Компромиссная защита дома от импульсных перенапряжений

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

1. В квартире общее УЗО, 3 линии по автомату C16. Постоянно работают два холодильника, ИБП с компьютерным оборудованием. Ничего более эта схема не требует. Потому что потери нуля не наблюдаются.
2. В деревне два автомата на две линии. Пока все при отъезде отключаю. Если надумаю оставлять в зимний сезон видеонаблюдение в автономном режиме, вероятно современный феррорезонансный стабилизатор перед ИБП добавлю. Иначе в случае УЗМ при потери нуля в деревенском трансформаторе (если случается, то на несколько суток) я замучаюсь принимать отчеты об отключениях-включениях ИБП с гуляющим напряжением. Феррорезонансный стабилизатор эту ситуацию отработает без проблем и переключений реле. В старом советском стабилизаторе я убедился в пригодности 110 В на входе для такой же работы лампочки как 230 В. Если нагрузка небольшая, то нижняя рабочая граница становится ниже 80 В. Вопрос мощности такого стабилизатора 250 ВА или 350 ВА для меня пока открыт. Стабилизатор гудит и греется на холостом ходу, как online ИБП. Порядка 10% от номинала мощности должно уходить в тепло. Слишком маломощный брать не хочется, т. к. экономия в деньгах небольшая, а устройство обладает гальванической развязкой, полезной для подключения огородной техники в одном экземпляре. После него можено попадать под любой из проводов и землей без последствий. Диффавтомат в деревне тоже присутствует, но его срабатывание при 30 мА лучше не испытывать. Проблема в том, что в деревне я постоянно не живу. А в квартире стабилизатор, устойчивый к отключению нуля, совсем без надобности. Хотя бы гальваническую развязку в ванной комнате квартиры фантазии не хватает применить.

 

По официальным техническим характеристикам феррорезонансного стабилизатора советского производства СН-315, диапазон входных напряжений 198-253В. Насиловать его при отгорании нуля и колебаниях напряжения от 0 до 380В можно только на свой страх и риск. А чтобы риск был поменьше, не помешает его поместить хотя бы в негорючий металлический шкаф на случай его возгорания. И сам шкаф отделить от любых горючих материалов, как минимум, гипсокартонном. Лучше бы вообще щиток смонтировать в стороне от дома на улице, но декларируемый производителем диапазон рабочих температур стабилизатора - от 0 до +40°С. Наверное, можно, но осторожно. Как там «В бой идут одни старики»: «летать может, но низэнько-низэнько»…

 

1. Согласно паспорту советского стабилизатора холостой ход недопустим. Очевидно из-за перегрева изоляции обмоток и пластикового корпуса.
2. Нормировок напряжений пробоя нет. Без варисторов в шитке испытывать гашение им наведенных грозовых помех не надо. Индукционный счетчик, отработавший 50 лет без выключения, тоже не нормировал грозовы помехи но имел обмотки малые для возгорания.
3. Форма выходного напряжения ужасна не только с точки зрения КНИ, но выброса амплитуды напряжения при запуске. Имеется особенно неприятный расколбас синусоиды при запуске на холостом ходу.
Единственное разумное назначение старого стабилизвтора подстраховать online ИБП от умеренных скачков напряжения при отваливании нуля. Но надо круглогодично проживать рядом с советским стабилизатором. И online ИБП для деревни у меня нет.
В паспорте современного дорого устройства имеется.
1. Декларация синуса THD<5%.
2. Температурный режим -20..+40С, допустимая нагрузка от 0 до 100%. Допустимый нагрев самого трасформатора до 90C при сроке службы 25 лет.
3. Напряжение пробоя изоляции нормировано, гашение грозовых наводок продекларировано.
Для справки. Старый line-intercative ИБП APC у некоторых переживал подачу 380 В и защищал оборудование. Аппарат продолжал работать с повышенным расходом электроэнергии из-за образования короткозамкнутых витков автотрансформатора. Как говорится, производитель рад продать еще один отличный аппарат после неправильных испытаний старого.

Если не перегрев самого старого стабилизатора при хорошем состоянии обмоток ничего не доллжно случиться.

@Думающий,
если хотите, я могу приложить осциллограммы запуска советского стабилизатора с нагрузкой и без. Амплитуда может оказаться близкой для варисторв, встроенных в подключаемые нагрузки.

