процесса они затухают.
Сколько продлится перенапряжение и какова будет его величина, зависит от следующих показателей:
- Индуктивность нагрузки.
- Моментальное значение разности потенциалов при коммутации.
- Емкость подключающих электрических кабелей.
- Реактивная мощность.
Блок: 4/10 | Кол-во символов: 1125
Источник: https://YaElectrik.ru/jelektroshhitok/zashhita-ot-perenapryazheniya
Функции УЗО в схеме электроснабжения дома
В схеме электроснабжения современного дома обязательно присутствует УЗО – устройство защитного отключения. Его основное предназначение – защита людей от удара электрическим током, а также защита электропроводки от пробоя и утечки, что может привести к пожару. Методика выбора и подключения УЗО приводится в специальной статье.
Однофазное и трехфазное УЗО
Несомненно, если в Вашем доме еще не установлено УЗО, это нужно обязательно сделать. При этом от перепадов напряжения устройство защитного отключения спасает лишь в некоторой степени и косвенным образом.
Блок: 5/11 | Кол-во символов: 597
Источник: https://SamoDelino.ru/elektrosnabzhenie/zashchita-ot-perenapryazheniya.html
Выбор РН
Выбирая реле, чтобы защитить домашнюю сеть, достаточно знать номинал электрического тока, который способен пропускать через себя вводной автоматический выключатель. Если, к примеру, пропускная способность выключателя равна 25А (что соответствует потребляемой мощности – 5,5 кВт), то рабочие характеристики РН должны быть на ступень выше – 32А (7 кВт). Если выключатель рассчитан на 32А, то реле должно выдерживать ток в 40 – 50А.
Я для такого случая взял реле на 40 А, при вводном автомате 25/32 (стоит первый, но уставка увеличится).
Некоторые люди выбирают марку РН, опираясь на суммарную потребляемую мощность. Это не совсем правильно. Ведь реле, способное выдерживать ток в 32А, может спокойно работать как при нагрузке в 7 кВт, так и при гораздо большей мощности потребления. Только во втором случае в рабочую схему РН необходимо встраивать специальный магнитный контактор. Но об этом в следующем разделе.
Блок: 5/12 | Кол-во символов: 928
Источник: https://www.forumhouse.ru/articles/house/6568
Защитные устройства
Существует несколько видов защитных устройств различающихся как по функциональности, так и по стоимости, одни из них обеспечивают защиту только одному бытовому прибору, другие – всем имеющимся в доме. Перечислим хорошо зарекомендовавшие себя и наиболее распространенные защитные устройства.
Сетевой фильтр
Наиболее простой и доступный по деньгам вариант защиты маломощного бытового оборудования. Отлично зарекомендовал себя при бросках до 400-450 вольт. На более высокие импульсы устройство не рассчитано (в лучшем случае оно примет удар на себя, спасая дорогостоящую аппаратуру).
Фильтр удлинитель Swen Fort Pro
Основной элемент защиты у такого устройства – варистор (полупроводниковый элемент изменяющий сопротивление в зависимости от приложенного напряжения). Именно он выходит из строя при импульсе более 450 В. Вторая важная функция фильтра – защита от высокочастотных помех (возникают при работе электродвигателя, сварки и т.д.) отрицательно влияющих на электронику. Третьим элементом защиты является плавкий предохранитель, срабатывающий при КЗ.
Не следует путать фильтры с обычными удлинителями, которые не обладают защитными функциями, но похожи по внешнему виду. Чтобы различить их достаточно посмотреть паспорт изделия, где приведены полные характеристики. Отсутствие такового должно само по себе вызывать подозрение.
Стабилизатор
В отличие от предыдущего типа приборы этого класса позволяют нормализовать напряжение в соответствии с номинальным. Например, установив границу в пределах 110-250 В, на выходе устройства будет стабильные 220 В. Если напряжение выйдет за пределы допустимого, прибор отключит питание и возобновит его подачу после нормализации работы электросети.
Стабилизатор EDR-1000 от производителя Luxeon
В некоторых случаях (например, в сельской местности) установка стабилизатора является единственным способом повысить напряжение до необходимой нормы. Бытовые стабилизаторы выпускают двух модификаций:
- Линейные. Они предназначены для подключения одного или нескольких бытовых приборов.
- Магистральные, устанавливаются на входе электросети здания или квартиры.
И первые, и вторые следует подбирать исходя из мощности нагрузки.
Основное отличие от предыдущего типа является возможность продолжения подачи питания подключенного устройства после срабатывания защиты или полного отключения электричества. Время работы в таком режиме напрямую зависит от емкости аккумуляторной батареи и мощности нагрузки.
Бесперебойный блок питания APC, модель SC-420
В быту эти устройства в основном используются для подключения стационарных компьютеров, чтобы при проблемах с электросетью не потерять данные. При срабатывании защиты ИБП будет продолжать подачу питания в течение определенного времени, как правило, не более получаса (зависит характеристик устройства). Этого времени вполне достаточно, чтобы сохранить необходимые данные и корректно отключить компьютер.
Современные модели ИБП могут самостоятельно управлять работой компьютера через USB интерфейс, например, закрыть текстовый редактор (предварительно сохранив открытые документы), после чего произвести отключение. Это довольно полезная функция, если пользователь при срабатывании защиты не находился рядом.
Устройства защиты от импульсных перенапряжений
Все перечисленные выше приборы обладают общим недостатком, у них не реализована действенная защита от импульса высокого напряжения. Если таковой произойдет, он, практически гарантированно выведет такие устройства из строя. Следовательно, защита должна быть организована таким образом, чтобы после срабатывания можно было оперативно привести ее в рабочее состояние. Этому требованию, как нельзя лучше отвечают УЗИП. На их основе организуется многоуровневая система защиты внутренних линий частного дома.
Одна из принятых классификаций таких устройств показана в таблице.
Таблица 1. Классификация УЗИП
| Категория | Применение |
| В (I) | Обеспечивают защиту при прямом попадании грозового разряда по системе молниезащиты. Место установки – вводно-распределительное устройство или главный распределительный щит. Основная нормирующая характеристика – величина импульсного тока. |
| С (II) | Защищают токораспределительную сеть от коммутационных импульсов, а также играют роль второго защитного уровня при грозовом разряде. Место установки – распределительный щит. |
| D (III) | Обеспечивают последний уровень защиты, при которой к потребителям не допускаются остаточные броски напряжения и дифференциальные перенапряжения. Помимо этого обеспечивается фильтрация высокочастотных помех. Установка производится перед потребителем. Могут быть выполнены в виде модуля под розетку, удлинителя и т.д. |
Пример организации трехуровневой защиты продемонстрирован ниже.
Организация трехуровневой защиты от перенапряжения
Конструктивные особенности УЗИП.
Устройство представляет собой платформу (С на рис. 6) со сменным модулем (В), внутри которого находятся варисторы. При их выходе из строя индикатор (А) изменит цвет (в приведенной на рисунке модели на красный).
УЗИП Finder (категория II)
Внешне устройство напоминает автоматический выключатель, крепление – такое же (под DIN рейку).
Особенностью УЗИП является необходимость замены модулей при выходе варисторов из строя (что довольно просто). Конструкция модулей выполнена таким образом, что установить их на платформу с другим номиналом невозможно. Единственный серьезный недостаток связан с характерными особенностями варисторов. Им необходимо время, чтобы остыть, многократное попадание грозового разряда существенно усложняет этот процесс.
Защитное реле
В завершении рассмотрим реле контроля напряжения (РКН), эти устройства способны обеспечить защиту бытовых приборов от коммутационных импульсов, перекоса фаз, а также пониженного напряжения. С грозовыми импульсами они не справятся, поскольку на это не рассчитаны. Их сфера применения – защита внутренней сети квартиры, то есть там, где обеспечение грозозащиты входит в обязанности электрокомпаний.
Приборы могут устанавливаться во входном щитке, непосредственно, после электросчетчика, для этого предусмотрено крепление под DIN рейку.
РКН можно подключать после счетчика
Помимо этого выпускаются модификации приборов в виде удлинителей питания и модулей под розетку.
РКН в виде удлинителя и розеточного модуля
Данные устройства могут произвести только защитное отключение сети, при выходе напряжения за указанные пределы (устанавливается кнопками управления), после нормализации электросети производится ее подключение. Стабилизация и фильтрация не производятся.
Предостережения
Не следует доверять защиту своего дома самодельным конструкциям, в бытовых условиях бывает проблематично настроить собранную схему и протестировать ее работу в критических режимах.
Не имея практического опыта в организации грозозащиты, не стоит пытаться реализовать ее самостоятельно, эту работу лучше доверить профессионалам. Рекомендуем рассматривать эту часть статьи как информационную.
Все манипуляции с электрощитом, приборами и проводкой необходимо проводить только при отключенном электропитании.
Блок: 4/4 | Кол-во символов: 7007
Источник: https://www.asutpp.ru/zashhita-ot-perenapryazheniya.html
Ограничители перенапряжений
Рассматривая вопросы защиты от перенапряжения сети, следует отметить, что данную функцию в первую очередь должны выполнять организации, отвечающие за электроснабжение. Именно они устанавливают на ЛЭП необходимые защитные устройства. Однако, как показывает практика, это выполняется далеко не всегда, и проблемы защиты дома от перенапряжений вынуждены решать сами потребители.
Защита от перенапряжения в сети на подстанциях и воздушных ЛЭП осуществляется с помощью ОПН – нелинейных ограничителей перенапряжения. Основной этих устройств является варистор, имеющий нелинейные характеристики. Его нелинейность состоит в изменяющемся сопротивлении элемента в соответствии с величиной приложенного напряжения.
Когда электрическая сеть работает в нормальном режиме, а напряжение имеет свое номинальное значение, ограничитель напряжения в это время обладает большим сопротивлением, препятствующим прохождению тока. Если же при ударе молнии возникает импульс перенапряжения, наступает резкое снижение сопротивления варистора до минимального значения и вся энергия импульса уходит в контур заземления, соединенный с ОПН. Таким образом, обеспечивается безопасный уровень напряжения, и все оборудование оказывается надежно защищенным.
Для электрических сетей дома или квартиры существуют компактный блок модульных ограничителей перенапряжений, не занимающих много места в распределительном щитке. Они работают точно так же, как и в линиях электропередачи. Эти приборы подключены к заземляющему контуру или к рабочему заземлению, по которому уходят опасные импульсы.
Блок: 6/7 | Кол-во символов: 1592
Источник: https://electric-220.ru/news/ustrojstvo_zashhity_ot_perenaprjazhenija/2018-05-29-1519
Видео
Блок: 6/6 | Кол-во символов: 8
Источник: https://amperof.ru/bezopasnost/zashhita-perenapryazheniya-chastnom-dome.html
Длительные перенапряжения
Продолжительные перенапряжения очень часто происходят из-за обрыва нулевого проводника. Неравномерность нагрузки на фазных жилах становится причиной перекоса фаз – смещения разности потенциалов к проводнику с самой большой нагрузкой.
Иначе говоря, под воздействием неравномерного трехфазного электротока на нулевом кабеле, не имеющем заземления, начинает скапливаться напряжение. Ситуация не нормализуется до тех пор, пока повторная авария окончательно не выведет линию из строя или специалист не устранит неисправность.
При обрыве нулевого провода в электророзетке будет происходить изменение напряжения в соответствии с нагрузкой, которую пользователи, не знающие о неполадках, будут подключать на различные фазы. Пользоваться неисправной цепью практически невозможно, даже если в линию питания включен хороший стабилизатор. Дело в том, что сетевые параметры, регулярно выходящие за пределы стабилизации, приведут к тому, что прибор будет постоянно выключаться.
