Сергей Никитин

Устройство защиты энерго-потребителей.

Качество электроснабжения за прошедшие годы в сельской местности лучше не стало и кратковременные перебои подачи электроэнергии - явление довольно частое, и задача защиты бытовой техники актуальна сегодня не только на селе, но и в больших городах.

Как то в 1995 году был куплен холодильник, и в его инструкции попались такие странные слова: "....повторное включение производить не ранее чем через 3 минуты....". Жили мы в то время в сельской местности и вот это случилось, работал холодильник, и вдруг свет отключили и тут же включили снова, но холодильник только загудел. Всё стало ясно и во время выдернутая вилка из сети, спасла ему жизнь. Дело в том, что компрессор, накачав хладагент не в состоянии запуститься при наличии избыточного давления и системе, нужны эти три минуты для его выравнивания. А проблемы с сетью только нарастали и к ним стали добавляться заниженное напряжение (ниже 180В он тоже не запускается) и ещё завышенное, вплоть до 340В. Промышленные так называемые сетевые фильтры срабатывают при напряжении около 300В, с задержкой пока не взорвётся ограничитель напряжения (это обычно такая таблетка с ножками) и сработает АЗС в фильтре или в квартире. Обычно квартирные АЗС от старости даже руками не удаётся вырубить, последствия известны....Пришлось поломать голову и в результате, из подручных элементов, получилось то, что изображено на схеме ниже...

В предлагаемой схеме объединены несколько устройств, а конкретнее - устройство защиты техники от превышения сетевого напряжения (свыше 255 вольт), защита от понижения сетевого напряжения (ниже 185 вольт) и так же  устройство задержки включения (в основном для холодильника) при кратковременном пропадании сетевого напряжения.
Принцип работы устройства заключается в следующем; на узле с тиристором и неонкой собрано реле времени с задержкой примерно на 2-3 минуты, это время можно менять изменением номиналов RC цепочки. Два компаратора, на обычных элементах (рассыпухе), с нижним порогом 185В, и верхним на 255В. Верхний порог выбран таким, потому что до 270 вольт в основном электролиты телевизоров ещё держат, а дальше вздуваются. При наличии напряжения в сети в пределах 185В-255В срабатывает верхний компаратор и контакты К1.1 реле Р1, размыкаются и начинается заряд конденсатора С1. По достижении напряжения зажигания неонки (около 80В) происходит открывание тиристора, который включает реле Р2 и оно подключает нагрузку, при этом отключает реле времени от питания.
Если напряжение свыше 255В то срабатывает нижний компаратор и запирает верхний компаратор, реле К2 отключает нагрузку и "сбрасывает" реле времени, разрядив накопительный конденсатор контактами К1.1.
Если напряжение сети менее 185В, то реле времени заблокировано контактами К1.1, а управляющий транзистор VT5 заперт. Светодиод VL1 показывает, что сеть в норме, VL2 показывает что нагрузка подключена, VL3 подключение прибора к сети.
ВАЖНО! ПРИ НАСТРОЙКЕ ПРИБОРА СОБЛЮДАТЬ ОСТОРОЖНОСТЬ! ЭЛЕМЕНТЫ СХЕМЫ НАХОДЯТСЯ ПОД НАПРЯЖЕНИЕМ СЕТИ! ДЛЯ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ НАСТРОЙКЕ ЖЕЛАТЕЛЬНО ИСПОЛЬЗОВАТЬ РАЗДЕЛИТЕЛЬНЫЙ ТРАНСФОРМАТОР.
Теперь о порядке настройки, берём ЛАТР или что то подобное с регулируемым выходным напряжением от 170В до 270В, подаём напряжение плавно и определяем напряжение срабатывания верхнего компаратора, затем так же плавно уменьшаем и определяем напряжение отпускания (по характерным щелчкам реле Р1). Подбором R1, подбираем порог срабатывания, R2 порог отпускания в пределах 185В и 180В. При уменьшении величины резистора R2 (R4) немножко повышается порог срабатывания компараторов, учитывайте это. Настроили верхний компаратор, приступаем к нижнему. Временно перемыкаем анод-катод тиристора, подаём напряжение, плавно повышая его и определяем порог срабатывания (отключения устройства). Резистором R3 выставляем порог срабатывания и R4 порог отпускания в пределах 255В и 250В. Кто не уверен, то может этот порог снизить до 250В и 245В соответственно. Мероприятие это муторное, но нужное.
Далее убираем перемычку с тиристора и проверяем устройство в действии. Подключаем в сеть смотрим время задержки, потом уточняем напряжения. Не забываем, что там есть терморезисторы и если их греть паяльником при пайке соседних деталей, результаты будут сильно плавать.
Теперь о деталях, так как для сельской местности приобретение микроконтроллеров и прочих новинок радиоэлектроники довольно проблематично, все применяемые детали, как обычно наши родные.
Терморезисторы ММТ, нужны для термостабилизации транзисторов. При применении импортных полупроводников, устройство работает более стабильно в плане порогов.
Реле Р1 любое мало-точное на напряжение около 24В, РЭС-49 (РС4.569.000), РЭС6 (РФО.452.113, РФО.452.123, РФО.452.143, РФО.452.103, РФО.452.133), РЭС22 (РФ4.500.120, РФ4.500.131, РФ4.500.225), или реле из бесперебойников на 24В.Реле Р2 должно быть мощным, из серии ТКЕ, ТКД или другие. Оно определяет мощность устройства и подключаемой нагрузки.
Трансформатор любой на выходное напряжение около 20 вольт и ток не менее потребляемого обмоткой реле Р2. Лично я использовал трансформаторы с большим выходным напряжением, а уменьшал его включая мощный (около 10Вт) резистор в первичную обмотку, это позволяло спасать устройство при скачках напряжения.
Плюсы этого устройства в том, что оно не имеет практически ограничений по мощности, всё определяет проводка и контакты реле Р2. В аварийных ситуациях, при понижении напряжения сети ниже 185В, повышении напряжения свыше 255В и кратковременного, более 0,2 сек. пропадания напряжения, оно отключает нагрузку и даёт время аппаратуре "восстановиться", а потом почти штатно включить. Оно не реагирует на кратковременные (до 0,2 сек) не опасные провалы в сети.
Устройство простое в изготовлении, подключить к нему можно всю аппаратуру в квартире. Сделано их было не мало и "спасено от смерти" не мало холодильников и другой аппаратуры.
Максимум что выходило из строя - это резистор установленный вместо предохранителя, но это мелочи по сравнению с телевизором или холодильником.
Были опробованы варианты устройства с компараторами на микросхемах, но они быстро закончились и капризные в эксплуатации. Вот вроде всё написал.

Если у кого-то возникнут какие либо вопросы по данному "девайсу", задавайте их ЗДЕСЬ , помогу разобраться и подскажу по конструкции.