Защита электронных устройств от перенапряжения. Барьер защита от перенапряжения схема

Как организовать защиту от перенапряжения сети в частном доме

Наличие в доме дорогостоящей электробытовойи электронной технике, природные катаклизмы и низкое черта электроснабжения в городских сетях вынуждают собственников жилья принимать меры, ради минимизировать мыслительный убыль от вышеуказанных факторов.

В данной статье экспромт пойдёт о практических мерах по защите от перенапряжения , которые разрешается реализовать рядом организации электроснабжения частного дома. Причём этиработы разрешается выполнить словно рядом новом строительстве, столькои при модернизации существующих систем электроснабжения частного дома.

Я выполнял указанные работы рядом переводе электропитания дома с однофазной на трёхфазную схему. Причём работы были не только выполнены, но и приняты представителями горэлектросетей безо замечаний, а правильное функционированиеприборов и эффективность защиты от перенапряжения проверена на практике в процессе эксплуатации. Известно, почему основным условием подключения к городским электросетям является производство технических условий (ТУ), которые выдаются собственнику жилья. Как показал приватный опыт, надеяться на то, почему в данных ТУ будут отражены все мероприятия по безопасной эксплуатации электрооборудования, разрешается с определённым скептицизмом. На фото далее показаны ТУ, выданные мнев горэлектросетях.

Примечание: пункты, помеченные на фото красным цветом, были мною реализованы самопроизвольно ещё до получения тех. условий. Пункт, отмеченный синим цветом, более обусловлен интересами самих горсетей (защитить себяот ответственности за ущерб пред собственником дома по причине возможных проблем в зоне их ответственности).

Поэтому рядом разработке проекта схемы электроснабжения частного дома было заметано использовать дополнительные меры по защите электрооборудования, которые не были отражены в ТУ. Ниже на фото показан кусок проекта электроснабжения мои жилого дома.

Как видноиз фото, в учётно-распределительном шкафу (ЩР1), устанавливаемом среди дома, предусмотрено помещение защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП-II) примирительно требованиям ТУ, выданных городскими электрическими сетями.

Так словно сканирование в дом осуществляется по воздушной линии, то с учётом требований ПУЭ (правил устройства электроустановок), на вводе в дом должны устанавливаться ограничители перенапряжений, почему и было мною учтено в проекте (УЗИП-I на фото), которые установлены в шкафу (ЩВ1) на фасаде здания. Для защиты индивидуальных электроприёмников в доме используются ИБП (источники бесперебойного питания) и стабилизаторы напряжений.

Таким образом, биозащита электрооборудования дома от перенапряжений реализована в трёх зонах (уровнях):

на вводе в дом среди дома, в учётно-распределительном шкафу индивидуальная биозащита электроприборов среди помещений дома

Защита от перенапряжения

Что авантажно учесть рядом выполнении работ

В первую выстрел долженотметить специфические особенности, предъявляемые к выполнению электромонтажных работ со стороны представителей городских электросетей. Для примера с точки зрения учёта потребляемой электроэнергии обильно поверить и опечатать счётчик электроэнергии. Но поскольку в каждом из нас они видят «потенциальных расхитителей электроэнергии», то всё, почему касается монтажа оборудования, присоединений на участке от городской опоры и до счётчика включительно, чаятельно быть «недоступным ради потребителя», закрытым (в боксы, шкафы) и опломбированным. Причём инда в том случае, раз эти«требования» противоречат требованиям технической документации на установленное оборудование, создают опасность возникновения отказов в работе оборудования и т. д. Более пространно об этих «специфических требованиях» довольно сказано ниже.

Теперь о технической стороне вопроса:

Для защиты электрооборудования, установленного в доме, я использовал следующие приборы и аппараты.

1. В качестве УЗИП (устройства защиты от импульсных перенапряжений) — I уровня мною были использованы ограничители перенапряжений нелинейные (ОПН), российского производства (Санкт-Петербург), в количестве трёх стукко (по одному, на каждый фазовый проводник). Заводское артикул данных приборов — ОПНд-0,38. Установлены они в опечатанном пластиковом боксе в стальном шкафу на фасаде дома.

Что авантажно отметить по данному оборудованию:

Данные приборы защищают едва от импульсных (кратковременных) перенапряжений, возникающих рядом грозах, а также от кратковременных коммутационных перенапряжений, причём в обе стороны. При длительных перенапряжениях, вызванных авариями и неполадками в городской электросети, данныеприборы защиту дома не обеспечат. В техническом плане ОПН представляет внешне фотоваристор (нелинейный резистор). Прибор подключается параллельнонагрузке посредь фазным и нулевым проводом. При появлении бросков (импульсов) напряжения, внутреннее воспротивление прибора в мгновение снижается, рядом этом гумно сквозь прибордерзко и многократно возрастает, уходя в землю. Таким образом, происходит затушевка (снижение) амплитуды импульсного напряжения. В связи с вышесказанным, рядом монтаже данных приборов требуется обратить особое бережность на устройство контура заземления и надёжного подключения ОПН к нему. В зависимости от схемы электроснабжения дома, численность используемых ОПН вероятно варьироваться. Например, ради однофазного воздушного ввода обильно установить одиночку подобный прибор, рядом питании от городской сети по двухпроводной линии. Для трёхфазного воздушного ввода в большинстве случаев обильно установить удовлетворительно прибора (по числу фаз). Если сканирование в дом осуществляется по трёхфазной, но пяти проводный схеме, река приборы ставится на участке постфактум разделения общего проводника на нулевой технорабочий (N) провожатый и защитный провожатый (PE), то потребуется электропреципитатор дополнительного прибора посредь нулевым и защитным проводником.

