Как запитать импульсный источник от двух трёхфазных линий., Как выпрямить два изолированных трёхфазных напряжения. Опции

[Nikkolaj]

Добрый день.
Задачка у меня такая.
На объект, на котором мне нужно установить своё устройство,
заходит два трёхфазных кабеля основной и резервный.
Оба кабеля 4 проводные, 3 фазы и ноль.
Напряжение на обоих кабелях 380В линейное, и соответственно 220В фазное.
Кабели идут с разных подстанций, и их нули не связаны.
Моё устройство должно работать,
если есть хотя бы одно фазное напряжение на любом из кабелей.
Вопрос у меня такой.
Как корректно подать эти напряжения на вход импульсного источника напряжения.
Конечно хотелось бы, чтобы на вход импульсного источника напряжения поступило выпрямленное 220В, а не выпрямленное 380В.
На первый взгляд задачка очень простая,
но уверенности в решении у меня нет,
поэтому и хочу услышать Ваши советы.

[Herz]

Это смотря что называть корректностью.
Имеете ли Вы право объединять нули обоих кабелей? Можете ли применять трансформаторы? Есть требования к габаритам? Какое, наконец, потребление у Вашего устройства?

[Plain]

Совершенно верно, задача для никак не меньше, чем двух трёхфазных БП, работающих на один выход, потому как нигде не озвучены полномочия по соединению сетей.

Но по Задорному, если руки сильно чешутся, разумеется можно соединить выключателем нули сетей, но только так, чтобы его можно было включить исключительно шваброй из-за бетонного угла.

[Nikkolaj]

Это смотря что называть корректностью.
Имеете ли Вы право объединять нули обоих кабелей? Можете ли применять трансформаторы? Есть требования к габаритам? Какое, наконец, потребление у Вашего устройства?

Спасибо за ответ.
Объединять нули обоих кабелей у меня конечно права нет.
Потребление устройства небольшое, не больше 6 Ватт.
Габариты конечно хотелось бы не большие.
Применять трансформаторы для развязки двух трёхфазных сетей тоже очень не хотелось бы.

[novikovfb]

Тогда проще поставить 2 преобразователя и объединить их по выпрямленному вторичному напряжению

[Nikkolaj]

Тогда проще поставить 2 преобразователя и объединить их по выпрямленному вторичному напряжению

Спасибо за ответ.
Такое решение конечно же понятно.
Хочется найти решение с одним преобразователем.

Совершенно верно, задача для никак не меньше, чем двух трёхфазных БП, работающих на один выход, потому как нигде не озвучены полномочия по соединению сетей.
Но по Задорному, если руки сильно чешутся, разумеется можно соединить выключателем нули сетей, но только так, чтобы его можно было включить исключительно шваброй из-за бетонного угла.

Спасибо за ответ.
Очень понятно и доходчиво, да и настроение подняли.
То что нельзя напрямую соединять два нуля, я конечно же понимаю.
Хотя, на вопрос насколько большим может быть напряжение между двумя нулями,
и от чего оно зависит, я ответить не смогу.
Если можете, подскажите пожалуйста.

Сообщение отредактировал Herz - Jan 28 2017, 20:18

[Парус]

Хочется найти решение с одним преобразователем.

Поставьте реле, питающиеся одной фазой, при пропадании фазы оно вернётся в нормальное состояние на другой фидер.

шваброй из-за бетонного угла

Осторожно, сейчас швабры всё больше из жести.

[AlexeyW]

Хотя, на вопрос насколько большим может быть напряжение между двумя нулями,

Посмотрите, что означает понятие X и, главное, Y конденсаторы. Последние рассчитаны на многие киловольты - они должны выдерживать как раз напряжение между землей и нейтралью. Не уверен, что при вопросе о двух разных нейтралях это напряжение нужно удваивать, но порядок - примерно тот же. Делать ли тут два преобразователя, или извернуться с трансформаторами (если это хоть как-то реально по размерам) - но, в любом случае, нужна гальваническая развязка на соответствующее напряжение.

По идее, в случае любых перекосов и замыканий напряжение между нулями может прыгать в пределах примерно тех же 220Вх2=440В, но при молниях и т.п. появляются те самые киловольты.

