На рис. 3.3 приведена принципова електрична схема пристрою захисту ламп розжарювання від перенапруги в мережі живлення змінного струму і поступового наростання напруги на холодних нитках накальной ламп. Це пристрій належить до комбінованих приладів, призначених для експлуатації тільки в мережах неременного струму напругою 220 В частотою 50 Гц і допускають зміну напруги живлення в дуже широких межах. Лампи розжарювання, які працюють спільно з цим пристроєм, стають практично «вічними» і ніколи не виходять з ладу через перегоряння нитки розжарення.

Розглянуте пристрій може бути застосовано

Рис. 3.3. Схема пристрою защіш ламп розжарювання від перенапруги в мережі живлення змінного струму напругою 220 В частотою 50 Гц.

для використання на садово-городніх ділянках, розташованих у сільській місцевості і особливо в тих районах країни, де часто дмуть вітри і трапляються аварійні ситуації через перехлеста проводів, їх торкання один одного і обривів, внаслідок чого фазна напруга може підвищуватися до 380 замість 220 В. Ці процеси, як правило, тривають дуже короткий час, але цього буває цілком достатньо для виходу з ладу незахищених електроосвітлювальних приладів і установок. Цей пристрій реагує як на сплеск напруги в момент включення, так і на просто підвищення напруги живильної мережі.

Пристрій захисту складається з вхідних і вихідних ланцюгів, релейного блоку захисту від перенапруг і блоку обмеження струму навантаження в момент включення його в мережу. На вході встановлено плавкий запобіжник F1, захищає електричні ланцюга від коротких замикань усередині пристрою при неправильному монтажі і помилки в з'єднаннях.

Підключення пристрою до мережі в даній схемі здійснюється за допомогою електричного з'єднувача XI, Але може бути прийнятий до виконання будь-якої іншої варіант, у тому числі і пряме з'єднання. Включення і виключення пристрою відбувається за допомогою перемикача S1. Лампи розжарювання підключаються до мережі через замкнуті контакти К1.2 та контакти перемикача S1.

Працює захисний пристрій наступним чином. При включенні напруги і замиканні контактів перемикача S1 лампи розжарювання відразу ж починають горіти вполнакала, так як через них протікає струм тільки в першу половину напівперіод мережевої напруги. У цей час нитки ламп розжарювання ще холодні, але знижений напруга дає можливість їм поступово нагрітися. У другу половину напівперіод мережевої напруги починає заряджатися конденсатор С'2, І, як тільки напруга досягне напруги стабілізації стабілітрона VD4, відкриється тиристор 1 / S / і повне напруга буде подано на лампи розжарювання, які займуться повним напруженням. Якщо в ланцюзі живлення напруга підвищиться до значення, що перевищує номінальну або неприпустиме, наприклад 245 В, спрацює реле / ​​(/, яке розімкне свої контакти До 1.1 і До 1.2. При цьому контакти

К1.2відключать лампи розжарювання від мережі, а контакти / С /. / включать додатковий опір резистора R2, Що призведе до зменшення струму, що протікає через обмотку реле К1, але якір реле буде утримуватися у включеному стані.

Після того як напруга мережі зменшиться і досягне 235-240 В, обмотка реле знеструмиться і відпустить якір, знову замкнуться його контакти К1.1 і К1.2 і лампи розжарювання спочатку загоряться вполнакала, а через певний час спалахнуть повним напруженням.

При виготовленні захисного пристрою використані випрямні діоди VDI тина КД105В, VD2 — Д226Б, VD3 – Д226Б; стабілітрон VD4 типу Д814А; тиристор VS1 типу КУ201; електромагнітне реле / ​​С / типу РЕЗ-22 або МКУ-48 (паспорт РА4.509.146); запобіжник F1 плавкий типу ПМ-1-0, 5 А; конденсатори С / типу K50-3-500B-5 мкФ, С2 – K50-3-100B-200 мкФ; резистори R1 типу ПЕВ-П-ЮВТ-20 кОм, R2 – Типу ПЕВ-П-ЮВТ-120 кОм, R3 – ВСА-0, 5 – 10 кОм, R4 – ВСА-0 ,5-10 кОм, R5 — ВСА-0 ,5-120 кОм; перемикач SI типу П1Т-1-1; електричний з'єднувач XI типу «вилка».

При виготовленні, монтажі, регулюванню і ремонту захисні пристрої можуть бути застосовані інші комплектуючі ЕРЕ, не погіршують основних електричних параметрів і експлуатаційних характеристик. Випрямні діоди типу Д226Б можна замінити на діоди типів КД202Д, КД213А, Д242, діоди типу КДЮ5В – на Д237В, КД205Е, КД209Б; резистори типу ВСА – на МЛТ, ОМЛТ, С1-4, МТ, Улі; конденсатори типу К50-3 – на К50 -6, К50-12, К50-16; дротяні резистори типу ПЕВ – на ПЕВР, С5-35В; стабілітрон Д814А – на Д814В, Д814Г; тиристор типу КУ201 – на КУ201Ж, КУ202, замість діода VD2 типу Д226Б можна використовувати діод типу КД202Л.

У деяких випадках пристрій вимагає регулювання. Для цього відключається діод VD2, а замість резистора R3 з постійним опором треба включити резистор типу ППЗ-40-20 кОм. Після включення пристрою в мережу лампи розжарювання повинні загорітися мерехтливим світлом. Потім вимірюється напруга на конденсаторі С2, яке повинно відповідати типу цього конденсатора. Якщо світіння ламп розжарювання немає, то підбирають конденсатор з необхідною напругою або встановлюють новий стабілітрон з меншою напругою стабілізації. Далі підключають випрямний діод VD2 і вимірюють змінну напругу на лампах розжарювання.

Технічна характеристика

пристрої захисту ламп розжарювання на тиристори

Номінальна напруга мережі живлення

змінного струму, В ……………………………….. 220

Номінальна частота живильної мережі

змінного струму, Гц ………………………………. 50

Межі зміни напруги мережі живлення

змінного струму, В ……………………………….. 180-280

Межі зміни частоти живильної мережі

змінного струму, Гц ………………………………. 49,5-50,5

Коефіцієнт нелінійних спотворень живильної мережі

змінного струму,%, не більше ………………….. 10

Напруга спрацьовування системи захисту, В … .240-300 Максимальна потужність підключаються до пристрою

ламп розжарювання, Вт ……………………………….. 180

Кількість одночасно підключаються до пристрою ламп розжарювання потужністю

по 60 Вт кожна, шт ………………………………… 3

Час спрацювання системи захисту від перенапруги в електромережі

змінного струму, мс, не більше ………………….. 0,1

Час запізнювання включення ламп розжарювання

для нагріву ниток, с, не менше …………………… 2,5-3

Перешкодозахищеність пристрою при впливі зовнішнього електромагнітного поля, дБ, не менш. . .80

Ймовірність безвідмовної роботи, не менш ………. 0,97

Ккд,%, не м-енее …………………………………… … 92

Література:

Сидоров І. Н. С34 Саморобні електронні пристрої для будинку: Довідник домашнього майстра .- СПб.: Лениздат, 1996 .- 352 е.. мул.