Acasă / Atelier / Automatizari / Releu de protectie la tensiune scazuta sau supratensiune in retea

Releu de protectie la tensiune scazuta sau supratensiune in retea

Am construit acest releu din motive economice si a unui incident care la scaderea tensiunii din retea mi-au fost arse 2 frigidere, tensiunea ajungand in acel moment cam la 190Vca.
Protectia acestui tip de releu pe care o propun asigura functionarea consumatorilor casnici fara a fi afectati de scaderea sau cresterea accidentala a tensiunii, au fost cazuri in care la intreruperea conductorului de nul toti consumatori din acel punct de transformare care au fost alimentati la tensiunea de 220Vca au trecut automat pe 2 faze alimentandu-se la 380Vca si ca urmare s-au defectat toti consumatorii alimentati in acel moment. Si la scaderea tensiunii pot aparea probleme ca cele relatate de mine, scaderea tensiunii apare atunci cand un punct de transformare este subdimensionat la cerintele de consum actuale.
Temporizarea este necesara atunci cand tensiunea revine dupa actionarea protectiei sau disparitia tensiunii accidentale de la retea sa fie necesara un timp pentru stabilizarea la Unom=220Vca, fara ca acesti consumatori pe care ii folosim sa sufere un soc de la retea in momentul alimentarii.
Temporizarea o reglam dupa preferinte cel putin 5 sec. modificand valoarea condensatorului C2.
In continuare voi face calculele pe care am setat releul la care sa lucreze dar nu este ceva standard, in functie de necesitati se pot modifica aceste valori dupa preferinte.
Alimentarea circuitului se va face cu un transformator 220/12Vca si avand acest raport de transformare calculam pt. Umax= 240/13.09Vca, iar pt. Umin=190/10.36Vca
Am luat in calcul ca tensiune de referinta Umax=240Vca=5Vcc, tensiunea de la CI LM 7805 si pt. Umin=190Vca=3.95Vcc pe care o vom regla din divizorul de tensiune compus din R5/ R4 si P2.
Tensiunea de intrare o vom calcula arbitrar pt. U=220Vca=4.58Vcc, calculul adevarat il vom face dupa ce vom masura tensiunea de la retea si vom face raportul de transformare. Doar in acel moment vom face reglajul corect al releului prin divizorul de tensiune R3/R2/P1.

Functionare
In momentul alimentari circuitului se va aprinde LED 1, iar dupa 5 secunde se va energiza releul K2 si se va aprinde LED 4, care va energiza la radul lui contactorul de forta K3 (In=32A) este un curent care sa poata sa fie suportat de un eventual Iscc, curentul ales pt. sigurante trebuie cat mai real de consumul pe care il utilizam.
Eu nu am tinut cont de Iscc si am folosit un releu care suporta un curent de 10A puterea fiind de 2000W, alimentand consumatorii vitali: frigider, televizor, calculator, fara a alimenta masina de spalat, calorifer electric, boiler, acestia fiind consumatori de curent mare si la un moment am avut un scurtcircuit si mi s-a defectat releul, de aceea am propus inlocuirea cu un contactor de forta si a calibra siguranta corect, microintrerupatorul S1 se va folosi in cazul in care se defecteaza releul din diferite motive .

Prima schema este cea mai complexa (avertizare si decuplate + temporizare), alimentare direct de la retea:

Varianta cea mai simpla, doar cu prag sus si jos, fara temporizare, alimentare prin transformator 220/12V:

Varianta simpla, doar cu prag sus si jos, fara temporizare si acumulator, alimentare prin transformator:

Releul de temporizare:

Am primit si un filmulet al functionarii releului:

Despre Nicu FLORICA

ELECTRONICA este prima pasiune a mea... am inceput pe la 7 ani cu un radio cu galena, in vacanta de vara, a fost o bucurie enorma sa aud in casti posturi de radio si in loc sa joc fotbal, ascultam la minunea facuta de mine.. Pasiunea asta mi-a fost insuflata de tata, dar mie nu mi-au placut niciodata televizoarele cu lampi, vazand ca se pot testa cu mana, dar nestiind exact unde am primic cateva socuri care m-au cam speriat... Am inceput sa studiez revistele Tehnium, incat pana in 1998 am colectia aproape completa, de multe ori ajungeam intr-un oras si primul loc vizitat era Anticariatul. Am si alte reviste, cat de cat complete: RET, Radio, Electronistul, etc Am construit destule montaje si scheme si marea mea placere e sa imbunatatesc performantele lor.... In revista Tehnium am publicat 2 articole, unul in 1/'95 numit LUMINA DINAMICA si altul in 1/'97 numit INDICATOR TRICOLOR CU LED... BICOLOR. mi-am facut un site numai cu multe scheme: http://www.tehnic.go.ro si activez pe http://www.elforum.ro, unde am ID-ul niq_ro (acest ID il folosesc in toate forumurile si site-urile).

