Защита от перенапряжения в сети

Несведущие бывают озадачены: зачем какая-то защита от перенапряжения в сети? Электрики-практики наверняка собственноручно не раз устраняли последствия такого явления. Чтоб текст не был абракадаброй для неспециалиста, поясним природу подобных скачков.

Откуда ноги растут

Причины скачкообразных импульсов в устройствах электроснабжения:

1. Удары молнии прямо в электротехнические системы (генераторы, ЛЭП, трансформаторы). Причём молния может попасть и рядом. Это – грозовые перенапряжения, их длительность ≈ нескольким десяткам микросекунд;
2. Переключения в системе (нужны для устойчивой работы сетевого хозяйства) зачастую ведут к коммутационным перенапряжениям. Их длительность побольше – несколько сот микросекунд. Это зависит от импеданса (комплексного сопротивления переменному току, активное+реактивное сопротивление) переключаемых цепей. Но катастрофических разрушений, как грозовые, они не наносят;
3. Некоторые определённые эксплуатационные состояния электрооборудования. В основном только мастерство и согласованная работа энергодиспетчеров способны максимально снизить продолжительность так называемых временных перенапряжений. Не углубляясь в физические дебри процессов, скажем, что полностью избежать их, к сожалению, пока не удаётся. Длительность может достигать (по некоторым источникам) 100 секунд.

Все они, несмотря на природу и параметры, опасны, в первую очередь для электронных компонентов домашней техники.

Возможные последствия

Своевременная защита электрических сетей от перенапряжения помогает избежать полного выведения из строя как устройств, так и частей распределительной системы. Наибольший вред им несут грозовые разряды. Частота ударов молний и величина тока разряда зависят во многом от местности. Но и способ технического исполнения электросистемы немаловажен.

Полностью оградить участок сети или группу потребителей от импульсных или постоянных увеличений вольтажа можно, но недёшево. Так и балансируют энергетики меж эксплуатационными и экономическими «ножницами».

Причём во всём мире.

Выход из строя ТП или сгоревшие провода ЛЭП не лягут финансово на плечи потребителя сразу. Какое-то время без света, и все дела. Иное дело, если после скачка «сдохли» компьютер, холодильник…

Как минимизировать потери

Пробивая изоляцию компонентов, всплеск напряжения может вызывать короткие замыкания. Нередки и пожары в электроустановках, так и дом потерять недолго, кроме прямой опасности для жизни. Потому каждую электроустановку (вся электрика от щитка до лампочки она и есть) ограждают от повышенных сверх норм напряжений.

Защита домашней сети от перенапряжения осуществляется в несколько взаимосвязанных этапов, обязательно в комплексе и несколькими способами.

Первое – громоотвод, правильнее «молниеотвод». Многоэтажки уже снабжены грозозащитой дома в целом, кроме каждой отдельно взятой квартиры. Индивидуальный дом: молниеотвод, это забота хозяев, с надёжным, испытанным электролабораторией заземлением и разрядниками различных конструкций.

Удар молнии в молниеотвод в частном доме

Но не только молния является причиной замолчавших телевизоров. Отгорел «нуль» – подпрыгнуло напряжение в каких-то фазах из-за их перекоса. Одно стопроцентно гарантирует от всех «электронеприятностей» – отключение от сети. Но часто ли мы им пользуемся? И далеко не всегда удастся вовремя обесточить тот же холодильник.

Способы защиты домашней сети

Защита «от грозы» рассмотрена выше. Но всё ж полной гарантии от выхода из строя домашних помощников она не даст. Так и с другими типами скачков напряжения. Причина — «нежность» микроэлектронных компонентов сложной бытовой аппаратуры.

Обычные устройства защиты: «автоматы», УЗО, (не говоря уже о «пробках» – плавких предохранителях) просто не поспевают за всплеском вольт. Это подвигло и «самодельщиков»-радиолюбителей, и профессионалов на разработку новых, быстро срабатывающих приборов.

Современная защита от перенапряжения в сети – схема нового поколения – отключает нагрузку мигом. 4 схемных решения, избавляющих от ремонта или покупки СБТ при изменениях качества подаваемого электричества: УЗИП, стабилизаторы, реле напряжения и датчик повышенного напряжения (ДПН) + УЗО.

• УЗИП. Достигается эффект применением полупроводниковых компонентов. Быстродействие – на порядки выше традиционной электромеханики. Такой автомат защиты сети (УЗИП) дифференцируют на 3 класса (по стандартам IEC):
  1. Защитит от прямого и непрямого удара молнии и компенсирует потенциал точки ввода в строение. Дислокация устройства на вводе, чаще ГРЩ здания.
  2. Устранит неизбежные побочные эффекты ударов молний и погасит остаточное напряжение. Монтируют после устройств защиты от импульсных перенапряжений класса I.
  3. Ставят меж вспомогательными распредщитами и конечными потребителями, можно в розетках. Для наиболее чувствительных потребителей могут быть установлены собственные УЗИП.

При выборе и монтаже УЗИП при недостатке специальной подготовки лучше всего обратиться в профильные организации или проконсультироваться у толкового электрика-практика.

Устройство защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП)

• Стабилизаторы не требуют монтажа. Ниже 150 или выше 260 V? – блокируем и отключаем от сети. Напряжение пришло в норму? – снова включаемся. «Мониторить» состояние помогут дисплеи, коими снабжаются многие модели.

Стабилизатор для защиты от скачков напряжения

• Реле напряжения. Прибор → реле → розетка – так включается реле напряжения. Есть реле, устанавливаемые на распредщитках и берегущие всю квартирную «электроначинку» скопом.

Разновидности реле напряжения

• ДПН+УЗО: датчик повышенного напряжения при недопустимом параметре подаёт команду исполнительному механизму устройства защитного отключения. Сеть обесточена.

Монтируются все помощники-защитники — на DIN-рейку щитков.

Вконтакте

Facebook

Twitter

Google+

Одноклассники

причины скачков в сети в квартире, как защищает автоматическое или полуавтоматическое устройство от перепадов тока

К скачкам напряжения в сети должен быть готов каждый пользователь. Для обеспечения безопасности современной техники, установив стабилизатор.

Скачки в сети и безопасность для техники в доме

Перепады напряжения – знакомое явление. Повезет, если сработает защита и техника сама отключится, в противных случаях – воспламенение прибора, пожар.

При этом найти потом виновного будет сложно и никто не возместит ущерб. Чтобы предупредить подобные случаи стоит потратиться на защитные устройства, созданные противостоять скачкам напряжения. Использовать их можно где угодно – в доме, квартире или на даче. И даже произвести установку без привлечения дорогих мастеров, изучив предварительно рекомендации и инструкции.

