Защита стабилизатор напряжения – схема подключения, принцип работы, рекомендации по выбору, видео-инструкция по подключению в сеть своими руками

Содержание

Реле напряжения или стабилизатор что лучше

Каждый кто задавался вопросом, как же защитить свое оборудование от перепадов напряжения и некачественной эл.энергии в сети, перед походом в магазин сталкивался с проблемой — а что лучше всего выбрать, реле напряжения или стабилизатор?

Прежде чем делать такой выбор в первую очередь вам нужно определиться, что вы хотите стабилизировать — напряжение во всем доме, или защитить какие-то отдельные дорогостоящие приборы (компьютер, led телевизор, холодильник). То есть фактически решить, покупать вам оборудование для подключения к электрощитку или просто в розетку.

Если вариант защиты всего оборудования в доме преобладает, то остановиться можно на таких вот реле: 

или стабилизаторах с клеммным подключением:

Чтобы установить и подключить подобные реле и стабилизаторы напряжения понадобятся определенные знания или помощь профессиональных электриков.

Когда речь идет о том, чтобы защитить от перенапряжения только холодильник или телевизор, то выбирайте простой розеточный вариант реле и стабилизатора. Подробно о их настройке и работе можно прочесть в статьях Реле напряжения в розетку и Виды стабилизаторов напряжения.Никаких проводов у них нет, а все подключение происходит через привычную нам розетку и вилку.

Отличия реле напряжения от стабилизатора

В чем же заключается принципиальная разница между реле и стабилизатором? Стабилизатор напряжения — это аппарат предназначенный для выравнивания входного напряжения до стандартной величины в 220 вольт. Он также как и реле имеет предельные максимальный и минимальные пороги. То есть при определенном повышенном напряжении, когда его уже невозможно выровнять, он отключается и перестает выдавать на выходе напряжение вообще.

Но все же главное его отличие от реле именно и заключается в том, что он стабилизирует напряжение до нужных параметров, поднимая или опуская его в зависимости от ситуации. А реле напряжения никоим образом его не изменяет и не корректирует.

Оно лишь контролирует напряжение в заданных вами или заводскими установками параметрах.

Пределы срабатывания

Обычно выставляются пределы от 195 до 245 Вольт. И пока напряжение не выйдет за эти границы, реле будет исправно работать.

Например, если на входе в дом у вас будет 196 Вольт, то и в розетках после реле также будет 196 Вольт. А используя стабилизатор вы будете всегда иметь полноценные 220В.

И только после превышения напряжения этих величин (меньше 195В), реле отключится и обесточит аппаратуру, тем самым защитив ее от выхода из строя. Как только напряжение станет 195В, после определенной задержки времени, которую вы сами выбираете в настройках, реле включится и вновь подаст эти самые 195В в розетку.

Стоит напряжению буквально через 1 секунду опять упасть до нижнего предела, все повторится заново. То же самое происходит при изменении по верхнему пределу. Выставляете 245В, напряжение подскакивает до 250В — реле отключается и включается только после его нормализации.

Еще раз повторяю — пределы в большинстве марок реле вы выставляете самостоятельно. У каждого производителя они разные. Более подробно с ними можно ознакомиться в статье — Реле напряжения 220в для дома

 

Как вы понимаете, если у вас такие скачки напряжения происходят очень часто, и вы решили защититься от них с помощью реле — все это время вы попросту будете сидеть без света. Такова цена вашей защиты.

Поэтому в таких случаях лучше всего вместо реле контроля напряжения ставить стабилизатор.

Если же вы хотите просто перестраховаться и у вас проблем со светом практически нет, или они бывают не часто — тогда выбирайте установку реле напряжения. Это будет гораздо экономичный и более выгодный вариант. Разница в ценах реле и стабилизаторов очень существенна. 

Замер напряжения перед выбором

В целом реле напряжения — это бюджетный вариант, и они на сегодняшний день, по-хорошему должны стоять в каждой квартире. Просто верхние и нижние пороги для нечастых срабатываний нужно задавать грамотно. А для этого необходимо по крайней мере иметь мультиметр и опытным путем замерить входное напряжение в пиковые часы нагрузки.

Желательно сделать три замера — утром, вечером и ночью. И уже после этого исходя из результатов, устанавливать пороги срабатывания реле.

Если же замеры показывают, что напряжение у вас не скачет, но зато стабильно низкое 190В или наоборот высокое 260В и более, то вас спасет только стабилизатор напряжения.

Любой нормальный человек побоится выставлять такие пороги срабатывания на реле без наличия какой-либо другой защиты, и продолжать пользоваться электроэнергией при таких неудовлетворительных показателях.

Сравнение преимуществ и недостатков реле и стабилизатора

Все преимущества и недостатки выбора реле напряжения или стабилизатора можно свести в одну таблицу. Воспользовавшись ей и взвесив все за и против, можно легко определиться с правильным выбором того, что подойдет в вашем конкретном случае:

Параметры сравненияСтабилизатор напряженияРеле контроля напряжения
Потребление эл.энергии на холостом ходуДаНет
Выравнивание напряжения до 220ВДаНет
Работоспособность приборов, если на входе от 160В до 260ВДаНет
ГабаритыБольшиеМалые
ЦенаОт 5000р и вышеДо 3000р
Зависимость работоспособности от внешних условийДаНет
Чувствительность к помехамДаНет
Быстродействие при скачкахНизкаяВысокая
Шум при работеЕстьНет

Ну а вообще грубо говоря, нет какого-то универсального способа применения того или иного устройства, который дал бы 100% результат и удовлетворил все ваши потребности в защите от перекосов напряжений. Поэтому максимальную защиту может обеспечить только совместное применение реле напряжения и стабилизаторов.


Ознакомиться с текущими цена на стабилизаторы и подобрать себе необходимый вариант можно здесь.

