مرحل التحكم في الجهد: مبدأ التشغيل، الرسم التخطيطي، الفروق الدقيقة في الاتصال

قطرات الجهد ليست غير شائعة في المنازل المنزلية.تحدث بسبب تآكل الشبكات الكهربائية والدوائر القصيرة والتوزيع غير المتكافئ للحمل عبر المراحل الفردية.

ونتيجة لذلك، فإن الأجهزة المنزلية إما لا تتلقى ما يكفي من الكهرباء، أو تحترق من فائضها. لتجنب هذه المشاكل، يوصى بتثبيت مرحل التحكم في الجهد (VCR).

نقترح أن نفهم المزايا التي يوفرها استخدام مثل هذا الجهاز، وما هي الاختلافات بين RLV والمثبت، وكيفية اختيار المرحل المناسب وتوصيله.

لماذا تحتاج إلى مرحل تنظيم الجهد؟

الاسم الصحيح للجهاز المعني هو "مرحل التحكم في الجهد". لكن الكلمة الوسطى في المحادثات بين الكهربائيين غالبًا ما تخرج عن هذا المصطلح.

من حيث المبدأ، هذا هو نفس جهاز السلامة الكهربائية. بالإضافة إلى ذلك، غالبًا ما يُطلق على هذه المعدات اسم "الحماية من الكسر الصفري". لماذا سوف يصبح واضحا أدناه.

لا تخلط آلات التجمع الكونغولي من أجل الديمقراطية و RKN. الأول يحمي الخط من الحمل الزائد وقصر الدائرة، والثاني من ارتفاع الطاقة. هذه أجهزة ذات أغراض وظيفية مختلفة.

تتمثل المهمة الرئيسية لـ RKN في فصل الأجهزة الكهربائية عن الشبكة عندما تكون الفولتية فيها مرتفعة جدًا أو منخفضة جدًا، حتى لا تتعطل المعدات المتصلة بمصدر الطاقة

النقش "~ 220 فولت" مألوف لدى جميع الروس. تعمل الأجهزة المنزلية المتصلة بالمقابس بهذا الجهد المتناوب في المنزل.ومع ذلك، في الواقع، فإن الحد الأقصى للجهد في الشبكة الكهربائية المنزلية يتقلب فقط حول هذه العلامة مع انتشار +/-10٪.

وفي بعض الحالات، تصل الاختلافات إلى قيم كبيرة. قد يُظهر مقياس الفولتميتر انخفاضًا يصل إلى 70 وارتفاعًا يصل إلى 380 واط.

بالنسبة للهندسة الكهربائية، فإن الفولتية المنخفضة والعالية بشكل مفرط مخيفة. إذا لم يحصل ضاغط الثلاجة على ما يكفي من الكهرباء، فلن يبدأ التشغيل ببساطة. ونتيجة لذلك، فإن المعدات سوف ترتفع درجة حرارتها وتتعطل حتما.

عند الجهد المنخفض، فإن الشخص العادي في معظم الحالات غير قادر حتى على تحديد ما إذا كانت المعدات تعمل بشكل صحيح أم لا في مثل هذه الحالة. بصريًا، يمكنك فقط رؤية المصابيح المتوهجة الخافتة، والتي يتم توفير الجهد لها أقل مما ينبغي.

مع رشقات نارية عالية، كل شيء أبسط من ذلك بكثير. إذا قمت بتطبيق 300-350 واط على مدخلات الطاقة لجهاز تلفزيون أو كمبيوتر أو ميكروويف، فسوف ينفجر المصهر الموجود فيها في أحسن الأحوال. وفي أغلب الأحيان سوف "يحترقون" بأنفسهم. ومن الجيد أيضًا عدم وجود اشتعال حقيقي للمعدات ولا يوجد حريق.

عادةً ما يتم تزويد المباني السكنية بالطاقة من شبكة ثلاثية الطور 380 فولت، كما تحتوي الشقة بالفعل على أسلاك أحادية الطور 220 فولت من اللوحة الكهربائية الموجودة على الأرض

تنشأ المشاكل الرئيسية المتعلقة بانخفاض الجهد في المباني الشاهقة بسبب انقطاع صفر العمل. يتلف هذا السلك بسبب إهمال الكهربائيين أثناء الإصلاحات، أو أنه ببساطة يحترق بسبب الشيخوخة.

إذا كان المنزل الموجود على خط الوصول يحتوي على مجموعة من الحماية اللازمة للمستوى الحديث، فنتيجة لهذا الكسر، يتم تشغيل RCD التلقائي. كل شيء ينتهي بشكل طبيعي نسبيا.

ومع ذلك، في المساكن القديمة، حيث لا توجد قواطع دوائر، يؤدي فقدان الصفر إلى عدم توازن الطور.وبعد ذلك يصبح الجهد في بعض الشقق منخفضًا (50-100 فولت)، وفي حالات أخرى يصبح مرتفعًا بشكل حاد (300-350 فولت).

