Простое устройство для защиты от перепадов в сети 220В

Здравствуйте друзья!

Для сохранения современной электроники в рабочем состоянии я рекомендую использовать средства защиты от перепадов напряжения в сети 220 В. Это особенно актуально в частном секторе, особенно зимой, когда многие люди используют электро обогреватели .  Импульсные блоки питания могут выйти из строя как от высокого напряжения, так и от низкого. Предлагаемый мной способ достаточно дешевый, прост в изготовлении,  надежен и сам восстанавливает питание при его нормализации. Пределы срабатывания устройства можно отрегулировать как будет угодно, я рекомендую настраивать минимальное напряжение 180В максимальное 230В. Нагрузка может быть увеличена за счет подбора выходных полевых транзисторов VT2, VT3 на более мощные. Схема устройства показана на Рисунке 1.

Рисунок 1

Принцип работы

Полевые транзисторы VT2, VT3 включены встречно — последовательно, они коммутируют переменный ток. Управляет ими компаратор DA1 который контролирует уровень напряжения в сети. За контроль по увеличению напряжения отвечает часть компаратора DA1.2, за контроль по понижению DA1.1. Диод VD1 работает как выпрямитель. Затем напряжение поступает на делитель собранный на резисторах R1-R3.  Напряжение с резистора R2 подается на первый компаратор, а с резистора R3 на второй. Этими подстроечными резисторами можно регулировать диапазон срабатывания устройства.  Конденсатор C1 играет роль сглаживающего фильтра.  Полевой транзистор VT1 задает эталонное напряжение на входы компараторов DA1.1 и DA1.2. Микросхема DD1 логический элемент, который обрабатывает сигналы с компараторов и формирует напряжение затвор-исток на транзисторах VT2, VT3.  Подбором резистора R9 можно регулировать время отключения нагрузки от сети, также кнопкой SB1 можно сбросить время. Светодиод HL1 показывает, что на устройство подано напряжение. Светодиод HL2 сигнализирует о напряжении в пределах нормы. С транзисторами КП707Б-КП707Г устройство рассчитано на нагрузку 700 Вт и напряжение до 380 В. Если подключаемая нагрузка до 400 Вт то теплоотвод транзисторам не требуется. Подстроечные резисторы, после наладки устройства,  рекомендуется заменить на обычные таким же номиналом. Устройство собирается на печатной плате размерами 55х48мм. из односторонне фольгированного стеклотекстолита.

Печатная плата

Наладка устройства

Если все собрано верно и из рабочих комплектующих то устройство нужно только отрегулировать. Для регулировки понадобится ЛАТР (Лабораторный авто трансформатор) и настольная лампа на 40 Вт. Подключаем лампу в качестве нагрузки и запитываем схему через ЛАТР. Путем увеличения или уменьшения входного напряжения и регулировки резисторов R2, R3 добиваемся нужного нам порог срабатывания.

На этом все. Если у Вас есть замечания или предложения по данной статье, прошу написать администратору сайта.

Успехов!

Список используемой литературы.

1. Нечаев И. Радио, 2001, № 1,с. 33.
2. Шрайбер А.  Радио, 2001, № 2, с. 46, 47.
3. Короткое И. Радио, 2001, № 8, с. 39, 42.
4. Нечаев И. Радио, 2004, № 10, с. 30,31.

Защита от перенапряжения ZUBR D32

Параметр	Значение
Рабочее напряжение прибора, В	~100-400
Максимальный ток активной нагрузки (10 мин.), А	40,0
Номинальный ток активной нагрузки, А	32,0
Номинальная мощность нагрузки, ВА	7000
Нижний предел отключения (устанавливается пользователем) в пределах, В	120-210 (зав. 198В)
Верхний предел отключения (устанавливается пользователем) в пределах, В	220-280 (зав. 242В)
Шаг изменения устанавливаемого значения, В	1,0
Автоматический выход из настройки (после последнего нажатия), сек	3
Срабатывание защиты по верхнему пределу при Uвх от 220 до 280 В, сек	0,05
Время отключения по нижнему пределу (при Uвх менее 120 В), сек	0,05
Время отключения по нижнему пределу (при Uвх от 120 до 210 В), сек	1,2
Время задержки повторного включения (устанавливается пользователем), сек	3-600 (зав. 3 сек)
Шаг изменения устанавливаемого значения задержки, сек	3
Просмотр последнего аварийного срабатывания, сек	есть
Настройка показаний вольтметра (юстировка), сек	есть
Габаритные размеры, мм	70х85х53
Вес, кг	0,220
Степень защиты прибора	IP20
Гарантия	24 мес.