Сообщение отредактировал AlexeyW - Jan 28 2017, 20:06

[alexvu]

Корректнее всего сделать обычный 3-фазный АВР на контакторах, управляемый от стандартного же реле контроля фаз.
При выборе схемы АВР добавьте контакты, коммутирущие ноль.
Последующий БП должен выдерживать пропадание питания на время время переключения АВР.
И непонятно, нужны ли Вам 3 фазы или достаточно одной?

[alekssan]

Самое простое решение на каждую фазу включить свои источник питания и объединить параллельно выходы (гальванически развязанные). В зависимости от выходной мощности и напряжения выходы можно объединить через диодную развязку (если токи маленькие), а если большие то лучше поискать такие источники, которые разрешают такое включение.

1)диодная развязка - http://www.archcorp.com.tw/pdf/AC-DC%20App...tion%20Note.pdf
2)включение от 3-х фаз (стр.8) - https://www.recom-power.com/pdf/Powerline-AC-DC/REDIN120.pdf

[vladec]

На входе источника, как я понимаю, должен стоять трехфазный двухполупериодный (или как там он называется для трехфазной сети) выпрямитель и если Вы не хотите объединять два источника по выходам вторичного напряжения, то мне кажется можно произвести это объединение по выходам двух входных выпрямителей, собственно источник тогда будет один но с двумя выпрямителями.

[alexvu]

Я пропустил, что у Вас 6 Вт (обычно 3-фазные вводы подразумевают большую мощность).
Тогда правильно будет 2 маленьких импульсных БП с однофазными входами 220В.
Надо только, чтобы их изоляция была не самая плохая.
Решение с одним преобразователем будет больше по габаритам и цене, тем более, что неизвестно напряжение между нулями.

[Herz]

На входе источника, как я понимаю, должен стоять трехфазный двухполупериодный (или как там он называется для трехфазной сети) выпрямитель и если Вы не хотите объединять два источника по выходам вторичного напряжения, то мне кажется можно произвести это объединение по выходам двух входных выпрямителей, собственно источник тогда будет один но с двумя выпрямителями.

Ларионова? Только выпрямленное будет не 310 В, как хотел автор.
Нет, по-хорошему, делать так нельзя, если нельзя гальванически связывать фидеры.

[Massi]

а два трансформатора стандартных запараллелить можно ?

[alexvu]

а два трансформатора стандартных запараллелить можно ?

Нет, они будут трансформировать в обе стороны и гнать токи из одной линии в другую.

[uriy]

Вот так я делал чтобы устройство питалось при наличии напряжения между двумя проводами. Неважно между двумя фазами или одной из фаз и нулем. На полевике сделан линейнный стабилизатор на 350В.
350 потому что AC/DC держат обычно по входу 370 VDC ну и 20В в запасе.
Вам вероятно надо ставить две таких штуки и объединять земли после AC/DC.
У меня AC/DC был ватт на 10-15 кажется.

[Herz]

Вам вероятно надо ставить две таких штуки и объединять земли после AC/DC.

Точнее, DC/DC, наверное?

[Nikkolaj]

Извините, что долго не появлялся, были на то причины.

Вот так я делал чтобы устройство питалось при наличии напряжения между двумя проводами. Неважно между двумя фазами или одной из фаз и нулем. На полевике сделан линейнный стабилизатор на 350В.
350 потому что AC/DC держат обычно по входу 370 VDC ну и 20В в запасе.
Вам вероятно надо ставить две таких штуки и объединять земли после AC/DC.
У меня AC/DC был ватт на 10-15 кажется.

Спасибо за ответ.
Вариант с ограничением напряжения и последующим DC/DC я тоже рассматривал.
И какая же мощность у Вас рассеивалась на транзисторе?

[Herz]

И какая же мощность у Вас рассеивалась на транзисторе?

Если принять во внимание, что выходное напряжение выпрямителя по схеме "звезда Ларионова" 2.34*220 = 515В, то на транзисторе должно упасть 165В.
При мощности потребителя 15Вт он потребляет от стабилизатора ток 15/350=43мА. Значит, транзистор будет вынужден рассеять 7Вт.
Гораздо выгоднее в этом смысле схема выпрямителя Миткевича, у которой выходное напряжение вдвое меньше.