من سينتهي بما يخرج من المنفذ يعتمد على الحمل المتصل بشبكة الطاقة في تلك اللحظة بالذات. من المستحيل حساب ذلك والتنبؤ به بدقة مسبقًا.

نتيجة لذلك، تتوقف جميع المعدات عن العمل، والبعض الآخر يحترق من الجهد الزائد. هذا هو المكان الذي تحتاج فيه إلى مرحل للتحكم في الجهد. إذا ظهرت مشاكل، فسيتم إيقاف تشغيل الشبكة، مما يمنع تلف أجهزة التلفاز والثلاجات وما إلى ذلك.

في القطاع الخاص، تختلف مشكلة ارتفاع الجهد إلى حد ما. إذا كان الكوخ يقع على مسافة كبيرة من محول الشارع، فمع زيادة استهلاك الكهرباء في المنازل التي أمامه، عند هذه النقطة القصوى قد ينخفض ​​الجهد إلى مستويات منخفضة للغاية.

نتيجة لذلك، بسبب النقص المطول في "الفولت"، ستبدأ المحركات الكهربائية في الأجهزة الكهربائية المنزلية حتما في الاحتراق والفشل.

أنواع أجهزة ILV

تنقسم جميع نماذج الترحيل التي تؤدي وظائف منظم الجهد إلى مرحلة واحدة وثلاث مراحل.

تتابع مرحلة واحدة. عادة ما يتم تركيبها في البيوت والشقق - ليس هناك حاجة إلى أي شيء آخر في الألواح المنزلية.

في اللوحات الكهربائية للمباني الخاصة والمباني السكنية، تُستخدم عادةً المرحلات أحادية الطور في تصميم مدمج على سكة DIN (+)

تتابع ثلاث مراحل. هذه RNAs مخصصة للاستخدام الصناعي. غالبًا ما يتم استخدامها في دوائر الحماية للأدوات الآلية ثلاثية الطور. علاوة على ذلك، إذا كان مثل هذا المفتاح ثلاثي الطور مطلوبًا عند إدخال مثل هذه المعدات المعقدة، فغالبًا ما يتم اختياره في نسخة مدمجة مع التحكم ليس فقط في الجهد، ولكن أيضًا في تزامن الطور.

العيب الرئيسي وفي نفس الوقت ميزة التتابع ثلاثي الطور هو الإغلاق الكامل للطاقة عند الخرج عندما يقفز الجهد حتى في أحد خطوط الطور عند الإدخال. في الصناعة هذا مفيد فقط. ولكن في الحياة اليومية، غالبا ما تكون تقلبات الجهد في مرحلة واحدة غير حرجة، وتتولى RKN المسؤولية وإيقاف تشغيل الشبكة المحمية.

وفي بعض الحالات، تكون هناك حاجة إلى إعادة التأمين الموثوقة للغاية. ومع ذلك، في الغالبية العظمى من الحالات، فإنه ليس من الضروري.

حسب النوع والأبعاد

ينقسم النطاق الكامل لمرحلات الجهد إلى ثلاثة أنواع:

• محولات مأخذ التوصيل؛
• أسلاك التمديد مع 1-6 مآخذ؛
• "أكياس" مدمجة لسكة DIN.

يتم استخدام الخيارين الأولين لحماية جهاز كهربائي محدد أو مجموعة. يتم توصيلها بمنفذ داخلي عادي.

الخيار الثالث هو ل التثبيت في لوحة كهربائية كجزء من نظام الحماية للشبكة الكهربائية للشقة أو المنزل الريفي.

المحولات والملحقات الخاصة بالهيئات التنظيمية المعنية كبيرة جدًا.يحاول المصنعون جعلها صغيرة قدر الإمكان حتى لا تفسد مظهرها الداخلي.

لكن المكونات الداخلية لمرحل الجهد لها أبعادها الصلبة الخاصة، ويجب أيضًا ترتيبها في غلاف واحد بمقبس وقابس. من حيث التصميم، لا يمكنك الالتفاف هنا.

تتميز المرحلات الموجودة على سكة DIN للتثبيت في لوحة التوزيع بأبعاد أكثر إحكاما، ولا يوجد شيء غير ضروري فيها. وهي متصلة بالشبكة باستخدام اتصالات الأسلاك والمحطات.

حسب القاعدة والوظائف الإضافية

يعتمد المنطق الداخلي وتشغيل مرحل التحكم في الجهد على معالج دقيق أو مقارن أبسط. الخيار الأول أكثر تكلفة، ولكنه يتضمن تعديلًا أكثر دقة وسلاسة لعتبات استجابة ILV. تعتمد معظم أجهزة الحماية المباعة الآن على المعالجات الدقيقة.