2. В качестве УЗИП — II уровня я использовал аппараты УЗМ-50 М (устройство защитное многофункциональное) российского производства.

Из особенностей данных аппаратов разрешается отметить следующее:

В отличие от ОПН, данныеаппараты обеспечивают защиту не только от импульсных перенапряжений, но и защиту от длительных (аварийных) перенапряжений и просадок (недопустимого падения напряжения). В конструктивном отношении представляют внешне фотореле контроля напряжения, дополненное мощным фотореле и варистором, заключенным в один корпус. Для однофазной сети надобно установить одиночку аппарат, ради трёхфазной сети потребуется удовлетворительно аппарата, не зависимо от числа проводников питающей линии.

3. Третий немаловажныймомент, задевающий правильного монтажа и работы УЗИП рядом их последовательном включении (показаны на фото красными прямоугольниками УЗИП-1 и УЗИП-2) заключается в том, почему размах посредь ними (по длине кабеля) чаятельно быть не менее 10 метров. В моём случае оно в равной степени 20 метрам.

Примечание: приобрести указанное гидропневмооборудование (ОПН и УЗМ) в моём городе оказалось невозможным, ввидуего отсутствия в продаже, заказывал сквозь интернет. Такой соотношение навеял уточнение о том, почему вопросу защиты электрооборудования, по крайней мере, в нашем городе, внимания фактически пигмей не уделяет.

Практическое производство работ

Практическое производство работ не представляет внешне внушительный сложности и показано на фото ниже, с небольшими пояснениями.

Монтаж ОПН-0,38 на вводе в дом

На фото показан фотомонтаж ОПН в пластиковом боксе. Из особенностей требуется учесть, почему специальных боксов ради ОПН не существует, игбо дельно они крепятся на опорной конструкции и по типу своего исполнения могут устанавливаться открыто. Установка ОПН в боксе — меравынужденная. Бокс должениметь запас ради пломбировки. Для установки ОПН в боксе сделана самодельная механизм из оцинкованной стали толщиной 1 мм, которая закреплена заместо штатной динрейки, установленной в боксе на заводе-изготовителе.

При монтаже ОПН и подключении к ним проводов расходование граверных шайб — обязательно. По требованиям ТУ, вводнойторкретаппарат долженустанавливаться в боксе с возможностью пломбировки. Использовался сходственный бокс, словно ради ОПН, почему и показано на фото далее (верхний пластиковый единоборство в металлическом шкафу).

Такое гора конструкций (пластиковых боксов в металлическом шкафу) на фасаде дома, обусловлено, словно я отмечал ранее, именноспецифическими требованиями горэлектросетей и вызывает не только заметное подорожание работ, но и дополнительных затрат сил, времени и нервов. На мой взгляд, правильное в техническом плане производство работ рядом воздушном вводе, выполненное проводом СИП, должно бы быть следующим: от опоры горэлектросетей до фасада дома прокладываем провожание СИП, крепим на фасаде дома и обрезаем с небольшим напуском. Затем на каждый провожание СИП крепим прокалывающий карабин с отводом из медного провода сечением 10 мм2, некоторый заводится в шкаф (или бокс) на клеммы вводного автомата. Срезы проводов СИП закрываем герметичными колпачками. Таким образом, мы правильно «перешли» с алюминия (провод СИП) на медь. При этом у нас не возникло бы проблем с подключением медного провода (сечением 10 мм2) к клеммам модульного вводного автомата. Но такую работу представители горсетей не примут.

Поэтому провожание СИП сечением 16 мм2 надобно завести естественно на клеммы вводного автомата, некоторый долженбыть установлен в пластиковый бокс. Сделать это на практике страх сложно, столькословно требуется сохранить уровень защиты бокса (для наружной установки не ниже IP 54), рядом этом провожание СИП долженбыть зафиксирован по отношению к пластиковому боксу и т. д.

На практике пришлось просто купить ещё одиночку мышиный шкаф, в котором установил сами пластиковые боксы, оттого провожание СИП был заведён в шкаф и закреплён в нём. Ниже на фото показаны завершающие работы по монтажу шкафа и его крепления на фасаде дома. Работы были приняты безо замечаний и претензий.

Ещё одиночку сверхценный момент, на который требуется обратить внимание, связан с тем, почему ОПН рядом работе во время грозы отводит гумно в землю посредствомподключения самого ОПН к контуру заземления. При этом токи могут достигать значительных величин: от 200 — 300 А и до нескольких тысяч ампер. Поэтому авантажно обеспечить кратчайшийрусло от самих ОПН до контура заземления медным проводником сечением не менее 10 мм2. Ниже на фото показано, словно данноевключение выполнил я. Для надёжности работы ОПН я сделал включение приборов к контуру заземления двумя медными проводами сечением 10 мм2 каждый. На фото провожание в желто-зеленой трубке ТУТ (термоусаживающаяся трубка).

