Устройство защиты от отгорания нуля и перенапряжений: 5 способов защиты от обрыва нуля: двухфазные, трехфазные системы

Содержание

5 способов защиты от обрыва нуля: двухфазные, трехфазные системы

Всем известно, что ток в электрической сети течет по замкнутому контуру, питая при этом разнообразную бытовую технику и промышленное оборудование. Сеть подачи электроэнергии в частные дома, квартиры и дачи является одним из направлений распределения электричества в глобальной системе энергоснабжения разнообразных объектов. Все это говорит о том, что для питания бытовых электроприборов необходимы как минимум два электрических проводника, которые создадут замкнутую цепь электропитания домашней техники.

Эти проводники называются фазным (L) и рабочим нулевым (N). «Ноль» не опасен для человека при прикосновении к нему, так как на нем отсутствует напряжение сети. Но это не значит, что через него не протекает электрический ток. В идеальном случае, в однофазной сети, величина тока, проходящего через фазный проводник полностью совпадает со значением этого параметра, протекающего через нейтральный провод. В этой статье мы рассмотрим вопрос, причины обрывы или обгорания нулевого проводника, что происходит в случае такой аварийной ситуации, последствия этой аварии и какая защита от обрыва «нуля» способна исключить такое негативное явление.

Внимание! Обгорание нейтрального проводника в трехфазной магистральной линии электроснабжения способен вызвать изменение величины напряжения от минимального до максимального значения в 380 В, а обрыв «нуля» внутренней электропроводки обесточит сеть с появлением фазы на нулевом контакте розетки.

Причины обрыва нулевого проводника

Обрыв или обгорание нейтрального рабочего проводника часто происходит в домах старой постройки, где электрическая сеть была спроектирована на низкую нагрузку не более 2 кВт на отдельную квартиру или дом. В современных условиях насыщенность объектов недвижимости мощной бытовой техникой объектов недвижимости резко увеличилась и электрическая проводка часто не выдерживает таких нагрузок. Где тонко, там и рвется! Чаще всего обгорание «нуля» происходит в месте соединения N-проводника с нулевой шиной в распределительном квартирном щите, но такая авария может произойти и в другом месте, например, на подстанции или в силовом трансформаторе.

Следует различать обрыв нулевого проводника в трехфазной и однофазной сетях. Однофазная электрическая проводка предназначена для энергоснабжения квартир и частных домов непосредственно внутри помещения. До распределительного щита, чаще всего, электроэнергия подается по трехфазной схеме и только в нем происходит разделение на однофазные линии питания. Для дачных поселков, как правило, используется однофазная магистральная линия доставки электроэнергии до потребителя от силового трансформатора. Все эти нюансы влияют на последствия, которые происходят после обрыва или обгорания «нуля».

Как и в однофазной, так и в трехфазной сети может произойти обрыв нейтрального проводника, но последствия будут разные. В любом случае причиной обрыва «нуля» может быть либо перегрузка, либо некачественный монтаж проводки или другие причины: коррозия, механическое повреждение нулевой жилы и так далее. В однофазных сетях «ноль» не склонен к обгоранию, но обрыв может произойти по другим причинам. Трехфазная сеть в большей степени склонна к обгоранию нулевого проводника. Ниже мы рассмотрим вопрос, почему происходит отгорание «нуля» в трехфазной сети.

Внимание! Нейтральный проводник отгорает, как правило, при его плохом контакте с другими элементами сети. Поэтому необходимо уделять особое внимание монтажу нулевой жилы при различных переходах как в распределительном щите, так и в монтажных коробках.

Обрыв нулевого проводника в трехфазной сети

В однофазной электрической сети «нулем» является тот проводник, на котором отсутствует напряжение сети, но ток через него при подключенной нагрузке равен току через фазный провод. В случае трехфазной сети все совершенно по-другому! Главная загвоздка в том, что все сети электропередач построены по трехфазной системе и подключение потребителей выполняется по традиционной схеме «звезда». Вот здесь то и появляется термин «нулевой проводник»! Если нагрузка на каждую фазу одинаковая, то токи всех отдельных фаз компенсируются, так как они сдвинуты на 1/3 по отношению друг к другу. В этом случае, через нейтральный проводник, подключенный к средней точки «звезды», ток не течет и обгореть он не может.