تعد العتبات العلوية (Umax) والسفلية (Umin) المعلمتين الرئيسيتين القابلتين للتعديل لـ RKN - إذا كان جهد الإدخال خارج النطاق المحدد، فإن المرحل يفصل خط الإخراج عن التيار الكهربائي (+)

كحد أدنى، يوجد زوج من مصابيح LED على جسم التتابع، والتي يمكن استخدامها لتحديد وجود الجهد عند الإدخال والإخراج. تم تجهيز الأجهزة الأكثر تقدمًا بشاشات توضح الحدود المسموح بها والجهد المتوفر في الخط.

يتم ضبط قيم العتبة باستخدام مقياس الجهد بمقياس متدرج أو أزرار مع عرض المعلمات على الشاشة.

يتم تصنيع المرحل نفسه المسؤول عن التبديل داخل RKN وفقًا لدائرة ثنائية الاستقرار. هذا الملف لديه حالتين مستقرتين. يتم إنفاق الطاقة فقط في تبديل المزلاج. لا حاجة للكهرباء لتثبيت نقاط الاتصال في الوضع المغلق أو المفتوح.

من ناحية، يقلل هذا من استهلاك الطاقة، ومن ناحية أخرى، فإنه يضمن عدم تسخين الملف أثناء تشغيل المنظم.

عند اختيار مرحل الجهد في المعلمات، عليك أن تنظر إلى:

• نطاق التشغيل بالفولت؛
• إمكانية تحديد عتبات الاستجابة العليا والدنيا؛
• وجود/غياب مؤشرات مستوى الجهد.
• وقت إيقاف التشغيل عند تشغيل ILV؛
• تأخير الوقت لاستئناف إمدادات الكهرباء؛
• الحد الأقصى للطاقة المحولة بالكيلوواط أو التيار المنقول بالأمبير.

وفقًا للمعلمة الأخيرة ، يجب أخذ التتابع بهامش 20-25٪. إذا لم يكن هناك مفتاح RV مناسب للأحمال العالية الموجودة في الخط، فسيتم أخذ نموذج منخفض الطاقة، ويتم توصيل مشغل مغناطيسي عند مخرجه.

الوضع مع تحديد العتبات هو كما يلي. إذا تم ضبطها بشكل صارم للغاية، فسيكون تردد تشغيل التتابع مرتفعًا. يجب أن يكون هناك حل وسط هنا.

يجب تعديل هذه المعلمات بحيث توفر المستوى المناسب من الحماية، ولكنها لا تسمح بتبديل ILV بشكل متكرر. لن يفيد التشغيل والإيقاف المستمر كلاً من الأجهزة المتصلة بالشبكة ومنظم الجهد نفسه.

علاوة على ذلك، فإن بعض المرحلات لا تملك القدرة على ضبط العتبات بشكل مستقل على الإطلاق. تم ضبطها "بشكل صارم". على سبيل المثال، قام المصنع بتعيين الحد الأدنى على 170 فولت، والحد الأعلى على 265 فولت.

تعتبر هذه المركبات ILV أرخص، ولكن يجب اختيارها بعناية أكبر. ثم لن يكون من الممكن إعادة تكوين هذه الأجهزة، إذا كانت هناك أخطاء في الحسابات، فسيتعين عليك شراء أجهزة جديدة لتحل محل تلك غير المناسبة.

يعتمد اختيار المعلمات الزمنية لفصل واستئناف الطاقة عن خط الإخراج على الحمل المتصل وخصائص شبكة معينة (+)

إذا حدثت انخفاضات طفيفة في الجهد على المدى القصير (كسور من الثانية) باستمرار في الشبكة الكهربائية، فمن الأفضل ضبط وقت إيقاف التشغيل عند العتبة السفلية إلى الحد الأقصى. بهذه الطريقة سيكون هناك عدد أقل من الإنذارات، وسيكون التهديد للمعدات التي تعمل بالطاقة في حده الأدنى.

يجب تحديد تأخير التشغيل اعتمادًا على نوع الأجهزة الكهربائية المتصلة بالمأخذ. إذا كان الجهاز المتصل يحتوي على ضاغط أو محرك كهربائي، فيجب زيادة وقت إمداد الجهد إلى 1-2 دقيقة.

سيؤدي ذلك إلى تجنب الزيادات المفاجئة في الجهد والتيار عند استعادة الطاقة إلى الشبكة، مما سيحمي الثلاجات ومكيفات الهواء من الأعطال.

وبالنسبة لأجهزة الكمبيوتر وأجهزة التلفاز، يمكن تقليل هذه المعلمة إلى 10-20 ثانية.

