Простое устройство защиты на основе УЗО.

[killhumax]

Все сталкивались с таким неприятным явлением как перенапряжение в эл сети. Может на примере соседей или лично пострадали от него . По каким причинам это происходит мы рассматривать не будем , нам более интересно как от этого защитится. Причем дешево и доступно. В инете есть масса приборов от промышленных ,например таких http://www.ravel.ru/novye-izdelija/u...naprjazhenija/ или таких http://www.el-za.ru/d12.html. Последнее довольно дешево. Однако когда я столкнулся с такой проблемой ,как обезопасить квартиру и в поисках подобного обежал весь город (это было лет десять назад) результат был нулевой. Тогда это выпускалось и предлагалось только зарубежными фирмами и стоило очень дорого. Но воз и ныне там, последний мой опрос среди знакомых продавцов в магазинах торгующих эл товарами неутешителен НЕТ таких устройств. Только на заказ . Спрос нулевой. А нулевой от того что народ у нас надеется на вездесущие автоматы (токовые) и от части просто не знает о существовании подобных устройств. Так автоматы это конечно хорошо они должны присутствовать это так сказать "последняя линия обороны" от пожара в доме. Но хотелось бы видеть и более продвинутые девайсы которые просто не допустят срабатывания защиты по току в результате "катаклизма". Есть в сети описания различных защитных устройств с применением магнитных пускателей итд. Да прикольно иметь пускатель особенно наш в прихожей который гудит и очень не эстетичен. ( Есть правда зарубежные пускатели не гудяшие и компактные но они и денег стоят) Первое требование к защитному устройству. Оно должно выполнять защитные функции на 100% 2 Должно быть эстетичным вписываясь дизайном и крепежом в евро панель. 3 Должно быть дешевым и простым. Мысль упала на УЗО! Функционально УЗО можно определить как быстродействующий защитный выключатель, реагирующий на дифференциальный ток в проводниках, подводящих электроэнергию к защищаемой электроустановке. Как действует узо наверное знает каждый инженер , а радиолюбитель тем более. Это один из самых массовых узлов по применению в быту после токовых автоматов.У многих в квартирах стоит на страже здоровья. Если кто не знает поиск рулит. Относительно дешевый ,на разный ток и ток срабатывания. Так вот этот прибор можно заставить по мимо выполнения основной функции еще и беречь квартиру от скачков напряжения! В основе же лежит его способность срабатывать на утечку тока из цепи . Так надо заставить его "симулируя " эту утечку сработать на превышение напряжения в сети! Как симулировать , я использовал готовые УЗО производства ИЭК АД14 на 50А ток 100млА . Надо оговорится что существуют УЗО нескольких видов . Внутри конечно у всех находится диф трансформатор это сердце любого УЗО но вот есть чисто механические на основе реле и на основе компараторов. В электронных используется UTCM54123L. C механикой я не связывался по причинам нежность оной. А вот на основе компараторов да. Наиболее простые в переделке. Внутри находится платка со схемой ,диф трансформатор на кольце с обмоткой и мех реле с тягой приводящий в движение механизм(триггер). На колечко диф трансформатора нужно намотать пару тройку витков провода в изоляции . Далее я вставлял стабилитроны при превышении порогового напряжения они "пробивалисись" и ток тек через намотанную катушку имитируя "утечку" Все УЗО сработало! Можно ставить и Варисторы ,но надо помнить о том что маркировка у разных фирм, бывает разная.
Например EPCOS для своих изделий дает действующее напряжение переменного тока,
следовательно нужно выбирать прибор на 250-270 В. У других указывается так называемое классификационное
напряжение-это начало точки перегиба, когда ток достигает величины 1мА - их надо выбирать по амплитудному значению,
т.е. для нашей сети 330-350 В Вот такой расклад. Сильно меня не пинайте . Устройство лично в моей квартире работает уже лет десять и не раз спасало . Недостаток все же есть при выключении надо вручную включать . Ну пусть потечет холодильник но это все же лучше чем нести в ремонт убитую технику.

[Logger]

Спасибо, надо будет сделать! А он синусоиду сетевую не будет резать?

[uss]

"Зубр" люди хвалили , делают вроде в Донецке .
http://www.bt.dn.ua/rele/ZUBR-D340y.html
В Киеве во многих местах продают .

[killhumax]

Может пдф ка поможет.По транзорбам.

[наблюдатель]

Может пдф ка поможет.По транзорбам.