Наглядно про обрыв ноля и что нужно при этом делать – на видео:
Блок: 8/10 | Кол-во символов: 1056
Источник: https://YaElectrik.ru/jelektroshhitok/zashhita-ot-perenapryazheniya
Как работает реле контроля фаз в сети 380В
В сети 380В может быть установлено трехфазное реле напряжения. Это имеет смысл, если в доме имеется оборудование с трехфазным питанием.
Подключение реле напряжения в сети 380В
В этом случае реле срабатывает при отклонении напряжения на любой фазе и отключает нагрузку по всем трем линиям. При отсутствии потребителей с питанием 380В удобнее и дешевле подключить три отдельных реле напряжения. В этом случае мы получаем три группы потребителей 220В, для которых могут быть установлены различные предельные значения напряжения и время задержки.
Схема подключения реле напряжения на каждой фазе в сети 380В
Блок: 8/11 | Кол-во символов: 642
Источник: https://SamoDelino.ru/elektrosnabzhenie/zashchita-ot-perenapryazheniya.html
Защита трехфазной сети с помощью РН
Если электроснабжение вашего дома осуществляется через трехфазную систему, то на каждую фазу целесообразно устанавливать отдельное реле контроля.
Трехфазные реле напряжения созданы исключительно для защиты соответствующего оборудования (электродвигателя и т.п.). Если подобное реле установлено на вводе в жилище, то перекос напряжения на одной из фаз приводит к обесточиванию всех однофазных потребителей.
Блок: 8/12 | Кол-во символов: 445
Источник: https://www.forumhouse.ru/articles/house/6568
От чего защищает ИПБ
Основная задача источника бесперебойного питания (ИПБ) – обеспечение потребителей электроэнергией при отсутствии напряжения в сети. Наиболее часто этот прибор используют для питания компьютеров. Хотя ИПБ обеспечивает напряжение 220 вольт непродолжительное время, имеется возможность сохранить информацию и выключить компьютер. Актуально применение источника бесперебойного питания при использовании малогабаритной электростанции для беспрерывной подачи энергии в момент ее запуска.
Распространенный источник бесперебойного питания
Очевидно, что применение ИПБ функционально, если в сети электроснабжения дома установлено реле напряжения. При использовании аккумулятора достаточной емкости к источнику бесперебойного питания может быть подключен газовый котел. Аккумулятора на 60 АЧ хватит для обеспечения напряжением котла мощностью 160Вт примерно в течение суток.
ИПБ с двойным преобразованием работает при изменении напряжения на входе в широких пределах, однако стоит очень дорого.
Вероятно, в большинстве случаев, в бытовых целях практичнее использовать одновременно недорогой источник бесперебойного питания и стабилизатор или реле напряжения.
Блок: 9/11 | Кол-во символов: 1164
Источник: https://SamoDelino.ru/elektrosnabzhenie/zashchita-ot-perenapryazheniya.html
Чем поможет сетевой фильтр
Чаще всего бытовые сетевые фильтры выполнены в виде удлинителя. Таким образом, к нему может быть подключено сразу несколько единиц бытовой техники. Фильтры отличаются количеством розеток и длиной кабеля. Обычно устройство снабжается собственным выключателем с индикацией подачи питания. Фильтр может иметь индивидуальные выключатели питания для каждой розетки.
Популярные сетевые фильтры
Ряд моделей имеют защиту от короткого замыкания и перегрузки. Общий ток нагрузки устройств такого рода не превышает 6-16А. Собственно фильтр таких устройств состоит из нескольких конденсаторов и катушек индуктивности. Таким образом, обеспечивается защита электроники от маломощных и коротких импульсов помех. Последние могут создаваться, в том числе, бытовой техникой, подключенной в домашней сети.
Заметим, что блоки питания большинства современных электронных приборов уже имеют аналогичные схемы в своем составе. Иными словами, подобные сетевые фильтры можно рассматривать как удлинители с дополнительной фильтрацией и сервисными возможностями.
Блок: 10/11 | Кол-во символов: 1058
Источник: https://SamoDelino.ru/elektrosnabzhenie/zashchita-ot-perenapryazheniya.html
Как выбирать стабилизатор
Выбирать стабилизатор следует, исходя из суммарной мощности домашних потребителей. Устройство обязательно должно обладать приличным запасом мощности.
Запас по мощности должен быть в 2 раза больше, чем существующие потребности. То есть стабилизатор мощностью 10 кВт рассчитан на половину реальной нагрузки (5кВт) при минимальном внешнем напряжении – 150 вольт (т.е. при большом падении). Это следует учитывать при выборе.
Блок: 10/12 | Кол-во символов: 454
Источник: https://www.forumhouse.ru/articles/house/6568
Система защиты от скачков напряжения своими руками
Ознакомившись с вышеизложенной информацией, Вы сможете подобрать систему с защиты домашней сети от нестабильности напряжения разного рода. При этом важно правильно оценить характер угрозы. В зависимости от обстоятельств может быть обеспечена защита от скачков напряжения как всей сетевой проводки в доме, так и отдельных приборов. В статье «Как выбрать стабилизатор для защиты холодильника от перепадов и скачков напряжения 220в» мы рассказываем о том, как можно сделать импровизированный стабилизатор для холодильника своими руками.
Пусть также Вам поможет в решении вопроса качественного энергоснабжения следующий видеоролик.
Блок: 11/11 | Кол-во символов: 678
Источник: https://SamoDelino.ru/elektrosnabzhenie/zashchita-ot-perenapryazheniya.html
Стабилизатор напряжения в щиток: установка
Устанавливать стабилизатор рекомендуется вблизи силового щитка в соответствии со следующей схемой.
Встраивать стабилизатор (как и РН) в общую схему следует непосредственно после счетчика. Ведь эти устройства тоже являются потребителями, следовательно, перед прибором учета их устанавливать нельзя.
Блок: 11/12 | Кол-во символов: 348
Источник: https://www.forumhouse.ru/articles/house/6568
Количество использованных доноров: 7
Информация по каждому донору:
- https://electric-220.ru/news/ustrojstvo_zashhity_ot_perenaprjazhenija/2018-05-29-1519: использовано 2 блоков из 7, кол-во символов 3818 (10%)
- https://YaElectrik.ru/jelektroshhitok/zashhita-ot-perenapryazheniya: использовано 4 блоков из 10, кол-во символов 3347 (9%)
- https://SamoDelino.ru/elektrosnabzhenie/zashchita-ot-perenapryazheniya.html: использовано 7 блоков из 11, кол-во символов 6099 (16%)
- https://www.asutpp.ru/zashhita-ot-perenapryazheniya.html: использовано 2 блоков из 4, кол-во символов 7606 (20%)
- https://www.forumhouse.ru/articles/house/6568: использовано 9 блоков из 12, кол-во символов 6310 (16%)
- https://amperof.ru/bezopasnost/zashhita-perenapryazheniya-chastnom-dome.html: использовано 4 блоков из 6, кол-во символов 7874 (20%)
- https://samelectrik.ru/ustrojstva-zashhity-ot-perenapryazheniya-v-seti.html: использовано 1 блоков из 3, кол-во символов 3503 (9%)
Автоматический выключатель дифференциального тока со встроенной защитой от перенапряжения АВДТ64
Автоматический выключатель дифференциального тока со встроенной защитой от перенапряжения АВДТ64
АВДТ64 – новое поколение аппаратов защитного отключения, имеющий дополнительную защиту от перенапряжения, что особенно актуально для однофазных сетей.
Маркировка- Номинальный ток – значение тока в амперах (А), который дифференциальный автомат способен пропускать бесконечно долго без отключения цепи.
- Номинальное напряжение – напряжение переменного тока (знак ~), при котором дифференциальный автомат работает в нормальных условиях.
- Кривая отключения – отражает порог срабатывания при защите от короткого замыкания.
- Кривая B– автомат срабатывает при появлении вцепи тока в 3-5 раз больше номинального (т.е. автомат на 16А отключит цепь при токе 48-80А). Используется в бытовых сетях с замоноличенной алюминиевой проводкой.
- Кривая С– ток вцепи в 5-10 раз больше номинального (т.е. автомат на16А отключит цепь при токе 80-160А). Используют в современном жилом строительстве и в офисных сетях.
- Номинальная отключающая способность – максимальный ток короткого замыкания, который данный дифференциальный автомат способен отключить и остаться в работоспособном состоянии.
- Дифференциальный ток – ток в миллиамперах (мА), протекающий по телу человека, прикоснувшегося к токоведущей части и стоящего на токопроводящем полу. Для защиты от поражения используют аппараты с уставками 10, 30 и 100мА. Аппараты с уставкой 300 мА используют для защиты от пожаров или как двухступенчатую селективную защиту.
- Класс А – дифференциальные автоматы класса А защищают как от синусоидальных, так и пульсирующих дифференциальных токов. Они возникают в цепи, где есть электронная техника – компьютеры, телевизоры, DVDплееры – т.к. эти приборы обладают импульсными источниками питания.
- Устройство способно работать при температуре −25°С.
Назначение
- Проведение тока в нормальном режиме.
- Отключение тока при коротких замыканиях или перегрузке.
- Отключение тока при прикосновении человека к токоведущим частям электроустановок или протекании дифференциального (утечки) тока на землю.
Применение
- Групповые линии, питающие розетки наружной установки.
- Розеточные группы ванных и душевых помещений.
- Цепи освещения подвалов и гаражей.
Материалы
- Корпус и детали выполнены из пластика, не поддерживающего горение.
- Маркировка выполнена в соответствии с требованиями ГОСТ и не подвержена стиранию в пределах срока эксплуатации.
- Контактные группы снабжены серебряными наплавками для увеличения срока службы контактов.
- В фазном полюсе предусмотрена многослойная перфорированная обмедненная пластина на выходе дугогасительной камеры для снижения температуры продуктов горения дуги при коротких замыканиях и ограничения выброса продуктов горения дуги в пространство щитка.
Конструкция
- Аппарат АВДТ64 представляет собой компактный дифференциальный автомат и сочетает в себе функции автоматического выключателя и выключателя дифференциального тока с блоком защиты от перенапряжения.
- Аппарат занимает два стандартных модуля в щитке (36мм).
- Аппарат имеет дополнительную защиту от перенапряжения, что особенно актуально для бытовых однофазных сетей. Эта функция позволяет уберечь дорогостоящую технику от повышенного напряжения.
- Насечки на контактных зажимах предотвращают перегрев и оплавление проводов за счет более плотного и большего по площади контакта.
- На лицевой панели выключателя реализован механический индикатор положения контактов (включено/отключено).
- Аппарат имеет повышенную помехозащищенность.
- В левом модуле расположен полноценный автоматический выключатель с высокой предельной отключающей способностью (6000А) и увеличенной дугогасящей камерой, в правом – контактная группа нулевого полюса и блок дифференциальной защиты.
Преимущества
- Универсальная головка усиленного винта клеммного зажима позволяет использовать как крестовую, так и шлицевую отвертку и обеспечить необходимое усилие при затяжении.
- Подробная инструкция по монтажу и эксплуатации позволяет легко монтировать аппарат даже начинающему монтажнику.
- Наличие двойного одновременного подключения шины и проводника значительно расширяет диапазон возможных схемных решений.
- Клеммы аппарата промаркированы и подписаны (Сеть/ Нагрузка), что позволяет избежать ошибок при монтаже.
