Новый способ защиты домашней сети от перенапряжения

Большинство современных устройств безопасности с наиболее полным функционалом предназначены для установки в распределительных щитах всех приемников, в квартире или офисе. Такой вариант удобен для монтажных работ, особенно в новостройках, но имеет существенные недостатки:

  • Это невозможно во многих старых домах, где силовой щит выведен наружу и заблокирован, а если он установлен внутри, просто негде установить предохранительное устройство.
  • Если установка предусмотрена (через дополнительную панель или иным способом), следует предвидеть сложность ситуации, когда вдруг вся квартира становится темной, свет гаснет (ниже из текста видно, что это может происходить довольно часто, особенно в сельской местности). Хорошо, если предохранительное устройство имеет небольшую задержку перед срабатыванием. Что, если это 5-10 минут, а домочадцы об этом не знают? А если напряжение продолжает расти выше установленного, что характерно для садовых и сельских сетей?
  • В момент включения после отключения большое количество работающих приемников — холодильник, стиральная машина, другая кухонная техника, телевизор (часто 2, 3), компьютер и т. Д. Вызывают сильный выброс тока, который может вызвать срабатывание переключателя. поездка. Замена его на автомат с более высоким номинальным током опасна, особенно в домах с алюминиевой электроустановкой и ответвлениями путем скручивания проводов, потому что ток не может заставить устройство работать, а провода могут оплавиться — для скрытой проводки это катастрофа.

Поэтому этот вариант больше подходит для стабильных электрических сетей с очень редкими перепадами и перенапряжениями, а также для небольших (с точки зрения потребления энергии) офисных и промышленных помещений.

Однако для квартир более выгодной можно считать установку стабилизатора. Но опять же, не для всей квартиры, а для отдельных приемников, которые нужно защищать как от перенапряжения, так и от пониженного — обычно холодильников. Что касается современного электронного оборудования. размещенный в помещении, многие уже знают, что в нем есть внутренние стабилизаторы, допускающие широкий диапазон питающих напряжений, примерно от 130 до 250 В. Поэтому нет смысла защищать их какими-либо внешними регуляторами. Требуется специальная защита от перенапряжения от 253 В (верхний предел качества электроэнергии по ГОСТ) с хорошей фильтрацией от микросекундных импульсов. Для решения этой проблемы в течение многих лет разрабатывались и производились простейшие (например, «переходники») и самые качественные фильтры-разветвители с фиксированной (заводской) или регулируемой (потребителем) настройкой срабатывания при повышении напряжения. Обзор таких устройств легко сделать в Интернете, поэтому упоминать их здесь с комментарием нет смысла. Теперь перейдем к основной теме этой статьи, чтобы рассмотреть, как решить проблему защиты от перенапряжения.

Современное поколение наиболее функциональных защитных устройств определялось задачей электрозащиты холодильников — требовалось две настройки, на перенапряжение и пониженное напряжение, и автоматическое включение с определенной задержкой. Поэтому использовались драйверы и соответствующие элементы индикации и программирования. Также стали доступны устройства с коммутацией розеток, такие как реле Uniel UBR-16VR-1G35 / MDA.

Что касается основной функции — защиты от перенапряжения, то они хоть и стали удобнее и улучшили фильтрацию и варистор импульсной защиты, но сохранили главный недостаток — автоматическое отключение потребителей при превышении напряжением определенного постоянного установленного значения. Как уже было сказано выше, согласно действующему ГОСТу отклонение сетевого напряжения не должно превышать 253 В. Однако во многих сетях, особенно в сельских и садовых, случаются частые и длительные превышения этого значения. Поэтому производители предохранительных устройств предусматривают возможность регулировкиуставка до 270 В или даже выше. В то же время производителям электроники не выгодно обеспечивать высокую надежность до этого уровня напряжения. Таким образом, зона наиболее вероятного длительного перенапряжения 253–260 В является, можно сказать, зоной негласного и для многих неизвестных, но технически реального конфликта интересов Потребителей и Производителей. Как представитель первой страницы и с довольно большим опытом разработки так называемых volt-automation, я разрешил этот конфликт следующим образом.

Принимая во внимание все меньший уровень потребляемой домашней электроникой мощности и указанную выше нерациональность обеспечения всей квартиры одним устройством или набором стабилизаторов, я взял за основу следующий алгоритм: начиная с эталонного напряжения предел, устройство должно подавлять его превышение с помощью активного балласта и только при входном значении около 265-270 В, когда его долговечность маловероятна, а тепловые потери на балласте слишком велики, устройство должно немедленно отключить нагрузку . Он также должен иметь возможность отключения в случае перегрева балластного радиатора.

Чтобы свести к минимуму рассеяние тепла, демпфирование должно быть динамическим (амплитудным), то есть только на «пиках» синусоиды. Этот алгоритм был реализован в довольно простой системе с использованием аналоговых и ключевых элементов с широким спектром приложений, т.е. без значительных затрат. Конструктивно устройство удобно монтировать в типовой монтажной коробке размером около 100х100 мм, обычно используемой для прокладки электрических кабелей. Ниже представлены фотографии двух базовых вариантов грузоподъемностью 500 — 1000 Вт.

В своей студии я также разработал очень удобный «термовыключатель» — автоматический выключатель, который мгновенно (в течение нескольких секунд) отключает нагрузку (аналогично кнопочному выключателю, обычно используемому в фильтрах).

К сожалению, нынешняя кризисная ситуация не позволяет производителям охранных устройств тратиться на новые решения. Мои попытки по этому поводу потерпели неудачу именно по этой причине. Однако, если мы посмотрим на рынок глазами дальновидного производителя, который также осознает отмеченные и другие недостатки существующих моделей, мы увидим быстрое падение спроса в ближайшем будущем. Модели необходимо обновить, чтобы учесть состояние существующих энергетических сетей и интересы широкого круга потребителей, особенно в сельской местности и в сельских домах. Автор ждет предложений по этому поводу от дальновидных руководителей компании.