Лучше их так и называть - суппрессоры. На русском "транзорбы" выговаривать значительнее сложнее.
Использовать УЗО - мысль достаточно здравая. Времени его отсечки вполне хватит для выживания большинства домашней техники. Техника с трансформаторами 50Гц выживет практически на 100%. Могут не выжить приборы со слабыми импульсными БП, где стоят небольшие ёмкости, а так же БП содержащие в своём составе активные корректоры мощности. Опять же из-за "мелких" конденсаторов.

Аlex

Так вот, после этого - я поставил мощный стабилитрон (точнее - несколько последовательно, на нужное напряжение, и не просто зеннеры а транзорберы) между фазой и землей.

При этом не забыть последовательно с суппрессорами поставить защитный предохранитель 200-500мА. Так как, какими бы "мощными" суппрессоры не казались - сеть значительно мощнее! Да и "автомат" вещь достаточно грубая - "последняя линия обороны". А суппрессорам времени отсечки УЗО вполне хватит, чтобы превратиться в перемычки!
Можно к этому добавить последовательный резистор 100 Ом и зашунтировать суппрессоры конденсатором небольшой ёмкости 0,1мкф 275В(~) - получится небольшой фильтр помех. А если добавить параллельно суппрессорам и светодиод с соответствующими цепями, то можно контролировать исправность защитного предохранителя.
Согласен, что суппрессоры предпочтительнее варисторов в данных цепях.

P.S. Напряжение на суппрессорах указывается - ПОСТОЯННОЕ! Исходя из этого и надо расчитывать защитную цепочку.

[Logger]

...
При этом не забыть последовательно с суппрессорами поставить защитный предохранитель 200-500мА.
...

При повышении напряжения эти предохранители сразу же сгорят и отключат цепочку суппрессоров от сети, после этого благополучно сгорят все БП в квратире, подключенные к сети

[Alex]

Техника с трансформаторами 50Гц выживет практически на 100%.

Серьезно? А вот из перечисленных выше 9-ти вылетевших девайсов, 6 - были с 50гц трансформаторами. И полетели в них термички, внутри трансов.
Кроме дросселя в настольной лампе, который таки сгорел совсем.

Могут не выжить приборы со слабыми импульсными БП, где стоят небольшие ёмкости

Не "небольшие" а "низковольтные" - в 3-х вылетевших импульсных БП, просто взорвались 400в-ые конденсаторы (кстати, и больше ничего, я поставил туда новые, 450в-ые и все заработало).

При этом не забыть последовательно с суппрессорами поставить защитный предохранитель 200-500мА. Так как, какими бы "мощными" суппрессоры не казались - сеть значительно мощнее! Да и "автомат" вещь достаточно грубая - "последняя линия обороны". А суппрессорам времени отсечки УЗО вполне хватит, чтобы превратиться в перемычки!

Как факт - не хватает. Эксперименты были проведены

При повышении напряжения эти предохранители сразу же сгорят и отключат цепочку суппрессоров от сети, после этого благополучно сгорят все БП в квратире, подключенные к сети

Вот именно!
Предохранитель там нафиг не нужен. Вот небольшой резистор последовательно - это можно, хотя я и не ставил (сопротивления электропроводки достаточно)

[наблюдатель]

При повышении напряжения эти предохранители сразу же сгорят и отключат цепочку суппрессоров от сети, после этого благополучно сгорят все БП в квратире, подключенные к сети

Фраза "сразу же сгорят", говорит о вашей компетенции в этой области. Пока они "сгорят": сначала появится ток через суппрессоры (ограниченный резистором между прочим), затем при нарастании напряжения и превышении предельного тока и мощности через суппрессоры они превратятся в "перемычки". Только после этого сработают предохранители. Предохранитель - прибор достаточно инерционный, для его быстрого срабатывания токи должны быть на порядок больше, чем номинал. За это время электроника в УЗО успеет дать команду на отключение "автомата" УЗО.
И не надо стращать других!

[Logger]

Фраза "сразу же сгорят", говорит о вашей компетенции в этой области.
...

Уважаемый, вы бы прежде чем высказывать никому не нужные комментарии по поводу моей компетенции, сначала бы разобрались в своих фантазиях ;)

Рассмотрим предложенный вами вариант подробнее: при резисторе 100 Ом, ток через всю цепочку будет 275В/100Ом = 2.75А - такого тока вполне достаточно чтобы сжечь предохранители на 200-500мА (если нет, то это уже какие-то неправильные предохраниетли , но никак недостаточно чтобы сработали 16-ти амперные автоматы (или какие там могут стоять). Что имеем в результате? Цепочка суппрессоров будет спасена, все остальные электроприборы, подключенные к сети - нет нам такой хоккей не нужен!