Тех. характеристика:
Наименование параметра | Значение |
|---|---|
Соответствуют стандартам | ГОСТ Р 51327.1-99 |
Амплитуда отключаемого напряжения (длительностью свыше 0,1с), В | 265 |
Номинальное напряжение частотой 50 Гц, В | 230/400 |
Характеристики срабатывания электромагнитного расцепителя | B; C |
Номинальный ток, А | 10; 16; 20; 25; 32; 40; 50; 63 |
Количество полюсов | 1+N, 3+N |
Номинальный отключающий дифференциальный ток, мА | 10; 30; 100; 300 |
Рабочая характеристика при наличии дифференциального тока | A |
Время отключения при номинальном дифференциальном токе, мс | ≤40 |
Электрическая износостойкость, циклов ВО, не менее | 6 000 |
Механическая износостойкость, циклов ВО, не менее | 20 000 |
Условия эксплуатации | УХЛ4 |
Степень защиты выключателя | IP 20 |
Наличие драгоценных металлов, г/полюс | 1,1 |
Максимальное сечение присоединяемых проводов, мм2 | 25 |
Масса, кг | 0,19 |
Потребляемая мощность, Вт не более | 0,5 |
Диапазон рабочих температур, °С | –25 ÷ +40 |
Узо с защитой от перенапряжения
Для всех нас стало нормой, что в распределительных щитках жилых домов, обязательна установка вводных автоматических выключателей, модульных автоматов отходящих цепей, УЗО или дифф.автоматов на помещения и оборудование, где критичны возможные утечки токов (ванные комнаты, варочная панель, стиральная машинка, бойлер).
Помимо этих обязательных коммутационных аппаратов, практически никому не требуется объяснять, зачем еще нужно реле контроля напряжения.
Устанавливать их начали все и везде. Грубо говоря оно защищает вас от того, чтобы в дом не пошло 380В вместо 220В. При этом не нужно думать, что повышенное напряжение попадает в проводку по причине недобросовестного электрика.
Вполне возможны природные явления, не зависящие от квалификации электромонтеров. Банально упало дерево и оборвало нулевой провод.
Также не забывайте, что любая ВЛ устаревает. И даже то, что к вашему дому подвели новую линию СИПом, а в доме у вас смонтировано все по правилам, не дает гарантии что все хорошо на самой питающей трансформаторной подстанции – КТП.
Там также может окислиться ноль на шинке или отгореть контакт на шпильке трансформатора. Никто от этого не застрахован.
Именно поэтому все новые электрощитки уже не собираются без УЗМ или РН различных модификаций.
Что же касается устройств для защиты от импульсных перенапряжений, или сокращенно УЗИП, то у большинства здесь появляются сомнения в необходимости их приобретения. А действительно ли они так нужны, и можно ли обойтись без них?
Подобные устройства появились достаточно давно, но до сих пор массово их устанавливать никто не спешит. Мало кто из рядовых потребителей понимает зачем они вообще нужны.
Первый вопрос, который у них возникает: ”Я же поставил реле напряжения от скачков, зачем мне еще какой-то УЗИП?”
Никакое реле напряжения от этого не спасет, а скорее всего сгорит вместе со всем другим оборудованием. В то же самое время и УЗИП не защищает от малых перепадов в десятки вольт и даже в сотню.
Например устройства для монтажа в домашних щитках, собранные на варисторах, могут сработать только при достижении переменки до значений свыше 430 вольт.
Поэтому оба устройства РН и УЗИП дополняют друг друга.
Гроза это стихийное явление и просчитать его до сих пор не особо получается. При этом молнии вовсе не обязательно попадать прямо в линию электропередач. Достаточно ударить рядышком с ней.
Даже такой грозовой разряд вызывает повышение напряжения в сети до нескольких киловольт. Кроме выхода из строя оборудования это еще чревато и развитием пожара.
Даже когда молния ударяет относительно далеко от ВЛ, в сетях возникают импульсные скачки, которые выводят из строя электронные компоненты домашней техники. Современный электронный счетчик с его начинкой, тоже может пострадать от этого импульса.
Общая длина проводов и кабелей в частном доме или коттедже достигает нескольких километров.
Сюда входят как силовые цепи так и слаботочка:
интернет Единственное что поможет и защитит всю аппаратуру, стоимостью несколько сотен тысяч, это маленькая коробочка называемая УЗИП.Монтируют их преимущественно в коттеджах, а не в квартирах многоэтажек, где подводка в дом выполнена подземным кабелем. Однако не забывайте, что если ваше ТП питается не по кабельной линии 6-10кв, а воздушной ВЛ или ВЛЗ (СИП-3), то влияние грозы на среднем напряжении, также может отразиться и на стороне 0,4кв.
Поэтому не удивляйтесь, когда в грозу в вашей многоэтажке, у многих соседей одновременно выходят из строя WiFi роутеры, радиотелефоны, телевизоры и другая электронная аппаратура.
Молния может ударить в ЛЭП за несколько километров от вашего дома, а импульс все равно прилетит к вам в розетку. Поэтому не смотря на их стоимость, задуматься о покупке УЗИП нужно всем потребителям электричества.
Цена качественных моделей от Шнайдер Электрик или ABB составляет примерно 2-5% от общей стоимости черновой электрики и средней комплектации распредщитка. В общей сумме это вовсе не такие огромные деньги.
На сегодняшний день все устройства от импульсных перенапряжений делятся на три класса. И каждый из них выполняет свою роль.
Модуль первого класса гасит основной импульс, он устанавливается на главном вводном щите.
После погашения самого большого перенапряжения, остаточный импульс принимает на себя УЗИП 2 класса. Он монтируется в распределительном щитке дома.
Если у вас не будет устройства I класса, высока вероятность что весь удар воспримет на себя модуль II. А это может для него весьма печально закончится.
Однако давайте посмотрим, что говорит об этом не знакомый электрик, а ведущая фирма по системам грозозащиты Citel:
То есть в тексте прямо сказано, класс II монтируется либо после класса 1, либо КАК САМОСТОЯТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО.
Третий модуль защищает уже непосредственно конкретного потребителя.
Если у вас нет желания выстраивать всю эту трехступенчатую защиту, приобретайте УЗИП, которые изначально идут с расчетом работы в трех зонах 1+2+3 или 2+3.
Такие модели тоже выпускаются. И будут наиболее универсальным решением для применения в частных домах. Однако стоимость их конечно отпугнет многих.
Схема качественно укомплектованного с точки зрения защиты от всех скачков и перепадов напряжения распределительного щита, должна выглядеть примерно следующим образом.
На вводе перед счетчиком – вводной автоматический выключатель, защищающий прибор учета и цепи внутри самого щитка. Далее счетчик.
Между счетчиком и вводным автоматом – УЗИП со своей защитой. Электроснабжающая организация конечно может запретить такой монтаж. Но вы можете обосновать это необходимостью защиты от перенапряжения и самого счетчика.
В этом случае потребуется смонтировать всю схемку с аппаратами в отдельном боксе под пломбой, дабы предотвратить свободный доступ к оголенным токоведущим частям до прибора учета.
Однако здесь остро встанет вопрос замены сработавшего модуля и срыва пломб. Поэтому согласовывайте все эти моменты заранее.
После прибора учета находятся:
- реле напряжения УЗМ-51 или аналог
- УЗО 100-300мА – защита от пожара
- УЗО или дифф.автоматы 10-30мА – защита человека от токов утечки
- простые модульные автоматы
Если с привычными компонентами при комплектации такого щитка вопросов не возникает, то на что же нужно обратить внимание при выборе УЗИП?
На температуру эксплуатации. Большинство электронных видов рассчитано на работу при окружающей температуре до -25С. Поэтому монтировать их в уличных щитках не рекомендуется.
Второй важный момент это схемы подключения. Производители могут выпускать разные модели для применения в различных системах заземления.
Например, использовать одни и те же УЗИП для систем TN-C или TT и TN-S уже не получится. Корректной работы от таких устройств вы не добьетесь.
Здесь самое главное не перепутать место подключения вставного картриджа N-PE. Если воткнете его на фазу, создадите короткое замыкание.
Схема трехфазного УЗИП в системе TT или TN-S:
Схема подключения 3-х фазного устройства в системе TN-C:
На что нужно обратить внимание? Помимо правильного подключения нулевого и фазного проводников немаловажную роль играет длина этих самых проводов.
От точки подключения в клемме устройства до заземляющей шинки, суммарная длина проводников должны быть не более 50см!
А вот подобные схемы для УЗИП от ABB OVR. Однофазный вариант:
Трехфазная схема:
Давайте пройдемся по некоторым схемкам отдельно. В схеме TN-C, где мы имеем совмещенные защитный и нулевой проводники, наиболее распространенный вариант решения защиты – установка УЗИП между фазой и землей.
Каждая фаза подключается через самостоятельное устройство и срабатывает независимо от других.
В варианте сети TN-S, где уже произошло разделение нейтрального и защитного проводника, схема похожа, однако здесь монтируется еще дополнительный модуль между нулем и землей. Фактически на него и сваливается весь основной удар.
Именно поэтому при выборе и подключении варианта УЗИП N-PE, указываются отдельные характеристики по импульсному току. И они обычно больше, чем значения по фазному.
Помимо этого не забывайте, что защита от грозы это не только правильно подобранный УЗИП. Это целый комплекс мероприятий.
Их можно использовать как с применением молниезащиты на крыше дома, так и без нее.
Особое внимание стоит уделить качественному контуру заземления. Одного уголка или штыря забитого в землю на глубину 2 метра здесь будет явно не достаточно. Хорошее сопротивление заземления должно составлять 4 Ом.
Принцип действия УЗИП основан на ослаблении скачка напряжения до значения, которое выдерживают подключенные к сети приборы. Другими словами, данное устройство еще на вводе в дом сбрасывает излишки напряжения на контур заземления, тем самым спасая от губительного импульса дорогостоящее оборудование.
Определить состояние устройства защиты достаточно просто:
- зеленый индикатор – модуль рабочий
- красный – модуль нужно заменить
При этом не включайте в работу модуль с красным флажком. Если нет запасного, то лучше его вообще демонтировать.
УЗИП это не всегда одноразовое устройство, как некоторым кажется. В отдельных случаях модели 2,3 класса могут срабатывать до 20 раз!
Чтобы сохранить в доме бесперебойное электроснабжение, необходимо также установить автоматический выключатель, который будет отключать узип. Установка этого автомата обусловлена также тем, что в момент отвода импульса, возникает так называемый сопровождающий ток.
Он не всегда дает возможность варисторному модулю вернуться в закрытое положение. Фактически тот не восстанавливается после срабатывания, как по идее должен был.
В итоге, дуга внутри устройства поддерживается и приводит к короткому замыканию и разрушениям. В том числе самого устройства.
Автомат же при таком пробое срабатывает и обесточивает защитный модуль. Бесперебойное электроснабжение дома продолжается.
Запомните, что этот автомат защищает в первую очередь не разрядник, а именно вашу сеть.
При этом многие специалисты рекомендуют ставить в качестве такой защиты даже не автомат, а модульные предохранители.
Объясняется это тем, что сам автомат во время пробоя оказывается под воздействием импульсного тока. И его электромагнитные расцепители также будут под повышенным напряжением.
Это может привести к пробою отключающей катушки, подгоранию контактов и даже выходу из строя всей защиты. Фактически вы окажетесь безоружны перед возникшим КЗ.
Есть конечно специальные автоматические выключатели без катушек индуктивности, имеющие в своей конструкции только терморасцепители. Например Tmax XT или Formula A.
Однако рассматривать такой вариант для коттеджей не совсем рационально. Гораздо проще найти и купить модульные предохранители. При этом можно сделать выбор в пользу типа GG.
Они способны защищать во всем диапазоне сверхтоков относительно номинального. То есть, если ток вырос незначительно, GG его все равно отключит в заданный интервал времени.