18 Comentarii

  1. rog autorul sa spuna ce integrat e cel din schema nr.3,daca e posibil.cu stima

  2. Schema cu titlul „RELEU DE PROTECTIE LA MIN SI MAX U” are cel puţin o greşeală care o
    face nefuncţională. (a treia schemă de sus în jos) Să mă explic:

    Secţiunea de jos a IC1(pinii 1, 2, 3) se vrea a fi comparator cu histerezis dar are reacţie
    NEGATIVĂ în loc de reacţie pozitivă(adică HISTEREZIS), pe cînd secţiunea de sus(pinii 5,
    6, 7) este cablată corect cu reacţie pozitivă(histerezis). Pentru a acţiona relee e nevoie
    de semnal tip «treapă», semnal ce se poate obţine de la un comparator cu reacţie
    pozitivă(cu histerezis). Lipsa reacţiei pozitive poate produce fenomenul de „chatter”(clănţăneală, în româneşte), adică acţionări multiple şi aleatoare la atingerea pragului comparatorului. Reacţia negativă–RN(cum e în schema de faţă) îi face şi mai mult rău. Din păcate RN nu asigură HISTEREZIS, foarte util în acest gen de aplicaţii.

    Nu e clar care e rolul tranz. T3(mijloc-stînga) în această schemă. Dacă acesta ar trebui să genereze o tensiune de referinţă, nu ştiu cum scoate T3 în emitor +5V dacă are baza la masă. Nici
    valorile rezistoarelor nu sînt corect alese.

    Rezistoarele R8, R11 sînt inutile. Ieşirea AmpOp se saturează la 100mV(faţă de GND)
    aşa că condiţia de blocare a tranzistoarelor comandate e asigurată fără aceste rezistoare.

    Nu e clar care e rolul releului K2 (din a treia schemă). Este alimentat permanent!!??

    ********************************************************************

    Aceiaşi greşeală, printre altele, este şi la prima schemă(RELEU DE PROT. LA MIN 190Vca
    SI MAX240V CU TEMPORIZARE). Comparatoarele din partea de jos notată «min» (pinii 8…14) sînt cu reacţie negativă ceea ce le face inoperabile(ca comparatoare!). LED4, R26, LED3, R23 sînt prost legate după rezistoarele R16, R19 de 10kΩ. Lipseşte un rezistor care trebuie pus pe bază–emitor T1(4,7kΩ, de ex.). Şi temporizatorul din partea dreapă sus e cam „tras de păr”. Rezistorul R29 din emitorul tranz. T2(sau e T3 ?) produce reacţie negativă cu efect–tot negativ–asupra anclanşării releului, adică releul nu anclanşează ferm, mai pe şleau.

    La prima schemă–cea mai complexă, după cum spune autorul–tensiunea
    de urmărit trebuie să fie chiar tensiunea reţelei, nu potenţialul fix(limitat) la intrarea în
    puntea redresoare. Aşa că, corect este să se lege anodul diodei D2(1N4007 nu 1N4004
    !!!) după siguranţa F1, în felul acesta comparatoarele pot urmări tensiunea reţelei. Aşa
    cum e desenat în schemă, potenţialul anodului diodei D2 nu va urmări niciodată tensiunea
    de reţea ci se va limita la 11,7V(11V de la DZ11+0,7V o diodă din punte) pentru
    alternanţa pozitivă.

    Nu am intenţia să dau o notă proastă autorului schemelor dar sfatul meu e să nu vă obosiţi cu construcţia acestora. E pierdere de timp.

    toate cele bune!

  3. Rectificare: «treaptă» în loc de «treapă» !!!

  4. multumesc pentru studierea schemelor, din pacate eu nu am reusit sa-mi fac timp decat pentru postare si ceva cosmetizari ale materialului trimis de dl. Nedelcu.. o sa trimit observatii dvs. autorului si o sa verific cat de urgent pot toate observatii.

  5. Ma intereseaza o astfel de schema dar functionala. Poate cineva sa ma ajute cu una probata? Multumesc.

    • S-ar putea să te pot ajuta eu dar mai întîi trebuie să prezinţi nişte detalii, cum ar fi: ce(aparate) anume vrei să protejezi, tipul de instalaţie electrică(veche sau recent renovată, dacă dispune de împămîntare separată, etc), cum vrei să acţioneze şi alte amănunte. În funcţie de cerinţe, se poate fi prezentată o variantă optimă care să poată fi folosită şi de alţi amatori. Discuţiile pe aceasă temă sînt binevenite. Pentru alte întrebări poţi posta aici sau îmi poţi scrie pe adresa: opto2001-mihai@yahoo.com

  6. Pai sa revin cu detalii, instalatia este noua, cupru, aparatele sunt cam tot ce gasesti intr-o locuinta, tv lcd, computere, frigider, ac. Ma intereseaza in primul rand protectia la supratensiune, varfurile. Ma gandeam si la varianta sa imi cumpar un releu din comert dar nu stiu cat de bune si rapide sunt. In plus o varianta electronica (ca cea descrisa mai sus) are avantajul revenirii dupa ce socul trece. La fel mai are avantajul de a proteja si in cazul revenirii tensiunii dupa o pauza, are o intarziere de cateva secunde. Locuiesc la curte si reteaua e mai vulnerabila la socuri de tensiune, mai ales vara cand sunt furtuni insotite de trasnete. Merci.