Offтопик:

...
И не надо стращать других!

Не знаю что вы имели ввиду, лично я никого не стращал и вам не советую

И давайте-ка впредь, уважаемый, наблюдатель, придерживаться корректного тона беседы без перехода на личности.

[anatol0]

Задача супрессоров или варисторов - быстро ограничить выброс напряжения. Если превышение напряжения длительное - пусть они себе сгорают, лишь бы защитили потребителей и вызвали срабатывание защиты по току.

[Logger]

Задача супрессоров или варисторов - быстро ограничить выброс напряжения. Если превышение напряжения длительное - пусть они себе сгорают, лишь бы защитили потребителей и вызвали срабатывание защиты по току.

+1

[Alex]

Задача супрессоров или варисторов - быстро ограничить выброс напряжения.

Только в данном случае, их задача совсем другая.

[Nota Bene]

Рассмотрим предложенный вами вариант подробнее: при резисторе 100 Ом, ток через всю цепочку будет 275В/100Ом = 2.75А

Расчет неправильный. Надо вычесть падение напряжения на супрессорах. И потом еще раз подумать.

[killhumax]

Нет не так, когда ток через супрессоры достигнет тока срабатывания УЗО процесс отсечки уже будет запущен.Электронная схема компаратора уже выдаст "добро" ! 30мс это время срабатывания триггера УЗО т е чистая механика. Процесс пойдет и дальше пусть горят супрессоры но УЗО должно сработать!{Cгореть они не успеют .} так как УЗО само себя отключит.

[наблюдатель]

Уважаемый, вы бы прежде чем высказывать никому не нужные комментарии по поводу моей компетенции, сначала бы разобрались в своих фантазиях ;)

Рассмотрим предложенный вами вариант подробнее: при резисторе 100 Ом, ток через всю цепочку будет 275В/100Ом = 2.75А - такого тока вполне достаточно чтобы сжечь предохранители на 200-500мА (если нет, то это уже какие-то неправильные предохраниетли , но никак недостаточно чтобы сработали 16-ти амперные автоматы (или какие там могут стоять). Что имеем в результате? Цепочка суппрессоров будет спасена, все остальные электроприборы, подключенные к сети - нет нам такой хоккей не нужен!

Logger, похоже вы даже не прочитали внимательно, что я написал про процессы происходящие в цепочке предохранитель-резистор-суппрессор. Вы не знаете параметров суппрессоров и принцип их работы, раз пишете свои расчёты таким образом!
Вы так же очевидно совершенно забыли название ветки, раз про само УЗО ни разу не упомянули в своих умозаключениях.
Отталкиваемся от ваших 275В в сети без резистора в цепи:
выбираем ближайший суппрессор для данного напряжения сети - 1,5КЕ400СА;
При 400 В (напряжение срабатывания суппрессора) постоянки(284В~) ток через суппрессор будет 1 мА.
Далее ток через суппрессор нарастает и при 548В(388В~) достигает величины 4А. Т.е. на каждый вольт напряжения идёт прирост тока на величину около 27 мА, если зависимость тока от напряжения на суппрессоре была бы линейной. Но так, как она нелинейна, то такой ток скорее всего будет достигнут при напряжении на 5-10В выше напряжения срабатывания суппрессора.
Т.е. для суппрессора на 400В напряжение при котором сработает УЗО будет 290В(~).
Если роста напряжения в сети не будет, то соответственно предохранитель сработать ещё не успеет и суппрессор будет вполне работоспособен, так как при таком напряжении мощность выделившаяся на суппрессоре за время отключения УЗО не превысит допустимую.
Если напряжение в сети прыгнет до 380 В(~), что иногда бывает при аварии в сети, то для суппрессора всё закончится достаточно плачевно!
Если одну полуволну 10 мс он может ещё и выдержит,хотя не факт, то ещё через 20 мс его убьёт наверняка! Именно столько времени надо для срабатывания УЗО.
Для срабатывания предохранителя 500мА с характеристикой Т при 10 In(5А) необходимо время 20мс. Предохранитель будет не в состоянии защитить суппрессор!
После пробоя суппрессора, лавинно нарастет ток и сработает предохранитель.
При вводе резистора 100 Ом, он будет некоторое время(в зависимости от "крепости") сдерживать рост тока, но в результате может либо оборваться, либо скорее всего быстрее перегреется суппрессор с последующим пробоем и опять же сработает предохранитель. если по каким то причинам не сработает УЗО.

