Ограничитель тока нагрузки – Ограничитель силы тока в нагрузке

Содержание

Ограничитель силы тока в нагрузке

Ограничитель силы тока – устройство, предназначенное для исключения возможного повышения силы тока в схеме выше заданного значения. Самым простым ограничителем является обыкновенный плавкий предохранитель. Конструктивно предохранитель представляет собой плавкую вставку, заключенную в изолятор — корпус. Если в схеме по тем или иным причинам повышается сила тока, потребляемая нагрузкой, плавкая вставка перегорает, и питание нагрузки прекращается.

Виды ограничителей

При всех преимуществах использования предохранителя он обладает одним серьезным недостатком – низким быстродействием, что делает невозможным его применение в некоторых случаях. К недостаткам можно отнести и одноразовость предохранителя – при его перегорании придется искать и устанавливать предохранитель точно такой же, как и перегоревший.

Электронные ограничители

Гораздо более совершенными по сравнению с упомянутыми выше предохранителями являются электронные ограничители. Условно такие устройства можно разделить на два типа:

  • восстанавливающиеся автоматически после устранения возникшей неисправности;
  • восстанавливающиеся вручную. Например: в схеме ограничителя предусмотрена кнопка, нажатие которой приводи к ее перезапуску.

Отдельно стоит сказать о так называемых пассивных устройствах защиты. Такие устройства предназначены для световой и/или звуковой сигнализации о ситуациях превышения допустимого тока в нагрузке. В большинстве своем такие схемы сигнализации применяются совместно с электронными ограничителями.

Простейшая схема на полевом транзисторе

Самым простым решением при необходимости ограничения постоянного тока в нагрузке является использование схемы на полевом транзисторе. Принципиальная схема этого устройства показана на рис.1:

Рис. 1 — Схема на полевом транзисторе

Ток нагрузки при использовании схемы представленной на рис.1 не может быть больше начального тока стока примененного транзистора. Следовательно, диапазон ограничения напрямую зависит от типа транзистора. Например, при использовании отечественного транзистора КП302 ограничение составит 30-50 мА.

Ограничитель на биполярном транзисторе

Основным недостатком схемы, описанной выше, является сложность изменения пределов ограничения. В более совершенных устройствах для исключения этого недостатка применяют дополнительный элемент, выполняющий функции датчика. Как правило, такой датчик представляет собой мощный резистор, который включается последовательно с нагрузкой. В момент, когда на резисторе падение напряжения достигнет определенной величины, автоматически произойдет ограничение силы тока. Схема такого устройства показана на рисунке 2.

Рис. 2 — Схема на биполярных транзисторах

Как можно заметить, основой схемы являются два биполярных транзистора структуры n — p — n . В качестве датчика используется резистор R 3 с сопротивлением 3,6 Ом.

Принцип действия устройства следующий: напряжение от источника поступает на резистор R 1, а через него и на базу транзистора VT 1. Транзистор открывается, и большая часть напряжения от источника поступает на выход устройства. При этом транзистор VT 2 находится в закрытом состоянии. В момент, когда на датчике (резистор R 3) падение напряжение достигнет порога открытия транзистора VT 2, он откроется, а транзистор VT 1 наоборот — начнет закрываться, ограничивая тем самым ток на выходе устройства. Светодиод HL 1 является индикатором срабатывания ограничителя.

Порог срабатывания зависит от сопротивления резистора R 3 и напряжения открытия транзистора VT 2. Для описанной схемы порог ограничения составляет: 0,7 В/ 3,6 Ом = 0,19 А.

Схема с ручной регулировкой

В некоторых случаях требуется устройство с возможностью ручного изменения величины ограничения тока в нагрузке, например, если речь идет о необходимости заряда автомобильных аккумуляторных батарей. Схема регулируемого устройства показана на рисунке 3.

Рис. 3 — Схема с регулировкой ограничения тока

Технические характеристики устройства:

  • напряжение на входе – до 40 В;
  • напряжение на выходе – до 32 В;
  • диапазон ограничения тока – 0,01…3 А.

Основной особенностью схемы является возможность как изменения величины ограничения тока в нагрузке, так и возможность регулировки напряжения на выходе. Ограничение тока устанавливается переменным резистором R 5, а напряжение на выходе – переменным резистором R 6. Диапазон ограничения тока определяется сопротивлением датчика тока – резистором R2 .

При конструировании такого устройства стоит помнить, что на VT 4 выделяется достаточно большая мощность, поэтому для исключения вероятности перегрева элемента и выхода из строя он должен быть установлен на радиатор. Также отметим, что переменные резисторы R 5 и R 6 должны обладать линейной зависимостью регулировки для более удобного использования устройства. Возможные аналоги используемых деталей :

  • Транзисторы КТ815 — ВD139;
  • Транзистор КТ814 — ВD140;
  • Транзистор КТ803 — 2N5067.

Вместо заключения

Нельзя утверждать, что тот или иной способ ограничения тока лучше или хуже. Каждый имеет свои достоинства и недостатки. Более того, применение каждого целесообразно или вовсе недопустимо в определенном конкретном случае. Например, применение плавкого предохранителя в выходной цепи импульсного блока питания в большинстве своем нецелесообразно, поскольку предохранитель как элемент защиты обладает недостаточным быстродействием. Говоря более простым языком – предохранитель может сгореть после того, как вследствие перегрузки придут в негодность силовые элементы блока питания.

В общем, выбор в пользу того или иного ограничителя должен производиться с учетом схемотехнических, а порой и конструктивных особенностей источника входного напряжения и особенностей нагрузки.