Монтаж аппаратов УЗМ-50М в учётно-распределительном шкафу

Выполнение электромонтажных работ проблем не доставляет, посколькуаппараты имеют штатное швицарвень на DIN-рейку. Фрагмент выполнения работ по монтажу УЗМ-50М в шкафу показан на фото ниже. Аппараты опять же должны устанавливаться в пластиковый единоборство с возможностью пломбирования. На фото верхняя колпачок бокса не показана.

С точки зрения электрической схемы подключения (хотя микросхема дано в паспорте на аппарат и на корпусе самого аппарата) у неподготовленного читателя могут возникнуть вопросы. Чтобы пояснить особенности подключения аппарата, далее на рисунке приводится микросхема подключения, приведённая в паспорте на УЗМ-50М, с некоторыми моими пояснениями.

Во-первых, надо быть из схемы, УЗМ-50М является однофазным коммутирующим аппаратом и для своего функционирования требует обязательного подключения проводников L и N к верхним клеммам. Это показано на схеме подключения в обоих случаях (а и б). Далее, посредь схемой а и схемой б появляется различие, о котором создатель не даёт ни какого пояснения и приходится потребителю самопроизвольно додумывать, словно и в каких случаях какую схему использовать.

Различие заключается в том, почему по верхней схеме (а) наполнение подключается к аппарату по двум проводам (L и N). Т. е. в случае аварийного срабатывания аппарата кабаляринг довольно разорвана словно по фазному проводнику (L), столькои по проводнику (N).

В нижней схеме (б) наполнение к аппарату подключается едва по одному фазному проводнику (L), а второй провожание (N) подключается к нагрузке напрямую, помимо аппарат. Т. е. в случае аварийного срабатывания аппарата он разомкнёт едва фазовый проводник, а проводник N остаётся подключенным всегда. Исходя из вышесказанного, а также зная, в каком случае допускается разрывать проводник N, а в каком — не допускается, разрешается сделать очередной вывод:

В случае подключения дома (квартиры) по двухпроводной линии (система TN-C), надобно подключать торкретаппарат УЗМ-50М по нижней схеме (б), столькословно в этом случае провод N выполняет двефункции (нулевого рабочего проводника и нулевого защитного проводника), и его разрывать ни в коем случае нельзя.

В случае раз включение дома (квартиры) готово по трёхпроводной схеме (TN-S), либоторкретаппарат установлен в системе (TN-C-S), на участке постфактум разделения общего (PEN) проводника (на N и PE), то провод N разрешается разрывать. В этом случае торкретаппарат УЗМ-50М требуется подключать по верхней схеме (а). Почему аппарат, примирительно схеме производителя, требуется подключать постфактум счётчика (на рисунке поставил мановение вопроса) — мнемалопонятно. Я, например, свои аппараты в шкафу подключал до счётчика, что бы они защищали всё оборудование, установленное в доме, в том числе и оборудование, установленное в самом шкафу. Кроме того, посколькуразломка общего PEN готово в шкафу (ЩР1) в доме, то подключал аппараты защиты по схеме а, т. е. с отключением словно фазных, столькои нулевого проводников. Что и показано на фото ниже.

Ещё одиночку сверхценный момент: посколькуданныеаппараты не предназначены ради использования в многофазной сети то необходимо свет и учитывать следующее.

В случае трёхфазного подключения дома и использования данных аппаратов, раз в доме имеются едва однофазные электроприёмники, никаких проблем с использованием и работой данных аппаратов быть не должно. Но если в доме имеются трёхфазные потребители, например, трёхфазный электродвигатель, то в случае аварийного срабатывания аппаратов (одного река двух), трёхфазный электроприёмник (например, электродвигатель) вероятно выйти из строя. Таким образом, в данном случае потребуются дополнительные технические мероприятия по отключению трёхфазных потребителей рядом аварийном срабатывании аппаратов УЗМ.

Использование индивидуальных защитных приборов

Применение ИБП стабилизаторов напряжения ради защиты отдельных электроприёмников в доме (телевизор, настольник и т. д.) в такой степени значит привычным и распространённым, почему какого-либо особого пояснения не требует, вследствие того тогда не приводится.

Выводы

1. Опыт эксплуатации показал, почему рядом сильной грозе биозащита вероятно работать неоднократно, на относительно небольшом промежутке времени. С учётом этогоразрешается безбоязненно утверждать, почему рядом сильных грозах и при отсутствии защиты, электрооборудование, установленное в доме, вероятно быть выведено из строя с достаточно высокой степенью вероятности. 2. В случае невозможности выполнения аналогичных работ в своём доме, в качестве защитной меры рядом грозовых разрядах надобно хотя бы отключать электроприборы от сети, что, кстати, делают далече не все.

Данный разновидность защиты электрооборудования является недорогим бюджетным решением, но вполне работоспособным, надёжным и проверенным на практике. В случае применения аналогичного оборудования импортного производства и приглашения ради выполнения работ специалистов банко вопроса вероятно увеличиться в разы, почему инда ради не очень обеспеченной семьи вероятно быть накладно.

биозащита невредность монтаж

abik55.ru

Реле защиты от перенапряжения: выбор устройства защиты

Причины перепадов напряжения в квартире или в частном доме могут быть разные. Поэтому правильный выбор реле защиты от перенапряжения защитит ваши электрические приборы от поломки.

Основные причины отклонение напряжения от рабочегодопустимого диапазона (198 – 242) В, это отгорание нулевого рабочего проводника (ноль), перекос фаз, падение напряжения по причине подключения большой нагрузки, ошибка при подключении кабеля (провода) в распределительном электрощите, грозы.