Статьи по теме

domikelectrica.ru

Защита стабилизатора тока от перегрузки

Стабилизаторы тока широко используются в различных устройствах. Их схемы бывают простыми и не очень. Но в любом случае будет лучше, если он будет иметь защиту от перегрузки. Проблема, которую мы рассмотрим, заключается в следующем, есть у нас стабилизатор напряжения с ограничение тока нагрузки. То есть такому стабилизатору не страшны короткие замыкания на его выходе.

Но в режиме КЗ на регулирующем транзисторе такого стабилизатора будет выделяться большая мощность, это потребует применение соответствующего теплоотвода, что повлечет за собой увеличения размеров устройства, ну и его цены. А иначе – тепловой пробой структуры мощного транзистора.

Для примера возьмем простую схему стабилизатора тока на микросхеме, показанную на рисунке 1.

Все в общих чертах. Ток стабилизации, в соответствии с формулой 1, равен 1А. Допустим, нормальное сопротивление нагрузки 6 Ом. Тогда при токе в 1А на микросхеме упадет напряжение, равное: U = IxR — IxRн = 12-1,25-6 = 4,75В. Соответственно на микросхеме выделится мощность P = UxI = 4,75Вт. Если замкнуть выход стабилизатора тока, то на микросхеме уже будет падать напряжение 10,75В и соответственно мощность, выделяющаяся на микросхеме будет равна 10,75Вт. Вот на эту мощность и надо рассчитывать радиатор, тогда надежность вашего устройства будет на высоте. Но, что делать, если нет возможности установить радиатор бо’льших размеров? Правильно! Надо еще ограничить и мощность, выделяемую на микросхеме. Можно перед данной схемой поставить следящий стабилизатор, который бы в случае КЗ брал на себя часть выделяющейся тепловой мощности, но это сложновато. Лучше мы сделаем полное отключение стабилизатора при КЗ на его входе. Зная, что мощность равна произведению на ток, а ток мы выставляем сами и он стабилизирован, то мы будем следить за падение напряжения на регуляторе тока.

Схема регулируемого стабилизатора тока взята из статьи «Блок питания для шуруповерта». Подробно о работе данного регулируемого стабилизатора тока можно прочитать в статье «Регулируемый стабилизатор тока на LM317».

Работа схемы защиты от превышения мощности

Для обеспечения защиты стабилизатора тока вводим в схему всего пять деталей. Транзистор VT1, выполняющий роль ключа и полностью отключающий стабилизатор во время режима КЗ. Здесь применен MOSFET транзистор с каналом P. При небольших токах, порядка одного, двух ампер, подойдет IRFR5505

При больших токах лучше применить транзистор с большим рабочим током стока и меньшим сопротивлением открытого канала. Например — IRF4905

Тиристорный оптрон, можно отечественный – АОУ103 с любой буквой, можно подобрать импортный, например — TLP747GF

Стабилитрон, любой маломощный, дочитаете статью до конца и сами себе, если потребуется, выберете нужный. R1 – это резистор, через который на затвор ключа, подается отрицательное открывающее напряжение. R2 – резистор, ограничивающий ток светодиода тиристорного оптрона. Да, если входное напряжение будет больше 20В, то параллельно тиристору оптрона необходимо поставить еще один стабилитрон на 12В, который будет защищать переход затвор – исток ключевого транзистора. Так как у большинства транзисторов MOSFET максимально допустимое напряжение этого перехода 20В.

Для примера возьмем случай зарядки двенадцативольтового аккумулятора стабильным током 3А. При подаче напряжения питания на схему транзистор VT1 будет открыт, так как на его затвор поступает отрицательное напряжение и схема работает в нормальном режиме. Падение напряжения на ключе учитывать не будем из-за его малой величины. При таких условиях на самом стабилизаторе тока будет падать мощность Р = (20 — 12)∙I= 8 ∙ 3 = 24Вт. При КЗ мощность увеличится до 60Вт, если без защиты. Многовато, и для транзистора VT2 не безопасно, поэтому после 30Вт мы отключим стабилизатор, поставив в цепь защиты стабилитрон с напряжением стабилизации 10В. Таким образом, мы получаем схему с защитой не только от КЗ, но и от превышения допустимой мощности рассеяния на стабилизаторе тока. Допустим, по каким либо причинам, совершенно нам не нужным, начало падать сопротивление нагрузки. Это вызовет увеличение падения напряжения на стабилизаторе и соответственно мощности рассеяния на нем. Но как только напряжение между входом и выходом превысит 10 вольт, «пробьется» стабилитрон VD1, через светодиод оптрона U1 потечет ток. Излучение светодиода откроет фототиристор, который зашунтирует переход затвор – исток ключевого транзистора. Тот в сою очередь закроется и отключит схему стабилизатора. Возвратить схему в рабочее состояние можно будет, или отключением питания и повторным подключением, или кратковременным закорачиванием фототиристора, например кнопкой. Таким образом, отслеживая напряжение между входом и выходом стабилизатора тока, вы можете сами с помощью стабилитронов на разные напряжения стабилизации, установить нужный вам порог ограничения по мощности.

Эта схема применима практически ко всем стабилизаторам, хоть по току, хоть по напряжению. Ее можно встроить уже в готовый стабилизатор, не имеющий защиты от КЗ.
Успехов и удачи. К.В.Ю.

Скачать статью

Скачать “stabilizator-toka-s-zashhitoj-ot-kz” stabilizator-toka-s-zashhitoj-ot-kz.rar – Загружено 380 раз – 43 KB

Обсудить эту статью на - форуме "Радиоэлектроника, вопросы и ответы".

