 |
Цитата: |
 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Много лет пользуюсь только "эконом лампами"- работаю не год, а 2-3-5. Представте, что 11 w выдает света как 60w. Один недостаток: разгорается до полной мощности 2-3 мин.
|
|
 |
|
 |
|
3. Технические способы хищения эл. энергии
3.1 Способ « Генератор»
Устройство предназначено для отмотки показаний индукционных электросчетчиков без изменения их схем включения. Применительно к электронным и электронно-механическим счетчикам, в конструкцию которых заложена неспособность к обратному отсчету показаний, устройство позволяет полностью остановить учет до мощности потребления в несколько кВт. При указанных на схемах элементах устройство рассчитано на номинальное напряжение сети 220 В и мощность отмотки 2 кВт. Применение других элементов позволяет соответственно увеличить мощность.
Устройство, собранное по предлагаемой схеме, просто вставляется в розетку, и счетчик начинает считать в обратную сторону. Вся электропроводка остается нетронутой. Заземление не нужно.
Теоретические основы Работа устройства основана на том, что датчики тока электросчетчиков, в том числе и электронных, содержат входной индукционный преобразователь, имеющий низкую чувствительность к токам высокой частоты. Этот факт позволяет внести значительную отрицательную погрешность в учет, если потребление осуществлять импульсами высокой частоты. Другая особенность — счетчик является реле направления мощности, т.е если с помощью какого-либо источника (например дизель-генератор а) питать саму электрическую сеть, то счетчик вращается в обратную сторону.
Перечисленные факторы позволяют создать имитатор генератора. Основным элементом такого устройства является конденсатор соответствующей емкости. Конденсатор в течение четверти периода сетевого напряжения заражают от сети импульсами высокой частоты. При определенном значении частоты (зависит от характеристик входного преобразователя счетчика), счетчик учитывает только четверть от фактически потребленной энергии. Во вторую четверть периода конденсатор разряжают обратно в сеть напрямую, без высокочастотной коммутации. Счетчик учитывает всю энергию, питающую сеть. Фактически энергия заряда и разряда конденсатора одинакова, но полностью учитывается только вторая, создавая имитацию генератора, питающего сеть. Счетчик при этом считает в обратную сторону со скоростью, пропорциональной разности в единицу времени энергии разряда и учтенной энергии заряда. Электронный счетчик будет полностью остановлен и позволит без учтено потреблять энергию, не более значения энергии разряда. Если мощность потребителя окажется большей, то счетчик будет вычитать из нее мощность устройства.
Фактически устройство приводит к циркуляции реактивной мощности в двух направлениях через счетчик, в одном из которых осуществляется полный учет, а в другом — частичный.
Устройство состоит из четырех модулей, принципиальные схемы которых приведены на рис. 1-4.
Интегратор (рис. 1) предназначен для выделения из сетевого напряжения сигналов, синхронизирующих работу других модулей. Это прямоугольные импульсы уровня ТТЛ на выходах С1 и С2.
Фронт сигнала С1 совпадает с началом положительной полуволны сетевого напряжения, а спад — с началом отрицательной полуволны. Фронт сигнала С2 совпадает с началом положительной полуволны интеграла сетевого напряжения, а спад - с началом отрицательной полуволны. Таким образом, сигналы С1 и С2 представляют собой прямоугольные импульсы, синхронизированные сетью и смещенные по фазе относительно друг друга на угол х/2.
Сигнал, соответствующий напряжению сети, снимается с резистивного делителя Е.1.1, Е.1.3, ограничивается до уровня 5 В с помощью резистора ЕЛ.5 и стабилитрона D1.2, затем через узел гальванической развязки на оптроне ОС 1.1 подается на другие модули. Аналогично формируется сигнал, соответствующий интегралу напряжения сети. Процесс интегрирования обеспечивается процессами заряда и разряда конденсатора С1.1.
Система управления (рис.2) служит для формирования сигналов управления мощными ключевыми транзисторами рекуператора (рис.3). Алгоритм управления синхронизирован сигналами С1 и С2, получаемыми с интегратора. Для обеспечения импульсного процесса протекания энергопотребления устройством служит задающий генератор на логических элементах DD2.3.4 и DD2.3.5. Он формирует импульсы частотой 2 кГц амплитудой 5 Б. Частота сигнала на выходе генератора и скважность импульсов определяются параметрами времязадающих цепей С2.1-R2.1 и С2.2-Е.2.2. Эти параметры могут подбираться при настройке для обеспечения наибольшей погрешности учета электроэнергии, потребляемой устройством.
Логический блок системы на основе анализа сигналов С1 и С2 формирует сигналы Ul — U4, каждый из которых управляет соответствующим плечом рекуператора. Б необходимые моменты времени логический блок модулирует соответствующий выходной сигнал сигналом задающего генератора, обеспечивая высокочастотное энергопотребление.
