СИСТЕМА ЗАЩИТЫ И МОНИТОРИНГА ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

AC VOLTAGE PROTECTION AND MONITORING SYSTEM

Daniel Baiua

fourth year student; department of instrument engineering and mechatronics, Kazan State Power Engineering University,

Russia, Kazan

Rustem Kashaev

scientific supervisor, Dr. Tech. sciences, prof., Kazan State Power Engineering University,

Russia, Kazan

АННОТАЦИЯ

В статье рассмотрена система защиты и мониторинга переменного напряжения на базе Arduino выполняющая функцию защиты от пониженного и повышенного напряжения в сети.

ABSTRACT

The article considers the system of protection and monitoring of alternating voltage on the basis of Arduino, which performs the function of protection from under voltage and overvoltage in the network.

Ключевые слова: напряжение, мониторинг, перенапряжение, пониженное напряжение, повышенное напряжение, аналоговый.

Keywords: voltage, monitoring, overvoltage, under voltage, overvoltage, analog.

Для создания схемы был использован датчик напряжения ZMPT101B для измерения переменного напряжения и Arduino в качестве управляющего микроконтроллера, в случае обнаружения пониженного и повышенного напряжения на реле, вся система автоматически отключается в целях сохранения ее целостности. Когда значение напряжения возвращается в норму система запускается обратно.

Рисунок 1. повышенное и пониженное напряжение

Перенапряжения — это напряжения, которые превышают нормальные или номинальные значения и повреждают изоляцию электроприборов, что приводит к коротким замыканиям. По сути, это означает, что напряжение питания выше номинального на десять процентов. перенапряжения может быть временным (скачок напряжения) или постоянным, приводящим к скачку напряжения, в зависимости от продолжительности события [1].

Пониженное напряжение возникает, когда среднее напряжение устройства ниже номинального напряжения. Частое понижение напряжения может привести к ухудшению надежности и производительности оборудования [2].

Рисунок 2. Блок схема

В схеме использован ЖК-дисплей 16×2 для отображения значения напряжения, а также условий пониженного, нормального и повышенного напряжения. Если напряжение находится в пределах 220–190 В, на ЖК-дисплее отображается «Нормальное напряжение». Всякий раз, когда напряжение превышает 220 В, возникает состояние перенапряжения, и реле отключает все электроприборы. На ЖК-дисплее отобразится сообщение «перенапряжение», аналогично в случае с пониженным, но сообщение уже выводится «пониженное напряжение».

Расчет времени отключения [3]

Время отключения рассчитывается по формуле:

Т= t/((В/Вс)-1)

Где T = время отключения

t = множитель времени

V = напряжение на A0

Vs = напряжение источника

Список литературы:

1. ФАБРИЦИО, M.A Мониторинг промышленного электрооборудования с использованием IoT. 2018. 73 с. Диссертация (магистр управления телекоммуникационными сетями – программа последипломного образования в области электротехники) – Папский католический университет Кампинаса.
2. Electronics [Электронныйресурс]. URL: https://how2electronics.com/ac-voltage-protection-monitoring-system-using-arduino/ (дата обращения:10.11.2023).
3. АЛЬМЕЙДА, П.С. Промышленность 4.0: Основные принципы, применимость и реализация в промышленной зоне. 1-й. редактор Сан-Паулу: Эрика, 2019. 136 p. ISBN 978-85-365-3045-1.