Просмотров:1 617


www.kondratev-v.ru

Защита от скачков напряжения 220В для дома: типы устройств, стабилизатор

Резкие скачки напряжения возникают из-за несовершенных сетей электричества. К сожалению, предугадать время перепада нельзя. Единственное, что можно сделать — обезопасить свой дом. Ниже приведена информация о том, чем и как защитить сеть от скачков напряжения 220В дома.

Типы устройств, их установка

Применение в домашних условиях реле контроля нужно, если в электрической сети часто бывают ситуации, связанные с авариями на подстанции. Бытовая техника сильно страдает вследствие резких скачков напряжения. Особую опасность представляют перепады для компьютеров и другой бытовой техники, которую мы используем повседневно.

У многих подстанций есть трансформаторы, которые справляются с этой задачей при подаче качественной электроэнергии в сеть. Однако существует проблема, которая связана с халатным обслуживанием линий электропередач. Например, могут обвиснуть провода, и при ветреной погоде они будут соприкасаться, создавая замыкание. При обрыве нулевого провода также могут быть неприятные последствия.

Именно в таких ситуациях реле контроля отключит домашнюю сеть, если возникнет опасное напряжение. После стабилизации показателей реле автоматически включится, а подача электричества возобновится.

Самые распространенные типы таких устройств — автоматический выключатель (автомат) и устройство защитного отключения (УЗО).

Задача автоматического выключателя — контролировать силу тока в цепи, не дать возникнуть сверхтокам, так как их сила превышает допустимое значение для данной проводки. При увеличении силы тока до критических показателей, устройство мгновенно обесточивает участок сети, в котором есть проблема. Существует несколько разновидностей таких выключателей:

  • Тепловые. При достижении определенных цифр, пластина «отпускает» пружину, а силовые контакты становятся расцепленными.
  • Электромагнитные. Принцип работы примерно такой же, но разница лишь в использовании индуктивной катушки с магнитным сердечником.

У каждого из этих устройств есть свой запас надежности. Обычно ставят сразу два расцепителя, которые работают параллельно, дополняя друг друга.

УЗО определяет наличие тока утечки (разностный, дифференциальный). Последний ток появляется из-за нарушения изоляции провода фазы. Вследствие этого под напряжением оказываются внешние части корпуса. Если в этот момент к ним прикоснуться или взять в руки оголенный фазовый провод, то человек может сильно пострадать. От таких ситуаций может спасти УЗО.

Монтаж двух типов устройств проводится одинаково. При помощи специальной защелки можно прочно закрепить их на рейке внутри распределительного щита. Наличие дополнительных инструментов необязательно. Подсоединение проводов производится при помощи стандартного винтового зажима. Провод проводят между шляпкой винта и шайбой для фиксации, далее винт затягивают обыкновенной отверткой.

Реле в помощь от непредвиденных перепадов

Защита дома при помощи РН нужна тогда, когда напряжение в сети устойчиво, а скачки происходят достаточно редко. РН — устройство, которое может узнавать параметры тока и разорвать цепь тогда, когда возникает опасное напряжение. После нормализации работа электрической сети восстанавливается. Функция возобновления питания через определенный промежуток времени помогает увеличить срок службы бытовых устройств.

У РН небольшие габариты, низкая цена и хорошее быстродействие. Что касается недостатков, то РН не может сглаживать колебания электрической энергии. Чтобы максимально защитить сеть, следует установить несколько устройств.

Реле напряжения защищает сеть от недопустимых скачков, но не может уберечь от коротких замыканий. Эту функцию на себя берут автоматические выключатели.

Реле первого типа отличается сложной конструкцией. Установить его можно лишь при наличии некоторых знаний — такие устройства монтируют на входе в помещение.

Также следует знать, что реле напряжения бывают для одной и для трех фаз. В быту следует подключать однофазные, чтобы при колебании напряжения на 1 фазу не было отключения других. Реле с тремя фазами применяют для защиты двигателей и других потребителей.

Выбор устройства

Чтобы выбрать реле, нужно знать номинал электрического тока, который может пропустить через себя вводной автоматический выключатель. При пропускной способности выключателя 25А (5,5 кВт), рабочие характеристики должны быть выше — 32А (7 кВт).

При выборе марки не совсем правильно опираться на потребляемую мощность в сумме, так как реле, которое выдерживает ток 32А, может работать и с нагрузкой в 7 кВт при большей потребляемой мощности.

Установка

Существует стандартная, простая схема установки реле напряжения в распределительный щит. Его устанавливают после электрического счетчика, подключают к фазному проводу. Если происходит скачок за пределы нормальных значений, реле отсоединяет сеть от внутренней проводки и защищает дом или квартиру от скачков напряжения.

При суммарной мощности 7 кВт и более, производители настаивают на встраивание в рабочую схему дополнительного электромагнитного контактора, так как он способен разгрузить контакты РН самостоятельным разъединением силовой линии от общей сети. Реле контроля командует на отключение, катушка расцепляет контакты — и все отключается.

Безопасность сети

Каким образом можно создать такую защиту? Безусловно, можно произвести реконструкцию всей сети, пригласить опытных специалистов. Однако если в жилом доме такой вариант приемлем, то при наличии большого количества квартир, со всеми договориться об оплате работы вряд ли удастся.

Для ощутимой пользы РН, его рабочие параметры нужно правильно отрегулировать. Если применяется одно реле, то нужно ориентироваться на характеристики бытовой техники, которая чувствительна к перепадам.

Каждую группу приборов нужно подключать к своему реле напряжения. Настройка должна производиться индивидуально.

Напряжение в сети может отклоняться примерно на 10%.

При установке времени задержки возобновления питания, нужно опираться на эксплуатационные требования, которые предъявляются бытовой технике. К примеру, у некоторых холодильников задержка равна 10 минутам.

Для обеспечения максимально надежной защиты всех потребителей, нужно использовать схему с несколькими реле.