Но это только в идеале! Даже в одной квартире к разным фазам могут быть подключены различные нагрузки, что уж говорить о многоквартирном доме. Невозможно предсказать, какую нагрузку может подключить к сети каждый из потребителей. Один включит одну люстру, запитанную от одной фазы, а следующий подключит несколько электроприборов, сидящих на другой фазе. Все это приводит к колебанию мощности нагрузок, поэтому в определенный момент одна из фаз будет сильно перегружена при отсутствии тока в других фазных проводниках. При таком раскладе в нулевом проводнике возникнет сильный ток, уравнивающий систему, что может привести к обгоранию нуля. Чтобы этого не произошло необходима защита от отгорания «нуля» в трехфазной сети.

Последствия при обрыве «нуля»

Последствия при обрыве нейтрального проводника могут быть совершенно разные. Все зависит от того в какой сети произошло аварийное отключение нуля: трехфазной или однофазной. Рассмотрим оба случая отдельно друг от друга.

  1. Трехфазная сеть. Отгорание или обрыв нейтрального проводника в трехфазной сети может привести к полному перекосу питающих фаз в результате которого на одной линии электропроводки, питающей бытовую технику и осветительные приборы может возникнуть повышенное напряжение в 380 В, а на другой понизиться вплоть до нулевой величины. Перенапряжение, а также снижение напряжения электрической сети, является опасным для любых электроприборов и электронных устройств. Предельные величины напряжения в электропроводке могут вызвать возгорание как самих проводов, так и электроприборов, что приведет к пожару в помещение.

    Важно! Обрыв или отгорание «нуля» в трехфазной сети приводит к большим и непредсказуемым перепадам напряжения, в ту или другую сторону. В результате этого явления могут выйти из строя дорогостоящие бытовые приборы и электронная техника, для которых очень опасны как повышение напряжения, так и его понижение относительно нормального уровня в 220 В!

  2. Однофазная сеть. Совершенно другая картина возникает при обрыве «нуля» в однофазной сети, которая заводится в квартиры и дома от распределительного щита. Каждая линия питания группы осветительных приборов и бытовой техники состоит из двух проводников: «нуля» и фазы. К тому же в большинстве современных многоэтажных домах кабель электропроводки имеет третью жилу для подключения к электроприборам защитного заземления, чего нет в старых постройках. При обрыве «нуля» в однофазной сети на нулевом проводе появляется опасное для человека напряжение в 220 В.

    Важно! Если монтаж заземления в квартире выполнен с нарушениями, то от корпуса электроприбора можно получить удар электрическим током. При правильном заземлении бытовой техники обрыв «нуля» в однофазной сети не принесет никаких негативных последствий, кроме обесточивания помещения и отключения всей бытовой техники и осветительных приборов!

Как мы видим, при обрыве нейтрального провода в любой сети как трехфазной, так и однофазной, может возникнуть ряд негативных и опасных последствий. Что делать, чтобы исключить такое развитие событий? Конечно, выход есть! Необходима защита от отгорания «нуля» или его обрыва! Ниже мы рассмотрим все виды защиты от обрыва или отгорания «нуля» в трехфазных и однофазных сетях.

Защита от обгорания или обрыва нуля

Итак, обрыв и отгорание нейтрального проводника является очень опасным и довольно частым происшествием. Есть ли необходимость в защите электросети от этого негативного явления? Конечно же, есть! Защита от отгорания «нуля» в трехфазной сети позволит вам сохранить свою дорогостоящую бытовую технику в рабочем состоянии. Защита от обрыва «нуля» в однофазной сети обеспечит вашу личную безопасность. Все эти виды обеспечения безопасности человека и бытовых электроприборов от последствий, возникающих при обрыве нейтрального проводника, выполняются с использованием специального оборудования и приемов электромонтажа, которые мы рассмотрим ниже.

  1. Реле максимального и минимального напряжения. Это основное устройство, которое следует использовать для защиты электросетей от обгорания или обрыва нулевого проводника. Применяется на всех типах недвижности. Промышленность изготавливает модели реле напряжения как для однофазных, так и трехфазных сетей. Принцип действия устройства заключается в разрыве цени электроснабжения при отклонении величины напряжения в сети сверх установленных значений.
  2. УЗИП — ограничитель перенапряжения. Это устройство для защиты и отключения оборудования при перенапряжении в электропроводке, возникающего вследствие обрыва или отгорания «нуля», удара молнии и по некоторым другим причинам. В основном используется в частных домовладениях. Принцип работы устройства заключен в увеличении собственного внутреннего сопротивления электротоку при больших перепадах напряжения.
  3. Устройство защитного отключения (УЗО). Такой модуль, имеющий сокращенное название УЗО, способен создать эффективную защиту для человека от удара электрическим током при обрыве нейтрального проводника в однофазных линиях. УЗО мгновенно обесточит сеть при попадании фазы на нулевой провод в том случае, если заземление бытовых приборов выполнено с нарушением ПУЭ (правил устройства электроустановок).
  4. Дифференциальный автомат с расширенными функциями
    . Дифавтомат — это защитное модульное устройство, позволяющее одновременно отключать фазу и нейтральный провод при возникновении любых аварийных ситуаций. Этот модуль совмещает в своей конструкции автоматический выключатель при КЗ (коротком замыкании) в нагрузке и защитное устройство (УЗО). При обгорании «нуля» в магистральных сетях с тремя фазами и обрыве нулевого провода в однофазных линиях он способен защитить электрические приборы и другую технику от выхода из строя, а человека от удара электротоком.
  5. Многократное повторное заземление. Этот технологический прием способен защитить бытовые приборы и человека от последствий обрыва и обгорания «нуля», но он сложен в исполнении, решает ограниченный спектр задач и применяют его в основном специалисты энергоснабжающих организаций на магистральных линиях электропередач.

