Где вы храните картошку зимой?

Обычно народ хранит картошку в гараже в яме или в ларях в коридоре. Дальше мы подойдем к этому вопросу с позиции новых технологий и интернета вещей. А пока давайте разберем минусы традиционного хранения картофеля.

В яму приходится либо ходить за картошкой или ездить, как и у меня, а так как гараж находится в другом конце города, очень неудобно и занимает много времени.

Хранить в ларе тоже не очень хорошо, картошка прорастает, становится дряблой, и если еще и гнить начнет, то совсем плохо.

Знаете ли вы как хранится картофель в промышленных масштабах, например, тот из которого делают картофель фри в заведениях быстрого питания?

По специальности я разрабатываю умные устройства для аграрных нужд. И однажды пришлось налаживать автоматику и интегрировать Российские датчики в голландское картофелехранилище в Пермской области.

Тогда в процессе работы я узнал много интересного о хранении картофеля. Оказывается картофель хранят при разных температурных параметрах, в зависимости куда его будут использовать: в повседневную еду свои параметры, в картошку фри-свои.

В специальные помещения картошку наваливают высотой до пяти метров и с низу в полу идут специальные каналы или трубы с отверстиями, по ним подается воздух, который проходит через весь слой картошки, проветривает её и охлаждает.

Картошка является живым продуктом и её нужно охлаждать, так как она в процессе хранения выделяет тепло. Этим всем процессом управляет контроллер, который поддерживает температуру подающего воздуха, а также отслеживает в нескольких точках температуру картофеля. Если температура в какой ни будь точке выросла, значит там пошло гниение, и туда сразу отправляется бригада откапывать это место и удалять очаг гниения.

На самом контроллере нарисована схема процесса хранения, и на показаниях датчиков Склада 1 в позиции 2 видно, что температура в одном месте стала высокой, значит там идет гниение.

Система вентиляции и охлаждения устроена почти как в автомобиле, только нет подогревателя, так как надо в основном только охлаждать. Контроллер приоткрывает впускные и выпускные  задвижки на определенную величину, в зависимости от температуры на улице, и картофеля, а мощные вентиляторы прогоняют воздух через картофель.

Так вот, чтобы не ездить часто за картошкой в гараж, я решил сделать небольшое картофелехранилище дома, на балконе. У меня на балконе стоит шкаф для вещей.

И вот нижнее отделение я выделил под овощи. Обклеил его изнутри пеноплексом толщиной 40 мм и запенил стыки монтажной пеной. Пеноплекс так же клеил на монтажную пену.

Когда клеишь пеноплекс на пену, его где-то надо прижать, а где то распереть распорками, чтобы пена его не выдавила. Сам пеноплекс достаточно мягкий, и для защиты на ту же пену обклеил его фанерой. Сделал дополнительные откидывающиеся дверцы и также утеплил их пеноплексом.

Для подогрева поставил небольшой тепловентилятор. Почему тепловентилятор? Он хорошо перемешивает воздух, и прогрев хранилища происходит более равномерно.

Во внутрь поставил сетчатые ящики для фруктов, под овощи. Для управление тепловентилятором сначала использовал компоненты умного дома с датчиками со всеми известного китайского сайта, а потом спустя год создал свой блок управления.

Так как термостат в тепловентиляторе не даст точно поддерживать температуру, термостат на тепловентиляторе выставил на максимум.

Благодаря такому подходу хранилище при минусовой температуре охлаждается само, но так как обклеено пеноплексом, то не очень быстро.

А контроллер при достижении температуры 3 градуса автоматически включает вентилятор, который нагревает это хранилище до 5-6 градусов.

Сам по себе контроллер использует мало КВт/час электричества, а вентилятор в сильные морозы включается 4-5 раз в неделю по 5-7 минут, что тоже вполне приемлемо по счетам на электричество.

В течение зимы картофель не растет, не перемерзает, не занимает место в коридоре и всегда как свежий.

Это мое хранилище на балконе работает уже третий год, я очень доволен, и жена тоже.

Мой сайт https://dginni.ru/catalog/controllers/dginn.html

А так же мой блог http://chipsystem.ru/

Всем привет! Предупреждаю заранее, данный проект не является сколь-либо экономически выгодным. За время, затраченное на эту работу, можно было заработать на несколько таких новых посудомоек. Целью данного поста является демонстрация примера разработки ПО для небольшой автоматики в кустарных условиях (аналогичных производственным). Если из этой идеи получится что-то стоящее, то исходные коды проекта я потом выложу. Писать код буду в реальном времени по мере возможности. Конкретно в данном посте мы изучим устройство этой машины, подготовим платформу, и загрузим первую тестовую программу.