Вконтакте

Одноклассники

Facebook

Twitter

Мой мир

tehmaster.guru

Ограничитель тока в электрических и электронных сетях

Ограничитель тока (ОТ) — устройство, которое применяется в электрических или электронных схемах для снижения верхнего предела постоянного (DC) или переменного (АС) тока, поступающего к нагрузке. Этим обеспечивается своевременная надёжная защита схем генерации или электронных систем от вредных воздействий из-за короткого замыкания в сети или других негативных процессов, приводящих к резкому росту АС/DC.

Методы ограничения используются для контроля количества тока, протекающего в постоянной или переменной цепи. Устройство гарантирует, что в случае превышения его граничного размера защита надёжно и своевременно сработает. Токоограничивающие устройства могут применяться в различных модификациях в зависимости от чувствительности, нормативной токовой нагрузки, времени отклика и возможных причин возникновения короткого замыкания в сети.

Избыточный АС/DC может возникать во внутренней цепи из-за короткозамкнутых компонентов, таких как диоды, транзисторы, конденсаторы или трансформаторы, а также проблем внешнего характера при перегрузке сетевых объектов, в замыкающей цепи или перенапряжение на входных клеммах питания.

Типы ограничивающих устройств

Выбор защитных устройств зависит от нескольких факторов. Приборы бывают пассивные и активные, могут использоваться индивидуально или в виде комбинации. Обычно ограничитель соединяют последовательно с нагрузкой.

Виды ограничивающих устройств:

  1. Предохранители и резисторы. Они используются для простого ограничения тока. Предохранитель обычно срабатывает, если его АС/DC превышает номинальный размер. Резисторы интегрированы в конструкцию схемы. Правильное значение сопротивления можно рассчитать и с использованием закона Ома I = V / R (где I — ток, V — напряжение и R — сопротивление). На рынке электротоваров имеется большое количество различных предохранителей, которые могут удовлетворить любые потребности для рассеивания мощности.
  2. Автоматические выключатели. Они используются для отключения питания, как и предохранитель, но их реакция медленнее и может не срабатывать для особо чувствительных цепей дорогостоящего оборудования.
  3. Термисторы. Термисторы отрицательных температурных коэффициентов (NTC) используются для ограничения начальных импульсных токов, которые протекают, когда устройство подключено к электросети. Термисторы имеют значительное сопротивление в холодном состоянии и низкое сопротивление при значительных температурах. NTC ограничивает пусковой ток мгновенно.
  4. Транзисторы и диоды. Регулируемые блоки питания используют схемы ограничения, такие как интегральные схемы, транзисторы и диоды. Активные схемы подходят для чувствительных сетей и срабатывают, уменьшая нагрузку или выключают питание, на повреждённую короткозамкнутую цепь или на всю сеть.
  5. Токоограничивающие диоды используются для ограничения или регулировки в широком диапазоне напряжений. Двухконтактное устройство ОТ состоит из затвора, закороченного на источник. Он поддерживает DC независимо от изменений напряжения.

Ограничитель тока нагрузки в электросетях

Системы распределения энергии имеют автоматические выключатели для выключения питания в случае неисправности. Они имеют определённые недостатки в обеспечении необходимой надёжности, так как не всегда могут отключать минимально необходимый аварийный участок сети для ремонта. Проблема возникает при реконструкции электроснабжения путём добавления новой мощности или перекрёстных соединений, которые должны иметь свои шины и выключатели, модернизированные для более высоких пределов тока короткого замыкания (ТКЗ).

Улучшение качества электроэнергии в сетях напрямую зависит от надёжности режима работы сетевого оборудования. Среди различных типов помех, влияющих на качество напряжения в сети (скачки, искажения гармоник и т. д. ), наиболее серьёзным препятствием являются падения напряжения, так как связанные с ним скачки фазового угла могут привести к поломке оборудования, к полной остановке производства, объектов ЖКХ, что со скоростью цепной реакции создаст угрозу жизнеобеспечения населения.

Общей причиной падения напряжения является ток короткого замыкания. При возникновении неисправности в распределительной сети на всех повреждённых шинах резко падает напряжение. Уровень зависит от точки подключения и электрического расстояния шины до места аварии.

Для снижения негативных процессов и отключения неисправных участков сети применяются следующие ограничители:

  • Распределительный статический компенсатор;
  • рекуператор динамического напряжения;
  • конденсатор с контролируемым тиристором;
  • полупроводниковый коммутатор статического переноса;
  • твердотельный ограничитель тока неисправности.

Такие защитные устройства не всегда совершенны. Некоторые из них имеют недостаток из-за высокой стоимости, а другие могут ограничить ток повреждения менее чем в 5 раз от нормального тока, что недостаточно при перегрузках.

Точки применения токовых ограничителей в электросиловом оборудовании:

  • До места срабатывания головного выключателя на аварийном фидере нагрузок потребителей с недопустимостью перерывов в электроснабжении;
  • на оборудовании, рабочие характеристики которого перестают соответствовать предельному току короткого замыкания, возросшему в связи с аварийной ситуацией в системах электроснабжения.

Простым решением ОТ в электросетевом оборудовании является добавление сопротивления в схему. Это ограничивает скорость, с которой может увеличиваться ТКЗ до того, как выключатель разомкнут, но также ограничивает способность схемы удовлетворять быстроменяющийся потребительский спрос, поэтому добавление или удаление больших нагрузок вызывает нестабильную мощность.

Применение токозащиты в электронных схемах

Пусковой ток возникает в момент подачи выключателем напряжения. Это происходит потому, что разница эквивалентного последовательного сопротивления конденсатора и сопротивление линии составляет всего несколько милидолей и приводит к большому пусковому току. Четыре фактора, которые могут влиять на этот процесс:

  1. Значение входного переменного тока.
  2. Минимальное сопротивление, требуемое термистором NTC (при t = 0).
  3. Постоянный DC.
  4. Температура окружающей среды.