Сеть с тремя фазами: защита

Эффективно применять такую защиту для кондиционерного, компрессорного, холодильного оборудования, которое имеет электродвигательную нагрузку. Также часто применяются в устройствах, в которых нужно постоянно контролировать наличие полных фаз, качества напряжения.

Справка! Если такое реле установить на входе, то перекос одной из фаз приведет к тому, что обесточатся все потребители, которые имеют однофазное подключение.

Включение производят параллельно нагрузке. Далее производится управление катушкой пускателя на основе магнита. Таким образом, РН не зависит от мощности нагрузки. На выходах есть две группы независимых контактов, которые коммутируют нагрузку до 5А.

Стабилизаторы напряжения

Стабилизатор напряжения — электромеханический прибор, который преобразовывает входную электрическую энергию и позволяет поддерживать напряжение в сети в определенном диапазоне, если наблюдаются большие изменения напряжения и тока нагрузки.

Стабилизатор обеспечивает переход между источником тока и оборудованием. Приобретать и устанавливать лучше автоматику, потому что она не требует вмешательства человека. Они бывают нескольких типов:

  1. Сетевые (для отдельных устройств, можно подключить к обычной розетке).
  2. Магистральные (применяют для питания всех устройств в помещении, подключаются к электромагистрали).

Если говорить о задачах, которые решают эти стабилизаторы, то к ним относятся:

  • Понижение повышенного напряжения или наоборот.
  • Отключение питания при значительных перепадах в сети (ниже 160 или выше 255В).

Существуют также локальные стабилизаторы (подключаются к розетке) и стационарные (подключают к вводному силовому кабелю). Локальные применяют для защиты чувствительной техники. Стационарные — сложные устройства, которые сглаживают перепады во всей сети, спасают дорогую технику, автоматически отключают питание потребителей при перегрузке. Установка стабилизаторов такого типа рекомендуется, если напряжение несколько раз в сутки выходит за пределы 205-235В. Измерить его можно при помощи тестера.

Выбор

Практически все типы стабилизаторов можно применять в быту. Для окончательного выбора следует руководствоваться ключевыми характеристиками приборов. Ориентироваться нужно на:

  • Фазность.
  • Мощность.
  • Активную нагрузку.
  • Реактивную нагрузку.
  • Запас мощности.
  • Диапазон стабилизируемого напряжения.
  • Точность стабилизации.
  • Способ установки.
  • Наличие информационного дисплея.

Выбирать его нужно, учитывая суммарную мощность домашних потребителей. У устройства должен быть запас мощности.

Подключение к стабилизатору бытовых нагревательных приборов нецелесообразно, так как они могут работать при нестабильном напряжении.

Как установить стабилизатор в щит

После того, как вы определились с типом защиты, можно приступать к установке. Чтобы самостоятельно установить стабилизатор напряжения, следует учитывать, что:

  1. Комната должна хорошо вентилироваться и быть сухой.
  2. Если изделие устанавливается в нише, позаботиться о том, чтобы отделочные материалы соответствовали требованиям безопасности.
  3. Воздушный зазор между корпусом и стенами должен быть не менее 10 см во всех сторон.
  4. Подставка должна выдерживать вес настенного корпуса.

В подключении устройства нет ничего сложного. Сзади него есть клеммная колодка на 5 разъемов. Очередность подключения следующая:

  1. Вводные ноль и фаза.
  2. Заземление.
  3. Фаза и ноль на нагрузку.

Очень важно выбрать сечение кабеля по мощности и току. Правильную схему монтажа можно найти на корпусе продукции.

Стабилизатор и реле напряжения нужно встраивать в общую схему после счетчика, так как эти устройства являются потребителями.

Сети с тремя фазами: защита стабилизатором

Такие стабилизаторы защищают трехфазных потребителей. Отдельно на каждую фазу должен быть установлен однофазный стабилизатор. При таком подходе можно снизить затраты, а при просадке напряжения на одной фазе, устройство обесточит весь дом. Такая особенность ориентирована на защиту трехфазных электродвигателей.

Ознакомившись с представленной информацией, вы сможете учесть все тонкости при подборе защиты домашней сети от скачков напряжения. Безусловно, важна оценка угрозы. В зависимости от нее, нужно обеспечивать защиту — как отдельных приборов, так и всей домашней электросети.

RemBoo » Электрика » Защита от скачков напряжения 220В для дома: типы устройств для защиты электросети

remboo.ru

Стабилизатор или реле контроля напряжения-что лучше выбрать?

Приветствую вас, уважаемые читатели сайта http://elektrik-sam.info!

Для защиты от скачков и перепадов напряжения в электрических сетях наших квартир и домов применяются два типа устройств — это стабилизаторы питающего напряжения и реле контроля максимального и минимального напряжения. В этой статье мы рассмотрим основные преимущества и недостатки каждого из этих устройств.

Стабилизаторы напряжения

Начнем рассмотрение со стабилизаторов питающего напряжения и по порядку рассмотрим вначале преимущества, а затем недостатки применения этого типа устройств.

Преимущества стабилизаторов напряжения

1. Обеспечивают постоянное стабильное напряжение для питания наших электроприборов 220 В. Стабилизаторы сглаживают скачки и небольшие колебания питающего напряжения, выдавая на выходе стабильное напряжение 220 В.

При снижении напряжения обычно ниже 160 В, либо при превышении им значения 280 В, стабилизаторы отключаются от внешней питающей сети и обесточивают внутренних потребителей. Тем самым предохраняя электроприборы от выхода из строя.

2. Подключенное через стабилизаторы напряжения оборудование остается работоспособным. Такие электроприборы, как аудио- и видеотехника очень чувствительны к отклонениям питающего напряжения. Повреждение этих приборов такие колебания напряжения не вызывают, но могут сказываться на качестве его работы. Применение стабилизатора обеспечивает надежную работоспособность такого оборудования.