Итак, попала ко мне в руки вышедшая из строя посудомоечная машина. Было выяснено, что её агрегаты (соленоиды, насосы и т.д.) находятся в исправном состоянии. Вышел из строя сам контроллер, где находится программа для управления этими приборами. Что, скажу я вам, весьма серьёзная ситуация - ведь без этого контроллера большая и дорогостоящая машина подлежит отправке на помойку. В интернете я уже видел подобные проекты, но они были сделаны как-то халтурно, не уверен, что они вообще работали. Для написания подобного ПО в производственных условиях программисту уже должны быть даны технические параметры всех приборов и назначение выводов. Но у нас нет ни оригинального контроллера, ни исходников. Поэтому нет никаких шансов восстановить заводское ПО. В таком случае, будем писать своё. Но для начала необходимо изучить, что собой представляет машина - ведь у нас нет практически никаких данных, все провода для нас отличаются только цветом. Первым делом, выпаиваем старый, вышедший из строя контроллер:

Далее, мы видим на плате микросхему ULN2003 (моя называется иначе, но 2003 в названии сути не меняет). Подпаяем к прибору специальную платку (состоит из резисторов и блока переключателей):

Итак, из даташита мы знаем, что микросхема ULN2003 имеет семь входов и семь выходов с инвертированием сигнала. Сделано это для удобства подключения к реле - при подаче логической единицы 5В на вход микросхемы, выход подтягивается к земле и в катушках реле начинает течь ток. Мощный прибор, подключенный к реле, включается в работу.

Для определения этих самых приборов плату устанавливаем на машину, после чего щелкаем переключателями по очереди. Методом проб переключателей было выяснено, что каждый из 7 выходных пинов выполняет свою функцию:

1. Запуск центробежного насоса (ЦН) на большой скорости
2. Запуск ЦН на малой скорости (половинная загрузка?)
3. Открытие входного клапана (залив воды)

4. Открытие дозатора моющего средства
5. Включение соленоида, находящегося в баке с солью
6. Включение сливной помпы
7. Включение ТЭНа для нагрева воды.

Теперь стала понятна суть выходного регистра. Далее, была очередь за входным - вот тут сложнее, ибо понять, какой провод за что отвечает было очень сложно. Но, как не зря кстати, совершенно случайным образом мне была ниспослана с неба монтажная схема на этот прибор. Она многое прояснила.

Выявленные опытным путём выводы соответствуют указанным на схеме (выходы - внизу прямоугольника). Однако, также полно внесистемных обозначений. Например, что такое FM? ISS? Это всё пришлось выяснять опытным путём. В результате, спустя некоторое время, схема выглядела уже так:

Входы расположены следующим образом:

1. RE - вход терморезистора (на 9,7КОм), установленного в баке с водой. Он контролирует температуру воды, нагреваемой ТЭНом. Константа зависимости сопротивления от нагрева для него неизвестна (утеряна в заводской прошивке), её предстоит выяснять опытным путём в следующих постах. Пока опустим его. Вход аналоговый.
2. FM - Fluid Meter. Датчик воды. Представляет собой геркон с магнитом, который размыкается при заполнении бака. Вход цифровой.
3. IAQS - датчик (микрик) аквастопа. При его активации включается режим аварии и отключаются все приборы. Вход цифровой. Его мы тоже пока опустим.
4. +5V и ISS. Питание датчика соли. Он выполнен на компраторе LM339, вход цифровой.
5. ISB - неизвестный переключатель, находящийся в дозаторе моющего средства. Его расположение выяснять не стал, для тестового запуска он пока не нужен. Вход также цифровой и опустим его.
6. DOOR - датчик двери (замок). Работает аналогично IAQS.

P1 - пресловутый прессостат, но он в данной машине к модулю не подключается, а работает независимо.

Итого, имеем 4 на данный момент важных входа:
1. RE - его реализуем позже через полумостовую схему измерения
2. FM - проверяется через подтяжку линии к 5В через резистор 10K на плюс питания и 2K к самой линии.
3. ISS - аналогичным образом
4. DOOR/IAQS (их пока можно объединить) - аналогичным образом.