Где купить устройства защиты

Максимально быстро закрыть вопрос можно в ближайшем специализированном магазине. Оптимальным же, по соотношению цена-качество, остаётся вариант покупки в Интернет-магазине АлиЭкспресс. Обязательное длительное ожидание посылок из Китая осталось в прошлом, ведь сейчас множество товаров находятся на промежуточных складах в странах назначения: например, при заказе вы можете выбрать опцию «Доставка из Российской Федерации»:

Заключение

Полностью застраховать себя от проблем, возникающих в процессе эксплуатации электрических сетей, никто не в состоянии. Даже если электрическая проводка в частном доме, квартире или на даче выполнена с соблюдением всех правил и норм, нейтральный проводник может оборваться или обгореть по независящим от вас причинам. Поэтому заранее позаботьтесь о защите своей бытовой техники и собственной жизни от последствий, которые могут возникнуть вследствие обрыва «нуля»!

Видео по теме

Ограничитель импульсных перенапряжений: принцип работы, схемы подключения

В промышленных и бытовых электрических сетях устанавливается оборудование, которое работает в заданных пределах силы тока и напряжения.

Однако на питающих трансформаторных подстанциях, мощных силовых электродвигателях приходится периодически менять режимы работы. Переходной процесс характеризуется резким импульсным повышением электрических параметров сети. Наиболее опасными являются атмосферные разряды в виде молний, где импульсный скачок перенапряжения достигает критической величины способной вывести из строя электрическое оборудование. Для предотвращения таких аварийных ситуаций используется ограничитель импульсных напряжений.

Принцип работы

В импульсных переходных процессах изменение напряжения происходит значительно быстрее, чем силы тока. Поэтому классические всем известные защитные автоматы по току здесь будут неэффективны. Наличие в составе ограничителя с полупроводниковым элементом, имеющим нелинейную вольтамперную характеристику, обеспечивает приборы электрической сети защитой от высокого импульса напряжения.

Как видно из графика, при номинальном значении напряжения сопротивление полупроводника (его называют варистором) достаточно большое и ток, проходящий через него практически нулевой (зона 1). При действии на варистор высоковольтных импульсов (зона 2) сопротивление его резко уменьшается, приближаясь к почти нулевому значению (зона 3). В таком варианте варистор ограничителя будет выступать в качестве шунтирующего соединения воспринимающего на себя всю токовую нагрузку, которая направляется на заземляющий контур.

Конструкция

Кроме основного элемента — варистора с нелинейными характеристиками, ограничитель перенапряжения отличает специальный корпус из фарфора или полимера. Сам варистор изготавливается в большинстве случаев из вилитовых дисков (из особого керамического состава с основой в виде оксидов цинка со специальными добавками). Диски покрываются изолирующей обмазкой и устанавливаются в корпусе.

В зависимости от условий эксплуатации ограничители перенапряжения могут иметь различные исполнения.

  • Для установки на линиях электропередач и защиты оборудования на промышленных объектах.
  • Защита от пиковых импульсов бытового оборудования дома или квартиры обеспечивается компактными, с привлекательным дизайном устройствами.

На изображении цифрами обозначены следующие конструктивные элементы:

  • 1 — корпус;
  • 2 — предохранитель, срабатывающий после прохождения импульса напряжения, с параметрами силы тока короткого замыкания;
  • 3 — варисторный модуль, легко сменяемый без отключения базового элемента;
  • 4 — индикатор, показывающий текущий ресурс работы устройства;
  • 5 — насечки на контактных зажимах, увеличивающие плотность и площадь соприкосновения с целью предотвращения оплавления проводов в результате нагрева.