Причины скачков напряжения в сети

1. Проблема часто встречается в домах со старой электропроводкой. Если в доме подключается два мощных электроприбора, то это приводит к падению тока в сети. При резком отключении такой техники произойдет всплеск в сети.
2. Нарушение работы трансформаторной подстанции. Оборудование, которое используется на этих подстанциях уже на износе.
   Стоит учитывать, что такие подстанции работают с перегрузкой, поэтому сбои в работе не редкость.
3. Обрывы и замыкания на линиях электропередач, которые установлены давно и не обновляются уже много лет.
4. Обрыв «нуля» – самая опасная авария, что приводит к перенапряжению. Ежегодно тысячи людей несут ущерб по этой причине. Такая авария приводит к тому, что приборы включенные в розетку горят как спички.
5. Ослабление заземления, которое играет важную роль в безопасности приборов. В случае обрыва этого провода проявление скачков тока проявляется сильнее.
6. Электрооборудование, смонтированное на станции рассчитано на определенное количество нагрузки.
7. Плохое качество монтажа и материалов электрической разводки, слабый контакт.
8. Включение в сеть промышленного оборудования.
9. Некорректная работа регулирующего оборудования приводит к скачкам в сети.
10. Попадание молнии в линию электропередач (случается редко). Большого импульса вполне достаточно для серьезного скачка напряжения.
11. Например, произошел обрыв трамвайной линии и провод оказался на линии обычных электропередач – серьезная причина скачка в сети.
12. Если сварочный аппарат подключить на вход проводов, то удастся миновать защиту, но в то же время скачок в сети гарантирован.

Как обезопасить свою квартиру от скачков напряжения?

Замена  электропроводки в квартире не поможет решить проблему. В идеале заменить электросеть дома и системы распределения. Чтобы минимизировать последствия скачков в сети, рекомендуются такие решения:

1. Реле – устройство, которое отключает приборы от питания в момент перепада напряжения. После стабилизации, реле подключает их обратно.
2. Источник беспроводного питания подбирается согласно особенностям устройства дома.
3. Стабилизаторы поддерживают питание в норме при скачках. На выбор представлены разные модели – релейные, электронные, электромеханические, феррорезонансные, инверторные.

Представленные устройства помогут решить проблему с перепадом, защитить технику, что актуально для современных сооружений.

Автоматические стабилизаторы напряжения на всю технику

При скачках или нехватке питания рекомендуется устанавливать стабилизаторы напряжения. Лучше всего устройства проявляют себя при «проседании» электроэнергии. Хорошо справляются с незначительными импульсными перепадами, но вот совсем неэффективны при высоком перенапряжении. В этом случае рекомендуется использовать их вместе с реле.

Точечная защита электросети (реле)

Специальное реле напряжения позволит решить проблему перенапряжения. Задача защитного прибора заключается в отключении электроэнергии, если показатели напряжения выходят за возможны нормы.

Только когда ситуация нормализируется, прибор возобновит питание. Защита будет обеспечена даже если на линии произошел обрыв нулевого провода или на сетевые провода попала контактная линия городского электротранспорта. Единственная ситуация, когда защитная установка бесполезна – импульсные скачки, которые образовались от близкого грозового разряда.

При защитном отключении рекомендуется обзавестись стабилизатором питания, чтобы на время перебоя быть с электричеством.

Как самостоятельно установить стабилизатор напряжения?

1. На вводе в щитке отключается электроэнергия.
2. Если для установки выбрана ниша, обратите внимание, чтобы отделочные материалы были пожаробезопасными.

Комната, где предстоит установить стабилизатор, должна быть сухой и хорошо вентилируемой. Ведь главная причина поломки таких приборов – наличие конденсата.

3. Провести монтаж не так уж сложно, главное предварительно изучить видеоматериалы, схемы и рекомендации. Сзади устройства расположена клеммная колодка на 5 разъемов. Следуйте такой очередности подключения: вводные фаза и ноль, заземление, фаза и ноль, идущие на нагрузку.
4. Предварительно подберите кабель по мощности и показателям тока, чтобы произвести правильную установку.

Чтобы продлить срок службы стабилизатора, рекомендуется установить еще и автоматический выключатель, но после счетчика и до стабилизатора

5. Если мощность защиты не меньше 5 кВт, то стабилизатор подключается напрямую к розетке. Такой прибор стоит подобрать для гаража, загородного дома и дачи. Мобильное устройство может быть установлено отдельно под прибор, например, компьютер.
6. Если стабилизатор необходим для подключения к трехфазной сети, то стоит приобрести три однофазных аппарата на 220в. Монтаж осуществляется по схеме звезда. Такой подход позволит сэкономить на приборе и в будущем на ремонте. Привести в порядок однофазный стабилизатор дешевле, чем трехфазный.
7. Схема по которой стоит производить монтаж указана на корпусе продукции. Рекомендуется ориентироваться на нее, но если подсказка отсутствует, в интернете множество схем, главное следовать советам и рекомендациям.
8. Не стоит подключать устройства к нагрузке больших параметров. Стоит учитывать запас мощности стабилизатора – не менее 20-30 процентов.

Причины скачка напряжения самые разнообразные, но с чем бы не пришлось столкнуться всегда есть возможность предупредить проблему. Решение кроется в двух вариантах – установкой реле или стабилизатора. Произвести монтаж при этом сможет каждый потребитель.

Полезное видео

Защита от перенапряжения

Защита от перенапряжения Вы здесь: Главная | Защита от перенапряжения

Подробности

Опубликовано: 20 Июль 2019

Просмотров: 10092

Давно я не работал с реле напряжени Schneider Electric серии Easy9. И вот пару дней назад мне нужно было собрать щит с тремя данными устройствами. Когда я их взял в руки, то меня сразу смутили подписи контактов. А именно обозначения входа и выхода реле. Я открыл каталог Schneider Electric, который у меня был в наличии, и посмотрел там схему подключения. Оказалось, что маркировка на самом реле напряжения и схема в каталоге противоречат друг другу. И тут я немного растерялся )))

Подробности

Опубликовано: 30 Ноябрь 2018

Просмотров: 24586

С продукцией ЭКМ “Меандр” я познакомился в 2014 году и начал ее постоянно использовать. На текущий момент за четыре года у меня уже накопился некоторый опыт и статистика по работе с ней. Поэтому я считаю, что уже могу оставить свой отзыв. Здесь будет описано только то, с чем лично я или мои клиенты столкнулись. За это время я поставил более сотни УЗМ-51М, более 50 штук ВАР М01-08 (ВАР М01-083), около 30 штук УЗМ-50Ц, несколько УЗМ-16, РКН-3-15-15, УЗМ-3-63 и импульсных реле РИО-1. Это может и не много, но на таком количестве устройств уже можно составить некоторую статистику отказов и “спасений” бытовой техники клиентов. До 2014 года я с подозрением смотрел на эти УЗМки  и не решался их ставить. Но стоило только одному заказчику сказать, что он хочет поставить в щит УЗМ-51М и меня понесло ))) У меня есть ЛАТР (лабораторный автотрансформатор регулируемый) и все реле напряжения я через него прогоняю. Поэтому если устройство не исправно, то я могу это сразу выявить.

Подробности

Опубликовано: 28 Ноябрь 2018

Просмотров: 10685

Всем привет! В данной статье хочу наглядно на рисунках показать в какой ситуации в обычных домашних розетках может появиться 380В и более вместо стандартных 220В. По новому ГОСТу даже 400В. Это очень высокое напряжение, от которого выходит из строя вся электронная бытовая техника, горят компрессоры холодильников, моторы и т.д. Мало того, что сама техника перегорает, так она еще может загореться и привести к пожару. Это очень опасно и поэтому про данную аварийную ситуацию нужно знать и нужно знать как от нее защититься. Вот посмотрите ниже на фото какие напряжения были на разных фазах в одном коттеджном поселке Московской области. На фазе L1 было 391В, на фазе L2 было 319В, на фазе L3 было 426В.