Есть конечно и минус схемы с автоматом или ПК непосредственно перед УЗИП. Все мы знаем, что гроза и молния это продолжительное, а не разовое явление. И все последующие удары, могут оказаться небезопасными для вашего дома.
Защита ведь уже сработала в первый раз и автомат выбил. А вы об этом и догадываться не будете, потому как электроснабжение ваше не прерывалось.
Поэтому некоторые предпочитают ставить УЗИП сразу после вводного автомата. Чтобы при срабатывании отключалось напряжение во всем доме.
Однако и здесь есть свои подводные камни и правила. Защитный автоматический выключатель не может быть любого номинала, а выбирается согласно марки применяемого УЗИП. Вот таблица рекомендаций по выбору автоматов монтируемых перед устройствами защиты от импульсных перенапряжений:
Если вы думаете, что чем меньше по номиналу автомат будет установлен, тем надежнее будет защита, вы ошибаетесь. Импульсный ток и скачок напряжения могут быть такой величины, что они приведут к срабатыванию выключателя, еще до момента, когда УЗИП отработает.
И соответственно вы опять останетесь без защиты. Поэтому выбирайте всю защитную аппаратуру с умом и по правилам. УЗИП это тихая, но весьма своевременная защита от опасного электричества, которое включается в работу мгновенно.
Толку от такой защиты не будет никакого. И первое же “удачное” попадание молнии, сожгет вам как все приборы, так и саму защиту.
2 Не правильное подключение исходя из системы заземления.
Проверяйте техдокументацию УЗИП и проконсультируйтесь с опытным электриком ответственным за электрохозяйство, который должен быть в курсе какая система заземления используется в вашем доме.
3 Использование УЗИП не соответствующего класса.
Как уже говорилось выше, есть 3 класса импульсных защитных устройств и все они должны применяться и устанавливаться в своих щитовых.
Устройство защиты сети от перенапряжений на УЗО
Автор: Барсик
Опубликовано 30.10.2014.
Создано при помощи КотоРед.
Типа, подарочек Коту на день рождения. Каким боком может выйти ему этот подарочек, написано ниже.
Устройство защиты представляет собой датчик превышения напряжения (ДПН), который используется совместно с устройством защитного отключения (УЗО).
УЗО, также называемое дифференциальным выключателем, отключает нагрузку, если ток, втекающий в нагрузку, отличается на некоторую величину от тока, вытекающего из нагрузки. Т.е. если где-то в цепи нагрузки имеется утечка тока. Неважно из-за чего произошла эта утечка. Из-за плохой изоляции проводов или через тело человека, который попал под напряжение. Если утечка превысит номинально значение дифференциального тока, то напряжение будет отключено.
ДПН, при превышении сетевым напряжением некоторого порога, искусственно создаёт утечку тока в цепи нагрузки, вызывающую срабатывание УЗО, которое и отключает потребителей.
Этот принцип защиты давным-давно используется, и в продаже полным-полно всяких вариантов ДПН и УЗО. Предлагаемая схема отличается тем, что:
1. Если УЗО уже штатно установлено в квартирном (лестничном) щитке, то не требуется лезьть в этот самый щиток. ДПН просто включается в квартирную розетку. Если УЗО нет, то никто не может Вам запретить вызвать электрика и штатно установить УЗО в щиток.
2. Цепь измерения напряжения и цепь, создающая утечку тока, отделены друг от друга, и могут быть даже гальванически не связаны между собой. Это позволяет измерять напряжение между фазой и нейтралью, а утечку создавать между любыми другими проводами.
Warning, типа. В устройстве присутствует напряжение, опасное для жизни! Не пытайтесь повторить это дома! Во всяком случае, соблюдайте предельную осторожность и правила техники безопасности!
Disclaimer, типа. Аффтар не несёт ответственности за возможные последсвия применения данного устройства. Аффтар также не несёт ответственности за травмы и моральные потрясения, полученные в результате действия данного устройства, когда Вы, в полной темноте, будете пробираться к щитку на лестничной площадке, натыкаясь на мебель, и споткнётесь о любимого кота.
Описание работы схемы.
Измеряемое напряжение между фазой (L) и нейтралью (N), подаётся на выводы L и N, выпрямляется диодами VD1 – VD4 и сглаживается конденсаторами C1 и C2. Резистор R1 и конденсаторы C1 и C2 сглаживают импульсные помехи.
Сглаженное напряжение, примерно 320 вольт, подаётся на делитель напряжения, состоящий из резисторов R2 – R9. Ток через этот делитель, при котором срабатывает защита, выбран равным 1,41 мА. При таком токе, суммарное сопротивление резисторов R2 – R7 в килоомах, примерно, численно равно напряжению срабатывания защиты в вольтах действующего значения.
Напряжение срабатывания защиты задаётся с помощью DIP переключателя S1 – S4. Каждый разряд DIP переключателя имеет свой «вес». Соответственно, 4, 8, 16, и 32 вольта. При размыкании соответствующего переключателя, это напряжение добавляется к минимальному, равному 230 вольт.
С выхода делителя, напряжение подаётся на вход микросхемы DA1. При напряжении на входе DA1, меньшем, чем 2,5 вольта, ток через микросхему минимален, и транзистор VT1 закрыт. Стабилитрон VD5 ограничивает напряжение на транзисторе VT1 до безопасного уровня. Транзистор VT2 также закрыт, и ток через светодиод оптрона DA2 не течёт. Симистор оптрона DA2 закрыт, и тока утечки между фазой (L) и защитным заземлением (PE) нет. Точнее, есть небольшой ток через светодиод HL1 и резисторы R17 и R18. Этот ток вызывает свечение светодиода HL1. Свечение светодиода HL1 говорит о том, что устройство подключено в правильной полярности и готово к работе. Цепочка R17, R18, VD6 и свехъяркий светодиод HL1 служат для индикации наличия напряжения между фазой и землёй. Если светодиод не светится, то значит напряжения нет, и защита работать не будет. Диод VD6 защищает светодиод HL1 от обратного напряжения. Конденсатор C4 защищает симистор оптрона DA2 от ложного включения из-за импульсных помех.
При увеличении входного напряжения больше допустимого, напряжение на входе DA1 превысит 2,5 вольта. Ток через микросхему DA1
возрастёт, и транзистор VT1 откроется. Транзистор VT2 откроется тоже, и через светодиод оптрона DA2 потечёт ток, который откроет симистор оптрона. Ток, протекающий через резисторы R15, R16 и открытый симистор оптрона DA2, создаст достаточную утечку между фазой L и защитным заземлением PE, что вызовет срабатывание УЗО и отключение нагрузки, в том числе, и самого ДПН.
Кнопка SB1 «TEST» предназначена для проверки работоспособности устройства при нормальном напряжении в сети. После замыкания контактов кнопки, выпрямитель на диодах VD1 – VD4 и конденсаторах C1, C2 начинает работать с удвоением напряжения, имитируя повышение напряжения в сети, и защита должна сработать.
Следует учитывать, что измеритель напряжения реагирует на амплитудное значение напряжения в сети. Хорошо это или плохо, вопрос спорный. Для устройств, где используются обычные выпрямители со сглаживающими конденсаторами – хорошо, потому как там конденсаторы заряжаются именно до амплитудного значения. А для лампочек накаливания и двигателей – не очень. Если форма напряжения в сети искажена, то действующее (и среднее выпрямленное тоже) напряжение, при котором срабатывает устройство, будет меняться в зависимости от степени этих искажений. В частности, если вершины синусоиды завалены (а это сейчас сплошь и рядом), то мультиметр, в момент срабатывания защиты, будет показывать завышенное напряжение.
Конструкция и детали.
ДПН работал совместно с УЗО «ИЭК» «Выключатель дифференциального тока (УЗО) ВД1-63» УХЛ4, ГОСТ Р 51326.1-99. С номинальным дифференциальным током 30 мА.
ДПН собран на универсальной плате и размещён внутри клеммной коробки для открытой проводки. Печатная плата не разрабатывалась. Внешний вид показан на фото.
Большинство применённых резисторов типа МЛТ с номинальной мощностью 0,25 Вт. Поскольку максимально допустимое напряжение на резисторах МЛТ-0,25 вт не должно превышать 250 вольт, то для работы при повышенном напряжении, используется последовательное соединение двух резисторов (R6 и R7, R10 и R11, R17 и R18).
Симисторный оптрон должен быть БЕЗ фиксации перехода напряжения через ноль. У него в даташите должно быть написано что-то вроде «non zero crossing» или «random phase». Транзистор VT2 должен иметь допустимое напряжение эмиттер-коллектор не меньше 400 вольт. Светодиод HL1 должен быть сверхъярким. Можно заменить его неоновой лампочкой, тогда диод VD6 не нужен. Диоды VD1 – VD4 должны иметь обратное напряжение не менее 1000 вольт. Конденсатор C4 – керамический, высоковольтный, от сетевого фильтра. Остальные детали каких-либо особенностей не имеют.
При монтаже следует оставлять зазоры достаточной величины между деталями, находящимися под повышенным напряжением.
Для настройки напряжения срабатывания защиты, следует подобрать резистор R8 так, чтобы общее сопротивление резисторов R8 и R9 составило 1,77 кОм. Сделать это можно с помощью мультиметра ещё до того, как паять эти резисторы на плату. Точно также подобрать резисторы R6 и R7, чтобы их суммарное сопротивление было 230 кОм. Если в качестве R6 – R9 использовать резисторы с допуском 1%, то ничего подбирать не надо. Более точный подбор резисторов не имеет смысла из-за возможных искажений формы напряжения в сети.
Если на вводе в квартиру уже установлено УЗО и проводка в квартире выполнена по нормальной трёхпроводной схеме, то ДПН просто включается в любую розетку. Включать ДПН в розетку надо так, чтобы светодиод HL1 светился. Проверить работу кнопкой «TEST».
Если УЗО установлено в щитке, а сеть двухпроводная, то можно включить ДПН в розетку и использовать самодельное заземление. Это, вообще то, нехорошо, но требования к самодельному заземлению невысокие. Ему не надо обеспечивать большой ток. Для срабатывания УЗО требуется ток около 30 мА. Вполне подойдёт водопроводная труба или труба отопления. Если где-то стоят пластиковые трубы , то возможно, вашего соседа убъёт не насмерть, когда защита сработает.
Если УЗО не установлено вообще, то придётся таки лезьть в щиток и включать ДПН и УЗО по традиционной схеме, как показано на рисунке.
ДПН испытывался совместно с УЗО «ИЭК» «Выключатель дифференциального тока (УЗО) ВД1-63» УХЛ4, ГОСТ Р 51326.1-99. Схема испытательного стенда представлена на рисунке.
Напряжение с вторичной обмотки трансформатора Т2 добавляется к напряжению сети при включении тумблера SA1. Величина «добавки» регулируется ЛАТРом T1. В качестве нагрузки использовалась лампа накаливания EL1 мощностью 40 ватт. Напряжение с делителей R1 – R4 подавалось на входы цифрового запоминающего осциллографа.
Осциллограммы приведены на рисунках. Жёлтым цветом обозначено входное напряжение, синим – выходное. Из осциллограмм видно, что время срабатывания защиты составляет около 10 миллисекунд.
Момент, когда испытательный стенд переключатся на повышенное напряжение, виден на осциллограмах как ступенька около нуля напряжения или провал на вершине синусоиды.
Защита стоит на страже квартиры уже больше года. Поначалу, иногда были ложные срабатывания в момент включения в розетку вилки какого-нибудь устройства, даже выключенного.Возможно, из-за ёмкости его кабеля. После установки конденсатора C4, ложные срабатывания прекратились.