Общее описание

Защита от перенапряжения ZUBR D32 – это качественная и надежная защита от высокого напряжения, производителя ЗУБР, рассчитанная на нагрузку до 7000 VA (ВА) и максимальный ток 32А. Используется для автоматизированной защиты бытовой техники от повреждения или возгорания вследствие попадания высокого напряжения из внешней сети. Имеет удобное крепление на DIN-рейку, цифровой индикатор для контроля напряжения в сети и настройки прибора через электронное меню, энергонезависимую память для хранения параметров работы, надежные обжимные силовые клеммы лифтового типа.

Для чего нужна защита от перенапряжения ZUBR D32

Каждая защита от перенапряжения или по другому называемая – реле напряжения – выполняет функции защиты любого электрооборудования от некачественного или откровенно опасного сетевого питания 220 или 380В. Данные устройства относительно недавно получили распространение (менее 10 лет), вместе с этапом глобального роста потребления электрической энергии, справится с которым устаревшие подстанции и распределительные сети не всегда были в состоянии. Из-за этих проблем, а также из-за проблем которые были и ранее (обрыв воздушных проводов и их короткое замыкание, обрыв нулевого провода) – все чаще стали возникать случаи выхода из строя домашних и промышленных электрических устройств по причине попадания высокого напряжения.

Чем выгодно отличается защита от перенапряжения ZUBR D32

Изначально, когда разработка и производство первых моделей для защиты от высокого напряжения только начинались, их устройство и внешний вид и органы управления были непонятны основной массе обычных людей и могли быть установлены и настроены преимущественно электриком, да и то, который понимал о чем идет речь.

Некоторые из подобных устройств, с подстроечными элементами для настройки в виде “крутилок”, производятся некоторыми фирмами и до сих пор, правда в чуть более цивилизованном виде.

 

Новое поколение – электронная цифровая защита от перенапряжения в том числе и ZUBR D32- уже в базе оснащается цифровым электронным индикатором, отображающим в режиме реального времени уровень напряжения в сети в цифровом виде. При помощи данного индикатора можно не только оперативно получить информацию о состоянии питающей сети, но и проверить, при помощи цифрового вольтметра, насколько правильно наш прибор проводит измерения. Параметры работы защиты напрямую связаны с показаниями его табло. Так, если мы в памяти задали максимально допустимое значение 250 вольт, то как только на индикаторе появится это значение – произойдет мгновенное аварийное отключение нашей сети 220В и наша техника будет спасена. Автоматическое включение произойдет при возвращении параметров в норму (менее 250 В) и отсчета заданного нами времени задержки на включение.

Это очень удобно и при настройке прибора – так как заданные нами значения параметров защитного срабатывания и времени задержки, мы видим в цифровом виде и хранятся в энергонезависимой памяти прибора они тоже в цифровом виде и всегда могут быть оперативно Вами изменены. Т.е. теперь, для установки данного устройства и быстрой корректировки его работы Вам не нужен ни специалист, ни специальные дополнительные приборы измерения.

Краткие технические характеристики ZUBR (ЗУБР) D32

• Номинальная транзитная мощность – 6,5 кВт
• Номинальный транзитный ток – 32 А (макс. 40А)
• Цифровая индикация текущего напряжения – есть
• Настройка верхнего уровня отключения – есть (220 – 280 В)
• Настройка нижнего уровня отключения – есть (120 – 210 В)
• Контроль включения нагрузки (светодиод) – есть
• Настройка задержки на включение – есть
• Таймер обратного отсчета – есть
• Просмотр последнего аварийного срабатывания – есть
• Настройка вольтметра (калибровка) – есть

Подробнее – смотри «характеристики»

Достоинства и недостатки

Достоинства:

• Высокое качество и надежность
• Простая в установке и настройке
• Предустановленные заводские настройки (можно менять)
• Мощные и надежные силовые клеммы для подключения
• Функция контроля включения нагрузки
• Электронный таймер обратного отсчета

Гарантия: 24 мес.