Подробности

Опубликовано: 07 Ноябрь 2016

Просмотров: 16356

Данную статью я решил написать после того как съездил к себе на родину. Я родился и вырос в одном селе в Самарской области. Это обычное село, где многие друг друга знают и сплетни разлетаются со скоростью света ))) . Так вот, мне рассказали, что совсем недавно в розетках многих частных домов было около 360В. В итоге сгорело много бытовой техники, в том числе, котел за 70 т.р. и дорогие телевизоры. Документально я это доказать не могу, но есть знакомые в сетевой компании, которые мне по секрету подтвердили данный факт. Чем это дело закончится не известно, но как узнаю так отпишусь здесь.

Подробности

Опубликовано: 02 Октябрь 2015

Просмотров: 31246

УЗМ-3-63 является многофункциональным устройством, которое обеспечивает контроль 3-х фазного напряжения в сети. Также оно имеет встроенную варисторную защиту от импульсных скачков напряжения и имеет функцию контроля частоты сети электропитания от автономного генератора.

Схема подключения УЗМ-3-63 довольно проста и ее принципиальный вариант можно найти на корпусе устройства или в его паспорте. Здесь привожу наглядную и более понятную схему подключения 3-х фазного реле напряжения УЗМ-3-63 с автоматическими выключателями, по которой можно понять суть подключения.

Подробности

Опубликовано: 29 Сентябрь 2015

Просмотров: 87895

Здесь привожу несколько типовых схем подключения устройств защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП). Ниже вы найдете однофазные и трехфазные схемы для разных систем заземления: TN-C, TN-S и TN-C-S. Они наглядные и понятные для простого человека.

Сегодня существует большое количество производителей УЗИП. Сами устройства бывают разных моделей, характеристик и конструкций. Поэтому перед его монтажом обязательно изучите паспорт и схему подключения. В принципе, суть подключения у всех УЗИП одинаковая, но все же рекомендую сначала прочитать инструкцию.

Подробности

Опубликовано: 22 Июнь 2015

Просмотров: 8584

Величина напряжения оказывает сильное влияние на работу и срок службы домашних электроприборов, на состояние изоляции электропроводки, на безопасность людей и сохранность имущества.

Большие перепады напряжения и импульсные перенапряжения легко могут в лучшем случае вывести из строя электронику, а в худшем устроить пожар. Поэтому свой дом необходимо защищать от этих пакостей.

Подробности

Опубликовано: 19 Июнь 2015

Просмотров: 62704

Скачки или перепады напряжения сегодня все еще случаются в сетях электропитания. Их никто не любит, так как при заниженном напряжении лампочки начинают гореть тускло, а при завышенном напряжении просто горят многие электронные устройства. Это дело бьет по нашему карману, а не по карманам сетевых организаций. Кто-нибудь пробовал доказать, что было напряжение за пределами нормы и поэтому сгорел телевизор? Кому-нибудь выплатили компенсацию за сгоревшую технику? Я таких людей не знаю.

Поэтому стоит задуматься над защитой своего имущества от губительного влияния не стабильного напряжения в сети. Для этого можно использовать стабилизаторы или реле напряжения. Тут мы поговорим о вторых устройствах. Узнаем какие бывают реле напряжения, как они устроены, как ими пользоваться и куда ставить. Также вы тут найдете наглядную схему подключения реле напряжения УЗМ-51М и RV-32A.

Читать обязательно!

• Выбор автоматического выключателя по номиналу

  Вот здесь нужно быть очень внимательным. Неправильный выбор автоматического выключателя по номиналу может привести к возгоранию проводки или автомат будет срабатывать на отключение по пять раз…

• Правильный расчет сечения кабеля

  Кабели и провода играют одну из самых важных ролей в электропитании вашего дома. Не правильный выбор сечения может привести к перегреву изоляции, ее пробою, короткому замыканию и к серьезным п…

Друзья, уважайте чужой труд и при копировании материалов, пожалуйста, ставьте открытую ссылку на источник sam-sebe-electric.ru, а то свет отключу… |

Розетки с защитой от перенапряжения

Бренд:
Legrand
Rexant
Евроавтоматика F&F
Новатек-Электро
ЭРА
Количество постов мест:	не важно1
Способ подключения:	не важноПрочее
Лицевая накладка:	не важноВ сборе с корпусом
Символы индикация:	не важноПрочее
Цвет:	не важноБелый
Прозрачный:	не важноНет
Способ монтажа:	не важноПрочее
Материал:	не важноПластик
Защитное покрытие поверхности:	не важноНеобработанная
Модель исполнение:	не важноРазветвитель сетевойС защитным заземляющим контактом
С подсветкой индикация напряжения в сети:	не важноДа
С ориентационной подсветкой:	не важноНет
Защита от перенапряжения:	не важноНетДа
Дифференциальная защита по току:	не важноНет
Тип крепления:	не важноПрочее
Ширина устройства:	не важно86 мм
Количество отключаемых розеток:	не важно0
Высота устройства:	не важно86 мм
С откидной крышкой:	не важноНет
Глубина устройства:	не важно63 мм
Вид марка материала:	не важноТермопласт
Тип поверхности:	не важноМатовый аяБлестящий глянцевый
Номин. ток:	не важно10 мА16 мА
Подходит для степени защиты IP:	не важноIP20
Со шторками защита от прикосновения:	не важноНет
С полем для надписи:	не важноНет
Номин. напряжение:	не важно250 В
Запираемый ая:	не важноНет
С выталкивателем:	не важноНет
Не содержит без галогенов:	не важноДа
С миниатюрным предохранителем:	не важноНет
Специальное питание:	не важноНе требует специального питания
Цвет по RAL:	не важно90039010
Частота:	не важно50 … 60 Гц
Функция выключения:	не важноДа
Повёрнутая центральная вставка:	не важноНет
Подхватывание фазы:	не важноНет
Для тяжелых условий в соотв. с VDE:	не важноНет
Количество нормально разомкнутых НО, NO, з контактов:	не важно1
Номин. напряжение питания цепи управления Us постоян. тока DC:	не важно24 В
Диапазон измеряемого напряжения №1:	не важно150 В160 В
Диапазон измеряемого напряжения №2:	не важно230 В
Контроль мин. однофазного напряжения:	не важноДа
Номин. напряжение питания цепи управления Us AC 50 Гц:	не важно250 В
Контроль мин. трехфазного напряжения:	не важноНет
Высота:	не важно121 мм125 мм
Ширина:	не важно60 мм70 мм
Контроль макс. напряжения при постоян. токе:	не важноНет
Глубина:	не важно76 мм90 мм
Контроль мин. напряжения при постоян. токе:	не важноНет
Функция гистерезиса для напряжения при постоян. токе:	не важноНет
Тип измеряемого напряжения:	не важноПеременный ток AC
Мин. задержка на включение:	не важно2 с12 с
Макс. задержка на включение:	не важно1 с570 с
Тип напряжения управления:	не важноПеременный ток AC
Мин. задержка на отключение:	не важно.1 с
Макс. задержка на отключение:	не важно10 с
Общ. количество розеток гнезд:	не важно1
Оснащение кабелем проводом:	не важноБез кабеля
Количество розеток европейского стандарта без заземляющего контакта:	не важно0
С крышкой ами:	не важноНет
Количество штепсельных розеток с заземляющим контактом:	не важно1
Количество розеток разъемов других стандартов:	не важно0
Выключатель Вкл Откл On Off:	не важноНет
Поворотный вращающийся:	не важноНет
Выключатель дифференциального тока RCCB ВДТ УЗО:	не важноНет
Сетевой фильтр:	не важноДа
Степень защиты IP:	не важноIP20
Длина кабеля питания:	не важно0 м
Форма корпуса:	не важноОвал
На рамке:	не важноНет
Производитель:	не важноЭРАЕвроавтоматика F&FНоватек-ЭлектроRexantLegrand
Сбросить