Для непонятливых - предохранитель в цепи ставится не для защиты самих суппрессоров, а для безопасной эксплуатации самой схемы защиты!

Добавлено через 1 час 5 минут

Серьезно? А вот из перечисленных выше 9-ти вылетевших девайсов, 6 - были с 50гц трансформаторами. И полетели в них термички, внутри трансов.
Кроме дросселя в настольной лампе, который таки сгорел совсем.

Да, серьёзно! Начало фразы прочитайте- "Времени его отсечки вполне хватит для выживания большинства домашней техники."
А ваш пример - из области отсутствия защиты как таковой при превышении напряжения!
То, что вы видели - результат длительного воздействия перенапряжения на трансформаторы, отсчёт идёт не на мс, а на секунды и десятки секунд!
Чтобы расплавился термопредохранитель нужно время! И десятков мс будет для этого не достаточно!

Не "небольшие" а "низковольтные" - в 3-х вылетевших импульсных БП, просто взорвались 400в-ые конденсаторы (кстати, и больше ничего, я поставил туда новые, 450в-ые и все заработало).

В данном случае установка конденсаторов на 450 В не панацея, при аварии и входном напряжении 380В на них будет 530 В и они помашут ручкой так же как и на 400В. Хотя запас по надёжности источника с кондёрами на 450 В конечно выше.
Имелось в виду, что конденсаторы с большим номиналом ёмкости в состоянии дольше выдерживать перенапряжения в течение опять же ограниченного времени! Хотя время это на самом деле совсем небольшое - сотни мкс в зависимости от ёмкости и номинала ограничительного резистора. Это хорошо для коротких импульсных помех.
Кстати в больших номиналах есть один положительный момент - они работают как поглотители помех в сети! Чем выше ёмкость, тем большую энергию помехи они "проглотят". Главное, что бы выдержали диоды моста.

Как факт - не хватает. Эксперименты были проведены

Так всё зависит от величины перенапряжения, времени его действия и типа использованных суппрессоров, ведь ничто не мешает поставить линейку суппрессоров на 10В например.

Вот именно!
Предохранитель там нафиг не нужен. Вот небольшой резистор последовательно - это можно, хотя я и не ставил (сопротивления электропроводки достаточно)

Про предохранитель написал выше в другом посте, а вот сопротивления проводов недостаточно вообще ни для чего!
При построении серьёзных систем защиты от помех, очень сложно использовать проводку как элемент на котором можно ограничить эти помехи!
Много на резисторе номиналом 0,01-0,05 Ом можно "уронить" напряжения? Если конечно не вести речь о десятках кА...

[Logger]

наблюдаетль, у вас целое литературное произведение получилось - триллер но все же лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать, поэтому набросал на скорую руку схемки обсуждаемых девайсов. На рис. 1 схема защиты от перенапряжения, которую использует у себя в розетке Alex. На рис. 2 усовершенствования, предлагаемые наблюдатель-ем. Если не понял чего-то с ваших слов, авторы схем, пожалуйста, поправьте. Так же, если никто не возражает, возьмем порог срабатывания УЗО 16А в обоих случаях.

Принцип действия схемы с рис. 1 мне понятен. При повышении сетевого напряжения до порогового напряжения супрессоров D2/D1 последние открываются. Ток через цепочку "фаза" - супрессоры - "земля" возростает, когда он достигает значения 16А, срабатывает УЗО. Поскольку УЗО устройство механическое и имеет свою инерцию, ток через супрессоры может значительно превысить 16А, но поскольку супрессоры имеют большие допуски по импульсному току + сопротивления проводов несколько ограничивают ток, то супрессоры не успевают сгореть.

А вот к рис. 2 у меня пока остаются большие вопросы. В данном случае максимальный ток протекающий через защитную цепочку (F2-R1-D2-D1) будет определяться сопротивлением резистора R1 (в случае когда D2/D1 открылись). Таким образом, чтобы ток через нее превысил 16А и позволил УЗО разорвать цепь, необходимо чтобы сетевое напряжение было бы > 16А*100Ом = 1600В. Такой порог срабатывания защиты меня почему-то настораживает Еще больше меня настораживает такой вопрос: что произойдет раньше при достижении тока через защитную цепочку >16А, сработает УЗО или сгорит предохранитель на 200мА? Если УЗО то хорошо, если предохранитель то, защитная цепочка выходит из игры.

Nota Bene: Расчет неправильный. Надо вычесть падение напряжения на супрессорах. И потом еще раз подумать.