Рекуператор (рис.3) представляет собой два одинаковых канала, каждый из которых обеспечивает подключение к электрической сети отдельного накопительного конденсатора С3.1 или С3.2. Канал управления конденсатором С3.1 состоит из мощных транзисторов Т3.2, Т3.6, выпрямительных диодов D3.1, D3.3, усилительных каскадов на транзисторах Т3.1, ТЗ.З и узлов гальванической развязки от электросети на оптронах ОС3.1, ОСЗ.З. Канал управления конденсатором С3.2 построен аналогично. За счет алгоритма работы системы управления обеспечивается работа конденсатора С3.1 на положительной полуволне сетевого напряжения, а С3.2 — на отрицательной.
Блок питания (рис.4) построен по классической схеме. Необходимость применения трех каналов питания продиктована особенностью связи каскадов рекуператора с электрической сетью. При этом общим проводом можно лишь условно считать отрицательный полюс 5-вольтового выхода. Он не должен заземляться или иметь связь с проводами сети. Главным требованием к блоку питания является возможность обеспечить ток до 3 А на выходах 16 Б. Это необходимо для ввода мощных ключевых транзисторов в режим насыщения в открытом состоянии. Б противном случае на них будет рассеиваться большая мощность, и они выйдут из строя.
Детали и конструкция
Микросхемы могут применяться любые: 155, 133, 156 и других серий. Не рекомендуется применение микросхем на основе МОП -структур, так как они более подвержены влиянию наводок от работы мощных ключевых каскадов.
Ключевые транзисторы рекуператора обязательно устанавливаются на радиаторах. Лучше для каждого транзистора использовать отдельный радиатор площадью не менее 100 см^. Из соображений безопасности не следует использовать металлический корпус устройства в качестве радиатора для транзисторов.
Для всех высоковольтных конденсаторов на схеме обозначено их номинальное напряжение. Конденсаторы на более низкое напряжение применять нельзя. Конденсатор С1.1 может быть только неполярным. Б этом узле применение электролитического конденсатора не допускается. Схема рекуператора специально составлена для использования в качестве С3.1 и С3.2 дешевых электролитических конденсаторов, но надежнее и долговечнее всё-таки применение неполярных конденсаторов.
Резисторы: Е1.1 — ЕЛ.4 типаМЛТ-2; Е3.17 - Е3.22 проволочные мощностью не менее 10 Вт; остальные резисторы типаМЛТ-0.25.
Трансформатор Trl — любой маломощный с двумя раздельными вторичными обмотками на 12 Б и одной на 5 Б. Главное требование -обеспечить при номинальном напряжении 12 Б ток каждой вторичной обмотки не менее 3 А.
Бее модули устройства следует смонтировать на отдельных платах для облегчения последующей настройки. Устройство в целом собирают в каком-либо корпусе. Очень удобно (особенно в целях конспирации) использовать для этого корпус от бытового стабилизатора напряжения, которые в недалеком прошлом широко использовались для питания ламповых телевизоров.
Наладка
При наладке схемы соблюдайте осторожность! Помните, что не вся низковольтная часть схемы имеет гальваническую развязки от электрической сети! Не рекомендуется в качестве радиатора для транзисторов использовать металлический корпус устройства. Применение плавких предохранителей — обязательно! Накопительные конденсаторы работают в предельном режиме, поэтому перед включением устройства их нужно разместить в прочном металлическом корпусе.
Низковольтный блок питания проверяют отдельно от других модулей. Он должен обеспечивать ток не менее 3 А на выходах 16 Б, а также 5 Б для питания системы управления.
Затем налаживают генератор, отключив силовую часть схемы от электросети. Генератор должен формировать импульсы амплитудой 5 В и частотой около 2 кГц. Скважность импульсов приблизительно 1/1. При необходимости для этого подбирают конденсаторы С2.1, С2.2 или резисторы Е2.1, Е2.2. Логический блок системы управления при условии правильного монтажа наладки не требует. Желательно только убедиться с помощью осциллографа, что на выходах Ul—U4 есть сигналы прямоугольной формы.
Интегратор проверяют двулучевым осциллографом. Для этого общий провод осциллографа соединяют с нулевым проводом электросети (N), провод первого канала подсоединяют к точке соединения резисторов Е1.1 и Е1.3, а провод второго канала — к точке соединения Е1.2 и Е1.4. На экране должны быть видны две синусоиды частотой 50 Гц и амплитудой около 150 Б каждая, смещенные между собой по оси времени на угол х/2. Далее проверяют наличие сигналов на выходах С1 и С2. Для этого общий провод осциллографа соединяют с точкой GND устройства. Сигналы должны иметь правильную прямоугольную форму, частоту также 50 Гц, амплитуду около 5 В и также должны быть смещены между собой на угол х/2 по оси времени. Если фазосмещение сигналов отличается от х/2, то его корректируют подбирая конденсатор С1.1.