 

Защита от скачков напряжения 220 вольт в доме и квартире

Электроэнергия является неотъемлемой частью жизни современного человека, где бы он ни проживал – в городе или в сельской местности. Трудно представить себе квартиру или дом, где нет ни одного бытового прибора, а для освещения используются свечи или факелы. Однако все бытовые приборы, а также элементы освещения, на которые подается питание через домашнюю линию, подвержены риску нестабильности напряжения. Превышение допустимых пределов по этому показателю влечет за собой серьезные проблемы, вплоть до выхода из строя дорогостоящего оборудования и выхода из строя линии. Защита от скачков напряжения 220В для дома поможет сохранить проводку и приборы. В этом материале мы расскажем, как защитить технику от скачков напряжения в квартире или в частном доме своими руками.

Содержание

• Каковы причины падения напряжения в сети?
• Как защитить свое оборудование от перенапряжения?
  • Реле контроля напряжения
  • Датчик падения напряжения
  • Регулятор напряжения
  • Источники бесперебойного питания
• Вывод

Каковы причины падения напряжения в сети?

Система электроснабжения в нашей стране далека от совершенства. Из-за этого не всегда выдерживается предписанное значение напряжения 220В, с расчетом на которое изготавливаются все бытовые приборы. В зависимости от того, какая нагрузка в конкретный момент приходится на сеть, напряжение в ней может существенно колебаться.

Скачки напряжения в наших сетях не редкость из-за того, что подавляющее большинство всех элементов системы электроснабжения были разработаны несколько десятилетий назад и не рассчитаны на современную нагрузку. Ведь практически в любой современной квартире есть множество домашних потребителей энергии. Конечно, это делает проживание более комфортным, но при этом значительно увеличивает потребление электроэнергии. Линия не всегда справляется с такими нагрузками, что приводит к частым перепадам напряжения.

Один из способов защиты от перенапряжения в сети на видео:

Надеяться, что старую систему вскоре полностью переделают под современные требования, не стоит. Поэтому защита от скачков напряжения ЛЭП и подключенных к ней устройств – задача, в решении которой владельцам приходится думать своей головой и работать своими руками.

Теперь поговорим подробнее о причинах, из-за которых происходят скачки напряжения. Обычно изменения разности потенциалов происходят без резких скачков, и современная техника, рассчитанная на работу в диапазоне от 198 на 242В, способен справиться с ними без ущерба для себя.

Речь пойдет о тех случаях, когда напряжение возрастает в несколько раз в течение долей секунды, а затем так же быстро снижается. Это то, что называется скачком напряжения. Вот причины, по которым это чаще всего происходит:

• Одновременное включение (или, наоборот, выключение) нескольких устройств.
• Обрыв нулевого провода.
• Удар молнии в линию электропередач.
• Разрыв жил внутри провода из-за падения дерева на ЛЭП
• Неправильное подключение кабелей в общем электрощите.

Как видите, скачок напряжения может происходить по разным причинам. Предсказать, когда это произойдет, просто нереально, а значит, следует заранее подумать о защите от скачков напряжения.

Пример монтажа реле напряжения на видео:

Как защитить свое оборудование от перенапряжения?

Безусловно, лучшим вариантом защиты от перенапряжения в домашней сети и входящих в нее устройств является полная реконструкция системы электроснабжения с последующим ее обслуживанием опытными специалистами. Но если все же есть возможность полностью заменить электропроводку в частном доме, то в многоквартирных домах это нереально. Практика показывает, что несколько десятков арендаторов практически никогда не смогут договориться о совместной оплате таких работ.

На это вряд ли пойдут и управляющие компании. И проводку в одиночной квартире менять бесполезно – скачки напряжения от этого никуда не денутся, так как возникают, как правило, из-за общего оборудования.