Ограничитель тока представляет собой устройство или группу устройств, используемых для защиты элементов схемы от пусковой нагрузки. Термисторы и резисторы с отрицательным температурным коэффициентом (NTC) — это 2 простых варианта защиты. Их основными недостатками являются длительное время охлаждения и большая рассеиваемая мощность. Токоограничивающий диод регулирует или ограничивает ток в широком диапазоне. Они состоят из JFET с затвором, закороченным на источник и функционирующим как двухконтактный ограничитель тока.

Они позволяют проходящему через них току подниматься до определённого значения и сравниться с заданной величиной. В отличие от диодов Зенера, они сохраняют постоянный ток, а не напряжение. Токоограничивающие диоды удерживают ток, протекающий через них, неизменным при любом изменении нагрузки.

Типы токоограничивающих диодов

Существует множество различных типов токоограничивающих диодов, классифицирующихся по:

  • номинальному току регулятора;
  • максимальному предельному напряжению;
  • рабочему напряжению;
  • потребляемой мощности.

Наиболее распространёнными значениями максимального используемого напряжения являются 1, 7 В, 2, 8 В, 3, 1 В, 3, 5 В и 3, 7 В и 4, 5 В. Номинальный ток регулятора может иметь диапазон от 0,31 мА до 10 мА, причём обычно используемый ток регулятора составляет 10 мА .

Схема ограничения постоянного тока

Большинство источников питания имеют отдельные контуры регулирования DC и напряжения для регулирования своих выходов либо в режиме постоянного напряжения (CV), либо в режиме постоянного тока (CC), которые включаются в управление зависимо от того, как сопротивление нагрузки соответствует выходному напряжению и текущим настройкам.

Таким образом, защита выполняется в основном путём ограничения токового значения. При этом можно применять простую схему для ограничителя источника с использованием двух диодов и резистора. В любом источнике питания всегда существует риск того, что на выходе произойдёт короткое замыкание. Соответственно, в этих условиях необходимо защитить его от повреждений. Существует ряд схем, которые можно применить для предохранения электропитания.

Одна из простейших схем включает в себя только два диода и дополнительный резистор. Схема использует резистор для измерения помех, размещённый последовательно с выходным транзистором. Два диода, расположенные между выходом схемы и базой транзистора, обеспечивают защиту. Когда цепь работает в нормальном рабочем диапазоне, на резисторе имеется небольшое напряжение. Это напряжение плюс базовое излучательное транзистора гораздо меньше, чем падение диодного перехода, необходимого для включения двух диодов. Однако по мере увеличения DC растёт напряжение на резисторе. Когда оно равно напряжению, необходимому для работы, они включаются, напряжение транзистора падает, тем самым ограничивая ток.

Цепь этого диодного ограничителя тока для источника питания проста. Значение последовательного резистора может быть рассчитано таким образом, чтобы напряжение на нём возрастало до 0, 6 вольта (напряжение включения для кремниевого диода) при достижении максимального тока. Однако всегда лучше убедиться, что есть некоторый запас защиты, и лучше ограничить его до достижения необходимого уровня.

Ограничитель с обратной связью

Такая же простая диодная форма ограничения тока может быть включена в цепи питания, которые используют обратную связь для определения фактического выходного напряжения и обеспечивают более точно регулируемый выход. Если точка измерения выходного напряжения принимается после последовательного токового резистора, то падение напряжения может быть исправлено на выходе.

Эта схема обеспечивает гораздо лучшее регулирование, чем регулятор прямого эмиттера, также может учитывать падение напряжения в резисторе с токовым пределом, если имеется достаточное падение напряжения на транзисторе в цепи источника питания. Выходное напряжение можно также отрегулировать, чтобы получить требуемое значение с помощью переменного резистора. Диодная форма ограничения тока может быть легко интегрирована в схему питания. Кроме того, это дешёво и удобно.

Области применения токоограничивающих диодов

Токоограничивающие диоды обеспечивают высокую производительность и простоту эксплуатации по сравнению с биполярными транзисторами в системах защиты. Они универсальны, имеют превосходную производительность в отношении динамического температурного дрейфа. Устройств, использующих диоды:

  • схемы генератора сигналов;
  • схемы синхронизации;
  • зарядные устройства;
  • управления светодиодами;
  • замены удерживающих катушек в устройствах телефонной связи.

Токовые ограничивающие диоды выпускаются многими мировыми производителями полупроводников, такими как Calogic, Central Semiconductor, Diodes Inc., O. N. Semiconductor или Zetex. Рынок электроники имеет очень широкий выбор диодов, используемых диодных цепей или любых других устройств, которым может потребоваться ограничение предельного токового значения.


220v.guru

ОГРАНИЧИТЕЛЬ ТОКА

ОГРАНИЧИТЕЛЬ ТОКА

Недостаток плавких предохранителей, это их одноразовость и необходимость последующей ручной замены на другой, рассчитанный на тот же ток предохранитель. Когда под рукой нет подходящего, используют предохранители на другой ток или ставят самодельные предохранители или просто перемычки из провода, что негативно отражается на надежности работы аппаратуры. Обеспечить автоматическую защиту устройства и одновременно повысить быстродействие можно за счет использования электронного предохранителя.

Часто мы пренебрегаем защитой, и в результате имеем немало сгоревших схем из-за неправильного подключения к БП, случайного замыкания, превышения тока нагрузки и т. д. Так что потратьте немного времени и дополните любой блок питания с напряжением 3 — 25 В этой защитой. Встроить его можно в БП или зарядное устройство.