Настройка ключевых элементов рекуператора заключается в установке тока базы транзисторов Т3.2, Т3.4, Т3.6, Т3.8 на уровне не менее 1.5 - 2 А. Это необходимо для насыщения этих транзисторов в открытом состоянии. Для настройки рекомендуется отключить рекуператор от системы управления (выходы U1-U4), и при настройке каждого каскада подавать напряжение +5 Б на соответствующий вход рекуператора U1-U4 непосредственно с блока питания. Ток базы устанавливают поочередно для каждого каскада, подбирая сопротивление резисторов Е.3.19 -R3.22 соответственно. Для этого может потребоваться еще подбор Е.3.4, Е.3.8, Е.3.12, Е.3.16 для соответствующего каскада. После отключения напряжения на входе ток базы ключевого транзистора должен уменьшаться почти до нуля (несколько мкА).. Такая настройка обеспечивает наиболее благоприятный тепловой режим работы мощных ключевых транзисторов.
После настройки всех модулей восстанавливают все соединения в схеме и проверяют работы схемы в сборе. Первое включение рекомендуется выполнить с уменьшенными значениями емкости конденсаторов С3.1, С3.2 приблизительно до 1 мкФ. Конденсаторы лучше использовать неполярные. После включения устройства дайте ему поработать несколько минут, обращая особое внимание на температурный режим ключевых транзисторов. Если все в порядке — можете устанавливать электролитические конденсаторы. Увеличивать емкость конденсаторов до номинального значения рекомендуется в несколько этапов, каждый раз проверяя температурный режим.
Мощность отмотки непосредственно зависит от емкости конденсаторов С3.1 и С3.2. Для увеличения мощности нужны конденсаторы большей емкости. Предельное значение емкости определяется величиной импульсного тока заряда. О его величине можно судить, подключая осциллограф параллельно резисторам Е.3.17 и Е.3.18. Для транзисторов КТ848А он не должен превышать 20 А. Если требуется еще большая мощность отмотки, придется использовать более мощные транзисторы, а также диоды D3.1-D3.4.
Не рекомендуется использовать слишком большую мощность отмотки. Как правило, 1-2 кВт вполне достаточно. Если устройство работает совместно с другими потребителями, счетчик при этом вычитает из их мощности мощность устройства, но электропроводка будет загружена реактивной мощностью. Это нужно учитывать, чтобы не вывести из строя электропроводку.
3.2 Способ « Ноль »
Техфазный и однофазный учет.
Описание: Как известно энергия учитываемая счетчиком определяется по формуле интеграл по времени U*I*COS /. В этом способе изменяем величину U напряжение на обмотке или датчике счетчика. Для этого необходимо отключить нулевой провод от счетчика. Это достигается переламыванием жилы провода, не снимая изоляции. Для того чтобы предотвратить контакт концов жилы можно растянуть изоляцию и через шприц залить в место разрыва клей, герметик... По перемычке синего цвета нормальный ноль подключается к квартире. Так иногда делают электрики при поломке пакетного переключателя, на учет это не влияет, затем в нулевой провод идущий от счетчика к нулевой колодке надо врезать сопротивление 3...15 кОм (зависит от желания, на сколько "снизить" учет и от сопротивления обмотки напряжения счетчика. Мощность сопротивления достаточна 1..3 Вт, надежный контакт тоже не требуется. Врезку можно сделать разрезав провод прикрутить сопротивление, все согнуть и хорошо замотать изолентой, чтобы было похоже на обычную скрутку, также хорошо убрать ее с глаз. Изменяя величину сопротивления можно менять погрешность счетчика от 0 до -100%. Погрешность счетчика в 99.9% при проверках не проверяется. Двух полюсный индикатор будет показывать что ноль есть.
Данный способ пригоден абсолютно к любым однофазным счетчикам. Но конечно нужен доступ к проводам да и определенные навыки надо иметь. В общем минусов, хватает.Данный способ оставляет огромное место для творчества.
Для трехфазных счетчиков:
Способ основан на следующем принципе :
Обмотки напряжения в трехфазном счетчике активной энергии (в электронных конструкция другая но принцип тот же) включены в
звезду, если отключить нейтраль от центра звезды в центре все равно будет результирующий ноль, а если в ее центральную точку
подать одну из фаз (на рис. 2 Фазу С) то разница напряжений на концах катушки этой фазы будет равна нулю , а тж. энергия
учитываемая счетчиком равна интегралу по времени произведения величин тока и напряжения (напряжение = 0) и энергия в этой
фазе будет = 0 -
Ну а ток же, можно пропускать через измерительный элемент этой фазы любой величины счетчик не будет его учитывать.
Рис.1.
Переламываем жилу и далее следим, чтоб она не соединилась (изоляция остается целой) провода идущего от нулевой клеммы к счетчику или изолируем в болтовом соединение как на рис 4.
Устанавливаем в щит однополюсный автомат Q желательно на ток не более 1 А и подключаем его как показано на рис. 2. Провод от счетчика до автомата Q лучше как-то спрятать или замаскировать - От автомата Q отводится провод к которому подключается обычная розетка (желательно подальше от шита)
Рис. 2.