Основные параметры реле защиты от перенапряжения

Одно или трехфазные устройства защиты
Номинальный ток, А
Номинальная нагрузка, кВт
Диапазон рабочих температур, °C

Сегодня на рынке огромное количество аппаратов защиты от перенапряжения, рассмотрим основные.

РН – 111 М. Наружная панель прибора

Завод ООО «НОВАТЭК – ЭЛЕКТРО» выпускает три типа РН – 111 (М) и РН – 113. Буква «М» обозначает наличие индикации на панели устройства. Данные типы устройства устанавливаются на DIN-рейку. Верхняя граница РН — 111 по напряжению 230 – 280 В, нижняя 160 – 220 В. Реле рассчитано на нагрузку 3.5 кВт или рабочий ток 16 А. Если потребитель желает подключить большую нагрузку, то ему необходимо приобрести соответствующий контактор или магнитный пускатель.

РН – 113 имеет более сильные контакты и по этой причине номинальная нагрузка, которую можно подключить 7 кВт, что соответствует току 32 А. Если напряжение вышло за диапазон номинального, то время отключения составит 0.12 – 0.2 секунды.

Устройство защиты многофункциональное УЗМ 50 (51) М

Реле УЗМ 50, 51 М

Обозначение в маркировке «50» и «51» означает, что в модификации «50» нет возможности установить предел срабатывания в ручную (170 В нижний и 265 В верхний предел), а у марки УЗМ 51 М можно выставить величину отключения по напряжению (100 В по нижнему и 290 В по верхней шкале). Модификация УЗМ 51 М выпускается на номинальный ток 63 А или 15 кВт, что позволяет использовать его для защиты большой нагрузки без дополнительной установки контактора или магнитного пускателя. Так же данный завод выпускает УЗМ – 16, на рабочий ток 16 А. Этот тип предназначен для защиты отдельных электроприемников. При установке данных типов устройств защиты необходимо посмотреть диапазон рабочих температур (есть – 20 и – 40) по Цельсию. Если рабочая температура – 20 по Цельсию, то этот прибор не рекомендуется устанавливать в электрическом щите на улице.

Реле Zubr (Rbuz)

На внешней панели показывается индикация напряжения в реальном времени. Модификация предусматривает несколько типов по номинальному току (25, 32, 40, 50 и 63) А. По верхнему уровню напряжения можно регулировать шагом в 1 В от 220 до 280 В, по нижнему (120 – 210) В.

Вышеперечисленные устройства устанавливаются на дин-рейку, что очень удобно для их монтажа в этажных электрощитах многоквартирного жилого дома и распределительных вводных щитах частных домов. Диапазон рабочих токов позволяет защитить от перепадов, как отдельные электробытовые приборы, так и весь дом или квартиру.

Стабилизатор напряжения для дачи

Кроме данных устройств защиты, на рынке огромное количество стабилизаторов напряжения. Как и реле, основные параметры при их выборе, это номинальный ток (А), подключаемая мощность (кВт) и предел регулирования. Одним из недостатков стоит отнести то, что в основном стабилизаторы предназначены для защиты от перепадов электрических сетей отдельные электробытовые приборы. Они громоздкие и вряд ли их можно установить в вводном электрощите, тем более в этажном.

Потребитель сам должен определиться, что будет защищать от перепадов сети электроснабжения, весь дом, квартиру или отдельные электроприборы и с учетом технической возможности и личных пожеланий, выбрать нужный прибор.

stroymasterok.com

ЗАЩИТА ОТ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ

Для защиты радиоэлектронного оборудования традиционно применяют плавкие предохранители. Обычно в них используют тонкие неизолированные проводники калиброванного сечения, рассчитанные на заданный ток перегорания. Наиболее надежно эти приспособления работают в цепях переменного тока повышенного напряжения. С понижением рабочего напряжения эффективность их применения снижается. Обусловлено это тем, что при перегорании тонкой проволоки в цепи переменного тока возникает дуга, распыляющая проводник. Предельным напряжением, при котором может возникнуть такая дуга, считается напряжение 30...35 B. При низковольтном питании происходит просто плавление проводника. Процесс этот занимает более продолжительное время, что в ряде случаев не спасает современные полупроводниковые приборы от повреждения. Тем не менее, плавкие предохранители и поныне широко используют в низковольтных цепях постоянного тока, там, где от них не требуется повышенное быстродействие. Там, где плавкие предохранители не могут эффективно решить задачу защиты радиоэлектронного оборудования и приборов от токовых перегрузок, их можно с успехом использовать в схемах защиты электронных устройств от перенапряжения. Принцип действия этой защиты прост: при превышении уровня питающего напряжения срабатывает пороговое устройство, устраивающее короткое замыкание в цепи нагрузки, в результате которого проводник предохранителя плавится и разрывает цепь нагрузки. Метод защиты аппаратуры от перенапряжения за счет принудительного пережигания предохранителя, конечно, не является идеальным, но получил достаточно широкое распространение благодаря своей простоте и надежности. При использовании этого метода и выбора оптимального варианта защиты стоит учитывать, насколько быстродействующим должен быть автомат защиты, стоит ли пережигать предохранитель при кратковременных бросках напряжения или ввести элемент задержки срабатывания. Желательно также ввести в схему индикацию факта перегорания предохранителя. Простейшее защитное устройство, позволяющее спасти защищаемую радиоэлектронную схему, показано на рис. 1. При пробое стабилитрона включается тиристор и шунтирует нагрузку, после чего перегорает предохранитель. Тиристор должен быть рассчитан на значительный, хотя и кратковременный ток. В схеме совершенно не допустимо использование суррогатных предохранителей, поскольку в противном случае могут одновременно выйти из строя как защищаемая схема, так и источник питания, и само защитное устройство.