В ограничителе тока нагрузки стоят обычные биполярные транзисторы. Входное напряжение через резистор R1 поступает на базу транзистора VT1 и открывает его. Транзистор работает в режиме насыщения, поэтому входное напряжения поступает на выход источника питания. При токе меньше порогового транзистор VT2 закрыт, и светодиод не горит. Резистор R3 выполняет роль датчика тока. Как только падение напряжения на нем превысит порог открывания транзистора VT2, он откроется, включится светодиод, а транзистор VT1, начнет закрываться, и ток через нагрузку ограничится.

При указанных на схеме номиналах элементов ток короткого замыкания равен (0,7 В)/(2 Ом)=0,35 А. Меняя номинал этого резистора — получим любое значение токоограничения. Например питая что-то очень слаботочное, ставим сопротивление 8 Ом, ток ограничения будет 0.7/8 =0.1А. Уже точно ничего не сгорит. Следует помнить, что этот резистор берётся для тока более пол-ампера, мощностью 1 — 2 Ватта.

Если всё-таки без жучка никак, воспользуйтесь таблицей значений токов плавления для предохранителей из проволоки.

     ФОРУМ

   Схемы блоков питания

Снижение расхода топлива в авто

Ремонт зарядного 6-12 В

Солнечная министанция

Самодельный ламповый

Фонарики Police

Генератор ВЧ и НЧ

elwo.ru

Схема ограничения тока | Мастер Винтик. Всё своими руками!

Добавил: Chip,Дата: 12 Мар 2015

Как ограничить ток через нагрузку?

Часто бывает возникает необходимость ввести в схему ограничение по току. Это один из методов защиты электронной нагрузки. При коротком замыкании в цепи нагрузки схемой защиты по току можно спасти источник питания от повреждения.

Схема простейшего ограничителя тока выполнена на полевом транзисторе, которая фактически называется стабилизатором тока. Ток нагрузки при использовании такого ограничитель не сможет превысить начальный ток стока полевого транзистора.

Величина тока задается подбором типа транзистора. Увеличить значения тока можно параллельным включением нескольких транзисторов.


В ограничителях тока нагрузки используются так же биполярные транзисторы. Принцип работы такого устройства на примере одной из схем с применением двух биполярных транзисторов. Входное напряжение через резистор R1 поступает на базу транзистора VT1, и открывает его. Транзистор переходит в режим насыщения, основная часть входного напряжения поступает на выход. При токе, меньшем порогового, транзистор VT2 закрыт, и светодиод не горит. Резистор R3 является датчиком тока. Как только падение напряжения на нем превысит порог открывания транзистора VT2, он откроется, включит светодиод, а транзистор VT1, наоборот, частично закроется, и ток через нагрузку ограничится.

Видео «Ограничение тока через нагрузку»

Источник:chipdip.ru

П О П У Л Я Р Н О Е:

  • Аппарат магнитной терапии своими руками
  • Аппарат магнитной терапии «Хоттабыч»

    Магнитотерапия — это метод физиотерапевтического лечения, основанный на воздействии на организм низкочастотными постоянными или импульсными магнитными полями с заданными параметрами. Магнитное поле оказывает на организм влияние благодаря парамагнитным и диагмагнитным эффектам.

    Заводские приборы очень дорогие, а вот сделать самому подобный прибор по несложной схеме и из доступных недорогих деталей доступно каждому радиолюбителю.

    Подробнее…

  • Выпрямитель на стабилитронах.
  • Подробнее…

  • Простое самодельное переговорное устройство по одно- или двухпроводной линии
  • Как обеспечить громкоговорящей связью, скажем, два пункта, удален­ных друг от друга на значительное расстояние? Подобная задача возникает в школе, пионерском лагере, в небольшом поселке или далеко удаленных комнатах дома. И во всех подобных случаях приходит на помощь переговорное устройство.

    Подробнее…

— н а в и г а т о р —

Популярность: 22 753 просм.

ПОДЕЛИТЕСЬ С ДРУЗЬЯМИ

Вы можете следить
за комментариями к этой записи через RSS 2.0.
Вы можете оставить свой комментарий, пинг пока закрыт.

www.mastervintik.ru

Ограничитель мощности: схемы подключения

Содержание:
  1. Основные функции прибора
  2. Технические характеристики ограничителя мощности
  3. Технические условия установки и подключения
  4. Варианты подключения ограничителя мощности
  5. Схема подключения № 1
  6. Схема подключения № 2
  7. Схема подключения № 3
  8. Схема подключения № 4

В настоящее время нередко возникают ситуации, когда из-за недостаточной мощности в общей городской сети приходится ограничивать ее на отдельных объектах. В первую очередь, это вновь подключаемые абоненты, способные перегрузить существующую линию. Для решения этого вопроса применяется специальный прибор – ограничитель мощности, контролирующий ее потребление. Если же заданная уставка превышается, устройство просто отключает потребителя. Другой важной функцией ограничителя мощности является защита электрической проводки от несанкционированных подключений посторонних лиц. Ограничители мощности могут применяться в однофазной и трехфазной сети.

Основные функции прибора

Ограничители мощности, независимо от модификации, в первую очередь контролируют потребляемую активную мощность и ограничивают ее, когда потребление превышает установленное значение.

Современные ограничители обладают большим количеством функций:

  • Защита при перепадах напряжения за счет регулируемых уставок и выдержки времени.
  • Защита в случае короткого замыкания или перегрузки, обеспечение максимальной токовой защиты. В отличие от автоматов, здесь более гибкие настройки уставок, касающихся тока и времени срабатывания.
  • Устройство защищает от замыканий на землю, аналогично действию УЗО.
  • Ограничитель выполняет функции реле, обеспечивая защиту при нарушенном порядке чередования фаз. Кроме того, ограничитель защищает сеть в случае перекоса линейных напряжений.