Теперь если автомат Q выключен или включен, но в розетку не чего не включено, счетчик будет работать как раньше, (нормально). Если же включить автомат Q, а потом включить в ту розетку, какой ни будь электроприбор, к примеру, приемник, лампу накаливания или просто перемычку (далее прибор) (прибор работать не будут) счетчик перестанет учитывать любую нагрузку в фазе, к которой подключена эта розетка в нашем случае фаза С- Теперь вы можете на эту фазу (у нас автомат Q2) навесить всю однофазную нагрузку дома базы ... Трехфазная нагрузка же будет учитываться счетчиком, как и раньше, полностью т.к. напряжение на других лучах звезды (не в сети) повысится на корень из трех. В случае проверки даже если вы не выключите автомат Q или прибор из розетки работник Энергсбыта перед проверкой выключит автомат Q .Так как этот способ практически не кому не известен даже в Энергосбыте,в случае появления аномалий ни кто не чего не поймет .Ну а если прибор выключен то и придраться к схеме не возможно .
Возможно, у вас счетчик подключен не по правилам, а именно так:
Рис.3.
Провода «на счетчик» и «на автомат Q» должны быть соединены между собой, но изолированы от болта и других проводов для этого надо применить диэлектрические текстолитовые шайбы. Возможно в вашем щите (особенно современных ЕВРО) можно проще реализовать этот узел.
Если нулевой провод вводного кабеля приходит сразу на счетчик (без нулевой клеммы) смело перекусывайте его и устанавливайте в разрез клемму, именно такую схему предписывают правила.
Теперь, если есть необходимость остановить или даже отмотать счетчик
необходимо в любую розетку после счетчика подключить трехфазный трансформатор (380/...), его вторичные обмотки не
задействуются.
Первичные подключаются следующим образом (стандартное подключение в «звезду»):
В нашем случае фаза «С» уже безучетна. Обмотку трансформатора, которая будет подключаться на эту фазу необходимо доработать. То есть добавить определенное количество витков.
Теперь подробнее о количестве витков : т.к.их количество сильно зависит от мощности тр-ра его типа их желательно подобрать методом проб. Цель: напряжение на обмотке С (при включение тр-ра на две фазы А и В) должно быть в пределах 380 + 3..20 в. с отводами через 2..3 вольта. Обычно всего 30..100 витков. Желательно все это проверить экспериментально последовательным включением и замером напряжения. Сечение провода надо взять не меньше чем тот, которым намотаны первичные обмотки.
Настройка: Переключением отводов от тр-ра необходимо добиться максимальной обратной скорости счетчика или торможения (для электронньгх), но при этом надо следить, чтобы тр-р не перегревался (50..60 градусов). Собственно мощность отмотки-остановки прямо зависит от мощности исходного трансформатора.
При отключение фазы С, тр-р работает в холостом режиме.
Для ступенчатого переключения можно использовать пакетный переключатель, а можно один раз настроить.
Дополнение.
Существует еще ряд способов для трехфазного учета:
Если нет пломб на клеммной крышке, можно поменять местами провода на выводах 1 и 3,4 и 6,7 и 9 ЧТО будет снижать учет соответственно на 60, -30, -100%. Если учет косвенный, можно менять местами провода на трансформаторах тока фаз А, В, С аналогично. На прямом учете можно отвинчивать перемычки на клеммной коробке между 1 и 2,4 и 5,7 и 8.
Экономия 30,60,100 %.
Можно вывести один или несколько трансформаторов из строя. Забить тонкий гвоздь (потом вынуть) в незаметное место трансформатора, что нарушит целостность его измерительной обмотки. Экономия 30% с одного сломанного транса. Аналогично можно переломать жилу измерительных проводов идущих от трансформаторов.
Электронные счетчики обычно довольно просто выводятся из строя электрошокером, кратковременным включением очень большой нагрузки,
обработкой паром на морозе, впрыскиванием внутрь не большого количества кислоты.
Если есть возможность доступа в сам счетчик, можно устанавливать перемычки внутри между клеммами 1 и 3,4 и б, 7 и 9. Экономия зависит от сечения перемычек (шунта). Можно также шунтировать трансформаторы тока.
3.3 Способ « Фаза-Розетка»
Основой данного способа является возможность пользоваться электроэнергией без учетного при неправильным подключение счетчика. То есть ели на первую клемму счетчика приходит фаза необходимо исправить это. Для этого надо выключить выключатель и поменять местами отходящие провода. Внешне это будет абсолютно незаметно. Если у вас частный дом при необходимости вы можете поменять местами провода на вводе в дом или на опоре. Возможно это придется делать под напряжением или отключать воздушную линию.
Данное действие не противопоказано счетчик будет продолжать работать нормально, более того возможно при строительстве эта ошибка уже допущена (50/50). Это надо проверить в первую очередь, поднеся индикатор напряжения к первой (крайне левой) клемме счетчика. Если на крышке клеммной коробки счетчика отсутствует пломба энергоснабжающей компании то проще всего поменять провода местами (клеммы 1 и 3).