Технические характеристики

Помимо конструктивного исполнения не менее важным фактором при выборе необходимого ограничителя (импульсных) перенапряжений (ОПН) служат его следующие основные технические параметры.

  • Максимальное рабочее напряжение, которое действует на ОПН неограниченно долго, не нарушая его работоспособности.
  • Максимальное напряжение, действующее на ОПН в течение заданного производителем времени не вызывая в нем никаких повреждений.
  • При приложении к концам ОПН рабочего напряжения измеряется ток, проходящий через изоляцию. Этот параметр называется током утечки. Величина его в исправном состоянии ограничителя стремится к нулю.
  • Разрядный ток — его величина определяет принадлежность ограничителя перенапряжения в защите от различных факторов вызывающих скачок напряжения: грозовые, электромагнитные, коммутационные.
  • Способность выдерживать работу в аварийном режиме сохраняя целостность всех конструктивных элементов.

Виды

Классификация ограничителей (импульсных) перенапряжений определяется государственными стандартами. В нормативных документах обозначаются основные требования к устройствам защиты в зависимости от характера источника. Различаются следующие группы защиты от перенапряжения:

  • от замыканий на высокой стороне низковольтных сетей;
  • от воздействия грозовых разрядов и скачков напряжений, вызванных переключением промышленных электроустановок;
  • от возможных перенапряжений, вызванных электромагнитными факторами.

В зависимости от принадлежности к конкретному виду решаемого вопроса ограничители импульсных перенапряжений могут отличаться друг от друга такими параметрами.

  • Класс напряжения. Ограничители защищают цепи рабочее напряжение которых варьируется от меньше, чем 1 кВольт до значительно больших значений. Существуют, например, ОПН на классы напряжения 0.38 кВольт и 0.66 кВольт, ОПН на классы напряжения 3, 6, 10 кВольт и другие.
  • Материал изоляционной рубашки. Наибольшее распространение получили фарфор и полимеры.

Керамические ОПН обладают хорошей устойчивостью к солнечному свету, имеют достаточную механическую прочность, что расширяет возможности эксплуатации в разных условиях. Ограничивают применение лишь большие весовые характеристики и характер распространения осколков при разрыве с точки зрения безопасности.

Полимерные ОПН успешно конкурируют с фарфоровыми. При многократно меньших весовых характеристиках и практически безопасным в случае разрушения избыточным давлением, они нисколько не уступают по диэлектрическим свойствам. К недостаткам относится способность к покрытию поверхности пылью, что повышает ток утечки и вызывает пробой изоляции. В эксплуатации они больше подвержены влиянию солнечной радиации и колебаниям температур внешней среды, чем фарфоровые ограничители (импульсных) перенапряжений.

  • Класс защищенности. От герметичного изготовления корпуса ОПН зависит возможность его установки на открытом воздухе или внутри помещения, что собственно определяет этот показатель.
  • Одноколонковые ОПН. Состоят из одного модульного блока варисторов с различным набором дисков из защитного полупроводникового элемента, рассчитанных на все классы напряжений.
  • Многоколонковые ОПН. Состоят из нескольких модульных блоков. Отличаются большей надежностью, чем одноколонковые конструкции.

Что означает аббревиатура УЗИП

УЗИП расшифровывается, как устройство защиты от импульсных перенапряжений. В перечень входящих в УЗИП приборов кроме ограничителей перенапряжения входят уже устаревающие вентильные и искровые разрядники. Последние применяются в сетях высокого напряжения (ЛЭП).

Применение в качестве материала варисторов полупроводников, позволило сделать габариты УЗИП настолько компактными, что стало возможным применение в качестве защиты от импульса напряжения в частных домах и квартирах.

Как подключить УЗИПы в домашних условиях

Правила устройства энергоустановок регламентируют обязательную установку УЗИП в домах, где электроснабжение производится проводами воздушных линий и с относительно длительным периодом наличия гроз. На рынке присутствует большое количество моделей УЗИП таких, например, как ограничители импульсных напряжений ОИН  1, ОПС 1, ОПН — РВ и много других, габариты которых позволяют разместить их во вводном щитке электроснабжения частного дома.

Электроснабжение дома может быть организовано по однофазной или трехфазной схемах. Различными могут быть и организация системы заземления домашней электросети.

На представленном ниже изображении — схема подключения УЗИП в однофазную электрическую схему. Система заземления с двумя нулевыми проводами: один выступает в качестве нейтрального проводника соединенного с землей, а второй используется как защитный провод.

