Простейший индикатор напряжения в сети

В городских квартирах больших проблем с сетью не бывает. Бывает, из-за перегрузки фаз на линии — повышается напряжение, но обычно это ненадолго — автоматика на подстанции не срабатывает, и появляется повышенное напряжение в сети.

Когда я столкнулся первый раз с этой проблемой, напряжение в сети подскочило до 255 В! ИБП вылетают сплошь и рядом. А если на подстанции отвалится нулевая шина — быть беде! В сети появятся все 380 В! И некому предъявить претензии (только через суд) по поводу испорченной техники.

Но и пониженное напряжение опасно для техники, если в ней есть двигатель: стиралки, микроволновки, холодильники. На рисунке представлен график, как зависит ток в % от номинального от напряжения.

Когда напряжение понижается, уменьшается и вращающий момент двигателя — следовательно, если двигатель работает под нагрузкой, уменьшаются его обороты, а также его КПД и индукционное сопротивление, что вызывает его перегрев из-за того, что ток в обмотках возрастает. Приведём пример: двигатель связан с компрессором, а он работает при 10-% пониженном напряжении. Тогда токи в его обмотках возрастут на 5%, а температура возрастёт на 20%. При длительной работе двигателя в таком режиме ускорится износ подшипников и разрушение изоляции в обмотках. Со временем двигатель выйдет из строя.

Поэтому я полез в Интернет и нашёл схему простого индикатора напряжения.
Схема обеспечивала индикацию напряжения в трёх уровнях. Доработав её под имеющиеся детали, получил следующую схему.

Индикаторные светодиоды светятся во время одного полупериода входящего на индикатор напряжения. Жёлтый светодиод LED1 горит всегда, когда присутствует сетевое напряжение. Динисторы VS1 и VS2 и резистивные делители напряжения (R2R4 и R3R5 соответственно) обеспечивают включение зелёного светодиода (LED2) и красного (LED3), когда напряжение достигает определённого значения (называется — порог срабатывани). Если будет значительное превышение напряжения, стабилитрон VD2 предотвратит выход девайса из строя.
Детали недефицитные, и всё в основном было в наличии. За высоковольтным стабилитроном КС680А пришлось съездить на Митинский радиорынок.

Печатные платы рисовал в компьютерной программе Sprint-Layout.

Потом зеркально отобразил рисунки и распечатал их на струйнике. Распечатки наклеил на односторонний фольгированный текстолит обыкновенным канцелярским клеем и просверлил отверстия под детали. Потом смыл распечатки с плат. Несмываемым маркером нарисовал дорожки и поместил платы в хлорное железо. Когда платы протравились, смыл краску ацетоном, обработал дорожки шкуркой "нулёвкой" и залудил проводники. Потом поставил все детали на свои места и пропаял их.





Чтобы регулировать и контролировать напряжение при настройке, использовал ЛАТР и мультиметр. При напряжении в 230 В добился устойчивого свечения зелёного светодиода. Если уменьшить напряжение до 200 В, зелёный светодиод погаснет — в противном случае надо увеличивать сопротивление R2. При напряжении в 260 В подстроечным сопротивлением установил порог срабатывания красного светодиода. Настройка завершена.

Индикатор поставил в распределительный щиток, который находится в квартире, и запитал его от входного автомата.


Я — доволен! Схема потребляет от сети меньше 3 Вт. Теперь я всегда в курсе того, что у меня твориться с сетью!
Какие детали взаимозаменяемы.

Динисторы DB4 заменяются на DB3 или на отечественные - КН102А (правда, они большие). Диод Д226Б меняется на любой низкочастотный диод с обратным напряжением 400 и более вольт. Диод должен быть рассчитан на токи не менее 200-400 mА. Подстроечные резисторы должны быть многооборотными (так легче подобрать при наладке схемы точный порог срабатывания) мощностью 0,5 Вт. Светодиоды можно заменить советским аналогом из серии АЛ307 (не помню, есть ли там светодиоды с жёлтым свечением - красные и зелёные есть точно) — светить будут слабее, но для индикации - вполне достаточно.