Внимание если вам пришлось менять местами фазу и ноль необходимо так же поменять местами провод подключенный к автоматам с проводом, идущим на нулевую клемму (после счетчика). Иначе работать все будет но автоматы не будут защищать от коротких замыканий фазы на землю. Смотри рис. 1.
Если в щите установлено УЗО его необходимо заменить на соответствующий автомат.
После того как вы убедились что фаза приходит на третью клемму а ноль на первую.
В случае если установлены евросетки
Если нет делаете розетку с заземлением, заземляющий контакт можно подключить к трубе центрального отопления, корпус электрощита или лому забитому в землю для частных домов.
3.4 Способ « Обогрев »
Способ№1
Устройство предназначено для питания бытовых потребителей переменным током. Номинальное напряжение 220 В, мощность потребления 1 кВт. Применение других элементов позволяет использовать устройство для питания более мощных потребителей.
Устройство, собранное по предлагаемой схеме, просто вставляется в розетку и от него питается нагрузка. Бея электропроводка остается нетронутой. Заземление не нужно. Счетчик при этом учитывает примерно четверть потребленной электроэнергии.
Теоретические основы Работа устройства основана на том, что нагрузка питается не непосредственно от сети переменного тока, а от конденсатора, заряд которого соответствует синусоиде сетевого напряжения, но сам процесс заряда происходит импульсами высокой частоты. Ток, потребляемый устройством из электрической сети, представляет собой импульсы высокой частоты. Счетчики электроэнергии, в том числе электронные, содержат входной индукционный преобразователь, который имеет низкую чувствительность к токам высокой частоты. Поэтому энергопотребление в виде импульсов учитывается счетчиком с большой отрицательной погрешностью.
Принципиальная схема устройства
Схема устройства приведена на рис.1.
Основными элементами являются силовой выпрямитель Бг1, конденсатор С1 и транзисторный ключ Т1. Конденсатор С1 включен последовательно в цепь питания выпрямителя Бг1, поэтому в моменты времени, когда Бг1 нагружен на открытый транзистор Т1, заряжается до мгновенной величины сетевого напряжения, соответствующей данному моменту времени.
Заряд производится импульсами с частотой 2 кГц. Напряжение на С1, а также на подключенной параллельно ему нагрузке по форме близко к синусоидальному с действующим значением 220 Б. Для ограничения импульсного тока через транзистор Т1 во время заряда конденсатора, служит резистор Е.6, включенный последовательно с ключевым каскадом.
На логических элементах DD1, DD2 собран задающий генератор. Он формирует импульсы частотой 2 кГц амплитудой 5В. Частота сигнала на выходе генератора и скважность импульсов определяются параметрами времязадающих цепей C2-R7 и СЗ-Е.8. Эти параметры могут подбираться при настройке для обеспечения наибольшей погрешности учета электроэнергии. На транзисторах Т2 и ТЗ построен формирователь импульсов, предназначенный для управления мощным ключевым транзистором Т1. Формирователь рассчитан таким образом, чтобы Т1 в открытом состоянии входил в режим насыщения и за счет этого на нем рассеивалась меньшая мощность. Естественно, Т1 также должен полностью закрываться.
Трансформатор Trl, выпрямитель Бг2 и следующие за ними элементы представляют собой источник питания низковольтной части схемы. Этот источник обеспечивает питанием 36В формирователь импульсов и 5В для питания микросхемы генератора.
Детали устройства
Микросхема: DD1, DD2 - К155 ЛАЗ.
Диоды: Brl - Д232А; Бг2 - Д242Б; D1 - Д226Б.
Стабилитрон: D2 -КС156А.
Транзисторы: Т1 — КТ848А, Т2 — КТ815В, ТЗ — КТ315. Т1 и Т2 устанавливаются на радиаторе площадью не менее 150 см^ . Транзисторы устанавливаются на изолирующий прокладках.
Конденсаторы электролитические: С4 - 1000 мкФ х 50Б; С5 - 1000 мкФ х 16В;
Конденсаторы высокочастотные: С1- 1мкФ х 400В; С2, СЗ — 0.1 мкФ (низковольтные).
Резисторы: El, E2 - 27 кОм; ЕЗ - 56 Ом; Е4 - 3 кОм; Е5 -22 кОм; Е6 - 10 Ом; Е7, Е8 - 1.5 кОм; Е9 - 560 Ом. Резисторы ЕЗ, Е6 -проволочные мощностью не менее 10 Вт, Е9 - типаМЛТ-2, остальные резисторы — МЛТ-0.25.
Трансформатор Trl — любой маломощный 220/36 В.
Наладка
При наладке схемы соблюдайте осторожность! Помните, что низковольтная часть схемы не имеет гальванической развязки от электрической сети! Не рекомендуется в качестве радиатора для транзисторов использовать металлический корпус устройства. Применение плавких предохранителей — обязательно!
Вначале проверяют отдельно от схемы низковольтный блок питания. Он должен обеспечивать ток не менее 2 А на выходе 36 В, а также 5 В для питания маломощного генератора.