В схеме:

  • фаза — обозначена черным проводом;
  • нулевой — обозначен синим проводом;
  • зеленый — защитный заземляющий провод.

На следующем изображении представлена схема подключения УЗИП в трехфазную электрическую схему. Конструкция устройства защиты и счетчика выполнены для трехфазной сети. Заземление оборудовано по тому же принципу, что и в примере с подключением в однофазную цепь.

В схеме:

  • черный провод — первая из трех фаз;
  • красный провод — вторая из трех фаз;
  • коричневый — третья фаза;
  • синий — нулевой заземляющий провод;
  • зеленый — защитный провод заземления.

Рекомендации по монтажу

Если следовать рекомендациям по установке и подключению ограничителя импульсных перенапряжений, устройство будет гарантировать безопасную работу бытового оборудования.

  • Важно иметь очень надежное заземление. Защита с ненадежным контуром заземления даже при не очень большом скачке импульса напряжения приведет к аварийной ситуации в виде сгоревших электроприборов и самого щитка.
  • Необходимо соблюдать соответствие класса защищенности УЗИП с местом установки щитка. Если щиток находится на улице, а устройство предназначено для работы в помещении то в лучшем случае оно выйдет из строя, в худшем нанесет вред домашней электросети.
  • Для обеспечение надежной защиты в некоторых случаях требуется установка УЗИП разных классов защищенности.
  • Не всякое защитное устройство подходит к конкретному виду заземления домашней электросети. Следует внимательно изучить техническую документацию приобретаемого устройства, чтобы не выбрасывать на ветер деньги на достаточно дорогое устройство.
  • Важно правильно подключить схему, без нарушений. В случае отсутствия навыков электрика не стоит браться за работу. Квалифицированный специалист выполнит ее правильно, без особых затруднений.

Удары молнии, обрывы линий электропередач или аварии на трансформаторных подстанциях предсказать невозможно. Установка ОПН защитит от непредвиденных неприятностей.

Видео по теме

УЗО, УЗИС, УЗИП, УЗОН...

В данной статье будут рассматриваться только электроприборы. Понятно, что существуют и другие значения таких же или похожих аббревиатур, например УЗО можно расшифровываеть как "установка залпового огня", а УЗОП как противопожарные "устройства защиты оконных проемов" и т.д. Подобных значений мы касаться не будем.

УЗО, оно же УЗДТ

УЗО - пожалуй, самая известная аббревиатура, начинающаяся с "УЗ". Это устройство реагирует на разность токов в нулевом и фазном проводах. УЗО - устройство защитного отключения, УЗДТ - устройство защиты дифференциального тока. Очень распространено и эффективно защищает от ударов током при касании металлических корпусов оборудования. Принцип работы в том, что сравнивается ток в нулевом проводе и в фазном. Если эти токи отличаются на значительную величину, значит имеется повреждение изоляции, и УЗО отключает подачу напряжения. В трехфазном УЗО ток в нулевом проводе сравнивается с геометрической суммой фазных токов. УЗО может быть выполнено как отдельное устройство, так и быть в одном корпусе с автоматическим выключателем - такое устройство называют дифавтоматом (дифференциальным автоматом).

УЗОН - устройство защиты от обрыва нуля

УЗОН SUNTEK-C является продукцией китайской компании Сантек, устройство реагирует повышение напряжения на одной из фаз, что часто бывает следствием отгорания или обрыва нулевого провода в питающей линии. Время реакции 30 миллисекунд. Понятно, что устройство будет срабатывать не только при обрыве нулевого провода, но и при любых перенапряжениях длительностью в десятки миллисекунд и выше. В принципе обычный автоматический выключатель с расцепителем максимального напряжения.

УЗИС - устройство защиты от искрения, оно же УЗДП - устройство защиты от дугового пробоя

Аппарат имеет довольно сложную электронную начинку, реагирующую на появление электрической дуги или искр в местах плохого контакта, неустойчивого замыкания и т.д.

УЗИП, УЗП - устройство защиты от импульсных перенапряжений

Применительно к ним встречаются такие сокращения, как ОПН, ОИН, ОПС и т.д. Обычно такие устройства содержат внутри один или несколько варисторов, сопротивление которых резко уменьшается при достижении напряжением определенного предела. Включаются как правило между фазным проводом и землей, но могут также дополнительно включаться и между нулевым проводом и землей. Например, широко применяемое УЗП-220С защищает от перенапряжения как на фазном, так и на нулевом проводах. Основное назначение таких устройств - защищать от перенапряжений, вызванных грозовыми разрядами и коммутационными процессами.

