Защитный автомат от повышения напряжения в электросети своими руками (+схема)
Содержание ✓
Как сделать своими руками автомат для защиты от скачков напряжения
Как-то раз в середине ноября приехал я на дачу. На участках почти никого не было. Включил основной автомат и люстру-лампочки мгновенно перегорели. Хорошо хоть не включил в розетку холодильник или телевизор! Естественно, я полез за тестером-в розетке было 275 В! А если бы на подстанции что-нибудь случилось с нулевым проводом? Тогда бы у меня были все 380 В! Так и просидел я весь вечер при свечах, боясь включить какой-нибудь электроприбор.
КАКАЯ ЕСТЬ ЗАЩИТА
Приехав в Москву, я озадачился проблемой: найти автомат, защищающий от повышенного напряжения в сети. Походив по магазинам, я понял, что готовые автоматы мне не по карману (цены – от 1500 до 5500 руб., в зависимости от мощности).
И построены они на базе реле, а значит, скорость реагирования оставляет желать лучшего (пока реле отключит сеть, у меня вылетят все импульсные блоки питания). И я решил сделать такой автомат своими руками, используя в качестве управляющего элемента симистор.
На даче проводка выполнена двумя линиями: сильноточная, розетки которой находятся снаружи дома, и слабо-точная-всё, что расположено в доме. Посчитав примерно максимальную мощность нагрузки в доме (сильноточная линия в защите не нуждается), я понял, что мне достаточно схемы, позволяющей пропускать через себя максимальный ток 14-15 А. Покопался в Интернете, нашёл подходящий вариант. Переработав его под современную элементную базу, получил следующую схему (рис. 1).
Читайте также: Защита двигателя электроинструмента: устройство своими руками (фото + схема)
Автомат для защиты от скачков напряжения – схема
РАБОТА СХЕМЫ
Выключение сети производится симисто-ром VS1, открывающимся транзистором VT1, который подаёт на управляющий электрод отрицательное относительно катода напряжение. Резистор R5 ограничивает ток управления. В качестве источника опорного и управляющего напряжения используется параметрический стабилизатор, построенный на элементах VD1-R1-C1, дополненный однополупериодным выпрямителем на диоде VD2. С этого выпрямителя снимается напряжение, используемое для управления транзистором при изменениях напряжения сети. При нормальном напряжении в сети напряжение на делителе R3-R4-C2 и, соответственно, на базе транзистора ниже, чем напряжение на эмиттере. Транзистор открыт, и симистор пропускает напряжение фазы к нагрузке.
По мере увеличения напряжения сети напряжение на резистивном делителе возрастает и в какой-то момент становится равным напряжению на эмиттере. Эмиттерный ток транзистора уменьшается до нуля, и симистор запирается. Для более резкого переключения в схеме присутствует цепь положительной обратной связи R7-VD3. Ток, протекающей через неё, суммируется с током резистора R3, дополнительно повышая напряжение на делителе R3-R4-C2, обеспечивая более надёжное выключение транзистора и соответственно симистора.
Резистор R3 определяет напряжение отключения нагрузки: чем выше номинал, тем выше напряжение отключения. Резистор R7 определяет напряжение гистерезиса: чем ниже номинал, тем шире разброс между включением и выключением. Номинал резистора R5 необходимо уменьшить в случае неустойчивого включения симистора.
На входе и на выходе решил поставить две светодиодные цепочки для индикации работы прибора-сразу отпала необходимость в R6, так как светодиодная цеполчка и так подгружает симистор на холостом ходу.
КОМПЛЕКТ ДЕТАЛЕЙ
Детали схемы-самые распространённые и у меня имелись, за исключением пятиваттного резистора R1 и симистора VS1. Их я докупил в магазине «Чип и Дип». Покупка обошлась мне в 50 руб. Транзистор, диоды 1N4007, стабилитрон у меня были в наличии. Радиатор под симистор – HS304-50 размерами 50 х 60 х 20 мм. Его площадь около 230 см2, что более чем достаточно, а размеры хорошо подходят для того, чтобы уместить в монтажную коробку (57 руб.), послужившую мне корпусом прибора.