Затем налаживают генератор, отключив силовую часть схемы от электросети. Генератор должен формировать импульсы амплитудой 5 В и частотой около 2 кГц. Скважность импульсов приблизительно 1/1. При необходимости для этого подбирают конденсаторы С2, СЗ или резисторы Е7, Е8.
Формирователь импульсов на транзисторах Т2 и ТЗ, если правильно собран, обычно наладки не требует. Но желательно убедиться, что он способен обеспечить импульсный ток базы транзистора Т1 на уровне 1.5 — 2 А. Если такое значение тока не обеспечить, транзистор Т1 не будет в открытом состоянии входить в режим насыщения и сгорит за несколько секунд. Для проверки этого режима можно при отключенной силовой части схемы и отключенной базе транзистора Т1, вместо резистора ЕЛ включить шунт сопротивлением в несколько Ом. Импульсное напряжение на шунте при включенном генераторе регистрируют осциллографом и пересчитывают на значение тока. При необходимости подбирают сопротивления резисторов Е2, ЕЗ и Е4.
Следующей стадией является проверка силовой части. Для этого восстанавливают все соединения в схеме. Конденсатор С1 временно отключают, а в качестве нагрузки используют потребитель малой мощности, например лампу накаливания мощностью до 100 Вт. При включении устройства в электрическую сеть действующее значение напряжения на нагрузке должно быть на уровне Ю0 — 130 В. Осциллограммы напряжения на нагрузке и на резисторе Е6 должны показать, что питание её производится импульсами с частотой, задаваемой генератором. На нагрузке серия импульсов будет модулирована синусоидой сетевого напряжения, а на резисторе Е.6 -пульсирующим выпрямленным напряжением.
Если всё исправно, подключают конденсатор С1, только вначале емкость его принимают в несколько раз меньше номинальной (например 0.1 мкФ). Действующее напряжение на нагрузке заметно возрастает и при последующем увеличении емкости С1 достигает 220 В. При этом очень важно внимательно следить за температурой транзистора Т1. Если возникает повышенный нагрев при использовании маломощной нагрузки, это свидетельствует о том, что Т1 либо не входит в режим насыщения в открытом состоянии, либо полностью не закрывается. Б этом случае следует вернуться к настройке формирователя импульсов. Эксперименты показывают, что при питании нагрузки мощностью 100 Вт без конденсатора С1, транзистор Т1 в течение длительного времени не нагревается даже без радиатора.
В заключении подключается номинальная нагрузка и подбирается емкость С1 такая, чтобы обеспечить питание нагрузки напряжением 220 Б. Емкость С1 следует подбирать осторожно, начиная с малых значений, так как увеличение емкости резко увеличивает импульсный ток через транзистор Т"1. Об амплитуде импульсов тока через Т1 можно судить, подключив осциллограф параллельно резистору Е.6. Импульсный ток должен быть не более допустимого для выбранного транзистора (20 А для КТ848А). Б случае необходимости его ограничивают, увеличивая сопротивление Е.6, но лучше остановиться на меньшем значении емкости С1.
При указанных деталях устройство рассчитано на нагрузку 1 кВт. Применяя другие элементы силового выпрямителя и транзисторный ключ соответствующей мощности, можно питать и более мощные потребители.
Обращаем Баше внимание на то, что при отключенной нагрузке устройство потребляет из сети довольно большую мощность, которая учитывается счетчиком. Поэтому рекомендуется всегда нагружать устройство номинальной нагрузкой, а также отключать при снятии нагрузки.
Способ №2.
Предназначен для питания бытовых потребителей, которые могут работать как на переменном, так и на постоянном токе. Это например электроплиты, камины, водонагревательные устройства, освещение и т. п. Главное, чтобы в этих устройствах не было электродвигателей, трансформаторов и других элементов, рассчитанных на переменный ток.
Устройство, собранное по предлагаемой схеме, просто вставляется в розетку и от него питается нагрузка. Вся электропроводка остается нетронутой. Заземление не нужно. Счетчик при этом учитывает примерно четверть потребленной электроэнергии.
Теоретические основы Работа устройства основана на том, что нагрузка питается не непосредственно от сети переменного тока, а от конденсатора, который постоянно заряжен. Естественно, питание нагрузки будет осуществляться постоянным током. Энергия, отданная конденсатором в нагрузку, восполняется через выпрямитель, но заряжается конденсатор не постоянным током, а прерывистым с высокой частотой. Счетчики электроэнергии, в том числе электронные, содержат входной индукционный преобразователь, который имеет низкую чувствительность к токам высокой частоты. Поэтому энергопотребление в виде импульсов учитывается счетчиком с большой отрицательной погрешностью.
Принципиальная схема устройства
Схема устройства приведена на рис.1.
Основными элементами являются силовой выпрямитель Brl, конденсатор С1 и транзисторный ключ Т"1. Конденсатор С1 заряжается от выпрямителя Brl через ключ Т1 импульсами с частотой 2 кГц. Напряжение на С1, а также на подключенной параллельно ему нагрузке близко к постоянному. Для ограничения импульсного тока через транзистор Т1 служит резистор Е.6, включенный последовательно с выпрямителем.