3. При применении стабилизаторов напряжения прекращают мерцать электрические лампочки. Это существенно продлевает срок их службы.

Недостатки стабилизаторов напряжения

1. Большие габариты. В большинстве случаев стабилизаторы напряжения довольно громоздки, и для их установки необходимо выделять дополнительное место. Габариты зависят от мощности подключаемой нагрузки. Чем больше мощность, тем больше габариты применяемого стабилизатора.

Во время своей работы эти устройства нагреваются, поэтому им необходимо достаточное место для эффективного охлаждения корпуса самого стабилизатора, и его внутренних элементов.

В трехфазных электрических сетях обычно применяют три отдельных стабилизатора напряжения, установленных в каждую фазу. Если устанавливать один трехфазный стабилизатор, то в случае короткого замыкания или пропадания одной из фаз, стабилизатор отключится.

Все однофазные потребители, подключенные к любой из фаз будут обесточены до тех пор, пока не восстановятся нормальные условия работы стабилизатора. Это очень неудобно, поэтому чаще применяется установка трех отдельных стабилизаторов напряжения в каждую из фаз. А это в свою очередь значительно увеличивает габариты.

2. Цена. Покупка хорошего стабилизатора напряжения может обойтись в приличную сумму денег.

Стабилизаторы намного дороже, чем реле контроля напряжения. В большинстве случаев стоимость является решающим фактором при выборе устройств защиты, и большинство пользователей склоняются в стороны приобретения реле напряжения.

3. Стабилизаторы чувствительны к пыли и влажности помещения, в котором они установлены. Внутри стабилизатора находится трансформатор, большое электромагнитное поле, которое притягивает пыль. Поэтому место установки должно быть хорошо защищено от пыли и влаги.

4. Чувствительность стабилизаторов напряжения к различным электрическим помехам. Если в электрической сети часты электрические помехи, это приведет к тому, что электроника стабилизаторов начнет «глючить», они могут отключиться, обесточивая тем самым всю квартиру.

Реле контроля напряжения

Следующий вид устройств для защиты от скачков и перепадов питающего напряжения — реле контроля напряжения, которые еще называют «барьерами» напряжения.

Преимущества реле контроля напряжения

1. В отличие от стабилизаторов напряжения, реле напряжения имеют малые габариты и в большинстве случаев предназначены для установки на DIN-рейку.

Также реле напряжения выпускаются для подключения в розетку. Это дает возможность защитить отдельный электроприбор (или группу приборов), не изменяя конфигурацию электропроводки. А это очень удобно.

2. Стоимость. Реле контроля напряжения намного дешевле, чем стабилизатор напряжения. Даже если мы используем несколько реле напряжения, их стоимость оказывается ниже, чем стабилизатора напряжения.

3. Автоматичность. Основная функция стабилизаторов — стабилизация питающего напряжения, в то время, как реле контроля напряжения является прибором автоматики и предназначены именно для защиты от скачков и перепадов напряжения. Их схемотехника лучше реагирует на скачки и перепады, она более быстродействующая.

Реле контроля напряжения лучше лучше справляются с защитой потребителей от выхода из строя электроприборов при превышении, либо понижении питающим напряжением допустимых пределов.

Недостатки реле контроля напряжения

1. Не устраняет колебания напряжения.

2. Для максимальной защиты необходима установка нескольких устройств.

Резюме

Как видно из выше рассмотренного, нет какого-то одного способа, который бы дал наилучший результат.

Максимальную защиту электроприборов в наших квартирах обеспечивает совместное применение стабилизаторов напряжения и реле контроля напряжения.

В этом случае наши потребители будут иметь максимальную защиту от возможных критических изменений напряжения в наших питающих электрических сетях.

Более подробно преимущества и недостатки каждого из устройств я рассмотрел в видео:

Стабилизатор или реле контроля напряжения?

Также рекомендую посмотреть

Реле контроля напряжения. Защита от скачков напряжения.

Подключение нескольких реле напряжения.

Реле контроля напряжения в трехфазной сети 380В.

Реле приоритета. Автоматическое управление нагрузкой.

elektrik-sam.info

Мощный стабилизатор напряжения с защитой от КЗ

Опубликовал admin | Дата 21 сентября, 2018

В данной статье будет рассмотрена схема простого, но эффективного стабилизатора напряжения с защитой от короткого замыкания на выходе. Основой стабилизатора служит интегральный стабилизатор К157ХП2, в качестве управляющего транзистора используется n-p-n транзистор КТ808А. Схема стабилизатора представлена на рисунке 1.


Для начала рассмотрим внутреннюю структуру микросхемы К157ХП2. Ее схема представлена на рисунке 2.


Помимо собственно самого стабилизатора микросхема имеет еще две отдельных транзисторных структуры, это транзисторы VT29 и VT30. Их, в параллельном включении, мы и будем использовать, как предварительный каскад усиления для управляющего транзистора VT1 КТ808А. Микросхема имеет функцию плавного включения стабилизатора. Время нарастания выходного напряжения зависит от емкости конденсатора С5 рисунок 1, подключенного к выводу 8 DA1. Наличие плавного нарастания напряжения позволяет намного уменьшить амплитуду импульса тока заряда при работе стабилизатора на емкостную нагрузку. Микросхема имеет внутреннюю защиту от превышения тока нагрузки. Датчиком тока в этом случае является резистор R12. Порог ограничения равен 200мА. И еще одна очень полезная опция у данной микросхемы, это – Вкл\Выкл. Если на вывод 9 DA1 подать напряжение более двух вольт, то стабилизатор включится, если убрать напряжение, то стабилизатор выключится практически полностью. Выходное напряжение закрытого стабилизатора составляет лишь несколько десятков милливольт.

