Ничего не найдено :(
    В гостях у Самоделкина! » Электроника » Автомат защиты сети от превышения напряжения

    Автомат защиты сети от превышения напряжения



    Как-то поздней осенью вечером сорвался я на дачу (устал от жены, наверное). Включил рубильник и свет в гостиной - яркая вспышка, и все лампы (обыкновенные накаливания) перегорели. Я пошёл искать мультиметр. Ба, да у меня в сети 285 В! А если бы на подстанции отгорел "0", все 380 В были бы мои! Чтобы было, если бы я не выключил рубильник и оставил включёнными в сеть холодильник или телевизор? В лучшем случае - сгорели бы. А так мог произойти пожар из-за короткого замыкания. Так и просидел весь вечер при свечах и ел подогретые на Шмеле (да, остался у меня такой девайс) консервы. Проблему как-то надо решать.

    В город я приехал на следующий день. Я знал, что существуют приборы, вырубающие сеть при повышении напряжения. Не понравились они мне ценой - до 6000 руб. (цена зависит от того, на какой ток они рассчитаны). К тому же, исполняющим элементом у них является реле - сгорит моя электроника на даче, пока они будут отключать энергию.

    А если сделать самому такой прибор на базе сильноточного симистора? Я порылся в сети и нашёл подходящую схему. Мне не понравилось только, что в качестве ключа использовался симистор КУ208Г. Они очень капризны в работе, да и по мощности мне не подходит. Я решил заменить его на BT 139-800E.127 (он недорогой и надёжный). Заодно надо поменять и управляющий транзистор на ST13003 (который больше подходит по параметрам) и стабилитрон на 1N5349BRLG. Мощность сопротивления R1 необходимо увеличить до 5 Вт, а диод VD2 поменять на 1N5408. Тогда можно выжать порядка 10 кВт, что мне и нужно.

    Ключевым элементом является симистор VS1, на управляющий электрод которого транзистором VT1 подаётся отрицательное напряжение. Резистор R5 служит для ограничения тока. С параметрического стабилизатора VD1-R1-C1 снимается опорное и управляющее напряжения. В цепочке с ним стоит диод VD2, который и подаёт управляющее напряжение, изменяющееся в зависимости от напряжения в сети.

    Когда напряжение в сети (и соответственно, на резистивном делителе R3-R4-C2 ) уменьшает эмиттерный ток транзистора до нуля, симистор закрывается. Положительная обратная связь, построенная на цепочке R7-VD3, даёт надёжное переключение транзистора. Ток через обратную связь суммируется с током на резисторе R3, повышая напряжение на делителе R3-R4-C2. Это надёжно выключает транзистор и, естественно, симистор.

    Номинал резистора R3 определяет напряжение отключения. Номинал резистор R7 - разброс между включением и выключением.
    Для индикации режима работы на входе и на выходе решил поставить две светодиодные цепочки. Цепочка на выходе будет ещё и подгружать симистор на холостом ходу (тогда R6 можно будет исключить).

    Что необходимо:
    1. Паяльник.
    2. Набор электронных компонентов + печатная плата.
    3. Радиатор для симистора.
    4. Корпус для изделия.
    5. ЛАТР для настройки схемы.
    6. Отвертка, пинцет, скальпель, бокорезы.
    7. Бормашина.
    8. Мультиметр.

    Недостающие (5-ти ваттный резистор R1 и симистор VS1) я купил в магазине «Чип и Дип» за 50 руб. Остальные детали были в наличии. Для охлаждения симистора использовал радиатор HS 304-50. Его площади более чем достаточно . Да, купил ещё в Кастораме за 57 руб. монтажную коробку для корпуса будущего прибора.


    Печатную плату рисовал в программе Sprint-Layout 6.0.

    Печатал на струйном принтере на обычной бумаге зеркально, затем наклеил на кусок стеклотекстолита, подходящих размеров. Предварительно стеклотекстолит был обработан мелкой шкуркой с моющим средством Сиф. Сверлом Ø1,0 мм просверлил отверстия для деталей и технологических отверстий и смыл тёплой водой бумагу.

    Специальным маркером нарисовал печатную плату. Затем поместил плату в раствор хлорного железа на полчаса.