На логических элементах DD1, DD2 собран задающий генератор. Он формирует импульсы частотой 2 кГц амплитудой 5В. Частота сигнала на выходе генератора и скважность импульсов определяются параметрами времязадающих цепей C2-R7 и СЗ-Е.8. Эти параметры могут подбираться при настройке для обеспечения наибольшей погрешности учета электроэнергии. На транзисторах Т2 и ТЗ построен формирователь импульсов, предназначенный для управления мощным ключевым транзистором Т1. Формирователь рассчитан таким образом, чтобы Т1 в открытом состоянии входил в режим насыщения и за счет этого на нем рассеивалась меньшая мощность. Естественно, Т1 также должен полностью закрываться.
Трансформатор Trl, выпрямитель Вг2 и следующие за ними элементы представляют собой источник питания низковольтной части схемы. Этот источник обеспечивает питанием 36В формирователь импульсов и 5В для питания микросхемы генератора.
Детали устройства
Микросхема: DD1, DD2 - К155 ЛАЗ.
Диоды: Brl - Д232А; Бг2 - Д242Б; D1 - Д226Б.
Стабилитрон: D2 -КС156А.
Транзисторы: Т1 — КТ848А, Т2 — КТ815В, ТЗ — КТ315. Т1 и Т2 устанавливаются на радиаторе площадью не менее 150 см^ . Транзисторы устанавливаются на изолирующий прокладках.
Конденсаторы электролитические: С1- 10 мкФ х 400Б; С4 - 1000 мкФ х 50Б; С5 - 1000 мкФ * 16В;
Конденсаторы высокочастотные: С2, СЗ — 0.1 мкФ.
Резисторы: El, E2 - 27 кОм; ЕЗ - 56 Ом; Е4 - 3 кОм; Е5 -22 кОм; Е6 - 10 Ом; Е7, Е8 - 1.5 кОм; Е9 - 560 Ом. Резисторы ЕЗ, Е6 -проволочные мощностью не менее 10 Вт, Е9 - типаМЛТ-2, остальные резисторы — МЛТ-0.25.
Трансформатор Trl — любой маломощный 220/36 В.
Наладка При наладке схемы соблюдайте осторожность! Помните, что низковольтная часть схемы не имеет гальванической развязки от электрической сети! Не рекомендуется в качестве радиатора для транзисторов использовать металлический корпус устройства. Применение плавких предохранителей — обязательно!
Вначале проверяют отдельно от схемы низковольтный блок питания. Он должен обеспечивать ток не менее 2 А на выходе 36 В, а также 5 В для питания маломощного генератора.
Затем налаживают генератор, отключив силовую часть схемы от электросети (для этого можно временно отсоединить резистор Е6). Генератор должен формировать импульсы амплитудой 5 В и частотой около 2 кГц. Скважность импульсов приблизительно 1/1. При необходимости для этого подбирают конденсаторы С2, СЗ или резисторы Е7, Е8.
Формирователь импульсов на транзисторах Т2 и ТЗ, если правильно собран, обычно наладки не требует. Но желательно убедиться, что он способен обеспечить импульсный ток базы транзистора Т1 на уровне 1.5 — 2 А. Если такое значение тока не обеспечить, транзистор Т1 не будет в открытом состоянии входить в режим насыщения и сгорит за несколько секунд. Для проверки этого режима можно при отключенной силовой части схемы и отключенной базе транзистора Т1, вместо резистора ЕЛ включить шунт сопротивлением в несколько Ом. Импульсное напряжение на шунте при включенном генераторе регистрируют осциллографом и пересчитывают на значение тока. При необходимости подбирают сопротивления резисторов Е2, ЕЗ и Е4.
Следующей стадией является проверка силовой части. Для этого восстанавливают все соединения в схеме. Конденсатор С1 временно отключают, а в качестве нагрузки используют потребитель малой мощности, например лампу накаливания мощностью до 100 Вт. При включении устройства в электрическую сеть действующее значение напряжения на нагрузке должно быть на уровне Ю0 — 130 В. Осциллограммы напряжения на нагрузке и на резисторе Е.6 должны показать, что питание её производится импульсами с частотой, задаваемой генератором.
Если всё исправно, подключают конденсатор С1, только вначале емкость его принимают в несколько раз меньше номинальной (например 0.1 мкФ). Действующее напряжение на нагрузке заметно возрастает и при последующем увеличении емкости С1 достигает 310 Б. При этом очень важно внимательно следить за температурой транзистора Т1. Если возникает повышенный нагрев при использовании маломощной нагрузки, это свидетельствует о том, что Т1 либо не входит в режим насыщения в открытом состоянии, либо полностью не закрывается. Б этом случае следует вернуться к настройке формирователя импульсов. Эксперименты показывают, что при питании нагрузки мощностью 100 Вт без конденсатора С1, транзистор Т1 в течение длительного времени не нагревается даже без радиатора.
