Современная электроника №3/2025

ИНЖЕНЕРНЫЕ РЕШЕНИЯ 47 WWW.CTA.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА • № 3 / 2025 Рис. 1. Функциональная схема контроллера мониторинга электропроводки Рис. 2. Внешний вид контроллера мониторинга электропроводки D1 D2 D3 D4 Конструктивно аппаратура контрол­ лера размещена в стандартном кор­ пусе D4MG размерами 90×71×57 мм с креплением на DINрейке. Внешний вид контроллера мониторинга пока­ зан на рис. 2. Данная реализация устройства (вер­ сия 1) поддерживает подключение до 3 шлейфов. В последующих версиях предполагается реализовать расши­ рение с помощью сетевого объедине­ ния контроллеров. Как видно из представленной схе­ мы, ядром устройства мониторинга является микроконтроллер с проши­ той в нём программой, реализующей алгоритм работы устройства. При мониторинге бесконтактны­ ми токовыми сенсорами производят­ ся измерения токов в шлейфах. Сен­ соры закреплены с помощью клипс непосредственно на кабелях шлей­ фов (на фото рис. 2 датчик тока в кор­ пусе чёрного цвета). Выходы сигналов с токовых, темпе­ ратурных сенсоров и датчика сетево­ го напряжения, размещённого в блоке питания, подключены к портам АЦП микроконтроллера «Сенсор тока 1», «Сенсор тока 2», «Сенсор тока 3» и «Сенсор температуры 1», «Сенсор тем­ пературы 2», «Сенсор температуры 3», «Датчик напряжения сети» соответ­ ственно. Модифицированная передаточная характеристика датчика тока выра­ жается формулой: U(t) = 0,033 × I(t) + 1,8 (1), где U(t) – напряжение на выходе дат­ чика; I(t) – регистрируемый ток. Модификация передаточной харак­ теристики токового сенсора относи­ тельно исходной U(t) = 0,033 × I(t) необ­ ходима для согласования диапазона выходных сигналов датчика ±2 В, соот­ ветствующих диапазону токов ±60 А, с входным диапазоном 0...3,6 В кана­ ла АЦП микроконтроллера. Для всех 3 каналов модификация осуществля­ ется схемотехническим методом. При возникновении аварийных ситуаций в шлейфе (короткое замы­ кание, длительное импульсное пере­ напряжение) происходит резкое, в 4–5 раз, повышение скоростей изме­ нения токов относительно номиналь­ ных. При этом ПО микроконтроллера на линии Упр ОР вырабатывает сиг­ нал выключения соответствующего оптореле (ОР), осуществляет фиксацию номера повреждённого шлейфа, тем­ пературы проводников и даты собы­ тия в формате месяцденьчасминута. Период измерения тока составляет 0,002 с. Время выключения аварий­ ного шлейфа при обнаружении токо­ вой перегрузки или короткого замы­ кания не превышает 0,005–0,007 с, что в 3–4 раза быстрее времени реакции на это событие стандартных автома­ тов выключения электропитания. Температурный мониторинг изоля­ ции проводов шлейфов осуществляет­ ся с периодом 2 с (контактные темпера­ турные сенсоры 1–3). При температуре изоляции свыше 75 градусов (при мак­ симально допустимой температуре нагрева 100°C) происходит аварийное отключение соответствующего шлейфа.