Обычно в любых электрических сетях напряжение находится в пределах, определяемых техническими нормативами, но иногда оно отклоняется от допустимых значений. Предельно допустимое напряжение находится в пределах ±10 % от номинального значения напряжения, т. е. для однофазной сети в диапазоне 198—242 В, а для трехфазной — 342—418 В. Отклонения от указанных значений называются перенапряжениями. Перенапряжения имеют различную природу и в зависимости от этого отличаются длительностью и величиной. Длительные перенапряжения (свыше 0,01 с) обычно возникают из-за неисправности понижающего трансформатора на подстанции или обрыва нулевого провода в питающей сети.
Такие перенапряжения имеют сравнительно небольшие значения (от 230 В до величины междуфазного напряжения — 380 В), но действуют длительное время и представляют вполне реальную угрозу и для человека, и для оборудования. Длительное повышение напряжения может произойти и в случае неравномерного распределения нагрузок по фазам во внешней сети. Тогда возникает перекос фаз, при котором на самой загруженной фазе напряжение становится ниже, а на незагруженной — выше номинального. Кратковременные всплески напряжения могут произойти и в результате переключений в энергосети или во время включения мощных реактивных нагрузок.
Для надежной защиты домашней электропроводки от перенапряжений рекомендуется создание многоуровневой (по крайней мере, трехступенчатой) системы защиты из УЗИП разных классов. УЗИП класса В (тип 1) рассчитано на номинальный разрядный ток 30— 60 кА, УЗИП класса С (тип 2) — на ток 20—40 кА. УЗИП класса D (тип 3) на ток 5—10 кА. При создании многоступенчатой системы защиты от перенапряжений следует обеспечить соответствие мощности каждой ступени, т. е. максимальный ток, протекающий через них, не должен превышать их номинальных характеристик. Но в первую очередь необходимо создать эффективную систему заземления.
Мощные импульсные перенапряжения (с токами до 100 кА) могут возникать при воздействии грозовых разрядов. При этом напряжение может достигать десятков киловольт. Такие импульсы длятся в течение максимум сотни микросекунд, и защитные автоматы не успевают на них среагировать, так как самые современные типы автоматов имеют время срабатывания единицы миллисекунд, что может стать причиной пробоя и повреждения изоляции между фазой и нейтралью или между фазой и землей. Как правило, это не приводит к короткому замыканию и не нарушает работу сети, но в месте повреждения изоляции возникает небольшой ток утечки. И если он проходит между фазой и нейтралью, то не фиксируется УЗО и автоматами защиты, но зато приводит к повышенному нагреву изоляции и ускорению процесса ее старения. С течением времени сопротивление изоляции на этом участке уменьшается, а ток утечки возрастает.
Последствия воздействия этих негативных факторов на электронное оборудование и электропроводку могут быть фатальными, поэтому домашняя сеть требует комплексной защиты от перенапряжений с использованием различных типов устройств (УЗИП, ОП, PH и т. д.).
Возможность использования различных УЗИП для выполнения конкретных защитных функций определяется по техническим характеристикам, отраженным в маркировке прибора.
Уровень напряжения защиты U является важнейшим параметром, характеризующим УЗИП. Он определяет значение остаточного напряжения, появляющегося на выводах УЗИП вследствие прохождения разрядного тока. Для УЗИП 1-го класса Up не должен превышать 4 кВ, для устройств 2-го класса — 2,5 кВ, для 3-го класса УЗИП устанавливается Up не более 1,5 кВ — тот уровень микросекундных импульсных перенапряжений, который должна выдерживать бытовая техника.
Максимальный разрядный ток Imax — величина импульса тока, которую должно выдержать УЗИП однократно, сохранив при этом работоспособность.
Номинальный разрядный ток 1n — величина импульса тока, которую УЗИП должно выдержать многократно при условии его остывания до комнатной температуры в промежутке между импульсами.
Максимальное длительное рабочее напряжение Uc — действующее значение напряжения переменного или постоянного тока, которое длительно подается на выводы УЗИП. Оно равно номинальному напряжению с учетом возможного завышения напряжения при различных нештатных режимах работы сети. Номинальный ток нагрузки Ii( — максимальный длительный переменный (действующее значение) или постоянный ток, который может подаваться к нагрузке, защищаемой УЗИП. Данный параметр важен для УЗИП, подключаемых в сеть последовательно с защищаемым оборудованием. Так как большинство УЗИП подключаются параллельно цепи, то данный параметр у них не указывается.
При необходимости дополнительной защиты конкретных приборов используются устройства, выполненные в виде вставок и удлинителей, — сетевые фильтры. В их конструкцию включены варисторы, подавляющие импульсные скачки напряжения.
Варисторы — это полупроводниковые резисторы, в работе которых используется эффект уменьшения сопротивления полупроводникового материала при увеличении приложенного напряжения, за счет чего они являются наиболее эффективным (и дешевым) средством защиты от импульсных напряжений любого вида. Варистор включается параллельно защищаемому оборудованию и при нормальной эксплуатации находится под действием рабочего напряжения защищаемого устройства. В рабочем режиме ток через варистор пренебрежимо мал, и он в этих условиях представляет собой изолятор. При возникновении импульса напряжения сопротивление варистора резко уменьшается до долей ома. В этом случае через него кратковременно может протекать ток, достигающий нескольких тысяч ампер. После гашения импульса напряжения он вновь приобретает очень большое сопротивление.
Выбор УЗИП производится в соответствии с принятой системой защиты. При этом обязательно учитываются технические характеристики устройств, которые должны быть приведены в каталоге и нанесены на лицевой части корпуса прибора.
При установке УЗИП необходимо, чтобы расстояние между соседними ступенями защиты было не менее 10 м по кабелю электропитания. Выполнение этого требования очень важно для правильной последовательности срабатывания защитных устройств. Первая ступень защиты класса В монтируется за пределами дома во входном щите.
УЗ-6/220, УЗ-18/380 предназначены для защиты сети от кратковременных (до 12 кВ) и длительных перенапряжений, вызванных коммутационными, индуктивными и грозовыми процессами. Устройства относятся к УЗИП 2-го и 3-го классов и выполнены на варисторах. Для надежной защиты от длительных перенапряжений, вызванных авариями в сети, прибор нужно подключать после УЗО и заземлять. Только при таком подключении создается ток утечки и обеспечивается срабатывание УЗО.
Устройство защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП) предназначено для предотвращения возможных повреждений бытовой техники от мощных импульсных перенапряжений, вызванных авариями в питающей сети или грозовыми разрядами. Устройства такого типа могут называться ограничителями перенапряжений (ОП). Они, как правило, изготовлены на базе разрядников или варисторов и часто имеют индикаторные устройства, сигнализирующие о выходе их из строя. Обычно УЗИП на базе варисторов изготавливаются с креплением на DIN-рейку. Сгоревший варистор можно заменить простым извлечением модуля из корпуса УЗИП и установкой нового.
В зависимости от защищаемой зоны ограничители перенапряжений подразделяются на классы или типы. Приборы класса В (тип 1) защищают объекты от атмосферных и коммутационных перенапряжений, прошедших через разрядники класса А внешних сетей. Они устанавливаются на вводном устройстве дома и ограничивают величину перенапряжений до 4,0 кВ, защищая вводные счетчики и электрическое оборудование распределительного щита.
Ограничители класса С (тип 2) защищают электрооборудование от перенапряжений, прошедших через ограничители класса В, и ограничивают величину перенапряжения до 2,5 кВ. Они устанавливаются в распределительных щитках внутри дома или квартиры и осуществляют защиту автоматических и дифференциальных выключателей, внутренней проводки, контакторов, выключателей, розеток и др. Ограничители класса D (тип 3) являются защитой от перенапряжений, прошедших через приборы класса С, и ограничивают их величину до 13 кВ. Такие ограничители устанавливаются в распределительные коробки, розетки и могут встраиваться в само оборудование. Ограничители этого класса осуществляют защиту электрического оборудования с электронными приборами, а также переносных электрических устройств.
Ограничитель перенапряжений серии 0П-101 на основе варистора предназначен для защиты электрооборудования от импульсных перенапряжений, вызванных ударами молнии или коммутационными перенапряжениями. При возникновении скачка перенапряжения варисторы прибора переходят в проводящее состояние, ток возрастает на несколько порядков, достигая сотен и тысяч ампер и ограничивая при этом дальнейшее нарастание напряжения на выводах. После прохождения волны перенапряжения ограничитель возвращается в непроводящее состояние. Время срабатывания прибора составляет около 25 нс.
Ограничители перенапряжений серии 0П-101 бывают однофазными или трехфазными. Трехфазные устройства класса В устанавливаются на трехфазном вводе. Однофазные (класса D) используются для защиты отдельных потребителей или групп.
В распределительном щите внутри дома устанавливаются варисторные УЗИП класса С или D (тип 2 и 3). Недостатком УЗИП на базе варисторов является то, что после срабатывания оно нуждается в охлаждении, чтобы снова прийти в рабочее состояние. Это ухудшает защиту при многократных разрядах. Безусловно, использование УЗИП снижает вероятность выхода из строя оборудования или поражения людей, но лучше всего во время грозы отключать наиболее важные приборы.
Устройство защиты многофункциональное (УЗМ) предназначено для защиты оборудования (в доме, квартире или офисе и пр.) от разрушающего воздействия мощных импульсных скачков напряжения, а также для отключения оборудования при выходе сетевого напряжения за допустимые пределы (170—270 В) в однофазных сетях. Включение напряжения происходит автоматически при восстановлении его до нормального по истечении задержки повторного включения. Устройство представляет собой реле контроля напряжения с мощным электромагнитным реле на выходе, дополненное защитой на варисторах.
Реле напряжения (PH) — это прибор, сочетающий в себе электронное устройство контроля напряжения и электромагнитный расцепитель, собранные в одном корпусе. Реле напряжения серии PH — весьма эффективное устройство для защиты оборудования при возникновении длительных перенапряжений. Оно предназначено для отключения бытовой и промышленной однофазной нагрузки 220 В, 50 ГЦ при недопустимых колебаниях напряжения в сети с последующим автоматическим включением после восстановления ее параметров. Реле может быть изготовлено на базе микропроцессора или простого компаратора и оснащено устройством регулировки верхнего и нижнего порога срабатывания.
Реле напряжения могут быть как однофазными, так и трехфазными. Трехфазные реле напряжения используются на трехфазном вводе для защиты трехфазного оборудования. Они, как правит, отключают сеть не напрямую, а через электромагнитный контактор. При отсутствии трехфазных потребителей лучше всего будет поставить на каждую фазу по однофазному реле напряжения.
В зависимости от способа подключения реле напряжения могут быть выполнены в виде переносного устройства типа «вилка—розетка» или для установки в распределительном шкафу на DIN-рейку. Обычно такие реле имеют широкий диапазон регулировок и могут работать в нескольких независимых режимах: как реле напряжения, как реле минимального напряжения, как реле максимального напряжения или как реле времени с задержкой на включение.
Реле напряжения работают в диапазоне 100—400 В и делятся на устройства, имеющие свою контактную группу и управляющие нагрузкой самостоятельно, а также реле, которые управляют нагрузкой через более мощные контакторы.
Некоторые типы реле напряжения могут использоваться для самостоятельного отключения электрической сети при возникновении аварийного напряжения. Они обладают большей коммутационной способностью и управляют сетью с нагрузкой до 13 кВт, что вполне достаточно для квартиры или частного дома. Приборы устанавливаются на вводе после электросчетчика и УЗО на DIN-рейку.
Реле напряжения не имеет встроенной защиты от высоких токов, поэтому его нужно устанавливать после автоматического выключателя. При этом номинальный ток реле должен быть на 20—30 % выше номинального тока автомата. Реле напряжения также не защищают от высокого напряжения остаточных токов грозовых разрядов.