Ограничитель мощности может осуществлять контроль над исправностью контактора, в случае каких-либо неисправностей, когда цепь остается не разомкнутой. В подобной ситуации прибор самостоятельно отключает напряжение электрической сети.

Все средства защиты, имеющиеся в ограничителе, изначально отключены в соответствии с заводскими настройками. Включена только защита от перекосов линейного напряжения. Ввод в работу каждой функции осуществляется отдельно, путем активации в режиме установки. Далее выполняются тонкие настройки, в том числе и повторное включение, активируемое отдельно.

Широкое распространение получила модель ОМ-310. Это устройство позволяет измерять и рассчитывать фазные и линейные напряжения, токи, поступающие на каждую фазу и множество других параметров. Все данные расчетов и измерений отображаются с лицевой стороны реле на табло световых индикаторов. Например, маркировка «РоА» с левой стороны означает текущую потребляемую активную мощность, а с правой стороны высвечивается ее значение в киловаттах.

Таким образом, ограничитель мощности обладает большим количеством функций, что и определяет его широкое применение. Главным условием нормальной эксплуатации считается точное соблюдение всех правил установки и подключения прибора.

Технические характеристики ограничителя мощности

Параметры прибора рекомендуется рассматривать на примере ОМ-310, получившего широкое распространение во многих областях. Для его крепления используется стандартная DIN-рейка. Размещение ограничителя осуществляется на девяти модулях, и этот фактор нужно обязательно учитывать при выборе распределительного щита. Если его размеры небольшие, это не позволит разместить в нем необходимое количество приборов.

Основной технической характеристикой является напряжение подаваемого питания, составляющее 3х380 вольт. В реле нагрузки имеются выходные контакты с максимальным током 8 ампер. В функциональном реле этот показатель составляет 16 ампер. Прибор может эксплуатироваться в любом положении. Его корпус и клеммная колодка имеют высокую степень защищенности.

Допустимые пределы температуры для нормальной работы находятся в пределах от -35 до +55 градусов. Реле нагрузки оборудовано двумя группами перекидных контактов, а функциональное реле – одной парой. Клеммная колодка с выходными контактами расположена в нижней части реле.

Технические условия установки и подключения

Нормальная работа ограничителя мощности во многом зависит от его правильной установки. Это позволяет в полном объеме соблюдать установленные пределы поставляемой электроэнергии, касающиеся напряжения, мощности и частоты. Установка и подключение ограничителей должны производиться только обученными специалистами-электриками.

Начинающий неопытный монтажник должен обязательно учитывать ряд важных факторов. В первую очередь нужно выяснить, с каким напряжением придется работать – одно- или трехфазным. Учитывается и значение договорной мощности, измеряемой в киловаттах. Качество работы ограничителя зависит от времени срабатывания в случае превышения установленных параметров и времени возврата устройства в первоначальное состояние.

Данные параметры следует учитывать при выборе типа и конкретной модели прибора. Дополнительно с ограничителем мощности может устанавливаться контактор. Время срабатывания и возврата необходимо для настройки устройства, корректировки суммарного расхода электроэнергии подключенными потребителями и их отключения в случае необходимости.

В процессе монтажа и подключения должны соблюдаться следующие условия:

  • Сечение используемого провода должно рассчитываться в соответствии с потребляемой нагрузкой. Расчет контакторов выполняется по значению потребляемого тока.
  • В связи с высокой вероятностью электротравмы необходимо соблюдать ограничение доступа к токоведущим частям.
  • Настраивать параметры нужно не на максимальное значение, а с учетом запланированного энергопотребления.
  • При многократном срабатывании защиты необходимо выполнить проверку технического состояния подключенных приборов на короткое замыкание, пробой изоляции и другие нарушения.

Варианты подключения ограничителя мощности

В качестве примера рассмотрим ограничитель мощности ОМ-310, подключение которого может быть выполнено по 4 схемам.

Схема № 1. Одна группа нагрузок и ее отключение в случае превышения мощности

Все комплектующие элементы размещаются в общем электрощите. Вместе с вводным трехполюсным автоматом выполняется установка однополюсного автомата в цепь питания, подаваемого к катушке контактора – управлению. Это дает возможность использования в цепях управления проводов с меньшим сечением. Кроме того, провода силовых цепей и цепей управления разделяются между собой.

С опоры ЛЭП провод ввода СИП 4х16 заходит непосредственно в щит. Три фазных провода подключаются к верхним зажимам вводного автомата, а нулевой провод – к нулевой шине. В качестве примера рассматривается выделенная мощность в 15 кВт для трехфазной сети. Поэтому номинальный ток вводного автомата составляет 25 ампер.

Все три фазных провода от нижних зажимов вводного автомата проходят сквозь отверстия трансформаторов тока, встроенных в ограничитель мощности. Далее они соединяются с соответствующими клеммами в трехфазном счетчике. Функции встроенных трансформаторов заключаются в контроле тока, поступающего на каждую фазу.

Если жилы проводов или кабелей имеют диаметр, превышающий размеры сквозных отверстий во встроенных трансформаторах, необходимо воспользоваться внешними трансформаторами тока. Точно такое же условие выполняется в случае мощности трехфазной нагрузки, превышающей значение в 30 киловатт. Подключение осуществляется к вторичным обмоткам трансформаторов, подключенных к каждой фазе. Замена трансформаторов с внутренних на внешние активируется в настройках.

