电源中的继电器电压控制装置。方案、说明

用于监控电网电压的继电器装置。无线电电子电气工程百科全书

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如今，在业余无线电文献和互联网上，您可以找到许多有关自制设备的描述，这些设备可以监控电网中的电压，并在电压超出允许范围时关闭由其供电的电器。通常，这些设备使用微控制器、运算放大器和其他现代高科技电子元件。但最近，这个问题通过更简单的方法成功解决了。例如，使用电磁继电器。作者在本文中描述了其中一种“复古”设计。

尽管标准（例如，[1]）为家庭电网的电压稳定性制定了相当严格的标准，但由于各种原因，它常常超出可接受的限度。这对家用电器构成了危险，目前任何公寓或住宅楼中都有很多家用电器。特别是对于那些几乎一直连接到网络的人来说。唯一有帮助的是自动设备的存在，该设备可以持续监控电压，并在电压出现危险的增加或减少时断开所有消费者与网络的连接。

当我需要这样一台自动机器时，那些我能够找到自我生产描述的机器（例如[2]）对我来说似乎太复杂了。我决定自己设计和制作。其示意图如图所示。 1. 当电压低于198V（220V-10%）时，关闭公寓电网，当电压恢复正常时，再次打开。如果超过242V（220V+10%）的值，网络也会关闭，但直到公寓业主根据PV1电压表的读数确定电压正常后，网络才会恢复运行，按下SB1“开始”按钮。这种与完全自动化的背离提供了更好的安全性，并且是完全可以接受的，因为超过最大电压的情况很少发生。机器连续运行三年来，因欠压停机多次，但因超压停机仅八次。它们主要发生在夜间，有时发生在雷暴期间。

米。 1（点击放大）

从图中可以看出，两个降压变压器T1和T2串联在初级和次级绕组之间，因此它们可以轻松承受电源电压增加到380V或更高，这种情况发生在中性点时。三相网络损坏。为继电器 K3 供电的整流器，其触点 K3.1.20 可承受高达 4 A 的电流，将用电设备连接到网络并断开它们与网络的连接，该整流器根据使用二极管 VD8-VD20 的桥式电路制成，并由绕组 III 供电。串联连接的变压器，总额定电压为 1 B。该整流器输出端以及供电网络中是否存在电压，由 LED HLXNUMX 指示。

用于监测电压值的整流器由二极管VD1-VD4组成，也使用桥式电路。由串联的变压器II绕组供电（其总额定电压为12,6V）。该整流器的特点是其平滑电容器C1的电容相对较小，因此可以毫不延迟地监测电压变化。

当网络电压大于下阈值时，LED HL3 - 齐纳二极管 VD11 - 极化继电器 K1 绕组的电路上施加的电压超过 LED 上的直流压降之和，即齐纳二极管的稳定电压二极管和继电器工作电压。继电器K1的R、L触点闭合。如果此时继电器K2的触点I和P也闭合，则继电器K3被激活，将消费者连接到网络。

通过调节调谐电阻R9，可以确保当网络中的电压降低到允许的198V以下时，齐纳二极管VD11上的电压变得小于其稳定电压并且闭合，从而停止电流通过继电器K1的绕组。结果，该继电器的触点R和L断开继电器K3的绕组的电路。它将消费者与网络断开，直到电压恢复正常。

过压监测通道的结构类似，但其中的阈值元件是稳压二极管VD12，响应阈值（242V）由微调电阻R11设定，超过该阈值时，继电器K2的触点断开电路。继电器线圈 K3 并点亮 LED HL2。

作为继电器K2，使用双稳态极化继电器RP4，其特征在于，当从绕组去除电压时，其触点不会独立地返回到其原始位置。为了沿一个方向或另一个方向移动继电器电枢，需要向其中一个绕组施加适当极性的电压脉冲。因此，为了在激活后将继电器K2恢复到其原始状态，该设备有一个SB1按钮，按下该按钮可以重新连接因网络过压而断开的用电设备。有时连接网络后必须按此按钮才能使设备进入工作状态，因为K2继电器触点的初始位置是未知的并且可以是任何值。

齐纳二极管VD9和VD10在继电器绕组K1和K2被激活后限制提供给它们的电压，这不允许这些绕组中的电流超过允许值。

作者在设计中使用了两台带有铠装磁芯的统一电源变压器TPP261-127/220-50[3]。这些变压器的初级绕组用作绕组 I（引脚 2 和 9，引脚 3 和 7 之间有跳线）。为了形成绕组 II，在变压器的端子 12 和 19 之间安装跳线，并从端子 11 和 20 去除电压。绕组 III 的端子是 15 和 16。