УЗОПК - устройство задержки отпадания пускателей и контакторов

Предназначено для удержания контакторов в притянутом состоянии при кратковременных просадках напряжения питания, например, при переключении АВР, АПВ, либо при запуске мощного электродвигателя. Это освобождает от лишних операций, связанных с возобновлением технологических процессов, снижает износ оборудования.

УЗОФ - устройство защиты от обрыва фаз

Предназначено для защиты трехфазных электродвигателей от неполнофазного режима работы. УЗОФ-3М может работать в диапазоне токов от 6 до 900А, контакты выходного реле рассчитаны на ток до 2А. Смысл защиты в том, что при обрыве фазного провода в цепи питания двигателя или другой сильной несимметрии, трехфазный электродвигатель может быстро перегреться и сгореть. Поэтому такая защита очень востребована.

УЗМ - устройство защитное многофункциональное

Рассмотрим широко распространенное устройство УЗМ-51М. В него входят регулируемые реле минимального и максимального напряжений, а также варисторная защита. То есть данное устройство может в какой-то степени заменить УЗИП и УЗОН. Контакт реле мощный, номинал 63А. Разрывается только фаза, ноль проходит напрямую.

Усенко К.А., инженер-электрик,

[email protected] ru

Схемы и механизмы защиты от пониженного и повышенного напряжения

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

Повышенное или пониженное напряжение

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


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

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

Блок-схема защиты от перенапряжения и пониженного напряжения

Работа схемы

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

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

Защита от перенапряжения с использованием таймеров

Работа схемы:

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

Фото:

  • Повышенное или пониженное напряжение в результате статики
  • Схема защиты от перенапряжения с использованием компараторов от blogspot
  • Схема защиты от перенапряжения с использованием таймеров с помощью электронных схем

Перенапряжение источника питания »Примечания к электронике

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


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


Хотя современные блоки питания сейчас очень надежны, всегда есть небольшая, но реальная вероятность того, что они могут выйти из строя.

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

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

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

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

Основы защиты от перенапряжения

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

Базовый серийный стабилизатор с использованием стабилитрона и эмиттерного повторителя

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

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

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

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

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

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

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

Виды защиты от перенапряжения

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

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

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

    Схема защиты от перенапряжения тиристорного лома

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

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

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

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

    Примечание по защите от перенапряжения тиристорного лома:

    Тиристор или тиристор, кремниевый выпрямитель можно использовать для защиты от перенапряжения в цепи источника питания. Обнаружив высокое напряжение, схема может активировать тиристор, чтобы поместить короткое замыкание или лом на шину напряжения, чтобы гарантировать, что оно не поднимется до высокого напряжения.

    Подробнее о Схема защиты тиристорного лома от перенапряжения.

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

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

    Зажим перенапряжения на стабилитроне
    (а) - простой стабилитрон, (б) - повышенный ток с транзисторным буфером
  • Ограничение напряжения: Когда для импульсных источников питания требуется защита от перенапряжения, методы SMPS с зажимом и ломом используются менее широко из-за требований к рассеиваемой мощности, а также из-за возможных размеров и стоимости компонентов.

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

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

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

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

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

Защита от перенапряжения

В дополнение к воздействию ударов молнии в промышленных приложениях и системах связи могут возникать перенапряжения из-за использования силовой электроники, что может повредить или разрушить более чувствительные электронные компоненты.Защита важна, чтобы не прерывать производство и общение. Обычно для этой цели используются устройства защиты от перенапряжения, например, предлагаемые Finder - специалистом по компонентам в системах управления и создании систем.

Чтобы избежать повреждений, вызванных скачками напряжения, или, по крайней мере, минимизировать их риски, требуется многоуровневая стратегия защиты, как указано в стандарте защиты от молнии и перенапряжения DIN EN 62305. Этот стандарт определяет различные зоны (от LPZ 0 до LPZ 3), при котором иногда эффективны разные защитные механизмы.Защитные эффекты различных зон дополняют друг друга за счет снижения уровня энергии импульсного импульса до точки, при которой защитное устройство следующей ступени не перегружается. Цель состоит в том, чтобы снизить остаточное перенапряжение до уровня, который могут выдержать подключенные устройства соответствующей ступени, без каких-либо повреждений.

Концепция зоны с соответствующей защитой
В зоне LPZ 0, внешней по отношению к зданию, молниеотвод является центральным компонентом с 18 века.Хотя молниеотвод отводит большую часть энергии молнии на землю, остается значительный заряд, который может попасть в электрическую установку здания через воздушную сеть или подземные кабели питания. В здании также требуются устройства защиты от перенапряжения. Другое обоснование необходимости защиты от перенапряжения в здании включает, с одной стороны, высокоэнергетические операции переключения, которые сами по себе создают перенапряжение, а с другой стороны, электронные устройства в контрольно-регулирующем оборудовании с низкой устойчивостью к пики напряжения.