Далее после счетчика провода всех трех фаз подключаются к верхним клеммам модульного контактора. Нулевой провод с шины подключается к соответствующей клемме электросчетчика. Клеммы модульного контактора с помощью фазных перемычек соединяются с устройством защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП). Питание для ограничителя мощности подводится от УЗИП. Для этого к устройству подводится трехфазное напряжение. После всех подключений счетчик и вводный автомат опломбируются.

Схема № 2. Две группы нагрузок и отключение одной из них (неприоритетной), если мощность превышает установленное значение

Подключение выполняется так же, как и на предыдущей схеме. Главным отличием является наличие двух групп нагрузок. Неприоритетной считается нагрузка № 1, отключаемая контактором в первую очередь. Нагрузка № 2 постоянно находится во включенном состоянии. Как правило, это системы освещения, бойлеры, холодильники, насосы, котлы, сигнализация и другие жизненно важные участки.

Отключение неприоритетной нагрузки происходит в случае превышения потребляемой мощности. Главные объекты будут работать, а часть из них будет отключена. Однако, следует помнить, что неотключаемая нагрузка в этом случае остается без защиты ограничителя мощности, что может привести к негативным последствиям. В реле нагрузки задействуется лишь один контакт, а функциональное реле не используется вообще.

Схема № 3. Две группы нагрузок, отключаемых полностью из-за превышения мощности

В данном случае нагрузка состоит из двух отключаемых групп. Основное отличие между ними заключается в разнице между уставками, определяющими приоритет. Когда наступает превышение установленной мощности, происходит отключение нагрузки № 1. Если этот процесс продолжается, то отключается и нагрузка № 2.

К нагрузке № 1 относятся объекты с повышенной мощностью, такие как теплые полы, различные виды нагревателей, духовые шкафы и другое аналогичное оборудование. После их отключения нагрузка № 2 остается без защиты от перепадов напряжения в сети. В схеме задействовано реле нагрузки (один выходной контакт) и функциональное реле также с одним контактом.

Схема № 4. Три группы нагрузок, из них отключаются две неприоритетные

В данном случае нагрузки будут также отключаться поочередно, по мере повышения мощности. Вначале будет отключена 1-я нагрузка, за ней – вторая. Нагрузка № 3 остается постоянно включенной и ограничитель мощности не сможет ее защитить. В данной схеме также задействовано по одному контакту от реле нагрузки и функционального реле.

electric-220.ru

Ограничитель мощности: устройство, принцип работы, назначение

Столкнувшись с резкими перепадами мощности, которые наносят значительный вред электрическим сетям, многие начинают задумываться о приобретении специального оборудования. Незаменимым в данной ситуации является использование трехфазных или однофазных ограничителей мощности. Ниже мы подробно рассмотрели устройство, принцип работы и назначение ОМ.

Знакомство с устройством

Конструкция ограничителя мощности может состоять из различных элементных баз:

  • электромеханических индукционных реле;
  • твердотельных (полупроводниковых) элементов;
  • микропроцессорных контролеров.

Благодаря наличию программируемых микросхем ограничитель может «похвастаться» широким диапазоном настроек, что делает его легким в эксплуатации. Регулировать модуль довольно просто. В некоторых моделях контролировать мощность можно посредством установленного дисплея.

Где применяется ОМ и для чего он нужен

Автоматическому ограничителю приходится контролировать электрическую мощность при ее резком повышении, или же отключать питание при ее резком понижении. Использование таких устройств является целесообразным, как в квартирах, так и в частных домах и в административных зданиях.

Говоря в общем, для чего нужен электрический ограничитель, следует упомянуть о его основных возможностях:

  • Контролировать входящую электроэнергию, в случаях скачков которой подача тока прекращается, что поможет бытовым приспособлениям избежать перегрузок.
  • Обеспечивать защиту электросетей от сторонних подключений. Сегодня распространенным явлением считается подключение к личному кабелю еще одного абонента, который, таким образом, занимается воровством электрического тока. В данной ситуации ограничитель, благодаря четко установленному количеству абонентов и потребляемой мощности, сможет предотвратить проблему незаконного подключения.
  • Управлять работой разнообразных механизмов. Устройство может контролировать мощность автомобильного двигателя, станочных механизмов, СВЧ-печей и других приборов. Иногда ОМ встречается на скутерах, в аварийных схемах.

Узнать больше о назначении и области применения ограничителя мощности вы можете на видео:

Кстати, область применения и назначение реле напряжения имеют схожести с ОМ, поэтому рекомендуем ознакомиться с данной информацией после прочтения статьи!

Как работает приспособление?

Ограничитель непрерывно следит за состоянием электросети, особенно при повышенной нагрузке. В момент превышения установленного владельцем расхода сетевой энергии, устройство в автоматическом режиме «заблокирует» линию цепи нагрузки. После определенного, установленного заранее, временного промежутка ограничитель автоматически возобновит подачу электричества на линию и, если потребление стало ниже критического, то цепь нагрузки будет и дальше подключенной.

Конструкция ОМ представлена несколькими функциональными блоками. Так измерительным блоком осуществляется сбор сведений по расходу электроэнергии благодаря датчикам напряжения и тока. На основании этих данных в логическом «центре» приспособления происходит вычисление точного значения мощности, имеющейся в настоящий момент, с последующим его сравнением потенциометром с параметрами, установленными абонентом в качестве максимально возможных (критических). Если текущая мощность «подходит» к критическим величинам, то от вычислительного блока на исполнительную схему поступит сигнал на отключение лишней нагрузки. Эта команда будет выполнена контактором незамедлительно.