ИЗГОТОВЛЕНИЕ ПЛАТЫ ДЛЯ АВТОМАТА ЗАЩИТЫ
Печатную плату рисовал в программе Sprint-Layout 6.0 (рис. 2). Затем распечатал её зеркально и наклеил канцелярским клеем на заранее подготовленный кусок стеклотекстолита размерами 60 * 70 мм. Просверлил сверлом 01,0 мм отверстия под детали, наметил технологические отверстия и смыл тёплой водой бумагу.
Несмываемым маркером нанёс рисунок (корявенько, правда) печатной платы и опустил плату травиться дедовским методом: в ванночку с хлорным железом.
Через полчаса плата протравилась. Смыл ацетоном краску, засверлил технологические отверстия и залудил проводники платы. Плата готова.
Для контакторов использовал шинки для соединения нулевых проводников в электрощитах, которые в изобилии остались мне от строителей. Отпиливал от них крайние части, где есть перпендикулярное отверстие с резьбой для крепления. Заодно выпилил два уголка крепления платы к радиатору. Оказалось, что конструкция в сборе не помещается в монтажную коробку буквально на 1,5-2 мм. Пришлось с двух сторон отрезать полки у радиатора, что уменьшило его площадь на 32 см2, но это не критично.
Монтажная коробка тоже требовала доработки: пришлось выпилить с дна несколько приливов бормашинкой.
Основой будущей конструкции стал радиатор. К нему на двух уголках прикрепил плату с таким расчётом, чтобы индикаторные светодиоды могли выходить через крышку. Симистор посадил на пасту КПТ-8 и сразу впаял его. База 2 симистора соединена с его охлаждающей площадкой, поэтому никаких контактов ни с проводниками на плате, ни с входящими/выходящими контактами у радиатора быть не должно.
Затем установил детали и пропаял их. Конденсатора ёмкостью 20 мкф на 25 В у меня не было – поставил параллельно два по 10 мкф х 50 В. Для индикаторных цепочек на плате я заранее протравил дорожки, подобрал глубину посадки светодиодов и высверлил отверстия под них в крышке корпуса.
Читайте также: Защита для трёхфазного двигателя своими руками (схема)
НАСТРОЙКА СХЕМЫ
Схема начинает работать сразу, только надо резистором R3 выставить необходимый порог срабатывания защиты. Для этого нужны ЛАТР и мультиметр.
При настройке будьте аккуратны: радиатор находиться под высоким напряжением, так как одна из баз симистора соединена с местом посадки на радиатор.
R5 заменил на 10 Ом для стабильного включения симистора. Резистор R состоит из двух параллельно соединённых сопротивлений 56к на 1 Вт. Получается как раз 28к на 2 Вт. (На входе схемы стоит аналогичная цепочка, только с зелёным светодиодом, но она на работу схемы не влияет, поэтому не показана.)
При нормальном рабочем напряжении 180-260 В горят оба светодиода, при 260-265 В симистор отключает нагрузку (горит только зелёный). Гистерезис составляет 20-25 В, поэтому симистор опять подаёт фазу на нагрузку, когда напряжение восстановится до 240-245 В.
Получился прибор, защищающий сеть от повышения напряжения. Размеры корпуса – 60 х 90 х до мм. Отверстия в корпусе оставлены специально для охлаждения радиатора. Потрачено на такой самодельный прибор немногим более 100 руб., а работает на все 100%. Я доволен!
© Автор: Олег Михайлов, Москва
ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ МАСТЕРОВ И МАСТЕРИЦ, И ТОВАРЫ ДЛЯ ДОМА ОЧЕНЬ ДЕШЕВО. БЕСПЛАТНАЯ ДОСТАВКА. ЕСТЬ ОТЗЫВЫ.
Ниже другие записи по теме "Как сделать своими руками - домохозяину!"
- Ремонт электропроводки в доме своими руками – основные советы
- Настольная лампа на гибком штативе своими руками
- Светильник для рассады своими руками (фото)
- Защитный автомат от повышения напряжения в электросети своими руками (+схема)
- Современные источники света вместо лампочек
- Индикатор напряжения в бытовой электросети своими руками
- Паяльник для крупных деталей своими руками (+ схема)
- Автоматическое освещение лестницы своими руками
- Самодельный прибор для магнитотерапии (неодимовый + схема)
- Тепловая «пушка» для погреба своими руками
Подпишитесь на обновления в наших группах и поделитесь.
Будем друзьями!