Блог :: Реле контроля напряжения: как выбрать и подключить

Реле контроля напряжения (РКН) – устройство, позволяющее защитить бытовые приборы, электроинструмент и другое электрооборудование, запитанные от электрической сети. Оно служит для непрерывного контроля напряжения и отключения потребителей при выходе его значения за допустимые пределы, которые задаются в настройках. РКН чаще всего устанавливают в зданиях старого жилого фонда, сельской местности и других местах, для которых характерно нестабильное напряжение.

Назначение РКН

Выясним, для чего нужно реле контроля напряжения. При достижении критически высокого или критически низкого значения напряжения реле обесточит электросеть и защитит электрические аппараты от повреждений, требующих дорогостоящего ремонта, или полного выхода из строя. При восстановлении нормальных параметров тока РКН генерирует команду на включение приборов с определенной выдержкой по времени.

Возможные причины срабатывания РКН:

• Обрыв проводов линии воздушных передач. Перехлестывание фазного и нулевого проводов приводит к резкому росту напряжения в фазном проводе.
• Обрыв нулевого провода в трехфазной системе. Приводит к опасному явлению, которое называется перекосом фаз. При обрыве нулевого проводника на одной из фаз вольтаж может резко понизиться, а на другой – возрасти.
• Включение высокомощного потребителя. Становится причиной резкого падения напряжения и перекоса фаз.

Принцип работы реле напряжения

Прибор состоит из двух блоков – измерительного и исполнительного. Измерительный блок контролирует напряжение в электросети. При выходе его значения за обозначенные в настройках пределы измерительный блок формирует сигнал, в соответствии с которым исполнительный механизм немедленно отключает электропотребителей. После нормализации параметров электротока в сети измерительный блок формирует сигнал исполнительному механизму на включение потребителей. Временная выдержка может длиться от нескольких секунд до 15 минут.

Реле контроля напряжения работает на основе таких устройств, как компараторы или микропроцессоры. Первый вариант является более простым и дешевым, а второй способен обеспечить более точную настройку устройства. Большинство современных моделей РКН оснащены именно микропроцессорной базой.

Самые простые РКН имеют два светодиода, показывающие наличие напряжения на входе и выходе. Технически более совершенные устройства оснащены дисплеем, на котором отображаются: текущий вольтаж в электросети и заданные допустимые пределы напряжения.

Для регулирования пороговых вольтажей предназначены: потенциометр с градуированной шкалой или кнопки. В последнем случае выставляемые пороговые значения отображаются на экране.

Реле, обеспечивающее коммутацию электрических цепей, построено по бистабильной схеме. Оно имеет два стабильных состояния, для сохранения которых затраты электроэнергии не требуются. Энергия затрачивается только при переходе из одного стабильного состояния в другое.

Типы реле напряжения

Эти защитные устройства могут предназначаться для однофазной или трехфазной сетей. Однофазные модели обычно востребованы в квартирах, частных домах и на дачах. Трехфазные РКН устанавливаются в ремонтных мастерских, на производственных объектах для защиты станков с трехфазным питанием. Главная особенность трехфазных реле – полное отключение электропитания даже при скачке только на одной из фаз.

По способу установки приборы бывают стационарными и переносными.

Стационарные

Устройства стационарного монтажа делятся на две группы – встроенные в розетку (розеточные) и располагаемые на электрощитках.

Розеточные модели используются в случае, если прибор невозможно установить в электрощитке или в ситуациях, когда конкретный потребитель нуждается в индивидуальной защите. Розеточные устройства часто сочетают с основной защитой – реле напряжения, установленным в распределительном шкафу. Например, после нормализации параметров сети РКН, встроенное в щиток, включает нагрузки с выдержкой в 1 минуту. Компрессорные потребители (холодильники, кондиционеры) требуют более длительное время выдержки – не менее 300 сек. Для них устанавливают индивидуальное розеточное реле.

Приборы, предназначенные для установки на электрощитке, обеспечивают защиту всех электропотребителей объекта, что избавляет от необходимости индивидуально защищать каждую нагрузку. Обычно такие РКН имеют широкий диапазон настроек и возможность работать в нескольких независимых режимах: как устройства наибольшего или наименьшего напряжения, с задержкой времени на включение.

Переносные

Переносные РКН разделяют на два типа: вилка-розетка и удлинитель. Такие устройства удобны своей мобильностью, отсутствием необходимости монтажных работ, возможностью задавать индивидуальные настройки для конкретных потребителей (как и в случае стационарных розеточных моделей).

• Вилка-розетка вставляется непосредственно в розетку. Ее работа управляется микроконтроллером, который анализирует текущий вольтаж и отображает его на экране. Допустимые пределы устанавливаются кнопками.
• Удлинитель – устройство, по принципу действия аналогичное вилке-розетке. Но он может иметь две и более розеток и защищать сразу несколько потребителей.

Какие параметры учитывают при выборе реле контроля напряжения

Перед тем как выбрать реле контроля напряжения, необходимо определиться, какие технические характеристики РКН подходят для конкретных условий применения. Это:

• рабочий диапазон;
• допустимые верхний и нижний пороги срабатывания;
• наличие или отсутствие индикаторов, показывающих уровень напряжения;
• быстродействие – время, требуемое для обесточивания нагрузки при срабатывании РКН;
• время задержки после нормализации вольтажа в сети;
• наличие или отсутствие функции защиты устройства от перегрева;
• максимальную коммутируемую мощность или максимальный пропускаемый ток, по этим характеристикам необходим запас не менее 20 %.

При эксплуатации удобны модели с дисплеем, позволяющим визуально контролировать вольтаж электросети. Материал корпуса должен быть прочным, не поддерживающим горение.

Особенности настройки РКН

Реле напряжения имеют три основные настройки:

• Установка порогового срабатывания по максимальному значению – Umax.
• Установка минимального значения, при котором происходит срабатывание устройства – Umin.
• Установка времени задержки коммутации после нормализации параметров электрической сети.

При установке пороговых значений необходимо соблюдать «золотую середину». Если пороги заданы слишком широко, то потребители могут не получить эффективную защиту. Пороги, заданные слишком жестко, становятся причиной слишком частого срабатывания РКН. Частые включения и выключения негативно влияют на эксплуатационный период как самого реле контроля напряжения, так и подключаемых нагрузок.

Управление настройками реле контроля напряжения может быть электромеханическим или цифровым. В первом случае пороговые значения устанавливаются переменным резистором, расположенным на передней панели, во втором – кнопками с отображением значений на LED-экране.