أيهما أفضل: المثبت أم التتابع

في كثير من الأحيان، بدلا من توصيل مرحلات التحكم في اللوحة، يوصي الكهربائيون بتثبيتها في المنزل منظم ضغط كهربي. وفي بعض الحالات قد يكون هذا مبررا. ومع ذلك، هناك عدد من الفروق الدقيقة التي يجب تذكرها عند اختيار خيار واحد أو آخر لحماية الأجهزة الكهربائية.

من حيث الوظيفة، لا يقوم المثبت بموازنة الجهد فحسب، بل ينطفئ أيضًا عندما يكون الجهد مرتفعًا جدًا. مرحل الجهد هو جهاز أوتوماتيكي وقائي حصريًا. ويبدو أن الأول يتضمن وظائف الثاني.

ولكن بالمقارنة مع مثبت RKN:

• أكثر تكلفة وصاخبة.
• أكثر خاملة أثناء التغيرات المفاجئة.
• ليس لديه القدرة على ضبط المعلمات.
• يستغرق مساحة أكبر بكثير.

عندما يتم تقليل جهد الدخل بحيث يحصل خرج المثبت على المؤشرات المطلوبة، فإنه يبدأ في "سحب" المزيد من التيار من الشبكة. وهذا طريق مباشر لاحتراق الأسلاك إذا لم يكن مصممًا في الأصل لهذا الغرض.

العيب الرئيسي الثاني للمثبت بالمقارنة مع مرحل التحكم هو عدم قدرته على اعتراض زيادة حادة في الجهد عند كسر الصفر.

حرفيًا نصف ثانية مع 350-380 واط في المخرج تكفي لاحتراق جميع المعدات الموجودة في المنزل. لكن معظم المثبتات غير قادرة على التكيف مع مثل هذه التغييرات وتمرير الجهد العالي، وإيقافها فقط بعد 1-2 ثانية من بدء الطفرة.

بالإضافة إلى المثبتات والمرحلات، يمكن أيضًا استخدام إصدارات الجهد الزائد والجهد المنخفض لحماية الخط من ارتفاع الجهد في الشبكة. ولكن لديهم وقت استجابة أطول مقارنة بـ RLV. بالإضافة إلى ذلك، فهي لا تقوم بإعادة تشغيل الطاقة تلقائيًا، فعمليتها تشبه إلى حد كبير RCD.

بعد انقطاع التيار الكهربائي، يجب إعادة ضبط هذه الإصدارات يدويًا.

مخططات اتصال ILV

في اللوحة، يتم دائمًا تثبيت مرحل الجهد بعد العداد عند انقطاع سلك الطور. يجب عليه السيطرة، وإذا لزم الأمر، قطع "المرحلة". لا توجد طريقة أخرى لتوصيله.

في أغلب الأحيان، بالنسبة للمستهلكين أحادي الطور، يتم استخدام دائرة قياسية ذات حمل مباشر من خلال مرحل (+).

هناك دائرتان رئيسيتان لتوصيل المرحلات أحادية الطور لمنظم الجهد الكهربائي:

• مع التحميل المباشر من خلال RLV.
• مع اتصال الحمل عبر المقاولين - مع ربط بداية المغناطيسي.

عند تركيب لوحة كهربائية في المنزل، يتم استخدام الخيار الأول دائمًا تقريبًا. هناك الكثير من موديلات ILV المتنوعة ذات القدرة المطلوبة معروضة للبيع. بالإضافة إلى ذلك، إذا لزم الأمر، يمكن تركيب هذه المرحلات في دائرة متوازية والعديد منها عن طريق توصيل مجموعة منفصلة من الأجهزة الكهربائية بكل منها.

التثبيت بسيط للغاية.يوجد على جسم المرحل القياسي أحادي الطور ثلاث أطراف - "صفر" بالإضافة إلى "الإدخال" و "الإخراج". فقط تأكد من عدم الخلط بين الأسلاك المتصلة.

استنتاجات وفيديو مفيد حول هذا الموضوع

لتسهيل التنقل في مخططات الاتصال واختيار مرحل منظم الجهد المناسب، قمنا بعمل مجموعة مختارة من مقاطع الفيديو التي تصف جميع الفروق الدقيقة في تشغيل هذا الجهاز.

كيفية حماية المعدات من ارتفاع الطاقة باستخدام RKN:

إعداد تتابع الجهد:

يعد مرحل التحكم في جهد التيار الكهربائي حماية ممتازة ضد "الانقطاع الصفري" والتغيرات المفاجئة في الجهد. من السهل الاتصال. كل ما عليك فعله هو إدخال الأسلاك المناسبة في المحطات الطرفية وتشديدها. في جميع الحالات تقريبًا، يتم استخدام دائرة قياسية ذات حمل مباشر عبر ILV.

شارك مع القراء تجربتك في توصيل واستخدام مرحلات الجهد. يرجى ترك التعليقات وطرح الأسئلة حول موضوع المقالة والمشاركة في المناقشات - نموذج التعليقات موجود أدناه.