Датчик превышения напряжения ДПН 260 предназначен для ограничения максимально допустимого напряжения на нагрузке. Он работает совместно с УЗО или дифференциальным автоматом с током утечки 30—300 мА Напряжение срабатывания ДПН 260 устанавливается в пределах 255—260 В, время срабатывания — 0,01 с. Он выполнен в стандартном модуле на базе обычного варистора и предназначен для установки на DlN-рейку 35 мм. Следует отметить, что датчик создает ток утечки и вызывает срабатывание УЗО, которое не может включиться самостоятельно, что является его основным недостатком.
Контактор — это коммутационный аппарат дистанционного действия, коммутирующий нагрузки переменного или постоянного тока, который предназначен для частых включений и отключений. Они могут управлять осветительными, обогревательными и другими устройствами в силовых цепях постоянного и переменного тока с напряжением до 380 В и частотой 50 Гц.
Контакторы не обладают защитными функциями, но эффективно работают совместно с реле напряжения, обеспечивая своевременное отключение сети. Достоинством этих устройств является надежная контактная группа, способная выдержать большое число включений и отключений при значительной мощности управляемой нагрузки.
Контакторы могут использоваться, например, для управления режимом работы системы обогрева полов, когда мощность нагревательных кабелей превышает допустимую мощность терморегулятора.
Контактор, управляемый выключателем, импульсным реле, таймером или другим датчиком, позволяет включить (выключить) необходимую нагрузку, с которой электронные реле, рассчитанные на сравнительно небольшие токи, самостоятельно справиться не могут. Контакторы являются незаменимым элементом многофункциональной системы типа «Умный дам».
Контакторы могут быть как однофазными, так и трехфазными. Основными параметрами, по которым осуществляют выбор контакторов, являются следующие:
- Номинальное рабочее напряжение сети
- Номинальный рабочий ток
- Напряжение катушки управления
- Каличество/вид дополнительных контактов
Автоматический выключатель защиты от пониженного и повышенного напряжения
Область применения
Устройство защиты от перенапряженияDZ47GQ-63 ( автоматический выключатель и автоматический выключатель ) является производным от миниатюрного автоматического выключателя DZ47-63 с модулем напряжения. Он подходит для номинального тока 1-63A, переменного тока 50 Гц, номинального напряжения 230 В, уставки защиты от перенапряжения (275 ± 5%), рейтинга защиты от пониженного напряжения 170 ± 5%, он используется для защита от перегрузки по току, короткого замыкания и повышенного напряжения электрических цепей здания, распределительной системы переменного тока и электрического оборудования.Это лучшая продукция, устанавливаемая в жилых, гостиничных больницах, магазинах и офисных зданиях.
Конструктивные особенности
◆ Устройство защиты от напряжения (, автоматический выключатель для защиты от напряжения и автоматический выключатель для защиты от перенапряжения ) состоит из корпуса, рабочего механизма, теплового расцепителя, контактной системы электромагнитного расцепителя, системы гашения дуги и Печатная плата защиты от перенапряжения. Автоматический выключатель имеет функции защиты от перегрузки и короткого замыкания и уникален по конструкции.
◆ Устройство защиты от напряжения ( и автоматический выключатель для защиты от перенапряжения и автоматический выключатель для защиты от перенапряжения ) имеет номинальную отключающую способность при коротком замыкании 4500A, механический срок службы более 20 000 раз, красивый внешний вид. Руководство по установке представляет собой стандартные монтажные рейки типа Th45-7.5.
◆ Автоматический выключатель для защиты от перенапряжения u и и автоматический выключатель для защиты от перенапряжения обладают следующими характеристиками: Безопасное и удобное обращение, значение защиты от перенапряжения может быть установлено в соответствии с требованиями пользователя, проводка должна быть обращена на ноль и срабатывание линия; мощность чрезмерно входит и падает, в соответствии с характеристиками линии электропередачи, проста в установке.
Основные технические параметры
| Продукт | Номинальный ток рамы ток | Полюс | Номинальное напряжение (В) | Номинальный Ток （A） | Отключающий ток Icu （A） | Значение срабатывания защиты (В) | Тип мгновенного действия расцепитель |
| DZ47G-63 | 63A | 1Л + Н | 230 | 1-63 | 4500 | 270 ± 5% | С |
| DZ47Q-63 | 170 ± 5% | ||||||
| DZ47GQ-63 | 270 ± 5% 170 ± 5% |
| Название продукта | Код | Приложение | Стандартный |
Пониженное напряжение защита разрыв цепи r | DZ47Q-63 | Сделать схему выключатель срабатывания и достичь пониженного напряжения защита линии падение напряжения питания между 170 В ± 5% | IEC60947-2, 1999, GB14048.2-2001 |
Повышенное напряжение защита выключатель | DZ47G-63 | Сделать выключатель отключение и достижение напряжение повышается до 270 В ± 5% | |
Пониженное напряжение и защита от перенапряжения выключатель | DZ47GQ-63 | Сделать выключатель отключение и защита линии |
Габаритные и установочные размеры
Ключевые слова: Защита от пониженного напряжения Автоматический выключатель , Защита от перенапряжения Автоматический выключатель
Разница между перегрузкой по току, перенапряжением и перегрузкой
Существует несколько основных понятий, когда дело доходит до электрики и электроники, которые постоянно используются взаимозаменяемо из-за их схожего значения.Чтобы избежать путаницы в этих понятиях, например, при разговоре со своим электриком, рекомендуется установить различия между такими вещами, как короткое замыкание, перегрузка по току, перегрузка или перенапряжение. В конце концов, если вы беспокоитесь о защите от перегрузки по току, это может быть не то же самое с защитой от перенапряжения или перегрузки.
Кроме того, существует довольно много устройств безопасности, предназначенных для защиты домов от поражения электрическим током, электрического пожара или других возможных опасностей. Однако, чтобы принять правильное решение о том, какие устройства вам нужны, и быть уверенным в том, что ваш дом действительно защищен, вам необходимо научиться различать сами опасности.
Что такое перегрузка по току?
Состояние, при котором в цепи протекает чрезмерный ток из-за перегрузки или короткого замыкания, известно как перегрузка по току.
Когда это вызвано коротким замыканием, в цепи начинает течь сильный ток, где уровень напряжения на клеммах нагрузки становится почти нулевым. Это может привести к пожару, нарушению изоляции, серьезным повреждениям оборудования и энергосистемы и даже опасному взрыву.
Если, например, точка срабатывания автоматического выключателя на 125 А, которая рассчитана на 200% и подключена к цепи нагрузки 100 А, достигает своего предела, когда ток нагрузки увеличивается, он срабатывает.Однако, если ток нагрузки поднимется до 200 А, выключатель мгновенно защитит цепь от перегрузки по току, вызванной коротким замыканием.
Таким образом, перегрузка по току — это, по сути, любая ситуация, в которой ток, протекающий через проводник или устройство, превышает желаемое значение. Эти ситуации могут быть вызваны либо перегрузкой, либо коротким замыканием, так как оба они ответственны за чрезмерный ток.
Максимальная токовая защитаКак правило, максимальная токовая защита — это защита от коротких замыканий (в цепи начинают протекать чрезмерные токи, что может привести к значительному повреждению подключенного оборудования).
Что касается устройств защиты, существует несколько вариантов, включая реле максимального тока, автоматические выключатели, датчики температуры и твердотельные переключатели питания. Кроме того, термомагнитные выключатели используются для защиты от перегрузки по току и перегрузки.
Что такое перегрузка?
Когда нагрузка потребляет больше тока, чем нормальный или номинальный, происходит электрическая перегрузка. Например, провод 12 калибра может выдерживать ток 20 ампер в безопасных условиях.Для защиты цепи вам потребуется минимум 20 А или 125% от силы тока нагрузки. Итак, в этой ситуации для обеспечения защиты нам нужно использовать автоматический выключатель максимум на 25 А. Однако, если вы решите использовать автоматический выключатель на 30–35 А вместо выключателя с номинальным током, это позволит пропускать ток от 30 до 35 ампер через цепь нагрузки. Ток будет протекать по проводам, рассчитанным на 20А.
Другими словами, автоматические выключатели могут пропускать больший ток, чем тот, который поддерживается проводами.В результате они могут нагреться и загореться или повредить цепь вместе с подключенными к ней приборами. Прерыватель не сработает, потому что не использовалась соответствующая модель.
Другой пример перегрузки — подключение нагрузки 1,5 кВт к генератору переменного тока, трансформатору или инвертору мощностью 1 кВт. По сути, это означает, что в цепь протекает ток, в 1,5 раза превышающий номинальный.
Перегрузка — это, по сути, перегрузка по току, вызывающая перегрев подключенного устройства.
Защита от перегрузкиЗащита от перегрузки — это фактически защита от перегрева, вызванного перегрузкой по току в цепи в течение определенного периода времени.
Для обеспечения защиты от перегрузки обычно используются автоматические выключатели с задержкой срабатывания и реле перегрузки. Термомагнитные выключатели используются для защиты как от перегрузки по току, так и от перегрузки. Защита от перегрузки по току обеспечивается «магнитным» элементом, тогда как «тепловой» элемент защищает цепь от перегрузки.
Когда в цепи начинает течь ток, превышающий номинальный на 120% — 160%, срабатывает защита от перегрузки.
Что такое перенапряжение?
Когда рабочее или подаваемое напряжение выше номинального напряжения, указанного производителем системы, ситуация называется перенапряжением.
В основном перенапряжение, как следует из названия, представляет собой более высокое напряжение, чем допустимое значение. Когда напряжение питания равно или превышает 1.1, что составляет 110% от допустимого напряжения прибора, это квалифицируется как перенапряжение.
Если номинальное напряжение прибора составляет 230 В переменного тока ± 10%, а оно достигает 250 В +, это вызовет нестабильность в системе. Нестабильность, вызванная перенапряжением, также приводит к чрезмерному нагреву и может повредить используемое устройство или прибор.
Защита от перенапряженияЕсли перенапряжение было вызвано ударами молнии, коммутационными импульсами, нарушениями изоляции, энергосистему можно защитить с помощью резисторов, зависимых от напряжения (VDR), лавинных диодов, молниеотводов, дугогасителей, газоразрядных клапанов и т. Д.
ИтогНекоторые из вышеупомянутых ситуаций могут занять больше времени, тогда как другие могут быть мгновенными. Вот почему понимание терминов и концепций, используемых в области электричества, имеет огромное значение. Это действительно единственный способ убедиться, что вы вкладываете средства в правильную защиту своей семьи.
В противном случае вы можете вкладывать средства в ненужную защиту и оставлять другие области полностью подверженными опасности.И в таких случаях опасность может означать электрический пожар, причиняющий большой ущерб вашей собственности. Или, что еще хуже, это может означать поражение электрическим током, которое в некоторых случаях может быть смертельным.
Автоматический выключатель обеспечивает максимальную токовую защиту и точную защиту от перенапряжения
Требуется лишь несколько недорогих компонентов, автоматический выключатель на рис. Рисунок 1 реагирует как на перегрузки по току, так и на отказы из-за перенапряжения. В основе схемы D 2 , регулируемый прецизионный шунтирующий стабилизатор напряжения, обеспечивает источник опорного напряжения, компаратор и выход с открытым коллектором, все они интегрированы в трехконтактный корпус.
Рисунок 1 Этот автоматический выключатель обеспечивает защиту как от перенапряжения, так и от максимального тока. За исключением тока, протекающего в катоде R 3 , R 4 и D 2 , схема не потребляет ток от источника питания в нормальном отключенном состоянии.