Рис. 1. Простейшая защита от перенапряжения

Рис. 2. Помехозащищенная схема защиты нагрузки от превышения напряжения

Усовершенствованная схема защиты нагрузки от превышения напряжения, дополненная резистором и конденсатором, показана на рис. 2. Резистор ограничивает предельный ток через стабилитрон и управляющий переход тиристора, конденсатор снижает вероятность срабатывания защиты при кратковременных бросках питающего напряжения. Следующее устройство (рис. 3) защитит радиоаппаратуру от выхода из строя при случайной переполюсовке или превышении напряжения питания, что нередко бывает при неисправности генератора в автомобиле. При правильной полярности и номинальном напряжении питания диод VD1 и тиристор VS1 закрыты, и ток через предохранитель FU1 поступает на выход устройства.

Рис. 3. Схема защиты радиоаппаратуры с индикацией аварии

Если полярность обратная, то диод VD1 открывается, и сгорает предохранитель FU1. Лампа EL1 загорается, сигнализируя об аварийном подключении. При правильной полярности, но входном напряжении, превышающем установленный уровень, задаваемый стабилитронами VD2 и VD3 (в данном случае — 16 Б), тиристор VS1 открывается и замыкает цепь накоротко, что вызывает перегорание предохранителя и зажигание аварийной лампы EL1. Предохранитель FU1 должен быть рассчитан на максимальный ток, потребляемый радиоаппаратурой. Элементы ГТЛ-логики обычно работоспособны в узком диапазоне питающих напряжений (4,5...5,5 B). Если аварийное снижение питающего напряжения не столь опасно для «здоровья» микросхем, то повышение этого напряжения совершенно недопустимо, поскольку может привести к повреждению всех микросхем устройства. На рис. 4 приведена простая и довольно эффективная схема защиты 7777-устройств от перенапряжения. Способ защиты предельно прост: как только питающее напряжение превысит рекомендуемый уровень всего на 5% (т.е. достигнет величины 5,25 Б) сработает пороговое устройство и включится тиристор. Через него начинает протекать ток короткого замыкания, который пережигает плавкий предохранитель FU1. Разумеется, в качестве предохранителя нельзя использовать суррогатные предохранители, поскольку в таком случае может выйти из строя блок питания, защищающий схему тиристор, а затем и защищаемые микросхемы. Недостатком устройства является отсутствие индикации перегорания предохранителя.

Рис. 4. Схема защиты микросхем ТТЛ от перенапряжения

Рис. 5. Схема устройства защиты от перенапряжения, работающего на переменном и постоянном токе

Схема устройства, которое в случае аварии в электросети защитит телевизор, видеомагнитофон, холодильник и т.д. от перенапряжения, приведена на рис. 5 Напряжение срабатывания защиты определяется падением напряжения на составном стабилитроне VD5+VD6 и составляет 270 Б. Конденсаторы С1 и С2 образуют совместно с резистором R1 RC-цепочку, которая препятствует срабатыванию устройства при импульсных выбросах в сети. Схема работает следующим образом. При напряжении в сети до 270 В стабилитроны VD3, VD4 закрыты. Также закрыты и тиристоры VS1, VS2. При действующем напряжении более 270 В открываются стабилитроны VD3, VD4, и на управляющие электроды тиристоров VS1, VS2 поступает открывающее напряжение. В зависимости от полярности полупериода сетевого напряжения ток проходит либо через тиристор VS1, либо через VS2. Когда ток превышает 10 А, срабатывают автоматические выключатели (пробки, плавкие предохранители), отключая электроприборы от электросети. Нагрузка (на рисунке не показана) подключается параллельно тиристорам. Проверить работоспособность устройства можно с помощью ЛАТРа. Устройство работоспособно и на постоянном токе.

Рис. 6. Схема релейного устройства защиты от перенапряжения с самоблокировкой

Устройство защиты от перенапряжения (рис. 6) выгодно отличается от предыдущих тем, что в нем не происходит необратимого повреждения элемента защиты. Вместо этого при напряжении свыше 14,1 В пробивается цепочка стабилитронов VD1 — VD3, включается и самоблокируется тиристор VS1, срабатывает реле К1 и своими контактами отключает цепь нагрузки. Восстановить исходное состояние устройства защиты можно только после вмешательства оператора — для этого следует нажать на кнопку SB1. Устройство также переходит в рабочий ждущий режим после кратковременного отключения источника питания. К числу недостатков данного устройства защиты относится его высокая чувствительность к кратковременным перенапряжениям. Устройство (патент DL-WR 82992), принципиальная схема которого приведена на рис. 7, может применяться для защиты нагрузки от недопустимо высокого выходного напряжения. В нормальных условиях транзистор VT1 работает в режиме, когда напряжение между его коллектором и эмиттером небольшое, и на транзисторе рассеивается небольшая мощность (ток базы определяется резистором R1). Сопротивление стабилитрона VD2 в этом случае большое и тиристор VS1 закрыт.