    Хлорное железо с трудом смывается с рук, поэтому из малярного скотча сделал своеобразную ручку. Ацетоном смыл краску. Досверлил технологические отверстия до необходимого диаметра и паяльником залудил проводники платы. С платой я закончил.



    Крайние части шинок для заземления, где есть перпендикулярные отверстия с резьбой для крепления, подошли в качестве контакторов. Выпилил два уголка, чтобы закрепить плату к радиатору. Радиатор не влезал в корпус буквально на 2 мм. Бормашиной срезал с двух сторон по полке. При площади 230 кв./мм это не критично.



    Убрал со дна монтажной коробки бормашиной приливы, которые только мешали.

    К радиатору на двух уголках закрепил плату, причём рассчитал так, что индикаторные светодиоды могли выходить через крышку. Симистор закрепил на радиатор через пасту КПТ-8. База 2 симистора соединена с охлаждающей площадкой, поэтому контакт радиатора с входящими/выходящими контакторами чреват коротким замыканием, так же, как и с проводниками на плате.

    Затем впаял остальные детали. Вместо конденсатора 20 мкФ × 25 В (у меня его просто не было) поставил два по 10 мкФ × 50 В в параллель. Индикаторные цепочки впаял так, чтобы светодиоды чуть выходили наружу через заранее просверленные отверстия в крышке.

    R3 выставил на среднее значение порога срабатывания защиты. Подключил ЛАТР и мультиметр и провёл более точную настройку. R5 заменил на 10 Ом для стабильности включения симистора.

    Резистора R на 28к на 2 Вт для цепочки на выходе с красным светодиодом у меня не было. Поставил параллельно два по 56k на 1 Вт. Цепочка на входе с зелёным светодиодом на работу схемы не влияет, поэтому на схеме не показана.

    При напряжении 180–250 В горят оба светодиода. При повышении напряжения до 255 В симистор отключает фазу (горит только один зелёный светодиод). Симистор опять подаёт фазу на нагрузку, когда напряжение упадёт до уровня приблизительно 235-240 В.


    Размеры конструкции 60 х 90 х 90 мм. Специально вскрыты все отверстия в монтажной коробке для улучшения охлаждения схемы. Потратил на прибор немногим более 100 руб, да несколько дней работы. Я думаю, это стоит того!
    Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

    Прибор для проверки кварцевых резонаторов+кварцевый калибратор

    Розетка с дистанционным управлением своими руками

    8.6
    Идея
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • 6
    • 7
    • 8
    • 9
    • 10
    9
    Описание
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • 6
    • 7
    • 8
    • 9
    • 10
    8.2
    Исполнение
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • 6
    • 7
    • 8
    • 9
    • 10
    Итоговая оценка: 8.6 из 10 (голосов: 15 / История оценок)

    Добавить комментарий

      • smilesmilesxaxaokdontknowyahoonea
        bossscratchfoolyesyes-yesaggressivesecret
        sorrydancedance2dance3pardonhelpdrinks
        stopfriendsgoodgoodgoodwhistleswoontongue
        smokeclappingcraydeclarederisivedon-t_mentiondownload
        heatirefullaugh1mdameetingmoskingnegative
        not_ipopcornpunishreadscarescaressearch
        tauntthank_youthisto_clueumnikacuteagree
        badbeeeblack_eyeblum3blushboastboredom
        censoredpleasantrysecret2threatenvictoryyusun_bespectacled
        shokrespektlolprevedwelcomekrutoyya_za
        ya_dobryihelperne_huliganne_othodifludbanclose
    207 комментариев
    2Dem
    Проблема на самом деле не в быстродействии. Точнее если ставить только подобное реле напряжения, то совершенно не важно что в нем коммутирует, реле или симистор, оба не успеют справиться. Нужно изначально правильно собирать щиток. То есть на каждую фазу и ноль с линии по три цвета разрядников на заземление, еще не повредит искровой промежуток между фазой и нолем, однако их сейчас найти большая проблема, одни разрядники в продаже. А уже после есть смысл ставить реле напряжения и тут уже опять не важно, что коммутирует, так как даже реле успеет.
    R555
    Добрый день, коллега!

    С интересом, внимательно прочитал Вашу статью. Собрал довольно много подобных конструкций. Свои соображения по дальнейшему совершенствованию данного устройства я написал.