Некоторые РКН не имеют возможности настройки пороговых значений. Обычно нижний предел равен 170 В, а верхний – 265 В. Пороги определяются в заводских условиях, и изменить их самостоятельно невозможно. Эти приборы стоят дешевле. Но перед покупкой необходимо удостовериться, что такой допустимый диапазон соответствует эксплуатационным условиям.

Общие рекомендации по установке реле контроля напряжения

РКН являются достаточно дорогими устройствами, поэтому при их монтаже необходимо соблюдать несколько условий, среди них:

• Установка перед РКН автоматического выключателя стандартного исполнения, токовая нагрузка которого ниже максимальной токовой нагрузки реле напряжения на 20 %. Эта мера обеспечивает защиту прибора от короткого замыкания.
• Использование в комплексе с реле дополнительных защитных устройств – УЗО и стабилизаторов.
• При стационарной установке – обеспечение доступа для осмотра, обслуживания и параметрирования прибора.

Схемы подключения однофазных реле контроля напряжения

В зависимости от производителя РКН могут иметь разные варианты подключения. Перед тем как подключить реле контроля напряжения необходимо ознакомиться со схемой, указанной в инструкции или на его корпусе.

Однофазные реле обычно подключают в электросеть напрямую, то есть через их контакты протекает рабочий ток электросети. РКН монтируют в разрыве между электрическим счетчиком и группой потребителей. Для защиты от сверхтоков перед ним устанавливают дифавтомат. До прибора учета устанавливают вводный автомат, поэтому проведение монтажных работ при выключенном вводном АВ совершенно безопасно.

Этапы работ:

• Обесточить электросеть с помощью вводного автоматического выключателя. Для контроля отсутствия напряжения используют индикаторную отвертку.
• Установить РКН на DIN-рейку, защелкнуть фиксатор, проверить надежность удерживания прибора.
• Зачистить концы разрыва проводов, идущих от счетчика к нагрузкам.
• Закрепить провода, идущие от прибора учета, на штатных местах в верхней части РКН. Это – «фаза» и «ноль».
• Провод «фаза», идущий к потребителям, закрепляется на штатное место внизу прибора.
• Включить вводный автоматический выключатель и убедиться с помощью индикаторной отвертки, что напряжение поступает на вход реле.
• Включить РКН и выставить пороговые значения и время задержки включения.

Схема подключения трехфазных РКН в электрическую цепь

Трехфазные реле контроля напряжения могут подключаться двумя способами:

• Напрямую. В этом случае потребители в нештатных ситуациях отключаются контактами самого реле.
• Опосредовано. Такая схема подключения предусматривает прохождение рабочего тока через контакты не реле, а управляемого им магнитного пускателя. После магнитного пускателя устанавливаются одно- и трехполюсные автоматы, с помощью которых нагрузки разделяют на группы. Опосредованная схема подключения применяется в случаях обслуживания высокомощных нагрузок.

Проверка работоспособности реле контроля напряжения

Простых домашних способов проверки РКН на исправность не существует. Для того чтобы проверить реле контроля напряжения на работоспособность, в лабораторных условиях создают схему с имитацией нагрузки способом регулирования подаваемого напряжения. Прибор должен срабатывать на установленных пороговых значениях.

Схемы и механизмы защиты от пониженного и повышенного напряжения

Для удовлетворительной работы всех электрических и электронных устройств рекомендуется подавать напряжение в установленных пределах. Колебания напряжения в электросети, безусловно, отрицательно сказываются на подключенных нагрузках. Эти колебания могут быть связаны с перенапряжением или пониженным напряжением, которые вызваны несколькими причинами, такими как скачки напряжения, молнии, перегрузка и т. Д. Перенапряжения – это напряжения, превышающие нормальные или номинальные значения, которые вызывают повреждение изоляции электроприборов, ведущее к коротким замыканиям.Точно так же пониженное напряжение вызывает перегрузку оборудования, что приводит к мерцанию ламп и неэффективной работе оборудования. Таким образом, в данной статье приведены схемы схем защиты от пониженного и повышенного напряжения с различными структурами управления.

Повышенное или пониженное напряжение

Чтобы понять эту концепцию и лучше понять ее, необходимо пройти через три различных типа схем защиты от перенапряжения, в которых используются компараторы и таймеры.

1. Схема защиты от пониженного и повышенного напряжения с использованием компараторов

Эта схема защиты по напряжению разработана для создания механизма отключения при низком и высоком напряжении для защиты нагрузки от любого повреждения.Во многих домах и на производстве часто происходят колебания напряжения в сети переменного тока. Электронные устройства легко повредить из-за колебаний. Чтобы решить эту проблему, мы можем реализовать механизм отключения схемы защиты от пониженного / повышенного напряжения для защиты нагрузки от чрезмерного повреждения.

Блок-схема защиты от перенапряжения и пониженного напряжения

Работа схемы

2. Схема защиты от пониженного и повышенного напряжения с использованием таймеров

Это еще одна схема защиты от пониженного / повышенного напряжения для разработки механизма защиты от пониженного и повышенного напряжения для защиты нагрузки от повреждений.Эта простая электронная схема использует таймеры вместо компаратора, как в приведенном выше случае, в качестве механизма управления. Комбинация этих двух таймеров обеспечивает вывод ошибки для переключения релейного механизма, когда напряжение выходит за установленные пределы. Таким образом, он защищает приборы от неблагоприятного воздействия напряжения питания.

Защита от перенапряжения с использованием таймеров

Работа схемы:

Это две разные схемы защиты от перенапряжения и пониженного напряжения. Обе схемы работают одинаково, но разница между ними составляет используемые компоненты.Эти схемы просты, дешевы и легки в реализации, и поэтому теперь вы сможете выбирать между этими двумя, чтобы обеспечить лучший и надежный контроль с простотой реализации. Так что напишите свой выбор и любую другую техническую помощь по созданию схем электронных проектов в разделе комментариев ниже.

Фото:

• Повышенное или пониженное напряжение статическим напряжением
• Схема защиты от перенапряжения с использованием компараторов от blogspot
• Схема защиты от перенапряжения с использованием таймеров с помощью электронных схем

Что такое защита силового трансформатора?

Когда вы думаете о заводе или отраслях, одной из вещей, которые вы хотите защитить, является ваше электрическое оборудование и цепи. Чтобы минимизировать повреждения из-за аномального тока и перенапряжения, электрическое оборудование и цепи должны быть защищены на подстанции. Оборудование, которое вы устанавливаете в системе электроснабжения, имеет стандартные характеристики кратковременного выдерживаемого тока и кратковременного напряжения промышленной частоты.

Какова роль защиты силового трансформатора?

Вам нужна защита, чтобы гарантировать, что установленные пределы выдерживаемости никогда не превышаются, следовательно, необходимо как можно скорее устранить неисправности.Кроме того, требования к системе должны быть избирательными. Итак, что означает избирательность? Это означает, что любая неисправность должна устраняться ближайшим к неисправности устройством прерывания тока, и не имеет значения, даже если неисправность обнаружена другой защитой, связанной с другими устройствами прерывания.

Давайте объясним это на примере: для короткого замыкания на вторичной обмотке силового трансформатора автоматический выключатель, установленный на вторичной обмотке, должен сработать. При этом автоматический выключатель, установленный на первичной стороне, должен оставаться замкнутым. Таким образом, для трансформатора, защищенного предохранителями среднего напряжения, предохранители не должны перегорать.