После срабатывания ОМ пользователю необходимо перейти к отключению дополнительных приспособлений, работа которых могла привести к превышению установленного электролимита. По истечении установленного времени ограничитель даст команду на включение и продолжит контролировать мощность в обычном режиме.

Регулировать мощность (ее критическую величину), время отключения, а также повторного включения можно благодаря потенциометрам. Выводы обладают двумя группами клемм – для подключения питания и для регулировки включения/отключения нагрузки. По напряжению и току встроенным контакторам свойственно отличаться, поэтому имеется возможность воспользоваться внешними контакторами.

В определенных моделях предусмотрена функция, контролирующая подключение лишь приоритетных нагрузок. Неприоритетные нагрузки, при этом, отключаются. Как вы видите, принцип действия ОМ достаточно сложен, ведь присутствует вычислительный блок, благодаря которому и происходит контроль мощности.

Особенности подключения и настройки

Правильное подключение ограничителя является очень важным. Следует учитывать, что прибор, имеющий одну фазу, подключается только к одному контактору. Устройство с тремя фазами – к нескольким. Иначе возникает риск «убить» ограничитель из-за неверного соединения с выходной клеммой.

Практически каждый ОМ, являющийся регулируемым прибором, обладает встроенным трансформатором. Для его подключения требуется протяжка сетевого кабеля через трансформатор. Следовательно, мощность и напряжение рассчитываются согласно данным локальной электросети. Со схемой подключения конкретного приспособления можно ознакомиться в его паспорте. Например, модель ОМ-110 можно подключить следующим образом:

В основном, как в евроматике, так и в «наших» экземплярах, имеется доступ к самостоятельному определению скорости прекращения подачи тока в случаях, когда сетевая мощность превышена – ограничитель имеет соответствующую функциональную кнопку. При желании можно «покопаться» в заводских настройках, меняя их в соответствии с личными предпочтениями.

Чтобы обеспечить креплению максимальную плотность и чтобы прибор не «перегрузил» щитовую панель, ставить его рекомендуется на дин-рейку, как показано на фото ниже. После установки следует настройка прибора согласно рекомендациям производителя. Выбор оптимальной мощности определяется потребностями пользователей. При правильном подключении диод «Нагрузка» станет зеленым. Если этого не произошло, необходимо проверить правильность соединения с контакторами.

Часто производится установка щита с ОМ (ЩОМ) с последующим монтажом счетчика на него. Такую систему используют для значительного снижения временных затрат на установку отдельных приборов, а также для «скрытия» выступающих проводов и экономии места в щитке.

Вот и все, что хотелось рассказать вам об устройстве, принципе работы и назначении ограничителя мощности. Надеемся, предоставленный материал был для вас полезным и интересным!

Будет интересно прочитать:

samelectrik.ru

Ограничитель мощности ОМ-110 | Заметки электрика

Здравствуйте, уважаемые гости сайта «Заметки электрика».

Сегодня статья будет посвящена такому неотъемлемому устройству, как ограничитель мощности (ОМ).

Вы спросите почему неотъемлемому?

Да потому, что в настоящее время из-за недостатка мощностей в городских сетях (да и не только в городских) необходимо ограничивать мощность вновь подключаемых абонентов сети, чтобы не перегрузить окончательно питающий трансформатор или питающую линию.

Первый раз с этим столкнулся около 1,5 лет назад, когда на магазин по техническим условиям энергоснабжающей организации требовалось установить ограничитель мощности с уставкой в 3 (кВт). Нет я не ошибся, именно 3 (кВт). Кстати, по этому же условию, вводной кабель на магазин (ВВГнг) был рассчитан на сечение 10 кв.мм (видимо с учетом на будущее расширение мощностей).

 

Назначение и применение

Ограничитель мощности необходим для контроля потребляемой мощности, и в случае превышения заданной уставки по мощности (в моем случае про магазин 3 кВт), отключать потребителя.

Также ограничитель мощности используют для защиты электропроводки и несанкционированного подключения посторонних потребителей к Вашей сети.

Применяются ограничители мощности как в трехфазных, так и в однофазных сетях.

Отключение потребителя происходит не сразу и не мгновенно, а через промежуток времени, выдержка которого устанавливается на ограничителе мощности. Уставка по времени на отключение потребителя может находиться в пределах от нескольких секунд до нескольких минут. Все зависит от типа применяемого ограничителя мощности.

Также ограничители мощности снабжены функцией повторного включения потребителя. Повторное включение происходит после определенного времени, которое настраивается и находится в пределах от нескольких секунд до нескольких минут, в зависимости от возможностей и типа ограничителя мощности.

 

Ограничитель мощности ОМ-110

Чтобы плавно перейти от теории к практике, давайте рассмотрим конкретный тип ограничителя мощности.

В качестве примера возьмем однофазный ограничитель мощности ОМ-110.

Опыт работы с данным ограничителем мощности у меня имеется, особых нареканий к нему нет.

Ограничитель мощности или реле ограничения мощности ОМ-110 применяют для контроля мощности, соответственно в однофазной сети. Контролировать мощность можно, как чисто активную, так и полную, с пределом от 0 — 20 (кВт) или 0 — 20 (кВА).

С помощью  потенциометров на лицевой стороне ограничителя настраивается уставка по мощности.

Повторю, что уставка по мощности должна быть указана в техническом условии на подключение к электрической сети.

Там же находятся потенциометры регулировки выдержки времени на отключение и повторного включения. К ним мы еще вернемся.

Основные технические характеристики ОМ-110

Основные технические характеристики ограничителя мощности ОМ-110 я отдельно описывать не буду, а приложу фотографию с его паспорта.

Подключение ограничителя мощности ОМ-110

Скажу сразу, что  однофазный ОМ-110 должен работать ТОЛЬКО через контактор.