От себя также добавлю 2 кнопки (питание и служебная кнопка), и 6 выводов для работы дисплея 1602 (включен в полубайтном параллельном режиме).

Таким образом, мы определили, что к выбираемому контроллеру для данной машинки предъявляются следующие требования:

1. Наличие 14 и более I/O портов для всех агрегатов (выходной регистр, входы, также для подключения дисплея 1602, которого не было в оригинальной схеме)

2. Наличие на борту таймеров (непосредственно для работы отсчёта времени)

3. Наличие АЦП (для обработки показаний термодатчика)

4. Возможность подключения кварцевого генератора для обеспечения стабильности схемы

Собственно, ничего серьёзного. Подойдёт контроллер ATMEGA8 (но т.к. он уже сильно устарел, заменим на любимый китайцами и ардуинщиками ATMEGA328, они полностью совместимы). Скажу сразу, Arduino в данном проекте мы не используем, пишем на чистом AVR.

Когда контроллер выбран, настало время подготовить плату и приборы для отладки. Начнём с того, что подготовим тестовый стенд для ИМС. Запаяем её и некоторые DuPont пины.

Было / стало:

Далее, подготовим аппаратные имитаторы агрегатов машинки. Кто-то скажет, что отладить можно было и в электронном виде, на что я скажу да, можно. Но часто бывает, что в симуляторе не выявляются некоторые косяки, такие как дребезг кнопок, наводки и т.д., т.к. условия там слишком приближены к идеальным. Плюс ко всему, прибор не очень громоздкий, так что можно изготовить "набор для отладки". Состоит он из платы с микросхемой ULN2003, имитирующей работу нашего модуля и агрегатов (но вместо них установлены светодиоды). Второй модуль состоит из 2 кнопок и 3 переключателей, имитирующих наши важные датчики, также, туда будет установлен терморезистор

Для оптимизации схемы некоторые доработки выполнялись "на соплях" прямо на дисплейном модуле:

Вот так вся эта отладочная установка смотрится после сборки. Выходной регистр назначен на порт D (используется 7 выводов из 8), дисплей - на порт B (6 выводов), входной регистр - на порт C (неполный, 6 выводов):

Подписаны светодиоды, имитирующие приборы и все кнопки с переключателями. В таком виде схему можно отлаживать. Предусмотрено внутрисхемное программирование, сразу накинут кварц на 6 МГц (какой нашел, потом, возможно, поменяю). Для испытания на машинке достаточно будет отпаять с модуля блок переключателей, и установить туда также DuPont штыри, к которым будем подключать макетную плату легко и просто без изменений в схеме. В дальнейшем по завершению испытаний отладочные платы убираются.

Теперь создадим проект под эту схему. Сразу же инициализирую git-репозиторий. Пока что лишь маленькая программка "бегущие огни" на задержках для проверки правильности проводки.

Тут уже вылезли косяки: как выяснилось, две абсолютно новые непаянные ATMEGA328P, лежавшие у меня несколько лет, тупо отказались прошиваться. Судя по всему, вышли из строя от лежания. Такой подлянки я от них не ожидал - ведь стоят сейчас достаточно крупных денег. Пришлось перепаивать три раза сам контроллер с переходника, в итоге выдрал из какой-то ардуины более-менее рабочий. После чего плата завелась. Судя по всему, для решения дефицита комплектующих придется где-то раздербанить немного ардуинов.

Программа запустилась, порты были подключены верно, все приборы успешно запитаны, но дисплей пока не инициализирован. Проверено питание модулей и работа переключателей. Видно, что светодиоды успешно горят, значит, мы на финишной прямой.

Дальнейшие задачи по этому устройству, в основном, программные и заключаются в следующем (будем выполнять во второй части поста):

1. Инициализировать аппаратный таймер, отмеряющий время работы конкретного агрегата
2. Инициализировать дисплей для вывода тестовой информации о состоянии машины
3. Написать тестовую программу, которая позволит залить воду в бак машинки, прогнать её насосом без нагревания в течение 5 минут, после чего слить воду.