Обычно есть два основных устройства, которые могут легко отключить ток повреждения, предохранители и автоматические выключатели:

• Вы должны убедиться, что автоматические выключатели должны быть связаны с реле защиты, имеющим три важные функции:
  • Обнаружение неисправности
  • Измерение токов
  • Выдача команды отключения на выключатель
• Предохранители перегорают при определенных условиях неисправности.

Теперь рассмотрим системы защиты трансформаторов по критериям их эксплуатации

Ниже вы увидите различные типы систем защиты трансформатора в зависимости от их работы

Стол 1

Критерии эксплуатации	Система защиты	Место сбоя (внутреннее / внешнее)
Если говорить о текущих различиях критериев	Дифференциальная защита	Внутренняя / внешняя защита
Если говорить о критериях высокого тока	Максимальная токовая защита	Затем Внешняя защита
Что касается критериев оценки газа	Реле Бухгольца	Затем Внутренняя защита
Если говорить о критериях высокой температуры	Тепловая защита от перегрузки	Затем Внутренняя защита
Если говорить о критериях тока нулевой последовательности	Защита от замыкания на землю	Затем Внешняя защита
Если говорить о критериях импеданса	Дистанционная защита	Затем Внешняя защита

Перейдем к видам защиты трансформаторов по условиям отказа

Если имеется несколько систем защиты, это поможет вам обнаруживать различные неисправные состояния в трансформаторе.

Таблица № 2 говорит о том, какие отказы могут быть обнаружены соответствующей системой защиты.

Таблица 2

Неисправность трансформатора	Система защиты
Перегрузка или перегрев	Выбор для защиты от тепловой перегрузки
Прохождение внешнего короткого замыкания в сети	Выберите максимальную токовую защиту и дистанционную защиту
Прохождение внутреннего короткого замыкания трансформатора	Выбираю дифференциальные реле, реле максимального тока и реле Бухгольца
Прохождение внутреннего однофазного замыкания трансформатора или замыкания на землю	Выбор для однофазной максимальной токовой защиты, замыкания на землю и защиты от замыкания на землю резервуара

Заключение

Мы осознаем тот факт, что трансформаторы немного дороги, но они играют важную роль в энергосистемах, и должны присутствовать схемы защиты, чтобы быстро обнаруживать и устранять любые беспрецедентные условия. И для этого у нас есть Schneider Electric India, мы применяем лучшие методы, такие как дифференциал с несколькими обмотками, алгоритмы REF и тепловые алгоритмы, а также собираем сервисные данные, чтобы помочь составить график профилактического обслуживания.

Блог по теме: Изучение защиты силового трансформатора для энергосистем: типы отказов и дифференциальная защита

Повышенное напряжение источника питания »Примечания по электронике

Защита от перенапряжения блока питания действительно полезна – некоторые отказы блока питания могут привести к повреждению оборудования большим напряжением.Защита от перенапряжения предотвращает это как на линейных регуляторах, так и на импульсных источниках питания.

---

Пособие по схемам источника питания и руководство Включает:
Обзор электронных компонентов источника питания Линейный источник питания Импульсный источник питания Защита от перенапряжения Характеристики блока питания Цифровая мощность Шина управления питанием: PMbus Бесперебойный источник питания

---

Хотя современные блоки питания сейчас очень надежны, всегда есть небольшая, но реальная вероятность их выхода из строя.

Они могут выйти из строя по-разному, и одна особенно тревожная возможность заключается в том, что элемент последовательного прохода, то есть транзистор главного прохода или полевой транзистор, может выйти из строя так, что произойдет короткое замыкание. Если это произойдет, в цепи, на которую подается питание, может появиться очень большое напряжение, часто называемое перенапряжением, что приведет к катастрофическому повреждению всего оборудования.

Добавив небольшую дополнительную схему защиты в виде защиты от перенапряжения, можно защититься от этой маловероятной, но катастрофической возможности.

В большинстве источников питания, предназначенных для очень надежной работы дорогостоящего оборудования, предусмотрена защита от перенапряжения в той или иной форме, чтобы гарантировать, что любой отказ источника питания не приведет к повреждению оборудования, на которое подается питание. Это относится как к линейным источникам питания, так и к импульсным источникам питания.

Некоторые источники питания могут не иметь защиты от перенапряжения, и они не должны использоваться для питания дорогостоящего оборудования – можно немного спроектировать электронную схему и разработать небольшую схему защиты от перенапряжения и добавить ее в качестве дополнительного элемента. .

Основы защиты от перенапряжения

Есть много причин, по которым блок питания может выйти из строя. Однако, чтобы понять немного больше о защите от перенапряжения и проблемах схемы, легко взять простой пример линейного регулятора напряжения, использующего очень простой стабилитрон и транзистор с последовательным проходом.

Базовый последовательный стабилизатор с использованием стабилитрона и эмиттерного повторителя

Хотя более сложные источники питания обеспечивают лучшую производительность, они также полагаются на последовательный транзистор для передачи выходного тока.Основное отличие заключается в способе подачи напряжения регулятора на базу транзистора.

Обычно входное напряжение таково, что на элемент последовательного регулятора напряжения падает несколько вольт. Это позволяет последовательному транзистору адекватно регулировать выходное напряжение. Часто падение напряжения на последовательном транзисторе является относительно высоким – для источника питания 12 вольт входное напряжение может составлять 18 вольт и даже больше, чтобы обеспечить необходимое регулирование и подавление пульсаций и т. Д.

Это означает, что в элементе регулятора напряжения может быть значительное количество тепла, рассеиваемого в сочетании с любыми переходными выбросами, которые могут появиться на входе, это означает, что всегда существует вероятность отказа.

Устройство последовательного прохода транзисторов чаще всего выходит из строя в условиях разомкнутой цепи, но при некоторых обстоятельствах в транзисторе может возникнуть короткое замыкание между коллектором и эмиттером. Если это произойдет, то на выходе регулятора напряжения появится полное нерегулируемое входное напряжение.

Если на выходе появится полное напряжение, это может привести к повреждению многих микросхем в цепи питания. В этом случае ремонт схемы может оказаться невозможным.

Принцип работы импульсных регуляторов сильно отличается, но бывают обстоятельства, при которых полный выходной сигнал может появиться на выходе источника питания.

Как для источников питания с линейным стабилизатором, так и для импульсных источников питания всегда рекомендуется какая-либо защита от перенапряжения.

Виды защиты от перенапряжения

Как и во многих электронных технологиях, существует несколько способов реализации той или иной возможности. Это верно для защиты от перенапряжения.

Можно использовать несколько различных методов, каждая со своими характеристиками. При определении того, какой метод использовать на этапе проектирования электронной схемы, необходимо взвесить производительность, стоимость, сложность и режим работы.

• Лом SCR: Как следует из названия, цепь лома вызывает короткое замыкание на выходе источника питания, если возникает состояние перенапряжения. Обычно для этого используются тиристоры, то есть тиристоры, поскольку они могут переключать большие токи и оставаться включенными до тех пор, пока не рассеется какой-либо заряд. Тиристор может быть снова подключен к предохранителю, который перегорает и изолирует регулятор от дальнейшего воздействия на него напряжения.