В заключении подключается номинальная нагрузка и подбирается емкость С1 такая, чтобы обеспечить питание нагрузки постоянным напряжением 220 Б. Емкость С1 следует подбирать осторожно, начиная с малых значений, так как увеличение емкости приводит к увеличению выходного напряжения (до 310 В, что может вывести из строя нагрузку), а также резко увеличивает импульсный ток через транзистор Т1. Об амплитуде импульсов тока через Т1 можно судить, подключив осциллограф параллельно резистору Е.6. Импульсный ток должен быть не более допустимого для выбранного транзистора (20 А для КТ848А). В случае необходимости его ограничивают, увеличивая сопротивление Е.6, но лучше остановиться на меньшем значении емкости С1.
При указанных деталях устройство рассчитано на нагрузку 1 кВт. Применяя другие элементы силового выпрямителя и транзисторный ключ соответствующей мощности, можно питать и более мощные потребители.
Обращаем ваше внимание на то, что при изменении нагрузки, напряжение на ней также будет существенно изменяться. Поэтому устройство целесообразно настроить и использовать постоянно с одним и тем же потребителем. Этот недостаток в определенных случаях может оказаться достоинством. Например, изменяя емкость С1 можно в широких пределах регулировать мощность нагревательных приборов.
4. Меры по обнаружению и предотвращению хищения электроэнергии
Приведенный анализ многочисленных и разнообразных способов хищения электроэнергии показывает, что все эти способы будут не только применяться в дальнейшем, но и совершенствоваться, принимая все более скрытые и изощренные формы. Для этого существуют объективные предпосылки, в т.ч. повышение стоимости электроэнергии, снижение платежеспособности населения, сравнительная простота и доступность использования рассмотренных способов хищения, несовершенство законодательной базы для привлечения расхитителей электроэнергии к ответственности и т. д.
Поэтому для обнаружения, предотвращения и устранения хищения электроэнергии требуется продолжительная целенаправленная работа. Она требует постоянного внимания и бдительности со стороны инспекторов и контролеров энергосбытовых организаций, а также значительных материальных затрат на совершенствование средств учета электроэнергии, создание информационного обеспечения и эффективных технических средств для выявления фактов хищений.
Ни одно отдельно взятое организационное и (или) техническое мероприятие по обнаружению, предотвращению и устранению случаев хищения электроэнергии не сможет дать ощутимого эффекта. Их применение должно быть комплексным, одно мероприятие должно дополнять другое. Комплексный подход позволит одновременно решать общую задачу снижения коммерческих потерь электроэнергии в электрических сетях.
К организационным мероприятиям по обнаружению, предотвращению, устранению и недопущению впредь фактов хищения электроэнергии можно отнести следующие:
полномасштабное использование правовых административно-уголовных мер для неотвратимого воздействия на расхитителей электрической энергии;
внедрение согласованного расчетного учета электроэнергии между энергоснабжающими организациями и энергоемкими потребителями;
переход энергосбытовых организаций на контроль работы расчетных приборов учета с выпиской счетов потребителям в бытовом и мелкомоторном секторе;
организация рейдов по выявлению фактов хищения электроэнергии;
создание телефонов доверия;
разработка системы стимулирования и материального поощрения инспекторов и контролеров энергосбытовых организаций за выявление фактов хищения электроэнергии;
проведение ревизий и маркирование средств учета специальными знаками;
организация массового внедрения АСКУЭ в качестве расчетной системы учета электроэнергии;
использование систем учета с дистанционной передачей информации от расчетных приборов учета по силовой цепи электроснабжения потребителей;
установка расчетных приборов учета на стороне высшего напряжения абонентских трансформаторов;
перенос расчетных приборов учета за границы балансовой при¬надлежности потребителей электроэнергии частных владений (коттеджей, садоводческих товариществ и т. п.);
согласование однолинейных схем электроснабжения вновь вводимых и реконструированных электроустановок не только с Энергосбытом, но и с органами Ростехнадзора.
К техническим мероприятиям по выявлению, предупреждению и устранению фактов хищения электроэнергии относятся следующие:
совершенствование конструкции индукционных счетчиков;
применение индукционных счетчиков со стопорами обратного хода;
применение индукционных счетчиков с реверсивным счетным механизмом;
замена индукционных счетчиков на статические (электронные) счетчики ватт-часов;
разработка и серийный выпуск защитных экранов или других подобных устройств для защиты электронных счетчиков от воздействия влияния электромагнитных полей;
применение приборов-индикаторов, позволяющих сравнивать значения токов нагрузки в фазном и нулевом проводах; применение электронных сканеров, позволяющих выявлять скрытую электропроводку, выполненную в обход схемы учета электроэнергии;
проверка правильности схем включения приборов учета, порядка чередования фаз и правильности работы счетного механизма.
Приведенный перечень организационных и технических мероприятий не является исчерпывающим. Подобные меры разрабатываются и применяются в настоящее время, постоянно развиваются и совершенствуются; их более подробное описание можно найти в спе¬циальной технической литературе.
Линейный вид