В дальнейшем:
- Инициализировать АЦП для корректной работы термодатчика и ТЭНа (какое мытьё посуды без нагрева воды)
- Реализовать функцию паузы / аварийного слива
- Реализовать открытие отсека моющего средства в программе
- Индикация отсутствия соли (вывести с датчика на дисплей)
- Реализовать аквастоп/остановку по замку

Более сложные заморочки, такие как выбор программы под разную посуду, подгонка времени и напора воды под конкретное моющее средство пока реализовывать не планирую, ибо эти фичи, как правило, нужны уже конечному потребителю (да и то не всегда). Для минимальной же работоспособности прибора сойдут и ранее перечисленные функции. Подключение модуля и первые натурные испытания 7-минутной тестовой программы также в следующем посте. Пока что наше изделие ещё не переросло уровень "Ардуина щелкает, светодиодами мигает", но это всё в скором времени поправимо.

А пока всё, с вами был Kekovsky, спасибо всем кто дочитал (если кому-то это интересно). Своё мнение по поводу проекта пишите в комментариях.

Технологии 10 летней давности.

Автоматизированная система обвалки баранины Scott Meat Processing.

Наличие рабочего персонала не требуется. Только обслуживающий.

Вкалывают роботы, а не человек ©

https://youtu.be/za2dsB0qrMg

Автоматика считывает размеры туши и строит объемную модель. Исходя из нее роботы и другие механизмы производят разделку и обвалку туши. Можно конечно заменить работниками, пусть даже специалистами высокого класса, но человек не робот, ему свойственно ошибаться.

Если среднестатистическая туша выходит за рамки, то она сортируется и на этап обвалки просто не попадает.

Технология за 10 лет сильно не улучшилась, однако и на сегодняшний день то, что показано на видео - предел мечтаний для многих цехов (кому то проще сказать - нам это не надо).

Исправность инструмента контролируется по косвенным параметрам, таким как перегрузка электродвигателей, время позиционирования. Опять же машинное зрение.

По временным интервалам происходит остановка линии для обслуживания механизмов, смазки, дефектовки и замены режущего инструмента. Так же происходит мойка и дезинфекция.

По моим прикидкам, данный участок для обслуживания требует 2х специалистов. Один контролирует автоматику, второй механику.

Я надеюсь моя аудитория соскучилась по очередному большому материалу про электротехнику, и я наконец разродился новым постом про устройства защиты от дугового пробоя :) Они же «Устройства защиты от искрения» (УЗИс) они же arc-fault detection device (AFDD), они же arc-fault circuit interrupter (AFCI)… Имен много, а суть одна: это устройство призвано отключить линию, если обнаружится дуговой пробой где-то на линии.  Материал получился большой, довольно дотошный, но я его писал специально максимально понятным не технарю) Поехали!

И как Морфеус я предлагаю две пилюли - видеоверсия (35 минут) или классический лонгрид текст+картинки. В моем инстаграме опрос показал пожелания по форматам как примерно 50/50%, так что делал двойную работу, все для вашего удобства:

В этом посте будет теория. А вот тесты и сравнение моделей УЗДП я выпущу позднее.

===Маленькая горячая штучка.===

Представим, в вашей электропроводке случилось неладное - мыши погрызли изоляцию, ослабла клемма или в месте перегиба кабеля переломились жилы. Эти, как и ряд других неисправностей могут привести к дуговому пробою.

Дуговой пробой происходит, когда два проводника оказываются на очень маленьком расстоянии друг от друга, из-за чего проскакивает искра, зажигается электрическая дуга, и электрический ток течет уже по "по воздуху". Электрическая дуга очень горячая, и за мгновения может зажечь горючие материалы вокруг, обуглить изоляцию и наделать бед. Причем обугленная изоляция становится проводником, что сильно упрощает повторное зажигание дуги.

Различают параллельный и последовательный дуговой пробой. Параллельный дуговой пробой - когда дуга зажигается между проводниками L и N или L и PE, например из-за ввернутого в кабель самореза. Или например начинает пробивать испорченную изоляцию. В таком случае скорее всего параллельный дуговой пробой перерастет в короткое замыкание и сработает защита от сверхтока. Последовательный дуговой пробой, когда дуга горит в разрыве цепи последовательно с нагрузкой, самый опасный. Ни УЗО, ни автоматический выключатель  при этом не сработают! Нет условий для срабатывания этих видов защиты - ток не превышен (его величину ограничивает нагрузка), дифференциального тока тоже нет. Дуга будет гореть, пока контакт случайно не восстановится или разорвется. Впрочем, наверняка вы с ней уже сталкивались - это то самое "шкворчание" плохого контакта в выключателе или розетке.