Еще один плюс, это тепловая защита. Защита кристалла от перегрева осуществляется транзистором VT18, на базу которого подана часть образцового напряжения, недостаточная для его открывания при нормальной температуре. При повышении температуры кристалла до +165...180°С транзистор VT18 открывается и шунтирует базовую цепь транзистора VT22.

Работа схемы стабилизатора

При подаче напряжения на схему стабилизатора, это напряжение попадает на коллектора транзисторов VT1, рисунок 1, VT29 и VT30 выводы 12 и 3 микросхемы DA1. Так же это напряжение подается на конденсатор С4, который находится в цепи запуска схемы стабилизатора. В момент подачи напряжения на схему ток заряда этого конденсатора включает стабилизатор микросхемы. На выходе стабилизатора микросхемы, вывод 11, появляется открывающее напряжение, которое через ограничивающий резистор R3 подается на базы транзисторов VT29 и VT30 микросхемы DA1. С эмиттеров, вывод 1 DA1, этих транзисторов сигнал подается на базу мощного транзистора VT1 рисунок 1. Напряжение появится на выходе полной схемы стабилизатора. Часть этого напряжения через резистор R3, величиной более 2В поступит на вывод 9 DA1- On/Off. Теперь уже стабилизатор во включенном состоянии будет удерживаться не током заряда конденсатора С4, а током протекающим через резистор обратной связи R3. Исходя из выше сказанного, становиться понятно, как работает схемы защиты стабилизатора от режима короткого замыкания. При замыкании выходных клемм стабилизатора, верхний вывод резистора R3 оказывается замкнутым на общий провод устройства, напряжение на выводе 9 DA1 пропадает, стабилизатор выключается. Вернуть схему в рабочее состояние можно будет отключением и повторным включением стабилизатора. Можно поставить кнопку «Перезапуск» параллельно конденсатору запуска С4.

Регулировка выходного напряжения осуществляется при помощи переменного резистора R4. Минимальное выходное напряжение стабилизатора равно напряжению внутреннего ИОН и соответствует 1,3 В. Максимальное напряжение зависит естественно от величины входного, но не более 40 вольт, падения напряжения на схеме стабилизатора и величины резистора R5. Если вам не нужно ограничение выходного напряжения, то этот резистор из схемы можно исключить.

Детали и конструкция

В качестве мощного управляющего транзистора VT1 использован транзистор n-p-n структуры КТ808А

Его можно заменить любыми подходящими транзисторами КТ819, КТ827, КТ829, импортными транзисторами из серии ТИР и т.д. и т.п. Конденсатор фильтра С3 лучше использовать танталовый, типа ЭТО, но за неимением можно поставить и обычный электролит. Конденсатор С1 любой. Он стоит параллельно входным клеммам схемы, но физически он должен находиться непосредственно у микросхемы DA1. Как и конденсатор С2, по схеме он стоит параллельно выходу, но так же должен находиться рядом с микросхемой. Усилитель ошибки данной микросхемы имеет большой коэффициент усиления, чем больше Кус, тем больше склонность к возбуждению. Поэтому, как вы выполните монтаж стабилизатора, зависит устойчивость его работы. В конечном счете, от этого зависит надежность работы тех устройств, которые будут питаться от этого стабилизатора.

Внешний вид экспериментального модуля стабилизатора показан на фото 1.

На фото показана экспериментальная плата, но вы, когда будете делать свою, то обязательно придерживайтесь показанной компоновки. Резистор R1 можно расположить на плате, а можно припаять прямо к выводам транзистора VT1. Что бы уменьшить выходное сопротивление стабилизатора, верхний и нижний выводы регулирующей цепочки R4 и R5 необходимо подключать к выходным клемма устройства, чтобы исключить влияние падения напряжения на монтажных проводах, да и о сечении проводов для соответствующего тока нагрузки не забывайте.

Успехов, удачи. К.В.Ю.

Скачать статью.

Скачать “Мощный-стаилизатор-напряжения-с-защитой-от-КЗ” Мощный-стаилизатор-напряжения-с-защитой-от-КЗ.rar – Загружено 55 раз – 126 KB

Обсудить эту статью на - форуме "Радиоэлектроника, вопросы и ответы".

Просмотров:165


www.kondratev-v.ru

что лучше хороший стабилизатор напряжения или сетевой фильтр?

Сложно представить современного человека, который не пользуется бытовыми электроприборами. Но зачастую такие изделия имеют высокую стоимость и поэтому будет очень неприятно, если с ними что-либо произойдёт. Поэтому бережливые люди стараются обезопасить работу техники от перебоев в электросети, которые, к сожалению, не являются редкостью.

Основной причиной большинства поломок электрических приборов считаются скачки напряжения, для борьбы с которыми были разработаны различные фильтрующие и стабилизирующие устройства. Эти приборы помогут защитить имущество человека от непредвидимых поломок. Но чтобы выбрать подходящее устройство в конкретно взятом случае нужно разбираться, что лучше подойдёт для того или иного вида техники стабилизатор напряжения, а, может, сетевой фильтр.

Для чего нужна защита бытовой техники?

Большинство электроприборов не переносят изменений параметров электросети, особенно если происходит резкий скачок напряжения.

Если напряжение длительно будет выше нормы, то увеличится риск поломки блоков питания, микросхем и других запчастей, которые будут сильно греться.

Если же напряжение сильно понизится, то все узлы и схемы начнут работать на предельных нагрузках, что в итоге в лучшем случае значительно снизит их эксплуатационный ресурс, а в худшей ситуации приведёт к их поломке.

Пагубно влияют на срок службы электронных узлов незапланированные отключения электричества. К несчастью с такими проблемами отечественного электроснабжения знакомы как люди, проживающие в мегаполисах, так и в отдалённых деревнях.

Обычно производители бытовых приборов предусматривают минимальную защиту выпускаемой электронной продукции, но диапазон стабильной работы большинства изделий не превышает 198–242 В. При этом в случае поломки техники, по причине перебоев в электроснабжении она не подлежит гарантийному обслуживанию.