На рис. 2 показан упрощенный вид ZR431, D 1 . Напряжение, возникающее на входе опорного сигнала, сравнивается с внутренним опорным напряжением V REF , номинально 2.5В. В выключенном состоянии, когда опорное напряжение равно 0 В, выходной транзистор выключен, а катодный ток меньше 0,1 мкА. Когда опорное напряжение приближается к V REF , катодный ток немного увеличивается; когда опорное напряжение превышает пороговое значение 2,5 В, устройство полностью включается, а напряжение на катоде падает примерно до 2 В. В этом состоянии импеданс между катодом и напряжением питания определяет катодный ток; катодный ток может составлять от 50 мкА до 100 мА.
Рисунок 2 На этом упрощенном виде ZR431 напряжение на его опорном входе сравнивается с внутренним опорным напряжением, которое номинально составляет 2,5 В.
В нормальных условиях работы выходной транзистор D 2 выключен, а затвор P-канального MOSFET Q 4 проходит через R 9 , так что MOSFET полностью расширяется, позволяя ток нагрузки, I НАГРУЗКА , чтобы течь от напряжения питания, –V S , через R 6 в нагрузку.Q 2 и токоизмерительный резистор R 6 контролируют величину I НАГРУЗКА , где напряжение база-эмиттер Q 2 , В BE , равно I НАГРУЗКА × R 6 . Для нормальных значений I НАГРУЗКА , V BE меньше 0,6 В, необходимого для смещения Q 2 , так что транзистор не влияет на напряжение на переходе R 3 и R 4 . Поскольку входной ток на опорном входе D 2 меньше 1 мкА, на R 5 падает незначительное напряжение, а опорное напряжение фактически равно напряжению на R 4 .
В случае перегрузки, когда I LOAD превышает максимально допустимое значение, увеличение напряжения на R 6 приводит к появлению достаточного напряжения база-эмиттер для включения Q 2 . Напряжение на R 4 и, следовательно, опорное напряжение теперь повышается до V S , в результате чего катодное напряжение D 2 падает примерно до 2 В. Выходной транзистор D 2 теперь пропускает ток через R 7 и R 8 , таким образом смещая Q 3 .Напряжение затвора Q 4 теперь эффективно ограничивается напряжением питания через Q 3 , и полевой МОП-транзистор выключается. В тот же момент Q 3 передает ток в R 4 через D 1 , тем самым подтягивая напряжение на R 4 до диодного падения ниже напряжения питания. Следовательно, ток нагрузки не протекает через R 6 , потому что Q 2 , напряжение база-эмиттер которого теперь равно 0 В, отключился. В результате ток холостого хода не протекает через выходной транзистор R 6 , D 2 фиксируется, и схема остается в отключенном состоянии, в котором ток нагрузки равен 0A.При выборе значения для R 6 убедитесь, что напряжение база-эмиттер Q 2 меньше примерно 0,5 В при максимально допустимом значении тока нагрузки.
Автоматический выключатель не только реагирует на условия перегрузки по току, но и реагирует на аномально большое значение напряжения питания. Когда ток нагрузки находится в нормальном диапазоне и Q 2 выключен, величина напряжения питания и значения R 3 и R 4 , которые образуют делитель потенциала на шинах питания, определяют напряжение. на эталонном входе.В случае перенапряжения на питающем напряжении, напряжение на R 4 превышает опорный уровень 2,5 В, и выходной транзистор D 2 включается. И снова Q 3 включается, полевой МОП-транзистор Q 4 отключается, и нагрузка становится эффективно изолированной от опасного переходного процесса.
Теперь цепь остается в отключенном состоянии до сброса. В этих условиях Q 3 ограничивает напряжение затвор-исток Q 4 примерно до 0 В, тем самым защищая сам полевой МОП-транзистор от чрезмерных напряжений затвор-исток.Игнорируя пренебрежимо малое напряжение на R 5 , вы можете увидеть, что опорное напряжение составляет V S × R 4 / (R 3 + R 4 ) в вольтах. Поскольку выход D 2 включается, когда опорное напряжение превышает 2,5 В, вы можете изменить уравнение следующим образом: R 3 = [(V ST /2,5 )–1] • • R 4 в Ом, где V ST — необходимый уровень срабатывания напряжения питания. Например, если R 4 имеет значение 10 кОм, напряжение отключения 18 В потребует, чтобы R 3 имел значение 62 кОм.При выборе значений для R 3 и R 4 для установки желаемого напряжения отключения убедитесь, что они достаточно велики, чтобы делитель потенциала не чрезмерно нагружал источник питания. Точно так же избегайте значений, которые могут привести к ошибкам из-за входного опорного тока.
Когда вы впервые подаете питание на схему, вы обнаружите, что емкостные, ламповые накаливания, электродвигатели и аналогичные нагрузки, имеющие большой пусковой ток, могут отключить автоматический выключатель, даже если их нормальный установившийся рабочий ток ниже срабатывания. уровень, установленный R 6 .Одним из способов устранения этой проблемы является добавление конденсатора C 2 , который замедляет скорость изменения напряжения на опорном входе. Однако, несмотря на простоту, этот подход имеет серьезный недостаток, заключающийся в том, что он замедляет время отклика схемы на подлинное короткое замыкание по току.
Компоненты C 1 , R 1 , R 2 и Q 1 представляют собой альтернативное решение. При включении питания C 1 сначала разряжается, в результате чего Q 1 включается, тем самым ограничивая вход опорного напряжения до 0 В и предотвращая отключение цепи пусковым током.Затем C 1 заряжается через R 1 и R 2 до тех пор, пока Q 1 в конечном итоге не отключится, освобождая зажим на опорном входе и позволяя схеме быстро реагировать на переходные процессы сверхтока. При значениях C 1 , R 1 и R 2 схема позволяет примерно 400 мсек для спада пускового тока. Выбор других значений позволяет схеме приспособиться к любой продолжительности пускового тока, который вы применяете к нагрузке.Как только вы отключите автоматический выключатель, вы можете сбросить его, выключив и снова включив питание, или нажав S 1 , переключатель сброса, который подключается через C 1 . Если ваше приложение не требует защиты от пускового тока, просто опустите C 1 , R 1 , R 2 и Q 1 и подключите S 1 между опорным входом и 0 В.
При выборе компонентов убедитесь, что все детали правильно рассчитаны на уровни напряжения и тока, с которыми они могут столкнуться.К биполярным транзисторам не предъявляются особые требования, хотя эти транзисторы, особенно Q 2 и Q 3 , должны иметь высокий коэффициент усиления по току, Q 4 должен иметь низкое сопротивление в открытом состоянии, а Q 4 — максимальный сток. напряжения между истоком и затвором должны быть соизмеримы с максимальным значением напряжения питания. Для D 1 можно использовать практически любой малосигнальный диод. В качестве меры предосторожности может потребоваться установка стабилитронов D 3 и D 4 для защиты D 2 , если вероятны чрезвычайно большие переходные напряжения.
Хотя в этой схеме используется устройство 431, которое широко доступно от разных производителей, для D 2 , не все эти части ведут себя точно так же. Например, тесты Texas Instruments TL431CLP и Zetex ZR431CL показывают, что катодный ток равен 0A для обоих устройств при опорном напряжении 0V. Однако постепенное увеличение опорного напряжения с 2,2 до 2,45 В приводит к изменению катодного тока в диапазоне от 220 до 380 мкА для TL431CLP и от 23 до 28 мкА для ZR431CL — разница между двумя устройствами примерно в 10 раз.Вы должны принять во внимание эту разницу в величине катодного тока при выборе значений для R 7 и R 8 .
Тип устройства, которое вы используете для D 2 , и значения, которые вы выбираете для R 7 и R 8 , также могут влиять на время отклика. Испытательная схема с TL431CLP, в которой R 7 составляет 1 кОм, а R 8 составляет 4,7 кОм, реагирует в течение 550 нсек на переходный процесс перегрузки по току. Замена TL431CLP на ZR431CL дает время отклика примерно 1 мкс.Увеличение R 7 и R 8 на порядок до 10 и 47 кОм соответственно дает время отклика 2,8 мкс. Обратите внимание, что относительно большой катодный ток TL431CLP требует соответственно малых значений R 7 и R 8 .
Чтобы установить уровень срабатывания защиты от повышенного напряжения на 18 В, R 3 и R 4 должны иметь значения 62 и 10 кОм соответственно. Затем тестовая схема дает следующие результаты: Используя TL431CLP для D 2 , цепь отключается на 17.94 В, а при использовании ZR431CL для D 2 уровень срабатывания составляет 18,01 В. В зависимости от напряжения база-эмиттер Q 2 механизм обнаружения сверхтока менее точен, чем функция перенапряжения. Однако точность обнаружения перегрузки по току значительно повышается за счет замены R 6 и Q 2 на усилитель со считыванием тока на стороне высокого напряжения, который генерирует отнесенный к земле ток, пропорциональный току нагрузки. Эти устройства доступны от Linear Technology, Maxim, Texas Instruments, Zetex и других.
Автоматический выключатель должен оказаться полезным в таких приложениях, как автомобильные системы, где требуется обнаружение перегрузки по току для защиты от неисправных нагрузок, а также требуется защита от перенапряжения для защиты чувствительных схем от переходных процессов при сбросе нагрузки с высокой энергией. За исключением небольшого тока, протекающего в R 3 и R 4 , и тока в катоде D 2 , схема не потребляет ток от источника питания в нормальном, не отключенном состоянии.
Статьи по теме :
Электронный автоматический выключатель с защитой от перенапряжения на входе
Каковы преимущества электронного автоматического выключателя с защитой от перенапряжения на входе?
В случае источника питания принимающей электроники, подключенного к клемме источника питания, в дополнение к защите путем ограничения тока из-за отказа цепи нагрузки, защиты от перенапряжения из-за звонка и скачков напряжения, возникающих при подключении кабеля может потребоваться.Это легко сделать с помощью LT4363.
Ограничитель тока с ограничением высокого напряжения LT4363
LT4363 прост в использовании, поскольку он имеет N-канальный драйвер MOSFET, как и LT1910, описанный в соответствующей статье «Электронные автоматические выключатели с самовозвратом». Кроме того, доступны высокотемпературные продукты от -40 ℃ до 125 ℃, которые также могут использоваться для автомобильных продуктов.
ХарактеристикиLT4363 и функциональная блок-схема показаны ниже.
Функциональная блок-схема LT1910 из спецификации LT1910
LT 4363 Характеристики- Устойчивость к перенапряжению более 80 В на зажиме VCC
- Широкий диапазон рабочего напряжения: от 4 В до 80 В
- Регулируемое выходное напряжение зажима
- Предел быстрой перегрузки по току: <5 мкс
- Защита от обратного входа до -60 В
- Порог компаратора UV / OV можно отрегулировать
- Низкий ток источника питания при отключении: 7 мкА
- Штифты отключения выдерживают напряжения -60 В и 100 В
- Регулируемый таймер неисправности
- Управляет N-канальным полевым МОП-транзистором
- Рабочий цикл повторной попытки при отказе: <1% (LT4363-2)
- 12-контактный (4 мм x 3 мм) корпус DFN, 12-контактный корпус MSOP или 16-контактный корпус SO
Пример схемы и результаты с использованием LTspice
Ниже приведен пример схемы LT4363, использующей LTspice.
Автоматическое восстановление с помощью LT4363 Пример цепи автоматического выключателя источника питания 48 В и форма сигнала
Фиксирующее напряжение на входе перенапряжения устанавливается резистором деления напряжения, так что клемма FB становится равной 1,275 В. Обратитесь к листу технических данных для работы фиксации против перенапряжения.
Вы можете установить интервал повтора для конденсатора, подключенного к клемме TMR. Обнаружение перегрузки по току также можно настроить с помощью шунтирующего резистора R2.