  Схема защиты от перенапряжения тиристорного лома

  В этой схеме стабилитрон выбран так, чтобы его напряжение было выше нормального рабочего напряжения на выходе, но ниже напряжения, при котором может произойти повреждение. При такой проводимости через стабилитрон не протекает ток, потому что его напряжение пробоя не достигается, и ток не течет на затвор тиристора, и он остается выключенным.Блок питания будет работать нормально.

  Если последовательный транзистор в блоке питания выходит из строя, напряжение начинает расти – развязка в блоке гарантирует, что оно не поднимется мгновенно. Когда он поднимается, он поднимается выше точки, в которой стабилитрон начинает проводить, и ток будет течь в затвор тиристора, вызывая его срабатывание.

  Когда тиристор срабатывает, он замыкает выход источника питания на землю, предотвращая повреждение схемы, которую он питает.Это короткое замыкание также можно использовать для перегорания предохранителя или другого элемента, отключая питание регулятора напряжения и изолируя устройство от дальнейшего повреждения.

  Часто развязка в виде небольшого конденсатора помещается между затвором тиристора и землей, чтобы предотвратить резкие переходные процессы или высокочастотные помехи от источника питания, которые поступают на соединение затвора и вызывают ложный запуск. Однако его не следует делать слишком большим, так как это может замедлить срабатывание цепи в реальном случае отказа, а защита может сработать слишком медленно.

  Примечание по защите от перенапряжения тиристорного лома:

  Тиристор или SCR, выпрямитель с кремниевым управлением, может использоваться для защиты от перенапряжения в цепи питания. Обнаружив высокое напряжение, схема может активировать тиристор, чтобы поместить короткое замыкание или лом на шину напряжения, чтобы гарантировать, что оно не поднимется до высокого напряжения.

  Подробнее о Схема защиты тиристорного лома от перенапряжения.

• Фиксация напряжения: Другая очень простая форма защиты от перенапряжения использует подход, называемый фиксацией напряжения. В простейшей форме это может быть обеспечено с помощью стабилитрона, установленного на выходе регулируемого источника питания. Если напряжение на стабилитроне выбрано немного выше максимального напряжения шины, в нормальных условиях он не будет проводить. Если напряжение поднимается слишком высоко, оно начинает проводить, ограничивая напряжение на значении, немного превышающем напряжение шины.

  Если для регулируемого источника питания требуется более высокий ток, можно использовать стабилитрон с транзисторным буфером. Это увеличит пропускную способность по току по сравнению с простой схемой на стабилитроне в коэффициент, равный коэффициенту усиления по току транзистора. Поскольку для этой схемы требуется силовой транзистор, вероятные уровни усиления по току будут низкими – возможно, 20-50.

  Зажим перенапряжения на стабилитроне
  (а) – простой стабилитрон, (б) – повышенный ток с транзисторным буфером

• Ограничение напряжения: Когда для импульсных источников питания требуется защита от перенапряжения, методы SMPS с зажимом и ломом используются менее широко из-за требований к рассеиваемой мощности, а также из-за возможных размеров и стоимости компонентов.

  К счастью, большинство импульсных регуляторов выходят из строя из-за низкого напряжения. Однако часто бывает целесообразно использовать возможности ограничения напряжения в случае возникновения перенапряжения.

  Часто этого можно достичь, определив состояние повышенного напряжения и отключив преобразователь. Это особенно применимо в случае преобразователей постоянного тока в постоянный. При реализации этого необходимо включить измерительную петлю, которая находится за пределами основного регулятора IC – многие импульсные регуляторы и преобразователи постоянного тока используют микросхему для создания большей части схемы. Очень важно использовать внешний контур считывания, потому что, если микросхема регулятора режима переключения повреждена, вызывая состояние перенапряжения, механизм считывания также может быть поврежден.

  Очевидно, что для этой формы защиты от перенапряжения требуются схемы, специфичные для конкретной схемы, и используемые микросхемы импульсного источника питания.

Используются все три метода, которые могут обеспечить эффективную защиту источника питания от перенапряжения. У каждого есть свои преимущества и недостатки, и выбор техники должен зависеть от конкретной ситуации.

Другие схемы и схемотехника:
Основы операционных усилителей Схемы операционных усилителей Цепи питания Конструкция транзистора Транзистор Дарлингтона Транзисторные схемы Схемы на полевых транзисторах Условные обозначения схем
Вернуться в меню «Конструкция схемы». . .

Реле защиты для предотвращения крупномасштабных отключений ： Продукция / Технические услуги ： Передача и распределение

Мы предлагаем системы управления защитой для предотвращения крупных отключений. В этих системах реле защиты для мгновенного обнаружения аномалий в энергосистемах или оборудовании (сбоев системы) и отправки команд для отключения неисправной секции используются для предотвращения распространения неисправности или минимизации воздействия.
В последние годы мы разработали высокофункциональные, высокопроизводительные и высоконадежные цифровые реле защиты с использованием преимуществ микропроцессоров, способствующих стабильному и безопасному электроснабжению.

За более чем 100 лет с момента начала разработки аналоговых реле защиты, Toshiba способствовала развитию и улучшению функциональности реле защиты, представленных первичными / резервными реле защиты линии передачи.

Разработка реле защиты Toshiba

1907	Реле OC плунжерного типа
1917	Индукционный дисковый тип Реле направления
1920	Реле OC с индукционной чашкой
1950	Разработка дистанционного реле
1980	Первое в мире цифровое реле дифференциальной защиты линии
1986	Первая система автоматизации подстанции
1998	Реле серии GR-100 для мирового рынка
2010	Реле серии GRE для рынка среднего напряжения
2012	Реле серии GR-200 с улучшенными функциями защиты и управления

Простая схема защиты от перенапряжения с использованием стабилитрона

Как сделать схему защиты от перенапряжения с использованием стабилитрона?

Электрические цепи и компоненты, которые используются в наши дни, отдают много времени и предпочтений, чтобы сделать их максимально безопасными. Современные блоки питания в наши дни очень надежны, но всегда есть шанс выйти из строя. Источник питания может выйти из строя по-разному, но одна особенно тревожная возможность состоит в том, что элемент последовательного регулятора, то есть транзистор или полевой транзистор, может выйти из строя, что приведет к короткому замыканию. Это короткое замыкание элементов вызывает очень большое напряжение в цепи, на которую подается питание, что приводит к ужасным повреждениям всего оборудования. Повреждение компонента и схемы в целом можно свести к минимуму или полностью исключить, обеспечив схему защиты в виде защиты от перенапряжения .

Защита от короткого замыкания, защита от обратной полярности и защита от повышенного / пониженного напряжения – это некоторые из схем защиты, которые используются для защиты любого электронного устройства или схемы от любых внезапных сбоев. Как правило, для защиты от перенапряжения используется предохранитель или автоматический выключатель, однако в этом проекте наша цель – создать схему, которая будет работать лучше, чем предохранитель или автоматический выключатель, и преодолеть ограничения большинства основных устройств безопасности, упомянутых выше.

Защита от перенапряжения – это характеристика системы электропитания, которая каким-то образом работает с напряжением на стороне нагрузки, когда входное напряжение превышает заданное значение.В некоторых ситуациях, когда входное напряжение выше ожидаемого, мы всегда используем защиту от перенапряжения или схему защиты от лома. Схема защиты ломом – одна из наиболее часто используемых схем защиты от перенапряжения.