Рис. 7. Схема полупроводникового реле защиты нагрузки от перенапряжения

При возрастании напряжения на выходе устройства выше определенной величины через стабилитрон начинает протекать ток, который приводит к открыванию тиристора. Транзистор VT1 при этом закрывается, и напряжение на выходе устройства становится близко к нулю. Отключить защиту можно только отключением источника питания. Описанное устройство должно включаться в выходную цепь стабилизаторов так, чтобы сигнал обратной связи подавался из цепи, расположенной за системой защиты. При номинальном выходном напряжении 12 В и токе 1 А в устройстве можно применить транзистор КТ802А, тиристор КУ201А — КУ201К, стабилитрон — Д814Б. Сопротивление резистора R1 должно быть 39 Ом (мощность рассеивания при отсутствии системы автоматики, отключающей стабилизатор от сети, составляет 10 Вт), R2 — 200 Ом, R3 — 1 кОм.

studfiles.net

Защита от перенапряжения

Подробности Опубликовано: 07 Ноябрь 2016 Просмотров: 6725

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: 17520

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: 55161

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: 5272

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: 44736

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... |

sam-sebe-electric.ru

Как защита от перенапряжения обеспечивает электрическую безопасность дачи и частного дома

Продолжаем рассматривать с позиции электрика-домашнего мастера случаи возникновения грозовых разрядов, которые могут воздействовать на отдельно стоящее здание, нанося вред жилищу.

Будем считать, что оно оборудовано защитой. Если же ее нет, то ситуация еще больше осложниться.

Принципы работы молниезащиты описаны в предыдущей статье, посвященной электрической безопасности дачи и частного дома, когда создается блокирование проникновения высоковольтных разрядов внутрь здания и отвод их на потенциал земли.

Однако, часть их преобразуется или индуктируется, способна проникать через различные токопроводящие элементы внутрь дома. Вот с воздействием этих импульсов мы и будем разбираться в этой статье.

Что такое УЗИП

Устройства защиты от импульсных перенапряжений кратко называют УЗИП или ОПС (ограничители перенапряжения сети). Причем под термином «перенапряжение» для жилого дома понимают превышение номинальной величины 220 либо 380 вольт более установленного норматива.

Устранять подобные неисправности призваны также реле контроля напряжения, но они созданы для работы в других условиях, когда возникают аварийные ситуации в электрической системе подвода питания с повышением напряжения до 400 вольт. Для ликвидации высоковольтных импульсов они не предназначены.

УЗИП монтируют в вводном электрощите здания и подключают между вводом электроэнергии и главной заземляющей шиной. При возникновении последействий разрядов молнии на входном оборудовании происходит пробой, открытие схемы УЗИП и отвод перенапряжения через ГЗШ на потенциал земли.

Категории УЗИП

По месту установки устройства импульсной защиты от повышенного напряжения делят на 3 класса: I (B), II (C), III (D).

Класс I (B)

Защита предохраняет от проникающих через молниезащиту высоковольтных разрядов при ударах молнии в дом или питающую линию электропередачи. Ее устанавливают на вводном электрическом щите здания.

Работа УЗИП при разряде молнии в молниеприемник

При ударе высоковольтного импульса в молниеприемник он проходит по молниеотводу к контуру заземления, разветвляясь на два потока в месте подключения РЕ шины:

примерно 50% тока уходит на потенциал земли;
столько же идет на питающую линию, разделяясь на два дополнительных маршрута (при пробое УЗИП) через PEN проводник и фазный провод — 25/25%.

Сила молнии редко превышает 100 кА, поэтому рабочий ток УЗИП на 25 кА считается достаточным.

Работа УЗИП при разряде молнии в ВЛ

На питающей ВЛ и трансформаторной подстанции уже стоят собственные разрядники. Они срабатывают при высоковольтном ударе и срезают часть импульса перенапряжения. На УЗИП вводного щита дома поступит уже пониженная мощность молнии и через него тоже пойдет ток импульса, но только срезанный.

Как и в предыдущем случае, уменьшенный импульс молнии разойдется на контур земли и PEN проводник.

Если ВЛ находится в плохом техническом состоянии, то ее разрядники не сработают, а весь ток молнии поступит на ввод дома и пройдет через УЗИП. В этой ситуации защита здания, рассчитанная напряжение на 6 кВ, не выдержит повышенный потенциал разряда и сгорит.

Чтобы исключить подобную ситуацию необходимо:

иметь четкое представление о техническом состоянии питающей ВЛ и ее защите;
при плохом качестве линии добиться от электроснабжающей организации установки надежных разрядников на ближайшей к дому опоре, которые будут выполнять защитную функцию.

Класс II (C)

Осуществляется защита схемы токораспределения системы электропроводки здания при возникновении коммутационных помех. Дополнительное назначение — вторая ступень защиты от ударов молнии.

Монтируется в распределительном щите дома.

Класс III (D)

Выполняется дополнительная защита подключенных потребителей от оставшихся импульсов напряжения с фильтрацией помех высокой частоты.

Устанавливают около потребителей электроэнергии.

Классификация электрооборудования по рабочему напряжению

Практическими экспериментами выявлено, что через установленную молниезащиту при ее пробое в электрическую схему здания вероятность проникновения импульсов разрядов более 6 киловольт составляет около 10%. Этот показатель взят за основу расчета и проектирования электроприборов, создания защит от высоковольтного перенапряжения, как наиболее вероятного.

Устройства защиты от импульсного перенапряжения бытовой электрической сети создаются для работы с этими группами напряжений.

Категория электроприборов №1

Изготавливаются с изоляцией, обеспечивающей защиту от импульсов напряжения, не превышающих 1,5 кВ. Устанавливаются внутри электрических приборов, работающих со сложной электронной схемой или полупроводниковыми элементами.

Категория электроприборов №2

Изоляция защищает от импульсов до 2,5 кВ. Применяется для бытовых электрических приборов, электрифицированного инструмента домашнего мастера: дрелей, перфораторов и подобных устройствах.

Категория электроприборов №3

Создаются с защитой изоляции от импульсов до 4 кВ. Она устанавливается на розетках и выключателях, электродвигателях, электрических плитах, электропроводке, внутри распределительных щитов.

Категория электроприборов №4

Изоляция выдерживает проникновение импульсов до 6 кВ. Ею снабжаются автоматические выключатели, разрядники, счетчики электроэнергии.

Поскольку электрические приборы ГРЩ своей изоляцией способны сами выдерживать импульсы напряжения до 6 кВ, то их защиту с помощью УЗИП не выполняют. А вот все остальные бытовые потребители нуждаются в защите — снижении возникающих перенапряжений до 1,5 кВ, как минимум. Эту задачу УЗИП и обеспечивает.

Алгоритмы работы УЗИП разных стандартов

Первоначальные конструкции устройств защит от импульсного перенапряжения создавались для поэтапного снижения уровня высоковольтных разрядов с 6 до 4, 2,5 и 1,5 кВ. Они делились на 3 ступени, когда первая уменьшала уровень с 6 до 4, а третья — с 2,5 до 1,5.

Техническое развитие не стоит на месте. Сейчас производители освоили выпуск универсальных конструкций, которые способны совмещать в едином корпусе различные возможности УЗИП разных классов:

I, II и III;
I и II;
II и III.

Если для эффективной работы защиты раньше требовалось между разными классами соблюдать дистанцию по монтажу УЗИП отличных моделей или размещать между ними дроссельные индуктивные сопротивления, то при использовании новых приборов эта необходимость отпадает.

При установке УЗИП в домашней сети необходимо:

Как выбрать УЗИП для частного дома

Последовательность действий домашнего мастера-электрика для правильного подбора устройств защиты от импульсного перенапряжения представлена картинкой.

Заостряем внимание на том, что установка УЗИП в доме бессмысленна и запрещена правилами при отсутствии:

надежного заземляющего устройства дома:
разрядников на питающей ВЛ и ТП.

Ко второму случаю следует отнести и плохое техническое состояние воздушной ЛЭП. Следует знать, что сейчас идет интенсивная замена открытых проводов ВЛ изолированными СИП (самонесущие изолированные провода). Такие линии называют ВЛИ.

Когда реконструкция ВЛИ выполнена на всем ее протяжении, а не на отдельных участках, прямой удар молнии в фазный провод практически нереален. Работает слой изоляции. Энергетики на подобных линиях усиленно следят за качеством разрядников, поддерживают их в рабочем состоянии.

Выбор схемы включения УЗИП для дома зависит от:

системы заземления здания TN-C-S либо TT;
местных условий жилища;
способов подключения к ВЛ;
наличия внешней молниезащиты.

Но, это материал очередной статьи, которая готовится к публикации. Подписывайтесь на рассылку, чтобы своевременно получить уведомление о ее выходе.

Для закрепления материала рекомендуем к просмотру видеоролик владельца Staaaarsky «Демонстрация работы УЗИП».

Более полную информацию предоставляет вебинар компании ABB «Устройства защиты от импульсных перенапряжений».

Возможно, у вас появились вопросы или желание прокомментировать статью. Воспользуйтесь подготовленной формой.

Сейчас самое благоприятное время поделиться прочитанным материалом с друзьями в соц сетях с помощью специальных кнопок.

Полезные товары

housediz.ru

Защита электронных устройств от перенапряжения

Тем не менее, плавкие предохранители и поныне широко используют в низковольтных цепях постоянного тока, там, где от них не требуется повышенное быстродействие.Там, где плавкие предохранители не могут эффективно решить задачу защиты радиоэлектронного оборудования и приборов от токовых перегрузок, их можно с успехом использовать в схемах защиты электронных устройств от перенапряжения.Принцип действия этой защиты прост: при превышении уровня питающего напряжения срабатывает пороговое устройство, устраивающее короткое замыкание в цепи нагрузки, в результате которого проводник предохранителя плавится и разрывает цепь нагрузки.Метод защиты аппаратуры от перенапряжения за счет принудительного пережигания предохранителя, конечно, не является идеальным, но получил достаточно широкое распространение благодаря своей простоте и надежности. При использовании этого метода и выбора оптимального варианта защиты стоит учитывать, насколько быстродействующим должен быть автомат защиты, стоит ли пережигать предохранитель при кратковременных бросках напряжения или ввести элемент задержки срабатывания. Желательно также ввести в схему индикацию факта перегорания предохранителя.Простейшее защитное устройство, позволяющее спасти защищаемую радиоэлектронную схему, показано на рис. 1. При пробое стабилитрона включается тиристор и шунтирует нагрузку, после чего перегорает предохранитель. Тиристор должен быть рассчитан на значительный, хотя и кратковременный ток. В схеме совершенно не допустимо использование суррогатных предохранителей, поскольку в противном случае могут одновременно выйти из строя как защищаемая схема, так и источник питания, и само защитное устройство.