Что делать, чтобы скачки напряжения не нанесли серьезный ущерб? Не терпится, пока коммунальщики и все домочадцы захотят заменить общую электропроводку в доме? Ответ один – выбрать надежное устройство для защиты домашней сети от скачков напряжения.

На сегодняшний день для повышения безопасности домашней техники и сведения к минимуму вероятности повреждения из-за перенапряжения используются следующие устройства:

• Реле контроля напряжения (РКН).
• Датчик высокого напряжения (ДПН).
• Стабилизатор.

Источники бесперебойного питания следует указать отдельно. Они близки к перечисленным устройствам, но их нельзя назвать полноценными устройствами защиты линии от перепадов потенциалов. Мы обсудим их более подробно ниже.

Реле контроля напряжения

Когда скачки напряжения в квартире случаются нечасто и нет необходимости в постоянной защите от них, достаточно подключить в сеть специальное реле.

Что это за элемент? РКН представляет собой малогабаритное устройство, задачей которого является отключение цепи при возникновении разности потенциалов и возобновление подачи электроэнергии после нормализации параметров сети.

Само реле никак не влияет на величину и стабильность напряжения, а только записывает данные. Эти устройства бывают двух типов:

• Общий блок, который устанавливается в распределительный щит и защищает всю квартиру от перенапряжения.
• Устройство, имеющее вид удлинителя с гнездами для электрических розеток, в которое подключаются отдельные электроприборы.

Наглядно распишите принцип работы реле напряжения на видео:

Приобретая реле, важно не ошибиться в расчете его мощности. Она должна немного превышать суммарную мощность подключенных к устройству устройств. Отдельные РКН, входящие в общую сеть, подобрать несложно – нужно лишь купить элемент с необходимым количеством розеток.

Эти устройства удобны, имеют невысокую стоимость, но пользоваться ими имеет смысл только при стабильной сети. Если в нем постоянно происходят скачки напряжения, этот вариант не подойдет — ведь мало кому из владельцев понравится постоянное включение-выключение всей сети или отдельных устройств.

Датчик падения напряжения

Этот датчик, как и РКН, записывает информацию о значении разности потенциалов, отключая сеть в случае перенапряжения. Однако работает он по другому принципу. Такое устройство должно быть установлено в сети вместе с устройством защитного отключения. Когда автомат обнаружит нарушение параметров сети, он вызовет ток утечки, обнаружив который, устройство автоматической защиты (УЗО) обесточит сеть.

Регулятор напряжения

В тех линиях, которые нуждаются в постоянной защите от скачков напряжения, необходимо установить сетевой стабилизатор. Эти устройства, будучи включенными в линию, независимо от подаваемой на них разности потенциалов, нормализуют параметры на выходе до нужного значения. Поэтому, если скачки напряжения в домашней сети случаются часто, стабилизатор станет для вас оптимальным решением.

Эти устройства классифицируются по принципу действия. Разберемся, какой из них подходит для разных случаев:

• Реле. Такие устройства имеют достаточно низкую цену и малую мощность. Однако они вполне подходят для защиты бытовой техники.
• Сервоприводные (электромеханические). По своим характеристикам такие устройства мало чем отличаются от релейных, но при этом стоят дороже.

• Электронный. Эти стабилизаторы собираются на основе тиристоров или симисторов. Они обладают достаточно высокой мощностью, точны, долговечны, имеют хорошее время отклика и почти всегда гарантируют надежную защиту от перенапряжения. Цена их, конечно, достаточно высока.
• Электронное двойное преобразование. Эти устройства являются самыми дорогими из всех вышеперечисленных, но при этом обладают лучшими техническими параметрами и позволяют обеспечить максимальную защиту линии и устройств.

Стабилизаторы однофазные, предназначенные для подключения к домашней линии, и трехфазные, которые устанавливаются в сети крупных объектов. Также они могут быть переносными или стационарными.

Наглядно о стабилизаторах в видео:

Выбирая для себя такое устройство, следует предварительно рассчитать суммарную мощность потребителей энергии, которые будут к нему подключены, и предельные значения сетевого напряжения. Рекомендуем вам прибегнуть к помощи специалистов в этом вопросе – они помогут вам не запутаться в технических тонкостях и подобрать оптимальный вариант для той или иной линейки по характеристикам и стоимости.