Установите УФ-терминал на уровень, запрещающий работу при низком напряжении.
Клемма OV устанавливает уровень, запрещающий повторную попытку в случае сбоя из-за перенапряжения. Это также эффективно в случае перегрузки по току. Если входное напряжение установлено на IN, возврат повторной попыткой запрещен, а при подключении к GND автоматический возврат всегда включен.
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 продолжитьФайлы cookie, которые мы используем, можно разделить на следующие категории:
- Строго необходимые файлы cookie:
- Это файлы cookie, которые необходимы для работы analog.com или определенных предлагаемых функций.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.
Схемы защиты — Основы схем
Все электронные устройства нуждаются в схемах защиты. Они используются, как следует из названия, для защиты источника питания от принудительной подачи чрезмерного тока при перегрузке или коротком замыкании или для защиты подключенной цепи от источника питания с обратным подключением или напряжения, превышающего расчетное напряжение схемы.Их можно классифицировать следующим образом:
Защита от перенапряжения
Цепь «лом» (показанная на рисунке 1) может защитить ваше устройство от перенапряжения. При нормальном использовании питание 12 В поступает на выход через диод обратной защиты и предохранитель. Зенер выбран немного выше; в данном случае 15В. Когда входное напряжение достигает 15 В, стабилитрон проводит ток, создавая напряжение на R2. Когда это достигает триггерного напряжения SCR (менее 1 В), SCR срабатывает, создавая короткое замыкание на входе, которое вызывает перегорание предохранителя.C1 гарантирует, что выбросы, вызванные переходными процессами переключения, не запускают SCR. SCR и стабилитрон должны выдерживать внезапный пусковой ток, пока не перегорит предохранитель.
Рисунок 1: Защита от перенапряжения ломом Версия для ПК вышеуказанной схемыНа рис. 2 показана почти такая же схема, за исключением того, что стабилитрон был заменен программируемым стабилитроном D5. Изменяя напряжение на его входе с помощью R6, вы можете установить напряжение срабатывания, что обеспечивает большую гибкость. Наконец, на рисунке 3 показана та же схема, добавленная к регулятору напряжения и индикатору перегоревшего предохранителя, а также изображение завершенного проекта.
Рисунок 2: Программируемая защита от перенапряжения Рисунок 3: Проект регулятора с защитой от перенапряженияГотовая печатная плата для вышеуказанной схемы
Другой формой перенапряжения является скачок напряжения на линии электропередачи. Скорее всего, это проблема со стороны источника питания переменного тока. Часто используемым решением является установка MOV через источник питания. MOV (переменная оксида металла) похож на резистор большого номинала (несколько сотен кОм), который очень быстро реагирует на повышение напряжения.Во время кратковременных падений его сопротивление достаточно низкое, чтобы избежать выброса. См. Рисунок 4 ниже.
Рисунок 4: Защита MOVМаксимальная токовая защита
В предыдущей статье мы рассмотрели регуляторы и способы ограничения их тока. Давайте посмотрим на это еще раз.
На рисунке 5 Q8 — это транзистор главного прохода, регулируемый Q10 и D8. Часть максимального тока — R19 и Q9. Если напряжение между базой и эмиттером Q9 достигает 0,6 В, Q9 начинает включаться.Затем это «отнимает» ток у базы Q8, заставляя его начать отключаться. Хитрость заключается в том, чтобы спроектировать R19 таким образом, чтобы при токе отключения снижалось 0,6 В. Итак, если мы хотим отключиться на 2А, R = V / I = 0,6 / 2 = 0,3 или 0,33 Ом. Поскольку он пропускает полный ток нагрузки, он должен принимать его, возможно, тип 5 Вт.
Обратите внимание, что вы должны оставить длину выводов на компонентах, которые будут немного нагреваться, и увеличить площадь контакта печатной платы. Кроме того, припаяйте его, чтобы значительно повысить их способность рассеивать тепло (но не делайте этого с радиочастотными компонентами!)
Рисунок 5: Регулятор с защитой от перегрузки по токуДругая максимальная токовая защита
Конечно, существуют и другие устройства защиты от сверхтока, такие как предохранители и автоматические выключатели для больших токов переменного тока, возможно, в системе электроснабжения вашего дома.
Предохранители представляют собой просто особую тонкую проволоку, которая быстро нагревается и плавится. К ним были добавлены различные устройства, такие как пружины растяжения, чтобы они медленнее взорвались, и порошок, окружающий предохранительный провод, чтобы предотвратить разбивание стекла при его взрыве. Обычно выбираются предохранители с номиналом 150% от нормального тока. Здесь есть хорошая статья о предохранителях.Автоматические выключатели — это отдельная тема. Но проще говоря, это простые переключатели, у которых есть механизм их отключения. В обычном автоматическом выключателе это биметаллическая полоса, через которую течет ток и изгибается при нагревании.Затем он механически присоединяется к механизму отключения и срабатывает при определенном токе. Автоматические выключатели также имеют небольшую индуктивную составляющую, поэтому автоматический выключатель может отключаться медленно при перегрузке или очень быстро при коротком замыкании. Вот отличное видео, показывающее медленное срабатывание.
Обратная полярность ЗащитаЗащита от обратной полярности является наиболее простой задачей. Подойдет простой диод на пути входящего питания. Но для этого должен быть соответствующий текущий рейтинг.На рисунке 6 1N4006 имеет номинальный ток 1 А и PIV (пиковое обратное напряжение) 800 В, поэтому этого должно хватить для большинства проектов. Диод вызовет постоянное падение напряжения от 0,6 до 0,7 В, но это не должно быть проблемой. Однако, если у вас есть цепь, которая должна работать при очень низком напряжении, падение 0,6 В на последовательном диоде может стать проблемой. В этом случае на рисунке 6 (справа) показан шунтирующий диод.
Когда входное напряжение меняется на противоположное, диод проводит ток, вызывая перегорание предохранителя.Он действительно работает, но есть некоторые вещи, о которых следует знать, например, диод должен выдерживать полный ток источника питания в течение времени, которое требуется для срабатывания предохранителя. Это будет достаточно, и потребуется диод на ток не менее 5-10А.
Рисунок 6: Защита от обратного напряженияЗащита от обратной полярности обратной ЭДС
Есть еще одна форма обратной полярности, которая возникает, когда вы этого не ожидаете. Каждый раз, когда ток, по которому проходит индуктивность, отключается, накопленное в индукторе магнитное поле должно разрушиться, и он будет пытаться сделать это в обратном направлении через свои выводы.Мало того, это могут быть сотни вольт. (Так работают автоматические свечи зажигания старого образца.) Вы также можете защитить свое устройство от этой обратной ЭДС, используя перевернутый диод поперек индуктивности, как показано на рисунке 7. Обратите внимание, что диод должен иметь высокий рейтинг PIV и 1N4006 будет адекватно.
Рисунок 7: Защита от обратной ЭДСНаконец, помните, что предохранители работают медленно. Бытует шутка, что транзистор за 50 долларов часто перегорает первым, чтобы защитить предохранитель на 10 центов!
Разница между перегрузкой по току, перегрузкой и перенапряжением
Основное различие между перегрузкой, перегрузкой по току и перенапряжением
Новички и новички должны прояснить основные понятия из-за сбивающих с толку терминов, используемых в теориях и исследованиях электротехники и электроники, таких как короткое замыкание, перегрузка по току, перенапряжение и перегрузка и т. д.
Эти термины и выражения имеют вероятное значение, но имеют разные характеристики, такие как перегрузка и короткое замыкание, перенапряжение и высокое напряжение и т. Д. Теперь давайте посмотрим, каковы различия между перегрузкой, перенапряжением и сверхтоком.
Что такое перегрузка по току?Перегрузка по току — это состояние, при котором в цепи начинает течь чрезмерный ток из-за перегрузки и особенно короткого замыкания.
В случае короткого замыкания в цепи начинает течь очень сильный ток, когда уровень напряжения на клеммах нагрузки становится почти нулевым, что приводит к нарушению изоляции, возгоранию, повреждению оборудования и энергосистемы даже к серьезному и опасному взрыву .
Например, точка отключения автоматического выключателя на 125 А (магнитное расцепление), рассчитанное на 200%, подключена к цепи нагрузки 100 А. Когда ток нагрузки увеличится и достигнет предела 125 А, он в конце концов отключится. Если ток увеличится до 200 А, выключатель сработает мгновенно и защитит цепь от перегрузки по току из-за короткого замыкания и т.д. цепь, приводящая к повреждению подключенного оборудования.
Предохранители, автоматические выключатели, реле максимального тока, ограничители тока, датчики температуры и твердотельные переключатели питания используются против устройств защиты от сверхтока. Кроме того, термомагнитный выключатель используется как для защиты от перегрузки по току, так и для защиты от перегрузки.
Что такое перегрузка?Электрическая перегрузка — это состояние, при котором нагрузка потребляет больше тока, чем нормальный или номинальный ток.
Например, провод калибра 12 может безопасно пропускать ток 20 ампер.Цепь может быть защищена минимум 20 А или 125% тока нагрузки, т.е. (20 А тока нагрузки x 125% = 25 А). В этом случае для защиты мы должны использовать автоматический выключатель на 25 А. Теперь, если мы используем автоматический выключатель на 30–35 А вместо номинального выключателя, это означает, что автоматический выключатель будет пропускать ток от 30 до 35 ампер в цепь нагрузки, которая течет по проводам, рассчитанным на 20 А. Другими словами, автоматический выключатель может пропускать ток, превышающий номинальный, который может выдерживать ток только до 20 А. В этом случае провода могут нагреться и загореться или повредить цепь и подключенные приборы, в то время как выключатель не сработает, поскольку мы не использовали автоматический выключатель надлежащего размера и номинала для защиты .
Другим примером перегрузки является подключение нагрузки 1,5 кВт к генератору переменного тока, инвертору или трансформатору мощностью 1 кВт и т. Д. Или когда через цепь протекает ток, в 1,5 раза превышающий номинальный.
Перегрузка — это перегрузка по току в цепи, которая вызывает перегрев подключенного устройства, следовательно, перегрузка — это тип перегрузки по току.
Защита от перегрузки:Защита от перегрузки фактически представляет собой защиту от перегрева из-за протекания сверхтока в цепи в течение определенного времени.
Плавкие предохранители и реле перегрузки используются для защиты от перегрузки, тогда как термомагнитный выключатель используется как для защиты от перегрузки по току, так и для защиты от перегрузки. «Магнитный» элемент обеспечивает защиту от перегрузки по току, а «тепловой» элемент защищает схему от «перегрузки», когда он работает по кривой с обратнозависимой выдержкой времени, т.е. время отключения становится меньше при увеличении тока.
Обычно схема защиты от перегрузки срабатывает, когда в цепи начинает протекать ток, на 120–160% больший, чем номинальный ток источника питания.
Что такое перенапряжение?Перенапряжение — это состояние, при котором рабочее напряжение или напряжение питания выше номинального напряжения системы, указанного производителем.
Как следует из названия, перенапряжение — это напряжение питания устройства, превышающее его номинальное номинальное напряжение. Короче говоря, напряжение выше допустимого называется перенапряжением.
Обычно, когда напряжение питания увеличивается до 1,1 (что составляет 110%) от номинального напряжения устройства, известно перенапряжение, если не указано иное производителем.
Например, если номинальное напряжение, указанное на паспортной табличке, номинальное напряжение машины составляет 230 В переменного тока ± 10%. Теперь, если напряжение питания увеличивается до 250 В +, система становится нестабильной из-за перенапряжения (потерь в стали), что приводит к чрезмерному нагреву и может повредить устройство и оборудование.