Основные разновидности устройств защиты

В зависимости от того, какое электрическое устройство и с какой целью требуется защищать, происходит классификация защитного оборудования:

  • выключатели автоматического типа;
  • источники, обеспечивающие бесперебойное питание;
  • приборы, фильтрующие сетевое напряжение;
  • изделия, стабилизирующие параметры электрической сети.

Автомат – устройство, предназначенное для аварийного отключения электроприборов. Такие устройства защищают электронное оборудование от утечки тока и перегрева, обусловленного нарушением изоляции или плохого контакта. Это позволяет предотвратить пожар или поражение человека током. Такие изделия используют в распределительных щитках в квартирах и частных домостроениях.

Выбор автоматических выключателей основывается на параметрах номинального тока и количестве потребителей используемых в квартире. Сегодня на рынке электротехники представлены переносные модели таких защитных устройств, которые просто включают в розетку, а уже через них подаётся питание к электроприборам. Однако такое изделие не защитит от перебоев в электросети, а просто отключит потребитель, в случае если показатели тока превысят максимально допустимые значения.

Для электроники, которая требует деликатного обращения, например, компьютер, который должен правильно завершить свою работу целесообразно использовать устройство обеспечения бесперебойного питания. Такой прибор продлевает подачу электричества на протяжении определённого времени в случае незапланированного отключения основной электросети.

Для чего нужен сетевой фильтр?

Основным предназначением сетевого фильтра является сглаживание помех в электросети. Такой эффект был достигнут благодаря использованию небольшой электронной схемы, которая поглощает незначительные скачки напряжения и изменения частотных показателей в сети. При возникновении более серьёзных проблем такое устройство просто отключает подачу питания за счёт предохранителя.

Сетевые фильтры выпускаются с разным числом розеток, что позволяет подключать несколько бытовых приборов одновременно. Однако нужно учитывать, что фильтр рассчитан на определённый уровень нагрузки, превышение которой недопустимо. Поэтому подключать несколько мощных устройств к одному фильтру нельзя.

Таким образом, можно резюмировать, что под сетевым фильтром подразумевается защитное устройство, которое эффективно сглаживает низкочастотные и высокочастотные помехи в сети и отключает оборудование в случае перегрузок по току или возникновении короткого замыкания.

Особенности работы сглаживающего фильтра

Для защиты электротехники от импульсных скачков в электросети фильтры оснащаются варисторами – приборами, которые могут увеличивать внутреннее сопротивление, преобразовывая импульсную энергию в тепловую. Очень часто это приводит к поломке варистора, но защищает дорогостоящую технику.

Чтобы подавить помехи высокой частоты от электросварки или электродвигателя схемой предусмотрена установка LC-фильтров. Качественные сглаживающие устройства включают в свою конструкцию конденсаторы и индукционные катушки, которые улучшают стабильность подачи электричества, тем самым продлевая срок службы бытовых устройств.

Увлекаться экономией при покупке сетевого фильтра не целесообразно, так как дешёвые модели скорее выполняют функции удлинителя, а не защитного прибора. Также, покупая защитное устройство, важно обращать внимание на количество розеток и длину кабеля, так как часто удобно проложить такую переноску для подключения множества приборов, например: компьютера, монитора и принтера в одном месте.

Конструктивные особенности и принцип работы стабилизатора

Под стабилизатором подразумевается устройство в автоматическом режиме, преобразующее разные показатели напряжения в стабильное значение, равное 220 В. Электронный прибор, подключённый к источнику питания со стабильными параметрами напряжения, работает значительно дольше, чем аналог, включённый напрямую в розетку. При этом к основным функциям стабилизатора можно отнести следующие параметры:

  • стабилизация перепадов напряжения;
  • защита потребителей от помех в электросети;
  • защита от возможности возникновения коротких замыканий;
  • сглаживание частотных помех.

Самыми распространёнными типами стабилизаторов являются приборы со ступенчатым и электромеханическим принципом работы. При этом популярными и недорогими являются ступенчатые стабилизаторы, которые работают по принципу переключения обмоток трансформатора путём прерывания на несколько миллисекунд. Благодаря этому происходит увеличение или уменьшение параметров напряжения.

Электромеханические приборы работают по принципу плавной регулировки напряжения без прерывания. Они обладают высокой нагрузочной способностью, но требуют проведения регулярных профилактических мероприятий из-за повышенного износа сервомотора и токосъемных щёток. Плюс ко всему они дороже ступенчатых аналогов.

Чему отдать предпочтение – сетевому фильтру или стабилизатору?

Проводя сравнительную характеристику сетевого фильтра и стабилизатора, становится понятно, что последний намного эффективней справляется с различными проблемами энергоснабжения. По сравнению со сглаживающим фильтром, который имеет простейшую конструкцию стабилизатор – сложное устройство, с многоуровневой защитой, благодаря которой любая бытовая техника будет надёжно защищена.

Сетевые фильтры абсолютно бесполезны, если в электросети понижается или повышается напряжение. В свою очередь, стабилизирующее устройство выравнивает параметры напряжения в достаточно широких диапазонах в зависимости от модели прибора. При этом в случае с резким увеличением напряжения стабилизатор плавно отключит электронный прибор, когда в фильтрующем устройстве сгорит предохранитель.

Естественно, цена стабилизаторов немного выше сетевых фильтров, но затраты того стоят. Единственно, что при выборе подходящего прибора нужно учитывать параметры его мощности и выбирать изделие исходя из суммарных показателей подключаемого в него электрического оборудования с запасом в 20%.

Когда лучше стабилизатор, а когда сетевой фильтр?