Рис. 1. Простейшая защита от перенапряжения

Рис. 2. Помехозащищенная схема защиты нагрузки от превышения напряжения

Усовершенствованная схема защиты нагрузки от превышения напряжения, дополненная резистором и конденсатором, показана на рис. 2. Резистор ограничивает предельный ток через стабилитрон и управляющий переход тиристора, конденсатор снижает вероятность срабатывания защиты при кратковременных бросках питающего напряжения.Следующее устройство (рис. 3) защитит радиоаппаратуру от выхода из строя при случайной переполюсовке или превышениинапряжения питания, что нередко бывает при неисправности генератора в автомобиле.При правильной полярности и номинальном напряжении питания диод VD1 и тиристор VS1 закрыты, и ток через предохранитель FU1 поступает на выход устройства.

Рис. 3. Схема защиты радиоаппаратуры с индикацией аварии

Если полярность обратная, то диод VD1 открывается, и сгорает предохранитель FU1. Лампа EL1 загорается, сигнализируя об аварийном подключении.При правильной полярности, но входном напряжении, превышающем установленный уровень, задаваемый стабилитронами VD2 и VD3 (в данном случае — 16 Б), тиристор VS1 открывается и замыкает цепь накоротко, что вызывает перегорание предохранителя и зажигание аварийной лампы EL1.Предохранитель FU1 должен быть рассчитан на максимальный ток, потребляемый радиоаппаратурой.Элементы ГТЛ-логики обычно работоспособны в узком диапазоне питающих напряжений (4,5...5,5 B). Если аварийное снижение питающего напряжения не столь опасно для «здоровья» микросхем, то повышение этого напряжения совершенно недопустимо, поскольку может привести к повреждению всех микросхем устройства.На рис. 4 приведена простая и довольно эффективная схема защиты 7777-устройств от перенапряжения. Способ защиты предельно прост: как только питающее напряжение превысит рекомендуемый уровень всего на 5% (т.е. достигнет величины 5,25 Б) сработает пороговое устройство и включится тиристор. Через него начинает протекать ток короткого замыкания, который пережигает плавкий предохранитель FU1. Разумеется, в качестве предохранителя нельзя использовать суррогатные предохранители, поскольку в таком случае может выйти из строя блок питания, защищающий схему тиристор, а затем и защищаемые микросхемы.Недостатком устройства является отсутствие индикации перегорания предохранителя.

Рис. 4. Схема защиты микросхем ТТЛ от перенапряжения

Рис. 5. Схема устройства защиты от перенапряжения, работающего на переменном и постоянном токе

Схема устройства, которое в случае аварии в электросети защитит телевизор, видеомагнитофон, холодильник и т.д. от перенапряжения, приведена на рис. 5Напряжение срабатывания защиты определяется падением напряжения на составном стабилитроне VD5+VD6 и составляет 270 Б.Конденсаторы С1 и С2 образуют совместно с резистором R1 RC-цепочку, которая препятствует срабатыванию устройства при импульсных выбросах в сети.Схема работает следующим образом. При напряжении в сети до 270 В стабилитроны VD3, VD4 закрыты. Также закрыты и тиристоры VS1, VS2. При действующем напряжении более 270 В открываются стабилитроны VD3, VD4, и на управляющие электроды тиристоров VS1, VS2 поступает открывающее напряжение. В зависимости от полярности полупериода сетевого напряжения ток проходит либо через тиристор VS1, либо через VS2. Когда ток превышает 10 А, срабатывают автоматические выключатели (пробки, плавкие предохранители), отключая электроприборы от электросети. Нагрузка (на рисунке не показана) подключается параллельно тиристорам. Проверить работоспособность устройства можно с помощью ЛАТРа.Устройство работоспособно и на постоянном токе.

Рис. 6. Схема релейного устройства защиты от перенапряжения с самоблокировкой

Устройство (патент DL-WR 82992), принципиальная схема которого приведена на рис. 7, может применяться для защиты нагрузки от недопустимо высокого выходного напряжения. В нормальных условиях транзистор VT1 работает в режиме, когда напряжение между его коллектором и эмиттером небольшое, и на транзисторе рассеивается небольшая мощность (ток базы определяется резистором R1). Сопротивление стабилитрона VD2 в этом случае большое и тиристор VS1 закрыт.

Рис. 7. Схема полупроводникового реле защиты нагрузки от перенапряжения

При возрастании напряжения на выходе устройства выше определенной величины через стабилитрон начинает протекать ток, который приводит к открыванию тиристора. Транзистор VT1 при этом закрывается, и напряжение на выходе устройства становится близко к нулю. Отключить защиту можно только отключением источника питания.Описанное устройство должно включаться в выходную цепь стабилизаторов так, чтобы сигнал обратной связи подавался из цепи, расположенной за системой защиты. При номинальном выходном напряжении 12 В и токе 1 А в устройстве можно применить транзистор КТ802А, тиристор КУ201А — КУ201К, стабилитрон — Д814Б. Сопротивление резистора R1 должно быть 39 Ом (мощность рассеивания при отсутствии системы автоматики, отключающей стабилизатор от сети, составляет 10 Вт), R2 — 200 Ом, R3 — 1 кОм.