[Nikkolaj]

Если принять во внимание, что выходное напряжение выпрямителя по схеме "звезда Ларионова" 2.34*220 = 515В, то на транзисторе должно упасть 165В.
При мощности потребителя 15Вт он потребляет от стабилизатора ток 15/350=43мА. Значит, транзистор будет вынужден рассеять 7Вт.
Гораздо выгоднее в этом смысле схема выпрямителя Миткевича, у которой выходное напряжение вдвое меньше.

В схеме ещё есть резисторы на каждой фазе по 2к они несколько понизят напряжение.

Вам вероятно надо ставить две таких штуки и объединять земли после AC/DC.

А почему нельзя объединить выходы двух выпрямителей на один такой ограничитель?
Пусть даже через дополнительные диоды, для надёжности.
Да, при этом возможен переток через нагрузку из одной трёхфазной сети в другую, но это всего пару десятков мА. Трёхфазные системы рассчитаны на сотни Ампер, они этого даже не почувствуют.
Я пока не вижу причин, почему нельзя так сделать.
А Вы видите?

[alexvu]

Да, при этом возможен переток через нагрузку из одной трёхфазной сети в другую, но это всего пару десятков мА. Трёхфазные системы рассчитаны на сотни Ампер, они этого даже не почувствуют.
Я пока не вижу причин, почему нельзя так сделать.
А Вы видите?

Если есть УЗО - оно сработает как раз от десятков мА несимметричного тока.
И Вы так и не написали макс. напряжение между нулями.
Вот пара причин.

[Herz]

В схеме ещё есть резисторы на каждой фазе по 2к они несколько понизят напряжение.

Понизят, но это понижение будет зависеть от потребляемой мощности и если возможен вариант, что нагрузка просто будет отключена, то к стабилизатору будет приложено максимальное напряжение. Рассеиваемая мощность будет стремиться к нулю, но надо рассчитывать, что стабилизатор должен иметь хороший запас по напряжению. а в рабочем режиме такой трюк допустим, если известно, что нагрузка более-менее постоянна.

А почему нельзя объединить выходы двух выпрямителей на один такой ограничитель?
Пусть даже через дополнительные диоды, для надёжности.
Да, при этом возможен переток через нагрузку из одной трёхфазной сети в другую, но это всего пару десятков мА. Трёхфазные системы рассчитаны на сотни Ампер, они этого даже не почувствуют.
Я пока не вижу причин, почему нельзя так сделать.
А Вы видите?

Это сделать можно, но дело даже не в "перетоке" из одной сети в другую, а в неизвестной разности потенциалов между нейтралями фидеров. И, с одной стороны, нужно позаботится о том, что "плавающий потенциал" не приведёт к опасным перенапряжениям, а с другой, что конструкция выпрямителей не позволит создать аварийной ситуации при какой-то поломке. Как минимум, нужны предохранители, автомат, правильный монтаж. Это должен контролировать грамотный и ответственный энергетик. Если Вы хотите согласовать такое решение с надзорным органом, наберитесь терпения.

[Nikkolaj]

И Вы так и не написали макс. напряжение между нулями.

Это сделать можно, но дело даже не в "перетоке" из одной сети в другую, а в неизвестной разности потенциалов между нейтралями фидеров.

Я пытался выяснить у энергетиков максимальную разность потенциалов между нейтралями фидеров. На этот вопрос точного ответа я не получил.
Тогда я задал вопрос по другому.
Какое возможно максимальное напряжение между землёй и каждой из нейтралей.
Они утверждают что это напряжение не может быть больше 2-3В, это максимум.
Понятно что максимальное напряжение между нейтралями будет не больше 5В.

И ещё, они настоятельно советуют вообще отказаться от работы с нейтралями и фазными напряжения, и перейти на работу только с линейными напряжениями. Объясняют это тем что при различных аварийных ситуациях, таких как обрыв нейтрали, закоротки на землю, сильные перекосы нагрузки, и т.п. фазное напряжение может вырасти аж до линейного. А по условиям устройство должно сохранять работоспособность и при таких ситуациях.
С их доводами я согласился.