Nota Bene, поведаете нам результаты раздумий?

[Alex]

Так всё зависит от величины перенапряжения, времени его действия и типа использованных суппрессоров, ведь ничто не мешает поставить линейку суппрессоров на 10В например.

Ну не на 10, но штуки 4 последовательно у меня стоит

То, что вы видели - результат длительного воздействия перенапряжения на трансформаторы, отсчёт идёт не на мс, а на секунды и десятки секунд!
Чтобы расплавился термопредохранитель нужно время! И десятков мс будет для этого не достаточно!

Естественно.
Термички визуально не видно, а дым из конденсаторов мониторов шел секунд 10, пока автомат не выбило.

В данном случае установка конденсаторов на 450 В не панацея, при аварии и входном напряжении 380В

Да у меня просто на 400 небыло Low ESR

Если напряжение в сети прыгнет до 380 В(~), что иногда бывает при аварии в сети, то для суппрессора всё закончится достаточно плачевно!

При 380 - у меня все лампочки бы повылетали, да плюс куча еще аппаратуры, что сидит на той-же фазе.
И скорее всего не только у меня, но и у соседей тоже.

Если одну полуволну 10 мс он может ещё и выдержит,хотя не факт, то ещё через 20 мс его убьёт наверняка! Именно столько времени надо для срабатывания УЗО.

Да и хрен с тем транзорбером, УЗО успевает сработать, как факт.
Кстати, один раз за эти годы сраотало.

Добавлено через 9 минут

Ток через цепочку "фаза" - супрессоры - "земля" возростает, когда он достигает значения 16А, срабатывает УЗО.

С какого бодуна ? У меня 3-хфазное УЗО с током срабатывания 100мА стоит.
У кого однофазка - тамм вообще обычно на 30мА.
О каких "16А" идет речь ?

[killhumax]

Это он просто для наглядности вывел. Есно УЗО на такие токи не делают Хрен с ним с предохранителем. Если Электронная схема дала команду на отсечку и УЗО сработало ,а супрессор погиб геройской смертью . То честь ему и хвала. Главную свою задачу он выполнил. Алекс прикинь ты УЗО разбирал? Почему вы упорно ставите защитную цепочку поверх УЗО. В лоб. Более приятное решение (если есть руки) все же намотать на диф транс внутри УЗО доп катушку .Надо то ведь всего витков десять. Что дает. А дает то что повышается чувствительность УЗО(Транс там будет повышающим) и не надо мегатоки через него гнать. Ограничится ток резистором и не гонять через него сотню ампер. Главное чтоб пробился при мин токе.( хотя конечно попрет) Бум надеется отсечка быстрее наступит.

[Alex]

Алекс прикинь ты УЗО разбирал?

Свое нет. Вообще когда-то давно разбирал.

Более приятное решение (если есть руки) все же намотать на диф транс внутри УЗО доп катушку

Потому что от ерундовых перенапряжений - и то что я поставил защитит, а если будет что-то серьезное (не только перенапряжение, а например пожар), и там будет твикнутое УЗО - то меня обвинят во вмешательстве в электрооборудование, чего делать не имею права. А с нетвикнутым - наборот, электрическая компания мне сделает ремонт и купит всю новую электротехнику, вместо сгоревшей.

А дает то что повышается чувствительность УЗО

И оно будет срабатывать от ликеджа в Y-конденсаторах, со всех устройств с имульсными БП ?

[killhumax]

Нет не будет.Если супрессор закрыт, то закрыт. Не надо чутье до микроампер догонять..Меру надо знать ( требуется индивид настройка с ЛАТРОМ) Все же конденсатор хоть в 0.1 мФ нужен. А про вмешательство это да. Верно. Хотя отличить твикнутое УЗО от оригинала без разборки невозможно. Тут как говорится на свой страх и риск. Алекс ,а что скажут эксперты о той "сопле" в розетке если в квартиру нагрянут?

[Alex]

Нет не будет.Если супрессор закрыт, то закрыт.

А причем тут он к ликеджу ?

Алекс ,а что скажут эксперты о той "сопле" в розетке если в квартиру нагрянут?

А оно не внутри розетки а снаружи, в тройнике Да ионо же не может быть причиной пожара и т.п.

Кроме того - речь идет о простейшей. сделанной за 10 минут "на коленке" защите (тем не мене, защищающей). Если бы речь шла про кардинальные переделки электросистемы, доработки УЗО и прочего - я бы просто пошел и купил в магазине готовую защиту, чем возился бы с этой ерундой.