Если ваша проводка выполнена в строгом соответствии со всеми нормативами, то дуговой пробой не вызовет пожара, но породит потоки брани электрика, который будет ремонтировать розетку, где из подрозетника торчат два обугленных пенёчка проводов.

Ключевое слово здесь "если". К сожалению, в суровой реальности может быть:

* Старая алюминиевая проводка, которая ремонтировалась не пойми как и не пойми где

* Проводка, уложенная внутри сгораемых стен

* Грызуны, сожравшие изоляцию проводов до голой меди

* Горе строители, повредившие изоляцию проводов ввернутым саморезом

* Огромное количество переносок, тройников и других электроизделий сомнительного качества, лежащих в труднодоступных местах в окружении горючих предметов

При несчастном стечении обстоятельств дуговой пробой может вызвать пожар, с жертвами.

Получается: при раздолбайском отношении к обслуживанию электрохозяйства мы можем получить явление, способное привести к пожару, и которое ни одно из используемых средств защиты обнаружить не может. Звучит неприемлемо.

===Ловим призрака за хвост.===

Инженеры до сих пор находятся  в поисках надежного способа обнаружения дугового пробоя, если полистать публикации в научных журналах, то можно увидеть попытки исследователей использовать разные методики, включая модные нейронные сети. Чем лучше методика, тем выше вероятность обнаружения дугового пробоя и ниже количество ложных срабатываний.

При этом устройству в электрощите доступен всего лишь один способ обнаружения дугового пробоя - анализировать величину и форму тока, отдаваемого в нагрузку. Все производители модульных устройств защиты от дугового пробоя снимают сигнал с датчика тока, но обрабатывают данные по разному, и не раскрывают подробностей, ссылаясь на ноу-хау.  Поэтому я могу лишь рассказать общие подходы, которые раскрыты в научных публикациях, а вот в охоте за подробностями придется ловить и спаивать разработчиков в пабе.

Обнаружить дуговой пробой все-таки можно из-за одной особенности - дуга зажигается не сразу. Напряжение должно вырасти до напряжения пробоя, после чего в зазоре проскакивает искра, которая ионизирует воздух и позволяет устойчиво загореться электрической дуге. А так как у нас в сети переменный ток, и ток меняет направление 50 раз в секунду, переходя через нулевое значение, то дуга загорается и гаснет 100 раз в секунду, приводя к специфическим искажениям!

Покажу на примерах, для чего я сделал небольшой стенд. Ток в цепи я измеряю трансформатором тока (голубая линия), напряжение - через делитель (желтая линия), масштаб в данном случае не важен. Почти идеальная нагрузка - тепловентилятор:

Все просто - растет напряжение в линии - пропорционально растет ток. Напряжение падает - ток в цепи падает. Обратите внимание в месте перехода напряжения через ноль - ток растет сразу. А вот так выглядит ток в той же  цепи, если я развожу контакты и вызываю дуговой пробой последовательно в цепи. Появляется ступенька - ток появляется только после того, как напряжение достигнет напряжения пробоя зазора между проводниками:

Можно подумать, что достаточно просто следить за тем, есть ли ступенька в потреблении тока при переходе напряжения через ноль. Но увы, этот способ не работает, поскольку такая ступенька появляется у многих видов нагрузки. Например если если у устройства есть регулировка мощности тиристорным регулятором, который такую ступеньку создает, и меняя ее ширину регулирует мощность в нагрузке. Вот просто посмотрите, как выглядит график тока у пылесоса с регулятором мощности:

Кроме того, идеальный случай, когда в линии всего одна нагрузка, встречается редко. Чаще на линии несколько потребителей, и их токи суммируются. В итоге график начинает выглядеть совершенно ненаглядно. На графике ниже четыре потребителя (обогреватель 1кВт, электрочайник 2 кВт, пылесос с регулятором на половинной мощности (примерно 800 Вт) и мощный импульсный блок питания нагруженный на балласт (примерно 180 Вт)). Слева нет дугового пробоя, а справа  последовательный дуговой пробой обогревателя на 1 кВт, тоесть ток дуги составляет только четверть от всего тока потребления:

Что делать? Посмотрим внимательно на график с искрением - скорость нарастания тока в цепи после пробоя огромная, ступенька практически вертикальная! А значит нам нужно смотреть не на появление ступеньки, а на ее отвесность. Проще всего это сделать анализируя спектр сигнала, чем отвеснее ступенька, тем шире ее спектр. Наглядно я изобразил на этой картинке:

В результате принцип работы защиты прост - постоянно анализируем спектр сигнала с датчика тока. Если вдруг он резко изменяется - определяем как он изменился. Если  наблюдаем  подъем в высокочастотной части спектра  - значит это дуговой пробой и отключаем нагрузку. Правда в реальности есть нюансы....