Поэтому условия задачи несколько меняются.
Надо обеспечить питание устройства при условии, что есть хотя бы одно линейное напряжение на любом из фидеров.
И возможен упрощённый вариант, когда есть напряжение U-AB на любом из фидеров.
С этим они согласились.

Сейчас я вижу два возможных варианта.
Первый, поставить два трансформатора,
один вывод их вторичных обмоток объединить, а с других выводов через диод заряжать общий электролит (однополупериодные выпрямители).
Или вторичную обмотку сделать со средней точкой, объединить средние точки, тогда будет двухполупериодное выпрямление.
Будет ли трансформатор трёхфазный или однофазный, определю по габаритам, скорее всего два трёхфазных не поместятся, значит будут два однофазных.

Второй вариант, обойтись без трансформаторов.
Поставить два выпрямителя, работающих на один ограничитель напряжения на те же 350В, как выше предложил уважаемый uriy.
Опять же, либо от всех 6 линейных напряжений, либо только от двух.
Какой вариант посоветуете?

[Herz]

Вариант с трансформаторами я вижу самым правильным и надёжным. И, конечно, им не обязательны вторичные обмотки с отводом от середины. Это мелочи, двухполупериодное выпрямление можно выполнить мостом, это не тот случай, когда диодов жалко.
Однако мне непонятно, как Вы планируете обойтись парой однофазных трансформаторов. Эту фразу:

Опять же, либо от всех 6 линейных напряжений, либо только от двух.

поясните схемой, что ли.

[uriy]

Точнее, DC/DC, наверное?

Ну почему же? Любой AC/DC содержит в себе мост и может работать как с постоянкой так и с переменкой.
Например, в блоках питания Mean Well входное напряжения пишут вот так 85 ~ 264VAC, 120 ~ 370VDC.

При мощности потребителя 15Вт он потребляет от стабилизатора ток 15/350=43мА. Значит, транзистор будет вынужден рассеять 7Вт.
Гораздо выгоднее в этом смысле схема выпрямителя Миткевича, у которой выходное напряжение вдвое меньше.

Похоже я где-то вас обманываю.
Не припомню чтобы на транзисторе был радиатор, хоть он и в TO220 7Вт это много. В 380В плату сам втыкал работало. А с другой схемой выпрямителя будет достаточно напряжения для AC/DC (DC/DC) при наличии только одной фазы и нуля?
Схема была содрана с трехфазного счетчика электроэнергии freescale. Не могу найти ни схему ни модель.

[Plain]

Повторяю сказанное неоднократно, задача решается исключительно двумя одинаковыми 6-ваттными трёхфазными БП с соединёнными выходами — в чём проблемы? Почему продолжаются изначальные реально заклинания на тему, как уговорить это сделать одним БП?

[alekssan]

Возьмите с расширенным входом (90-305 VAC or 120-430 Vdc) что-то типа 4Вт- http://www.powel.ru/files/catalog/arch/AOCH.pdf; 8Вт - http://www.powel.ru/files/catalog/arch/AHC08.pdf
такие выдержат и поднятие действующего до 270В и от постоянки работают, так же можно включить между фазами, но с доп.защитой.
Рекомендации под таблицами. (It's necessary Varistor 14S561K at L / N input side in parallel...)

[Nikkolaj]

двухполупериодное выпрямление можно выполнить мостом, это не тот случай, когда диодов жалко.
Однако мне непонятно, как Вы планируете обойтись парой однофазных трансформаторов.

Схема очень проста.
На первичную обмотку первого трансформатора
подаётся линейное напряжение U-АВ первого фидера.
На первичную обмотку второго трансформатора
подаётся линейное напряжение U-АВ второго фидера.

Энергетики согласились с тем, что устройство должно работать,
если есть линейное напряжение U-АВ хотя бы на одном фидере.
Я писал об этом выше, но возможно написал не очень понятно.