可以使用能够承受高达 1 V 初级电压的变压器来代替两个变压器 T2 和 T380。它可以独立缠绕在 ShL20x40 磁芯上。绕组 I 应具有 2700 匝直径为 2 mm 的 PEV-0,21 导线，绕组 II 应具有 155 匝直径为 2 mm 的 PEV-0,35 导线，绕组 III 应具有 254 匝相同导线。当初级电压为 220 V 时，绕组 II 和 III 上的电压应分别为 12,6 和 20 V。

继电器 K1 是一款两位单稳态极化继电器 RP7，以右触点为主（版本 RS4.521.005）。为了获得电阻约为600欧姆的绕组，将其绕组II（470欧姆）和III（140欧姆）串联，为此在继电器块的端子4和6之间安装跳线。您可以使用相同类型的继电器，即绕组电阻为 4.521.019 欧姆的 RS480 版本或绕组电阻为 4.521.012 欧姆的 RS700 版本。

继电器 K2 是两位双稳态极化继电器 RP4（版本 RS4.520.004）。其电阻为1欧姆的绕组130-IV串联，在继电器块的触点2-3、4-8和6-7之间安装跳线。还使用电阻为 2250 欧姆的绕组 VII。您可以使用带有电阻为 4.520.011 和 460 欧姆绕组的继电器版本 RS2700 或带有电阻为 4.520.012 和 500 欧姆绕组的 RS830。

极化继电器 RP4 和 RP7 的参考数据可在 [4] 中找到。选择替换件时，应记住，不同设计的极化继电器的绕组可以布线至其块的不同触点。相同继电器的绕组电阻分布可达±15...20%。

如果没有所需的继电器RP7，可以使用适合绕组电阻的继电器RP4。这些继电器结构相同，但触点的调节方式不同。需要将RP4继电器的保护铝壳拆掉，将左触头的固定螺钉旋松一两圈，手动将锚抛到该触头上，然后慢慢旋转左触头的调节螺钉，直至锚自动抛起向右。在此位置，应固定左触点，然后将外壳放在继电器上。

继电器 K3 - RKS3（版本 RS4.501.200），绕组电阻为 175 欧姆，额定工作电压为 24 V [5]。可以用具有相同工作绕组电压的另一个继电器代替，该继电器的触点能够切换至少20A的电流。

电压表 PA1 - Ts4209 检测器系统，测量限值为 500 V 交流电压。

机器组装在尺寸为 230x160x80 mm 的金属外壳内，金属外壳必须接地。继电器 K3 放置在外壳的单独隔间中，因为其连接到电网的触点未受到意外接触保护。齐纳二极管VD9和VD10配备面积为50 cm的散热片².

机器从网络消耗的功率约为7W。设置机器时，通过实验室可调自耦变压器向其提供电源电压，并分别使用微调电阻器 R9 和 R11 设置较低和较高响应阈值。

如果需要，您可以将声音警报设备连接到插座 XS1 和 XS2，如果超过网络中允许的电压，该设备将发出警报。信号装置的可能电路图如图 2 所示。 1. 在其输入端有一个二极管电桥VD4-VD1，这样就无需通过将插头XP2和XP1连接到机器的插座来观察极性。传统的多谐振荡器由晶体管 VT2 和 VT800 组装而成，产生频率约为 3 Hz 的脉冲。晶体管VT1是提供给电话盒HA3的信号的功率放大器。晶体管VT5和稳压二极管VD50应安装在面积为XNUMXcm的散热片上².

图。 2

文学

GOST 13109-97。通用供电系统电能质量标准。 - 网址：internet-law.ru/gosts/gost/3761/。
Bezyulev S. 自动冰箱保护。 - 广播，2005 年，第 7 期，第 48 页。 49、XNUMX。
Shulgin G. 统一变压器。 - 广播，1982 年，第 1 期，p。 59、60。
继电器极化 RP4、RP4M、RP5、RP7。 - 网址：museumrza.ru/up/jeksponaty/files/Spr_RP_4_5_7.djvu。
继电器电磁RKS3、RKS3T。 - 网址：radiant.su/files/images/IRZ/rks3.pdf。

作者：S.巴宾

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