Покупки сетевого фильтра достаточно только в том случае, когда в доме не наблюдается скачков напряжения, особенно в меньшую сторону. Но если выбор пал на фильтрующий прибор, то не стоит экономить, так как дешёвые изделия чаще вредят электронному оборудованию, чем защищают его.

В свою очередь, установка качественного стабилизатора напряжения оправдана в следующих ситуациях:

  • при частом понижении напряжения в электросети до таких значений, что бытовые приборы начинают работать на износ или, вообще, отключаться;
  • в случае использования дорогостоящей техники, в разы превосходящей цену стабилизатора.

Ознакомившись с принципом работы разных защитных устройств, потребителю будет несложно понять, что лучше выбрать сетевой фильтр или стабилизатор напряжения. Чтобы защитить дорогостоящий двухконтурный котёл лучше потратиться на покупку стабилизатора. В свою очередь, для старого монитора вполне достаточно фильтра.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

elektro.guru

Стабилизаторы напряжения для защиты бытовых приборов от грозы

Повышенная грозовая активность в летний сезон вынуждает принимать меры защиты от разрушающего воздействия сильнейших разрядов молнии. Защититься от мощных разрядов природного электричества можно с помощью современных электронных средств, таких как стабилизаторы напряжения и разрядники. Существуют варианты защиты от грозы самого различного оборудования, традиционно используемого в быту (включая сетевые маршрутизаторы и другие элементы коммуникаций).

Молниезащита электросетей

Прямое попадание молнии в дом чревато не только угрозой причинения прямого ущерба строению, но и приводит к образованию сильных электромагнитных полей и наведенных токов. Эти физические эффекты являются причиной значительных по величине всплесков напряжения, способных повредить любое оборудование, которое во время грозы подключено к бытовой электросети. Особенно часто страдают от грозы роутеры, сетевые коммутаторы (свитчи) и компьютеры. При непосредственном воздействии разрядов на электропроводку могут расплавиться провода, возникает короткое замыкание, часто приводящее к пожару.

В целях предупреждения возможных последствий грозы принято использовать специальные технические средства. Они ограничивают напряжение и обеспечивают снижение эффекта электромагнитных наводок. К числу таких средств защиты от грозы относятся:

  • специальные разрядники;
  • стабилизаторы действующего в сети напряжения;
  • ограничители перенапряжений ОВР и другие подобные им устройства.

Обратите внимание, что функции импульсного разрядника и ограничителя совмещены в целом ряде современных электроприборов, так что их деление на отдельные виды чисто условно.

Типы стабилизаторов

Стабилизаторы, как правило, применяются для защиты сетей от резких скачков питающего напряжения, вызванных перебоями в электроснабжении или же плохим его качеством. Однако в определённых ситуациях эти приборы способны обеспечить защиту электросетей и от молнии, которая ударяет во время грозы.

Различают три типа стабилизаторов напряжения:

  • простейшие регуляторы типа «ЛАТР»;
  • системы релейного типа;
  • симисторные стабилизаторы.

Для защиты электрических сетей от грозы применяются лишь быстродействующие образцы второго и третьего типа стабилизаторов, обеспечивающие требуемую скорость реакции на грозовой разряд.

Дополнительная информация. Для защиты от природного электричества оптимально подходят промышленные стабилизаторы с грозозащитой, оборудованные специальным разрядным блоком.

При этом наиболее предпочтительны приборы на симисторах, работающие по принципу ключевой коммутации силовых цепей. Единственным недостатком таких стабилизаторов является высокая стоимость.

Разрядники (ограничители перенапряжений)

Применение ограничителей в качестве элемента защиты электрооборудования в настоящее время получило широкое распространение, что объясняется их относительно невысокой ценой и эффективностью действия. Известно три модификации этих устройств, каждой из которых присвоен свой класс, аналогичный характеристикам сетевых автоматических выключателей (классы В, С и D соответственно).

Приборы первого класса сохраняют работоспособность силовых цепей путём отвода опасных наводок на землю. Устройство выполняется в виде модульной конструкции с герметично встроенным разрядником, реагирующим на сверхтоки.

Такой блок устанавливается в распределительном щите в кабель ввода (до электросчётчика) и обеспечивает защиту от переноса опасных наводок на защитный проводник PEN. Приборы этого класса устанавливаются на промышленных объектах, в государственных учреждениях и заведениях, а также в строениях, входящих в состав крупных жилых комплексов.

Разрядники второго типа (класс С) по своему функционалу полностью аналогичны рассмотренным выше, с тем лишь отличием, что они могут срабатывать и от обычных переключений, сопровождающихся всплесками тока в электросети.

И, наконец, приборы класса D предназначаются для защиты от грозы отдельных потребителей, подключённых к данной электрической сети. Они устанавливаются непосредственно в силовых розетках пользователя, защищая электропроводку от импульсных перенапряжений.

С помощью таких встроенных устройств удаётся защитить от грозы компьютер, а также обеспечить бесперебойную работу имеющегося в квартире роутера.

Устройства для защиты телекоммуникаций

Несмотря на то, что коаксиальные кабельные сети отличаются высокой устойчивостью к воздействию внешних силовых полей – в определённых условиях (чаще всего – во время грозы) они достаточно уязвимы. Аналогично дело обстоит и с так называемыми «витыми парами», также нуждающимися в защите от сильных электромагнитных наводок и перенапряжений.

Для устранения всех перечисленных угроз промышленностью разработаны устройства под названием «ГЗ-RS485-Т», защищающих двухпроводную витую пару, как от наводок, так и от вторичной электростатики. Эффективность действия оборудования этого класса обеспечивается шунтированием помех на шину заземления или автоматическим отключением канала.

Необходимо также коснуться вопроса защищённости линий спутниковой связи. При организации работы таких каналов с профессиональным названием «сателлит» (SATELLITE LINE) защита от перенапряжения также обеспечивается с помощью специального оборудования.

evosnab.ru

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *