Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!
Привіт, дорогі читачі сайту! Сьогодні хотілося б приділити трохи Вашої уваги розробці одного з відвідувачів нашого порталу. Нижче Ви можете ознайомитися з його винаходом і, якщо Вас зацікавила інформація, написати самому автору (електронна пошта вказана під статтею). Просимо Вас також взяти активну участь в обговоренні модифікованого пристрою захисту від підвищеної напруги в коментарях.Більшість сучасних захисних апаратів, що мають найбільш повний функціонал, розраховані на установку в щиток електроживлення всіх споживачів, в квартирі або офісі. Такий варіант зручний в плані монтажних робіт, особливо в новобудовах, однак має істотні недоліки:
- Неможливий у багатьох старих квартирах, де щит електроживлення винесено назовні і закривається на замок, а якщо встановлений всередині, то просто не має місця для установки пристрою захисту.
- У разі забезпечення установки (додатковим щитком або іншими способами) треба передбачити складність ситуації коли раптово знеструмлюється вся квартира, гасне світло (нижче, з тексту буде зрозуміло, що це може відбуватися досить часто, особливо в сільській місцевості). Добре якщо в пристрої захисту встановлена мала затримка на включення. А якщо 5-10 хв і вона невідома домочадцям? А якщо напруга стійко підвищився трохи вище уставки, що характерно для садівничих і сільських мереж?
- У момент включення після знеструмлення при великому числі включених споживачів, - холодильник, пральна машина, інші кухонні прилади, телевізор (часто - 2, 3), комп'ютер тощо. Виникає сильний кидок струму, який може привести до спрацьовування автомата. Заміна ж його на автомат з більшою уставкой по току небезпечна, особливо в будинках з алюмінієвої проводкою і розгалуженнями шляхом скручування проводів, оскільки струм можливих замикань може не привести до спрацьовування автомата й проведення можуть оплавитися, - для прихованої проводки це катастрофа.
Таким чином, даний варіант більш придатний для стабільних електромереж з дуже рідкісними спадами і перевищенням напруги і для невеликих (по енергоспоживанню) офісних і виробничих приміщень.
Для квартир ж більш кращою можна вважати установку стабілізатора. Але знову ж таки, не на всю квартиру, а для окремих споживачів, які потрібно захистити як від перенапруги, так і від його зниження, - як правило для холодильників. Що стосується сучасної електронної апаратури. розміщується в кімнатах, то багатьом вже відомо, що вона має внутрішні стабілізатори, які допускають широкий діапазон напруги живлення, приблизно від 130 до 250 В. Тому немає сенсу захищати її будь-якими зовнішніми стабілізаторами. Тут потрібний особливий захист від перенапруги, починаючи вже від 253 В (верхня межа по ГОСТу на якість електропостачання), з хорошою фільтрацією від мікросекундних імпульсів. Для вирішення цього завдання вже багато років розробляються і випускаються як найпростіші (наприклад, «перехідники»), так і найбільш якісні фільтри-розгалужувачі, що мають постійну (заводську) або змінну (Споживачем) уставку на спрацьовування від підвищення напруги. Огляд такого роду пристроїв можна легко зробити в інтернеті, тому тут немає сенсу перераховувати їх з будь-якими коментарями. Перейдемо краще до основного питання, якому присвячена дана стаття, до розгляду підходів щодо вирішення задачі захисту від підвищеної напруги.
Сучасне покоління найбільш функціональних захисних апаратів визначилося завданням електрозахисту холодильників, - потрібно дві уставки, на підвищення і пониження напруги, і автоматичне включення з певною затримкою. Тому стали використовуватися контролери та відповідні елементи індикації і програмування. З'явилися і пристрої, що включаються в розетку, наприклад реле Uniel UBR-16VR-1G35 / MDA.
Що стосується основної функції, - захисту від перенапруги, то хоча вони і стали більш зручними і якісними по фільтрації і варисторних захисту від імпульсів, але зберегли головний недолік - автоматичне відключення споживачів при підвищенні напруги понад деякої фіксованої уставки. Як я зазначав вище, за чинним ГОСТу відхилення напруги в мережі не повинно перевищувати 253 вольта. Однак, багато мереж, особливо сільські та садівничі, мають часті і тривалі перевищення цієї величини. Тому Виробники захисних пристроїв передбачають коригування уставки аж до 270 в і навіть вище. У той же час Виготовлювачам електронної апаратури невигідно забезпечувати високу надійність аж до такого рівня напруги живлення. Таким чином, зона 253 - 260 вольт найбільш ймовірного тривалого перевищення напруги є, можна сказати, зоною негласного і для багатьох споживачів невідомого, але технічно реального конфлікту інтересів Споживачів та Виробників. Будучи представником першої сторони і маючи досить тривалий досвід розробки так званих вольт-автоматів, я дозволив цей конфлікт наступним чином.
З огляду на все більш низький рівень потужності, споживаної побутової електронної апаратурою і зазначену вище нераціональність захисту всієї квартири одним апаратом, або безліччю стабілізаторів, я взяв за основу такий алгоритм: починаючи з граничного по ГОСТу напруги пристрій має гасити його надлишок за допомогою активного баласту і лише при вхідному значенні порядку 265 - 270 В, коли велика тривалість його вже малоймовірна, а тепловиділення на баласті вже занадто велике, пристрій повинен миттєво відключати навантаження. Відключення повинно відбуватися і при перегріванні радіатора баласту.
Для граничного зменшення тепловиділень гасіння повинно бути динамічним (амплітудним), тобто тільки по «верхівках» синусоїди. Даний алгоритм вдалося реалізувати досить простою схемою, з використанням аналогових і ключових елементів широкого застосування, тобто без істотних витрат. Конструктивно пристрій зручно монтувати в типовій сполучної коробці розміром близько 100х100 мм, повсюдно використовується для електропроводок. Нижче наведені фото двох основних варіантів на потужність навантаження порядку 500 - 1000 пн.
У моїй творчій майстерні розроблений також дуже зручний для розглянутих пристроїв «термо-брейкер» - автомат, миттєво (неск. Мс) відключає навантаження (на базі широко використовуваного в фільтрах брейкера з кнопкою).
На жаль, сучасна кризова ситуація не дозволяє Виробникам захисних пристроїв витрачатися на нові розробки. Мої спроби на цей рахунок не увінчалися успіхом саме з цієї причини. Але, якщо подивитися на ринок очима далекозорого Виробника, який знає до того ж відмічені і інші недоліки існуючих моделей, то бачиться швидке стрімке падіння попиту. Необхідно оновлення моделей, що враховують стан існуючих електромереж та інтереси широкого споживача, особливо в сільській і дачній місцевості. Так що автор чекає пропозицій з цього приводу саме від далекоглядних менеджерів компаній.
Контакти для зворотного зв'язку: А. Васильєв, інженер, ел.пошта