    По исполнению хочу сказать следующее. Всё сделано качественно, аккуратно. Единственное, мне не совсем понятно следующее. Вы нарисовали плату в программе Sprint Layout. Неплохая программа, я её хорошо знаю, работаю с ней, правда у меня более ранняя версия. Получилось хорошо. Затем Вы распечатали рисунок на струйном принтере. Затем перенесли на заготовку платы. А затем прорисовали специальным маркером. У меня есть такой, правда, я им пользовался всего 2 раза xaxa После этого красивые дорожки превратились, только без обид, в не очень красивые. Далее травление в растворе хлорного железа. Но ведь есть же способ. Неужели Вы не слышали о методе лазерно-утюжной технологии? Если нет лазерного принтера дома, рисунок платы можно было распечатать на работе, у знакомых или ещё где-нибудь. И тогда, плата выглядела бы, почти как заводская. Отпала бы необходимость в ручной прорисовке дорожек. Все остальные операции аналогичны описанным.
    Кто не ошибается, тот не делает ничего.
    R555
    Да нет! Нагрузку подключает и отключает устройство изготовленное Автором. А варистор, параллельно нагрузке гасит выбросы до того, пока успеет сработать защита.
    Кто не ошибается, тот не делает ничего.
    Korolev
    R555
    Просто параллельно нагрузке включается цепь из последовательно соединённых варистора и предохранителя (автомата). Принцип работы. При броске (превышении) напряжения, сети варистор пробивается и гасит выброс. Чуть позже срабатывает защитное устройство и отключает нагрузку. При нормализации сетевого напряжения, устройство подключает нагрузку
    Не понял, как параллельная цепь отключит и подключит нагрузку? scratch
    R555
    Однако, недостаток защиты с варистором заключается в том, что после броска напряжения, требуется либо заменить предохранитель, либо переключить автомат в рабочее положение.

    Я предлагаю идею несложной доработки данного защитного устройства. Всё остаётся без изменений. Просто параллельно нагрузке включается цепь из последовательно соединённых варистора и предохранителя (автомата).
    Принцип работы. При броске (превышении) напряжения, сети варистор пробивается и гасит выброс. Чуть позже срабатывает защитное устройство и отключает нагрузку. При нормализации сетевого напряжения, устройство подключает нагрузку. Варистор ни коим образом этому не мешает. Таким образом, мы получаем быстродействие защиты, превосходящее реле и симистор. В то же время, защита обладает свойством самовосстановления.
    Автор идеи (С) R555 2019.
    Кто не ошибается, тот не делает ничего.
    R555
    Так вот, принцип такой защиты заключается в следующем. Параллельно нагрузке подключён варистор. Эта цепь подключена к питающей сети через плавкий предохранитель или автомат. При броске напряжения сверх нормы, варистор пробивается и закорачивает провода питающей сети. Как я ранее сказал, такие варисторы выдерживают кратковременно огромные токи - десятки и сотни Ампер. Поэтому варистор "берёт удар на себя". Выброс напряжения гасится. За это время перегорает предохранитель или срабатывает автомат. Нагрузка отключается от сети. Проводка и варистор не успевают выйти из строя. Принцип работы такой системы описан в соответствующей литературе.
    Кто не ошибается, тот не делает ничего.
    R555
    Автор правильно пишет о важности быстродействия устройства защиты. Вместо реле применён симистор. Но хочу заметить, что симистор тоже не отличается особым быстродействием, хотя и превосходит реле.
    Идеальным прибором для защиты от бросков напряжения является варистор. Это сочетание высокого быстродействия и способность кратковременно пропускать огромные по величине токи. Такие варисторы можно встретить в некоторых блоках питания и в так называемых "пилотах" или сетевых фильтрах, по разному их называют. Принцип работы этой схемы сейчас опишу.
    Кто не ошибается, тот не делает ничего.

    Привет, Гость!


    Зарегистрируйтесь

    Или войдите на сайт, если уже зарегистрированы...

    Войти

    Добавьте самоделку

    Добавьте тему

    Онлайн чат

    Опрос
    А Вы уже рассказали на сайте о своей самоделке?

    Последние комментарии

    Все комментарии
    Новые самоделки на почту

    Введите электронную почту и получайте письма с новыми самоделками. Не более одного письма в день.