Теперь о выпрямителе.
Конечно я хочу ставить однополупериодные выпрямители не ради экономии диодов.
Это вынужденное решение.
Если напряжения с трансформаторов выпрямить мостиками и подать на одну нагрузку, то напряжение на нагрузке будет равно разнице между самым высоким и самым низким потенциалом на любом из 4 входов мостиков.
Написал как то непонятно.
Наверно на примере будет понятнее.
Пусть в данный момент времени
напряжения на входах первого мостика: +100В и 0В,
а напряжения на входах второго мостика: -100В и 0В.
Ток будет протекать от +100В через первый мостик на -100В через второй мостик.
На нагрузке получим почти двойное напряжение.
Такие ситуации возможны как при обратном включении обмоток трансформаторов,
так и при фазовом сдвиге между напряжениями фидеров.
Других способов исключить такие неприятности я не знаю.
Только применить однополупериодные выпрямители.

[alexvu]

Ток будет протекать от +100В через первый мостик на -100В через второй мостик.
На нагрузке получим почти двойное напряжение.

Такой ток течь не будет.
Вам все правильно сказали, и если Вы нарисуете контур якобы протекания такого тока, то сами все поймете.

[Herz]

Энергетики согласились с тем, что устройство должно работать,
если есть линейное напряжение U-АВ хотя бы на одном фидере.
Я писал об этом выше, но возможно написал не очень понятно.

А если А-В нет ни там, ни там? А есть, скажем, А-С или В-С? Вы же хотели, чтобы БП был запитан при отсутствии любой фазы? Или уже не так?

Конечно я хочу ставить однополупериодные выпрямители не ради экономии диодов.

Речь шла об экономии диодов для двухполупериодного выпрямления, для чего Вы собирались применять трансформаторы с отводом от середины вторичной обмотки.

[Nikkolaj]

Такой ток течь не будет.

Да, согласен, такой ток действительно течь не будет, в этом я ошибся.
Спасибо Вам за то что заметили эту ошибку и указали на неё.
Я рассматривал вариант без трансформаторов,
и выводы автоматически перенёс сюда.
С мостиками будет конечно лучше.

А если А-В нет ни там, ни там? А есть, скажем, А-С или В-С? Вы же хотели, чтобы БП был запитан при отсутствии любой фазы? Или уже не так?

Если А-В нет ни там, ни там, устройство может не работать.
Не зависимо от наличия А-С или В-С.
Задание уже изменилось.
Конечно было бы лучше использовать два трёхфазных трансформатора,
но они просто не поместятся по габаритам.
Поэтому договорились так.

Речь шла об экономии диодов для двухполупериодного выпрямления, для чего Вы собирались применять трансформаторы с отводом от середины вторичной обмотки.

Здесь я ошибся.
Трансформаторы с отводом от середины вторичной обмотки применять не буду. Напряжение вторичной обмотки трансформатора будет выпрямляться мостиком.

[Esc]

Ларионова? Только выпрямленное будет не 310 В, как хотел автор.
Нет, по-хорошему, делать так нельзя, если нельзя гальванически связывать фидеры.

Если взять два независимых 3-х фазных ввода, выпрямить (звезда-Ларионова) и соединить параллельно выходы выпрямителей, что плохого может приключиться?

[Corner]

Если взять два независимых 3-х фазных ввода, выпрямить (звезда-Ларионова) и соединить параллельно выходы выпрямителей, что плохого может приключиться?

Если средняя точка источников имеет разброс больше обратного напряжения диодов, все сгорит. А так, идея хорошая.
Гальванический изолятор в силовой технике, это всегда трансформатор. У ТСа есть выбор, на какую частоту его применить. То есть выбора нет, так как на частоту трехфазной сети трансформаторы не влезут в габарит.

Сообщение отредактировал Corner - Feb 21 2017, 06:33

[Esc]

Если взять два независимых 3-х фазных ввода, выпрямить (звезда-Ларионова) и соединить параллельно выходы выпрямителей ...

Так вот, в этом случае ток будет потребляться с обеих линий, причём тем больше, чем больше напряжение на фазе (в идеале пополам).
А в случае несинхронности фаз на вводах, 6-типульсный выпрямитель превратится в 12-типульсный.