Блок питания может выйти из строя по многим причинам; Точно так же может быть много способов защитить цепь от перенапряжения. Самый простой способ – подключить предохранитель со стороны входа питания. Но недостатком использования предохранителя является то, что он является одноразовой защитой, потому что, когда напряжение превышает заданное значение, предохранительный провод сгорает, вызывая размыкание цепи.Тогда единственный способ заставить цепь снова начать работать – это заменить предохранитель на новый и переделать всю цепь, относящуюся к предохранителю.

Случаи отказа источника питания обычно наблюдаются, когда источник питания перестает работать и нет выхода. Однако бывают редкие случаи выхода из строя, когда происходит короткое замыкание и на выходе может появиться очень высокое напряжение. В качестве линейного регулятора мы можем взять пример очень простого стабилизатора на основе стабилитрона.Мы можем создать более сложную схему для достижения лучших результатов, в этих схемах используется та же идея прохождения тока через транзистор.

Основное отличие заключается в способе подачи напряжения регулятора на базу транзистора. Обычно напряжение на входе таково, что несколько вольт падают на последовательный регулирующий элемент. Следовательно, это позволяет последовательно проходному транзистору регулировать выходное напряжение соответствующим образом. Обычно такой транзистор попадает в состояние разомкнутой цепи, но при некоторых обстоятельствах в транзисторе может возникнуть короткое замыкание между коллектором и эмиттером. Если это произойдет, то на выходе появится полное нерегулируемое входное напряжение.

Если на выходе появляется полное напряжение, это может привести к повреждению многих микросхем, которые находятся в цепи и на которые подается питание. В этом случае ремонт схемы может оказаться нецелесообразным. Принцип работы импульсных регуляторов сильно различается, но бывают ситуации, в которых полный выход может появиться на выходе блока питания.

Мы можем сделать схему защиты от перенапряжения с использованием стабилитрона и биполярного транзистора двумя способами.

Цепь стабилизатора напряжения Зенера :

В этой схеме используется стабилитрон для обеспечения регулируемого выхода на стороне нагрузки, защищая цепь. Но соединения таковы, что поток мощности на сторону нагрузки не прерывается, даже когда напряжение превышает пределы безопасности. На выходе всегда будет напряжение, которое зависит от номинала стабилитрона.

Схема защиты от перенапряжения с использованием стабилитрона:

Этот метод является более простым, в котором схема предназначена для отключения питания на стороне нагрузки, когда напряжение превышает заданные заданные значения.

Необходимые материалы

• 1N4740A Стабилитрон
• FMMT718 Транзистор PNP
• Резисторы – 1 кОм, 2,2 кОм и 6 кОм
• 2N2222 Транзистор NPN

Связанное сообщение: Автоматический дверной звонок с обнаружением объектов от Arduino

Стабилитрон – это тип диода, который позволяет току проходить через него в обоих направлениях, в отличие от обычного диода, который позволяет току течь только в одном направлении, а именно от анода к катоду.Этот поток тока в обратном направлении происходит только тогда, когда напряжение на клеммах превышает пороговое напряжение, называемое напряжением Зенера. Это напряжение стабилитрона является характеристикой устройства, которая управляет эффектом стабилитрона, который, в свою очередь, определяет работу диода.

Принципиальная схема стабилитрона, обычно используемого в схемах, приведена ниже.

Стабилитроны имеют высоколегированный p-n переход, что позволяет устройству нормально функционировать даже при подаче через него обратного напряжения. Однако многие стабилитроны вместо этого полагаются на лавинный пробой. Оба типа пробоя происходят в устройстве, с той лишь разницей, что эффект Зенера преобладает при более низких напряжениях, а лавинный пробой происходит при более высоких напряжениях. Они используются для создания маломощных стабилизированных источников питания. Они также используются для защиты цепей от перенапряжения и электростатического разряда.

2N2222 NPN-транзистор

2N2222 – очень распространенный биполярный NPN-транзистор, который в основном используется для усиления или переключения малой мощности общего назначения.2Н222 предназначен для умеренной работы на высоких оборотах. Это очень распространенный транзистор, который используется как образец транзистора NPN.

Принципиальная схема транзистора приведена ниже.

Распиновка транзистора 2N2222 NPN приведена ниже.

2N2222
1	Излучатель
2	База
3	Коллектор, подключенный к корпусу

Благодаря низкой стоимости и небольшому размеру, это наиболее часто используемый транзистор. Одна из его ключевых особенностей – способность выдерживать большие токи по сравнению с другими аналогичными небольшими транзисторами. Он состоит из кремния или германия и легирован положительно или отрицательно заряженным материалом. При выполнении приложений усиления он получает аналоговый сигнал через коллекторы, а другой сигнал подается на его базу. Аналоговым сигналом может быть голосовой сигнал с аналоговой частотой почти 4 кГц (человеческий голос).

FMMT718 PNP-транзистор

FMMT718 является PNP-транзистором, поэтому коллектор и эмиттер будут закрыты (смещены в прямом направлении), когда базовый вывод удерживается на земле, и будут открыты (с обратным смещением), когда на базовый вывод будет подан сигнал .Этим транзистор PNP отличается от транзистора NPN; логический вентиль используется для переключения между напряжениями сигналов заземления.

Принципиальная схема транзистора PNP приведена ниже.

Распиновка FMMT718 представлена ​​в табличной форме ниже.

FMMT718
1	Коллектор	Протекает ток через коллектор
2	База	Управляет смещением транзистора
3	Эмиттер	Ток стока выход через эмиттер

Цепь стабилитрона

Это одна из двух конфигураций схем защиты от перенапряжения с использованием стабилитрона.Эта схема не только защищает цепь на стороне нагрузки, но также регулирует входное напряжение питания для поддержания постоянного напряжения. Принципиальная схема защиты от перенапряжения с использованием схемы стабилитрона приведена ниже.

Пороговое напряжение, выше которого схема отключает питание со стороны нагрузки, называется предварительно установленным значением напряжения схемы. Конструкция схемы такова, что предварительно установленное значение схемы является номиналом стабилитрона. Таким образом, пороговое значение, выше которого цепь не проводит, составляет примерно 5.1В.

Проводимость транзистора Q1 зависит от напряжения база-эмиттер транзистора. Когда выходное напряжение схемы начинает расти, это увеличивает Vbe транзистора, и он проводит меньше. Это, в свою очередь, снижает выходное напряжение, сохраняя выходное напряжение почти постоянным.

Принципиальная схема защиты от перенапряжения с использованием стабилитрона

Принципиальная схема цепи защиты от перенапряжения приведена ниже.

Сначала рассмотрим работу схемы при исправной работе блока питания.В правильном рабочем состоянии на клемме базы транзистора Q2 находится высокий уровень, что приводит к выключению этого транзистора. Когда Q2 выключен, на клемме базы транзистора Q1 низкий уровень, и он начинает проводить. Таким образом, нагрузка подключается к источнику питания, когда напряжение питания ниже установленного порогового напряжения.

Теперь, когда напряжение питания выше порогового значения, происходит пробой стабилитрона и стабилитрон D2 начинает проводить.