===Ложные срабатывания и шапка невидимка===

Ложные срабатывания - головная боль разработчиков УЗДП.  В электросети творится полная анархия - каждая нагрузка потребляет ток как хочет, некачественные устройства еще активно создают помехи.

Вот например посмотрите как выглядит ток, когда я просто включил шлифмашинку с умирающим двигателем:

А вот так выглядит ток сварочного аппарата (я взял обычный трансформатор и варил скрутку угольным электродом):

При этом формально устройство не должно сработать - дугового пробоя нет. А теперь представьте, что у вас таких устройств на одной линии с десяток - их токи сложатся, шумы просуммируются, а разработчик роскомнадзорнется от безнадеги.

Получается довольно нетривиальная задача - с одной стороны нужно повышать чувствительность, а с другой стороны не допускать ложные срабатывания. Поэтому разработчики не спешат раскрывать свои хитрые алгоритмы. Единственное описание алгоритма работы я нашел тут.

И тут важно отметить: Ни одно УЗДП не застраховано от ложных срабатываний! Более того, из всех устройств защиты, УЗДП наверное единственное, которое может дать ложное срабатывание в исправном состоянии. Это важно помнить при проектировании! (но об этом ближе к концу). Например найдется гад, вроде меня, который откопает старую советскую лампу УФО-Б (ртутная дуговая лампа высокого давления с резисторным балластом) и включит ее в сеть, При розжиге график потребления тока выглядит так:

У нее и происходит дуговой пробой на поджигающем электроде, и лампа вызывала ложное срабатывание при каждом включении! Такие проблемные устройства отыскать было трудно, но у меня получилось. В процессе тестов УЗДП я пробовал разные виды нагрузок и нашел свой криптонит на каждую модель УЗДП. Впрочем, подавляющее большинство бытовых устройств проблем не вызывает.

Любое государство не терпит анархии, поэтому с ней борется. Во многих странах есть требования по электромагнитной совместимости для устройств - они не должны мешать работе других устройств в электросети. Поэтому мощность и спектр помех, которые могут просачиваться с устройства обратно в сеть ограничивается. Следствием этого стала установка фильтров в устройства. Фильтр ослабляет высокочастотные помехи, которые генерирует устройство. Например любой импульсный блок питания имеет в своей схеме такой фильтр, вот я взял первую попавшуюся схему блока питания Meanwell (нравятся они мне) и обвел рамкой фильтр:

Сетевой фильтр является шапкой-невидимкой: всё что происходит за ним, становится невидимым для УЗДП. Технически кроме дросселей или емкостей можно использовать разделительный трансформатор. По этой причине мой эрзац-сварочный аппарат для сварки скруток не вызывал ложных срабатываний - дуговой пробой был во вторичной обмотке, поэтому трансформатор работал как фильтр. Добавление простого фильтра (вырванного из микроволновки) в виде синфазного дросселя полностью устранило проблему ложного срабатывания с лампой УФО-Б которое я описал выше.

Отсюда следует, что вероятность ложных срабатываний резко возрастает, если в сеть включается устройство, у которого:

1. Нет таких фильтров, просто потому что оно старое. Например 1960х годов, когда требования были попроще

2. Фильтры есть, но не эффективны из-за кривой схемотехники или экономии. Этим часто грешат noname устройства, где для экономии выбрасывается всё, что отвечает за качество или безопасность. Хороший фильтр тяжел, так как требует много меди и железа.

Выходит, что качественные, соответствующие современным требованиям электроустройства для УЗДП проблем доставлять не должны. А если у вас есть одно такое проблемное устройство (например любимая электробритва дедушки), то его можно "скрыть" от УЗДП шапкой-невидимкой в виде дополнительного сетевого фильтра. Специализированные фильтры в виде радиодеталей  можно посмотреть тут: (https://www.promelec.ru/catalog/409/455/494/) хотя, я надеюсь, у производителей УЗДП появится такое изделие как опция.