 

Осциллограммы посмотреть интересно. Но готов предложить альтернативное решение. Подороже, но реально надежное. Это ИБП двойного преобразования с внешним аккумулятором достаточной емкости. Диапазон допустимых входных напряжений у них побольше, хотя и не до 380В. Поэтому до него придется поставить соответствующим образом отрегулированное реле напряжения. Аккумулятор достаточной емкости позволит жить более-менее долго без напряжения на входе. Так у меня запитан газовый котел в деревенском доме.

А чтобы понимать, что там, в далекой деревне произошло, раз уж у Вас видеонаблюдение подключено круглосуточно к интернету, так можно, наверное, и еще маленький канальчик предусмотреть для онлайн передачи показаний электронного вольтметра. И сразу все будет ясно: гуляет напряжение или пропало совсем - звонок энергетикам: у вас ребята обрыв или ноль отгорел… Даже самому в деревню ехать не надо.

 

Online постоянно работает в квартире. Его диапазон работы без батареи 130..290 В (при малой нагрузк еобещабт 110В) и без переключений реле. Надежность online на уровне простого ИБП back. Online ИБП хорошо переваривает выход советского феррорезонансного стабилизатора. Кроме того, online обычно имеет коэфф. мощности 1, т. е. притворяется активной нагрузкой.
Для деревни online дорого, там старый line-interactive APC, надежность его ниже online и back. В нем стоит плата сетевого управления, купленная на распродаже. Плата шлет на email все события: включение, выключение, тесты, плохая батарея, перегрев, выход напряжения сети за допустимые пределы и т. д.
Ниже осциллограммы включения советского стабилизатора, нагруженного лампочкой и на холостом ходу. Всплеск амплитуды на 30% присутствует. Выключение в любом случае происходит идеально.
Очень может быть, что с советским феррорезонансным стабилизатором с нагрузкой на online, РН вам без надобности. Все зависит от качества обмоток стабилизатора.

Аккумулятор большой ескости мне без надобности. Оба ИБП шлют сообщения обо всех событиях на email. Оба ИБП умеют запускаться при возобновлении электроснаюжения хоть через неделю. Роутер и камера выключателей не содержат.

 

При столь низких требованиях к бесперебойности Ваша идея жизнеспособна. Зато идея с реле напряжения гораздо более надежна и не вызывает опасений по поводу пожароопасности в экстремальных режимах.

 

При условии безопасности самого РН. У меня нет уверенности в том, что само РН при долгой автномной работе исполняет свои функции также хорошо, как только что купленное. И что контакты не подгорели. Электронику РН легко убивают остатки наводки от грозы, пропущенные разрядниками. РН логично из щитка переместить на защищаемое устройство.
ИБП шлет отчеты, занимается периодическим тестирование инвертора и батарей. Электронный счетчик с отгоревшей электроникой должнен иметь резистор-шунт, который продолжает функционировать. Даже механический диффавтомат имеет кнопку теста и считается надежнее электронного.

 

Альтернатива-то – старый советский стабилизатор, в котором мы вообще ни в чем не можем быть уверенными. В таком случае более предсказуемая альтернатива – перед РН поставить самодельный УЗИП из плавкой вставки, варистора и разрядника, который я собираюсь тестировать. Я Вас ни от чего не отговариваю, просто рассуждаю.

 

Я лишь выссказал мысль, что РН надо ставить только на постоянно работающее оборудование, а не на всю сеть дома. Мне уже предлагали суперфильтр СФП-1-2-Б за 100 тыс. Кот в мешке (коробке) с набором разрядников и фильтров. В сравнении с фильтром феррорезонансный стабилизатор - это качели, амплитуду которых никакой удар существенно не меняет. Эффективность подавления помех на несколько порядков превышает фильтр. До пробоя изоляции стабилизатор наводку, собранную всей деревенской линией, на землю закорачивать через себя не собирается.

 

У меня строит на всю сеть дома. Отгорание нуля, перекос фаз – вещи непредсказуемые. Зачем рисковать каким-либо домашним электрооборудованием?

Интересно глянуть на схему этого котика. Конечно, не для того чтобы его купить. Но может, есть интересные мысли, которые можно перенять и реализовать раз в сто дешевле?

Буду с интересом следить за реализацией Вашего проекта. Держите в курсе.