Устройства защиты от перенапряжения, такие как устройства серии 7P от Finder, обычно состоят из комбинации варисторов и газоразрядных трубок. Варистор - это резистор, зависящий от напряжения, который в большинстве случаев состоит из оксида цинка. Его сопротивление резко падает при достижении порогового напряжения, так что перенапряжение может рассеиваться. Однако в результате частых незначительных перенапряжений варистор со временем изнашивается, и его необходимо заменить. Элементом защиты от перенапряжения, основанным на другом принципе действия, является газоразрядная трубка.Здесь газовый разряд зажигается при достижении порогового напряжения разрядника. В отличие от варисторов такие газоразрядные трубки реагируют несколько медленнее. Однако они могут рассеивать импульсы перенапряжения более высоких уровней энергии.

Правильное защитное устройство для каждой зоны
Ограничители перенапряжения или устройства защиты от перенапряжения (SPD) делятся на несколько типов. УЗИП типа 1 используется на стыке между зоной LPZ 0 и LPZ 1, то есть обычно в точке, где источник питания входит в здание.Устройства защиты от перенапряжения типа 2 устанавливаются в зоне LPZ 1 и, таким образом, образуют зону LPZ 2. Дополнительные устройства защиты SPD типа 3 используются непосредственно для защиты самого устройства, если оно имеет низкую способность к перенапряжению. Существуют также SPD типа 1 + 2, которые удовлетворяют требованиям как типа 1, так и типа 2. Выбираемое SPD, а также расположение и количество SPD в сети зависят от соответствующих расстояний между SPD и могут особенно отличаются в случае сетей TN и TT.Также необходимо соблюдать необходимые меры, касающиеся устройства защитного отключения (УЗО).

Производитель реле Finder предлагает широкий спектр устройств защиты от перенапряжения. УЗИП Тип 1, УЗИП типа 1 + 2, УЗИП типа 2 и УЗИП типа 3 доступны в ассортименте продукции 7P. Все устройства соответствуют требованиям стандарта защиты от молний DIN EN 62305. В них используются варисторы, искровые разрядники или их комбинация, в зависимости от типа. Устройства серии 7P имеют модульную конструкцию.Базовое устройство с соединительным оборудованием можно легко дополнить варисторным модулем или модулем искрового разрядника. Если модуль нуждается в замене, его можно просто отключить и заменить без использования инструментов. Чтобы предотвратить замену неправильным модулем, механическое кодирование гарантирует, что можно подключить только правильный тип модуля. Устройства подходят для защелкивания на стандартной монтажной рейке в распределительном шкафу. Устройства типа 1 + 2 также можно устанавливать в перевернутом виде, что особенно важно для достижения минимально возможной длины кабеля.Неисправный варистор отображается в цветном окошке на лицевой стороне устройства, также имеется сигнальный контакт, позволяющий контролировать состояние варистора с помощью системы контроля.

Защита от повреждений с помощью защиты от перенапряжения
За счет правильного использования устройств защиты от перенапряжения в электрических установках, машинах и системах риск повреждения чувствительных электронных узлов перенапряжением может быть минимизирован. Используя устройства защиты от перенапряжения серии 7P от Finder, пользователь имеет в своем распоряжении широкий диапазон, обеспечивающий эффективную защиту от перенапряжения.

computeruniverse

Ihre Anfrage konnte nicht verarbeitet werden.

Der Zugriff auf unsere Webseiten wurde vorübergehend für Sie gesperrt. Wir tun dies aus Sicherheitsgründen aufgrund stark überdurchschnittlicher automatischer Anfragen unseren Webserver, wie sie typischerweise durch Crawler enntstehen. Derartige maschinelle Zugriffe können für langsamere Reaktionsgeschwindigkeiten unserer Сервер verantwortlich sein.

Für eventuelle Unannehmlichkeiten möchten wir uns entschuldigen! Um den Zugriff auf unsere Webseiten wiederzuerlangen, bestätigen Sie bitte die folgende Abfrage:

:::: Ihr computeruniverse.net Team ::::


Ваш запрос не может быть обработан.

Доступ к нашему сайту для вас временно заблокирован. Мы делаем это в качестве меры безопасности из-за большого количества неизвестного автоматизированного трафика на наши серверы.Эти автоматические запросы могут привести к не отвечающим серверам.