  7. La „fratii” indieni de la ELECTRONICS FOR YOU 2000 ( http://www.electronicsforu.com
    Articolul original il gasesti la adresa http://www.docstoc.com/docs/36453592/EFY_2000

  8. La “fratii” indieni in revista ELECTRONICS FOR YOU 2000 ( http://www.electronicsforu.com ) exista un articol numit „over-/under-voltage cut-off with on-time delay” scris de K. Udhaya Kumaran, VU3GTH.
    Articolul original il puteti gasi la adresa http://www.docstoc.com/docs/36453592/EFY_2000

  9. vad ca apare to tmesajul cu link-uri asa ca am pus la mine pe site materialele la http://www.niqro.3x.ro/releu_protectie_tensiune_2/releu_protectie_tensiune_retea_2.htm

  10. Multumesc Nicu, arata bine schema, nu e prea stufoasa, sper sa si functioneze.

  11. la asta nu vad ce probele ar mai fi… din pacate nu am timp s-o fac si fizic, dar astept poze si filmulete

  12. Mihai Popescu

    Cine caută cu atenţie găseşte şi la schema indianului destule probleme. Mai întîi de toate schema e la nivel şcolastic. Prima problemă este transformatorul de reţea. Conform schemei, primarul transformatorului de reţea este dimensionat pentru 230V. Şi acum să considerăm următoarea ipoteză: la apariţia unei avarii în reţeaua de distribuţie a energiei electrice(întreruperea nulului de lucru, cel mai adesea, dacă nu întotdeauna), tensiunea se poate ridica teoretic pînă la 400V (tensiunea de fază=230V×√3) în funcţie de dezechilibrul consumatoarelor din sistem. 400V este limita extremă dar putem conta sigur pe 300V în cazul unei avarii(eu am păţit-o cu… 320V!). Ce se întîmplă în acest caz cu transformatorul? Dacă acesta are protecţie termică internă, atunci aceasta întrerupe circuitul primarului protejînd înfăşurarea (dar montajul nu mai este alimentat). Altminteri… ghici?

    Aşa că, transformatorul va trebui dimensionat pentru situaţia cea mai defavorabilă(400V). Sau va trebui găsiă o altă modalitate de a alimenta montajul. (reactanţă capacitivă, ca în primul montaj de sus, sau alimentare cu nul separat, de exemplu)

    Despre montaj(schemă): Pentru că nu dispune de un stabilizator de tensiune pe 12V(A), există posibilitatea ca la subtensiune pe reţea releul(RL1) să nu anclanşeze ferm sau să nu anclanşeze deloc. Printr-o proiectare corectă ar trebui să se asigure tensiunea de alimentare a montajului(12V) pentru pragul minim de detecţie al tens. de reţea(190V, de ex.). Ca să nu mai spun că modul de activare al releului este greşit. Gîndiţi-vă la următoarea ipoteză: s-a atins pragul minim(190V, să zicem) iar releul(RL1) a anclanşat deconectînd frigiderul/congelatorul(astea fiind cele mai vulnerabile la subtensiune). Pînă aici toate bune. Dar dacă tesiunea de reţea continuă să scadă, releul(RL1) va fi subalimentat pînă va trece în starea de repaus(neanclanşat) cuplînd din nou frigiderul la reţea pe tensiunea de alimentare scăzută, situaţie dezastruoasă pentru motocompresorul acestuia.

    Corect ar fi ca releul să fie(să stea) anclanşat în plaja tensiunii acceptate de consumatoare(195V…245V, să zicem).

    Descărcarea unui condensator cu ajutorul unui tranzistor se face întotdeauna cu limitare de curent printr-un rezistor, nu ca în cazul de faţă(T3, C1, D5). Pentru că nu a introdus un trigger schmitt pentru aplicarea de „semnal treaptă” releului, autorul a preferat să pună un cond.(C2, 100µF) paralel pe releu pentru a preveni acţionările multiple(chatter) făcînd viaţa amară tranzistorului de comandă T6 şi micşorînd viteza de cuplare/decuplare, lucru nedorit la un releu. [la o proiectare riguroasă, niciodată nu se pun condensatoare electrolitice pe relee, pentru că e de dorit ca un releu să acţioneze cît mai rapid pentru a rupe arcul electric, iar un cond. electrolitic nu face altceva decît să-l ţină în loc(pe releu)].

    De interfaţa care asigură pragurile min şi max nu mă mai leg aici să nu ziceţi că am ceva cu „fraţii” indieni. Autorul se pare că nu a auzit de comparatoare(cu fereastră), componente cu care detecţia (min—max) se putea face mult mai precis(şi reglajul la fel). O singură capsulă cu 4 comparatoare(LM339) şi un BC327 pentru comanda releului e tot ce trebuia(trebuie). Deocamdată atît cu criticile.

    Pentru cine e hotărît să facă acest montaj, eu îi urez succes! Aştept cu nerăbdare opinii despre funcţionare.

  13. Mihai Popescu

    P.S.

    …şi dacă faceţi montajul să nu uitaţi să puneţi un rezistor(1kΩ) în serie cu LED3(green)!

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *

*