 

А вы и так рискуете. Даже line-interactive может сгореть, но пока работает отсклеживает синус в нескольких контрольных точках и не допустит чрезмерной амплитуды напряжения даже полпериода. Для достраивания напряжения line-interactive не ждет переход через ноль. В паспорте реле прописано ожидание нуля напряжения для отключения. С индуктивной нагрузкой каждое отключение РН приводит к дуге и его подгоранию. Достройка напряжения из батарей в line-interactive ток при любой нагрузке не разрывает, искрения в его реле быть не должно. Ниже осциллограмма перехода моего APC с сети на батарею. Рекомендую оценить работу инженеров, разработавших хороший ИБП и ваше РН.

Всего лишь несколько каскадов варисторов и LC фильтр. У вас уже есть разрядник на линии, видимо варисторы в вашем щитке и варисторы в постоянно работающих приборах типа online ИБП.

 

Это понятно, но иногда можно подсмотреть интересные решения. Тем более, что цена на все «супер-пупер фильтры для богатеньких Буратино» завышена в очень много раз. Практически уверен, что можно сделать аналог их фильтра в десятки раз дешевле. А если копировать не слепо, а с умом, то и в сотни. Пока мы делаем что-либо для дома, для семьи, а не на продажу, мы никаких законов не нарушаем. Бывают и заведомо неудачные решения у этих «супер-пупер». В этой теме мы рассматривали фильтр с неадекватно большой емкостью, установленной между фазой и нулем и гоняющей реактивный ток холостого хода порядка 10А. Это уже граничит с извращением.

 

Подскажите у меня кабель АВБбШв 4х16, значит ферритовый кольцевой сердечник нужно брать 16 мм -4шт?
Хочу заказать на али, для хоть какого то подавления шума.

 

Нет, так фильтры не рассчитываются. Сначала должна быть постановка задачи: что шумит и почему? Далее, надо определиться с параметрами защищаемого устройства. По тому же кабелю идет ток, намагничивающий (и вводящий в насыщение в большинстве случаев) ферритовый сердечник. И только после этого определяться со схемой и ее расчетом. На Али я много чего покупаю, но только не ферритовые сердечники. Попробуй по их описанию догадайся, какие у них характеристики (та же магнитная проницаемость) ! Продавцы на универсальной китайской площадке не умеют грамотно сформулировать технические характеристики продаваемых устройств.

 

Вчера, в первую грозу, как раз настало время подумать, зачем я всю эту защиту от импульсных перенапряжений дома затеял, и начать применять на практике полученные знания.

Небо заволокло, над головой погромыхивает ... и так не хочется что-то отключать: «авось пронесет». Наконец, после нескольких щелчков в компьютерных колонках, явно связанных с раскатами грома, нехотя поотключал всю электронику в доме (раньше бы даже и не подумал) и, пока идут китайские детали, решил немного повысить защищенность своего дома имеющимися средствами. Не зря же теорию изучал!

Самая дорогостоящая электроника это – газовый котел (а он и летом работает, обеспечивая дом горячей водой), его источник бесперебойного питания двойного преобразования и новый компьютер. Решил убить двух зайцев сразу: подключить компьютер к моему качественному ИБП с мощной батареей аккумуляторов, обеспечив ему бесперебойное питание, и защитить все это хозяйство от импульсных перенапряжений тем, что у меня сейчас есть в наличии.

ИБП включил в сеть через имеющийся у меня фильтр «Пилот». Первая элементарная ступень защиты.

Провел от ИБП провод в соседнюю комнату с компьютером, смонтировал для компьютера и монитора отдельную розетку и в разрыв поставил аж строенный пакетник: он разрывает все три провода: фазу, ноль и землю. Для чего такие излишества, мы много обсуждали в теме выше.

Лучшее лечение – профилактика. Получилось очень удобно: надо поработать на компьютере – включил пакетник, поработал, выключил. Все удобно и под рукой. Случись импульс перенапряжения в то время, пока с компьютером не работают, так у него вообще никакой связи ни с какими проводами из внешнего мира во время простоя нет! А значит, что перегореть ни при каком ударе молнии ничто в принципе не может.

Такая идея установки удобных (под рукой) отключателей электронной аппаратуры на время простоя и грозы может на практике оказаться гораздо более эфеективной, чем установка каких-либо УЗИП (хотя я от них и не отказываюсь, они спасут от неожиданно прилетевшего импульса).