В этом и заключается основная ошибка его подключения. Неопытные электрики подключают это устройство на прямую. С чем я и столкнулся несколько дней назад.

Как правильно подключить ОМ-110?

Схема подключения однофазного реле ограничения мощности ОМ-110 представлена на рисунке ниже (из паспорта).

Для наглядного представления схемы подключения однофазного ограничителя мощности ОМ-110, я использую свой стенд для проверки реле (РП-23, РП-25 и др.) и схем релейной защиты. Вы наверное уже с ним знакомы из предыдущих статей.

Для измерения тока в контролируемой цепи, ОМ-110 имеет встроенный трансформатор тока, через отверстие которого необходимо протянуть проводник силовой цепи (фазный или нулевой).

Контроль напряжения и питание цепей управления осуществляется от напряжения сети.

Для удобства подключения с помощью зажимов типа «крокодил» к клеммам ограничителя мощности ОМ-110 — использую удлиненные шпильки.

Выходную цепь реле 3-4  пока не подключаю. К ней приступлю при сборке щита учета.

Принцип работы реле ограничения мощности ОМ-110

Подключаем ограничитель мощности ОМ-110 согласно вышеперечисленных схем. Получается следующее:

В моем примере щит учета будет располагаться на самой опоре.

По техническому условию энергоснабжающей организации, необходимо ограничить мощность потребителя при достижении 7 (кВА).

Выдержка времени на отключение потребителя и его повторного включения не оговорена и я ее установил самостоятельно, тем более, что ее откорректировать не составит труда прямо с лицевой стороны ограничителя мощности.

Настоятельно рекомендую прочитать статью на тему: «Электросчетчик на улице. Законно ли?».

У реле ограничения мощности ОМ-110 возможно контролировать потребляемую мощность, как активную, так и полную (разницу я думаю Вы наверное понимаете). Это осуществляется переключателем «Wмакс». В моем примере необходимо контролировать полную потребляемую мощность, поэтому переключатель ставлю в положение «кВА».

Переключатель «К» ставлю в положение 10. Этот множитель расширяет диапазон реле ограничения мощности от 0 — 20 (кВА).

Регулятором «уставки мощности» выставляю уставку 7 (кВА). Во время настройки уставки по мощности на экране отображается текущая уставка, что очень удобно.

Как я уже говорил выше, уставки по времени не были обговорены в техническом условии. Поэтому я их выставил самостоятельно с помощью регуляторов на лицевой стороне реле. Выдержка времени на отключение составляет 60 (сек.), а повторное включение через 100 (сек.).

Идем дальше.

Если горит зеленый светодиод «нагрузка». Это означает, что выходной контакт 3-4 замкнулся.

Выходной контакт 3-4 необходимо подключать на катушку контактора. Я уже говорил в начале статьи, что частая ошибка электриков заключается в том, что этот выходной контакт 3-4 подключают напрямую в нагрузку. А этого делать недопустимо!!!

Кстати, контакт 3-4 рассчитан на максимальный ток коммутации до 8 (А).

Когда катушка контактора получает питание, то контактор подтягивается и включает силовую цепь.

Как подключить выходной контакт 3-4 на катушку контактора, думаю Вы разберетесь сами. Кто не разберется, в конце статьи будет выложена фотография схемы щита учета в сборе.

Если нагрузки в текущий период нет, то на экране реле ограничения мощности горит цифра «0″. Это значит, что потребление в данное время составляет 0 (кВА).

Далее с помощью автоматических выключателей (на стенде с помощью лабораторного автотрансформатора регулируем ток цепи) начинаем включать потребителей, тем самым увеличивая нагрузку. На экране ограничителя мощности будет показана текущая потребляемая мощность.

При достижении потребляемой мощности больше, чем 7 (кВА), загорается красный светодиод «перегрузка». Начинается обратный отсчет времени — 60 (сек.). Причем на экране поочередно высвечивается текущая потребляемая мощность и сколько секунд осталось до отключения.

Если за это время потребляемая мощность не уменьшилась, то произойдет размыкание контакта 3-4, который в свою очередь разрывает цепь питания катушки контактора. Контактор отпадывает, тем самым разрывая цепь силовой нагрузки. Зеленый светодиод «нагрузка» гаснет. А на экране начинается отсчет времени повторного включения реле, которое через 100 (сек.) замкнет контакт 3-4, тем самым включив силовую нагрузку.

Специально для Вас я снял небольшое видео по принципу работы реле ограничения мощности.

Пример

Я Вам показал как подключить ограничитель мощности ОМ-110 на испытательном стенде.

Как подключить ограничитель мощности ОМ-110 в щите учета электроэнергии я покажу Вам ниже.

Этот щит учета был собран лично мною. В него входит:

Заказчик очень торопил меня, поэтому собирал его дома на полу, так сказать в спартанских условиях. Цветовую маркировку проводов я старался соблюдать.

Что скрывается за защитной панелью — смотрите ниже.

Схему щита учета и ограничителя мощности я проверял нагрузкой в виде чайника.

По многочисленным просьбам выкладываю монтажную схему этого щита:

Если же у Вас трехфазная сеть, то Вам необходим трехфазный ограничитель мощности ОМ-310

.

А Вы знаете, что ограничитель мощности устанавливать не обязательно? Если нет, то переходите по указанной ссылке и читайте.

P.S. Уважаемые читатели, если у Вас возникли вопросы, то задавайте их в комментариях. А также не забывайте подписываться на новые и интересные статьи с этого сайта. До новых встреч.

Если статья была Вам полезна, то поделитесь ей со своими друзьями:


zametkielectrika.ru