И я думаю многих беспокоит вопрос - а не срабатывает ли УЗДП на сварку? - нет, я опробовал несколько инверторных сварочных аппаратов - всё  порядке.

===Из крайности в крайность.===

Противоположной проблемой является потеря чувствительности на длинных линиях. Любой кусок проводника обладает собственной индуктивностью и распределенной емкостью.  Если у нас есть длинная линия, то вот как будет отличаться:

Длинная линия сама начинает работать как сетевой фильтр, и высокочастотная часть спектра затухает тем сильнее, чем длиннее линия. Поэтому есть некая предельная дальность, на которой  УЗДП способно обнаружить дуговой пробой. Только у одного производителя УЗДП есть в комплекте имитатор, который позволяет не только проверить исправность УЗДП, но и определить, не потеряло ли оно чувствительность из-за длинной линии. Поэтому УЗДП может не сработать из-за искрения в будке охраны, от которой до щита с устройствами защиты пару сотен метров кабеля. Как правило, на линиях короче 100 м проблем не возникает.

===Почему только сейчас?===

Если предохранители известны более сотни лет, автоматические выключатели примерно столько же, УЗО - полсотни лет, то УЗДП появились совсем недавно - уже в конце XX века. А всё потому, что без электроники обнаружение дугового пробоя сделать невозможно. А относительно дешевые микроконтроллеры, на которых можно реализовать цифровую обработку сигналов появились совсем недавно. Вот и получается, что только сейчас стало возможным не только технически реализовать такой вид защиты, но и сделать это по цене, доступной частным лицам.

Законодательство тоже активно меняется - новое устройство вносят в различные правила и нормы, делая обязательным к применению в некоторых задачах. Не хочется ссылаться на различные постановления (потом замучаюсь бегать и вносить правки при очередном изменении), но у нас в стране УЗДП начали легализироваться с ГОСТ IEC 62606-2016, который является переводом стандарта МЭК. Собственно стандарт не только определяет требуемые характеристики УЗДП и методику тестирования, но наконец определил само название этого типа устройств - УЗДП.

===Куда включать?===

УЗДП не самостоятельное устройство - обычно оно требует отдельного автоматического выключателя. Производители, в погоне за нашими кошельками и компактностью могут совмещать УЗДП с автоматическим выключателем - такой гибрид уже можно использовать самостоятельно. При использовании нескольких типов устройств защиты, последовательность соединения роли не играет. Можно ставить УЗДП как до УЗО, так и после.

Обратите внимание, у некоторых моделей УЗДП ввод сделан СНИЗУ, причем это не придурь разработчиков, и встречается и у именитых западных производителей. Я уверен, конструкторы до последнего старались сделать все как все привыкли, но что-то помешало.

Типовая схема включения УЗДП:

Учитывая ненулевую вероятность ложных срабатываний, имеет смысл использовать несколько УЗДП и разделить линии по типу нагрузки - условно стационарные и переменные. В стационарные включить потребители, профиль потребления тока которых не меняется годами - насосы циркуляции, холодильники, вентиляция и т.п.  Внезапное срабатывание УЗДП на такой группе скорее всего будет сигнализировать о реальной проблеме. В переменные стоит отнести все розетки, в которые втыкают постоянно что попало - блендеры, чайники, пылесосы, освещение и т.п. Срабатывание УЗДП на этой линии должно настораживать, но его значительно проще связать с новым прибором в сети.

В идеальном мире, конечно же, каждой линии свой автомат и УЗДП, но учитывая цены и средние зарплаты - это мечта. Но одно УЗДП на целый частный дом - может создать много проблем, как в случае его срабатывания искать место проблемы?  Поэтому хоть какое-то разделение на группы стоит предусмотреть.

Отдельной осторожности требует использование УЗДП на линиях с важными нагрузками, отключение которых может наделать бед не меньших, чем дуговой пробой. Циркуляционные насосы, сетевые коммутаторы и т.п. Более того, в стандартах явно запрещают использовать УЗДП  для некоторых потребителей - например с аппаратами искусственной вентиляции легких.