Источники бесперебойного питания

Теперь поговорим об этих ранее упомянутых устройствах. Иногда неопытные пользователи путают их со стабилизаторами напряжения, но это совсем не так. Основной задачей ИБП является обеспечение подключенных устройств питанием на определенный период времени в случае внезапного отключения электроэнергии, что позволит плавно отключить их, сохранив имеющуюся информацию. Запас хода обеспечивают встроенные в устройство аккумуляторы. Как правило, источники бесперебойного питания используются вместе с компьютерами.

В некоторых ИБП, например, с интерактивной схемой или режимом двойного преобразования, есть встроенные стабилизаторы, способные нейтрализовать небольшие перепады разности потенциалов, но при этом их цена очень высока, и они плохо подходят для общей защиты сети. Поэтому их нельзя считать полноценной заменой стабилизатору. А вот для защиты ПК на случай внезапных отключений электроэнергии такие устройства поистине незаменимы.

Вывод

В этой статье мы разобрались, для чего нужна защита от скачков напряжения 220В для дома и какими устройствами ее можно обеспечить. Как могли убедиться читатели, мощный и дорогой стабилизатор наиболее надежно защитит бытовую технику от перенапряжения.

Однако это не означает, что ничто другое не может решить проблему разности потенциалов. Во многих случаях подойдут и другие перечисленные устройства. Все зависит от параметров сети и ее стабильности.

Безопасность

— Преобразователь напряжения (220 В в 110 В) с удлинителем для защиты от перенапряжения — какая мощность мне нужна и безопасно ли это?

спросил 5 лет, 10 месяцев назад

Изменено 5 лет, 10 месяцев назад

Просмотрено 1к раз

\$\начало группы\$

Следующие 6 месяцев я буду жить в стране, где напряжение 220В. Риск спалить электронику там тоже гораздо выше, поэтому хочу приобрести сетевой фильтр. Я исследовал это в течение последних 5 часов, однако по какой-то причине найти хороший удлинитель, который принимает как 110 В, так и 220 В, а также имеет хорошую защиту от перенапряжения, не так просто.

Поэтому вместо этого я думаю сделать следующее (*похоже, USB-разъемы не защищены от перенапряжения на разветвителях — производители не указывают эту информацию заранее):

Преобразователь напряжения (220 В в 110 В) -> удлинитель на 110 В с перенапряжением 900 Дж+ защита -> USB-концентратор для зарядки*

Ноутбук, подключенный к розетке, и USB-устройства (iPhone, iPad, электронная книга, портативное зарядное устройство), заряжаемые от USB-концентратора для зарядки

1. Какой мощности мне потребуется преобразователь напряжения?
2. Будет ли эта установка безопасной? Не будет ли перегрева?
3. Не все разветвители/концентраторы/и т. д. сертифицированы UL. Насколько это важно?

• Безопасность
• Вт

\$\конечная группа\$

\$\начало группы\$

1. Вы не говорите, какая мощность всех ваших приборов в сумме. Я подозреваю, что трансформатора мощностью 1 кВА будет достаточно, особенно если он предназначен для кратковременных более высоких нагрузок. Те, которые предназначены для электроинструмента, часто имеют два номинала — для постоянной и прерывистой нагрузки.
2. Если вы используете правильный трансформатор, все должно быть в порядке.
3. Не каждая страна заботится о сертификации UL. Вместо этого проверьте наличие других национальных сертификатов или сертификатов, но имейте в виду, что некоторые из них в значительной степени бессмысленны.

\$\конечная группа\$

\$\начало группы\$

Что ты питаешь? Блок питания ноутбука, например, обычно рассчитан на 100–240 В переменного тока и 50/60 Гц…

Приличный трансформатор 230–110 В переменного тока (у меня есть такой для некоторых электроинструментов) стоит около 50 фунтов стерлингов, поэтому, если вы ищете только несколько USB-устройств было бы дешевле купить зарядные устройства USB в стране, в которую вы собираетесь.