Приносим извинения за возможные неудобства. Чтобы восстановить доступ к нашему сайту, пожалуйста, подтвердите следующую подсказку:

:::: Ваша команда computeruniverse.net ::::


Unser Kundenservice ist erreichbar Mo-Fr von 8-19 Uhr und Sa von 9-14 Uhr unter:

Наша служба поддержки клиентов работает пн-пт 8-19, сб 9-14 по телефону:

computeruniverse GmbH
Grüner Weg 14
D-61169 Friedberg
Deutschland / Germany

Мониторинг однофазного (В) напряжения: Пониженное напряжение Перенапряжение Оконный режим (повышенное напряжение + пониженное напряжение) Выбираемая память ошибок напряжения

Трехфазное реле контроля CM-PFE

Техническое описание Трехфазное реле контроля CM-PFE CM-PFE - это трехфазное контрольное реле, которое контролирует фазовый параметр, последовательность фаз и обрыв фазы в трехфазной сети. 2CDC 251005 S0012 Характеристики

Подробнее

Миниатюрные промышленные реле RY2

6 RY2 Реле общего назначения Для вставных розеток, монтаж на рейку 35 мм в соотв. согласно PN-EN 60715 или на панели Плоские вставные соединители - faston x 0,5 мм Признания, сертификаты, директивы: RoHS,

Подробнее

Термисторная защита двигателя

Термисторная защита двигателя Серия CM-E Термисторная защита двигателя Термисторные реле защиты двигателя Преимущества и преимущества Таблица выбора Принцип действия и области применения термистора

Подробнее

Трехфазный двунаправленный счетчик энергии

Технический паспорт www.sbc-support.com Трехфазный двунаправленный счетчик энергии с импульсным выходом S0 Двунаправленный счетчик энергии с интерфейсом S0. Интерфейс S0 - это аппаратный интерфейс для передачи измеренных

Подробнее

УСТРОЙСТВА ЗАЩИТЫ ОТ НАПРЯЖЕНИЯ

УСТРОЙСТВА ЗАЩИТЫ ОТ НАПРЯЖЕНИЯ 1. ВВЕДЕНИЕ В целях обеспечения безопасности людей, защиты оборудования и, в определенной степени, бесперебойного снабжения, координация изоляции направлена ​​на снижение вероятности

Подробнее

Легкий многофункциональный сейф

Электронные пускатели двигателей EMS www.eaton.eu Easy Multifunctional Safe Многогранная производительность EMS при толщине всего 0 мм Продукты серии Eaton Moeller всегда воплощали в себе качество и надежность в машине

Подробнее

Модуль резервирования QUINT-DIODE / 40

Модуль резервирования QUT DIODE обеспечивает: 00% -ную развязку параллельно подключенных источников питания Может быть установлен во взрывоопасных зонах Поддерживаются токи нагрузки до 60 А Простая сборка путем защелкивания

Подробнее

Особенности. Рисунок. Характеристики

Тип: для измерения уровня Номер для заказа: см. Таблицу 1 / Страница 4 Характеристики Изображение Двухпроводная система Пьезорезистивный измерительный элемент Выходной сигнал 4-20 мА Погрешность соответствия ± 0,5% полной шкалы или стандартное измерение DIN

Подробнее

Ручной пускатель двигателя MS116

Техническое описание Ручной пускатель двигателя MS116 Ручной пускатель двигателя представляет собой электромеханическое устройство для защиты двигателя и цепи.Эти устройства предлагают средства местного отключения двигателя, ручное управление ВКЛ / ВЫКЛ и

Подробнее

Измеритель мощности серии 700

Блоки контроля мощности PowerLogic Power Meter Series 700 Технический паспорт 2007 Функции и характеристики E90463 PowerLogic Power Meter Series 700 предлагает все необходимые измерительные возможности

Подробнее

Модули дискретного ввода

8 172 TX-I / O Модули дискретного ввода TXM1. 8D TXM1.16D Две полностью совместимые версии: TXM1.8D: 8 входов, каждый с трехцветным светодиодом (зеленый, желтый или красный) TXM1.16D: Как TXM1.8X, но 16 входов, каждый с

Подробнее

Реле измерения тока и напряжения

Реле измерения тока и напряжения RXIK 1, RXEEB 1 и Страница 1 Выпущено в июне 1999 г. Изменено с июля 1998 г. Данные могут быть изменены без предварительного уведомления RXIK 1 RXEEB 1 (SE980082) (SE980081) (SE970869) Возможности Применение

Подробнее .