===Искрит у соседа, а отключается у меня.===

К сожалению, такое возможно с некачественными УЗДП. Хоть УЗДП анализирует ток нагрузки, и казалось бы оно должно быть слепо к всему, что происходит до него. Но линии электропередач неидеальный источник тока, и обладают внутренним сопротивлением. Поэтому на длинных линиях искрение мощной нагрузки вызовет заметные колебания напряжения питания, что в свою очередь вызовет колебания тока потребления (весьма солидные, если нагрузка нелинейная). Это называется перекрестными помехами. Разработчики принимают меры, и различными приемами снижают чувствительность к перекрестным помехам с переменным успехом.

===Оно сработало - дальше что?===

Наверное самый интересный вопрос. Я уверен, при срабатывании защиты большинство просто пойдет и включит все обратно, не попытавшись разобраться в причинах. Но мы же не такие?)

Если сработало УЗДП - значит была причина, и желательно попытаться её найти. Задача упрощается, если при включении УЗДП  снова отключится - значит проблема устойчивая - используя автоматические выключатели (теперь вы понимаете, что чем более развитое деление на группы - тем проще искать проблему?) последовательно включаем группы. Если при подключении очередной группы, например "гараж", УЗДП снова срабатывает - начинаем искать проблему уже там. Поиск неисправности может быть нудным, но в общем то он ничем не отличается от поиска причин срабатывания любого другого устройства защиты, например УЗО.

Если при включении УЗДП повторного отключения не происходит - достаточно провести  профилактический осмотр - все ли розетки целы - нет ли оплавлений и потемнений на пластике. Можно включить напряжение обратно и внимательно послушать - плохой контакт иногда слышно по характерному "шкворчанию". Проведите осмотр гибких шнуров и переносок на предмет повреждений. При перегибании сетевого шнура у мест креплений ничего не должно меняться.

Теперь очевидно: чем более развитое деление на группы потребителей - тем меньше работы по локализации проблемы. Одно дело проводить осмотре ВСЕЙ электрики дома, так как УЗДП одно, и другое дело проводить осмотр детской комнаты, если сработало УЗДП на детскую.

===Еще функции, причем бесплатно.===

Если УЗДП имеет в своем составе довольно продвинутые электронные "мозги" для выполнения основной функции, то почему бы не добавить еще функций с минимальными изменениями железа? Почти все УЗДП в моем тесте имеют функцию защиты от превышения напряжения - если напряжение в сети повысится выше нормативного, например из-за отвалившегося "нуля" прилетело не 230В а все 400В, то УЗДП также штатно отключится. Увы, когда напряжение придет в норму - оно обратно не включится из-за механизма свободного расцепления. Таким образом использование некоторых моделей УЗДП позволяет получить дополнительную защиту от обрыва нуля практически даром. (Оговорки: автоматического повторного включения не предусмотрено - когда напряжение нормализуется автоматически ничего не включится. Защиты от пониженного напряжения тоже нет у многих моделей УЗДП.)

===Оно еще и самотестируется?!===

Да, если присмотреться к расшифровке показаний индикаторов на фасаде УЗДП, то можно увидеть вариант "УЗДП неисправно". Устройство содержит в своем составе дополнительные цепи, позволяющие самому себе на вход подать образцовый сигнал и удостовериться, что сигнал воспринимается как положено. При этом проверяется исправность аналоговой части прибора, но не проверяется например исправность механизма расцепления (это бы привело к самоотключению, что непростительно).

Тоесть УЗДП способно самостоятельно определить некоторые виды неисправностей себя, и оповестить о своей нефункциональности. Когда пользователь будет проводить регулярную проверку УЗО (помните про кнопочку "тест" на УЗО?) - заметит проблему и заменит УЗДП.

===Критика===

Для объективности стоит сказать, что у повсеместного использования УЗДП есть и критики. Наиболее весомым является аргумент, что роль дугового пробоя как первопричины пожара неоднозначна, при нагреве проводников от перегрузки по току, дуговой пробой образуется на поздних стадиях плавления токопроводящей жилы, когда изоляция от нагрева во всю уже дымится и стекает. И срабатывание УЗДП в таком случае уже пожар может не предотвратить. И открытый вопрос - что является причиной пожара - возгорание от перегрузки (которое должны предотвратить автоматический выключатели и предохранители), или все-таки дуговой пробой. Тут я оставлю ссылку на заслуживающий внимания канал инженера-испытателя Владимира Семеновича Мельникова, как критика УЗДП, в частности вот это видео.

Мое личное мнение иллюстрируется фразой "Если вы пытаетесь автоматизировать бардак - вы получаете автоматизированный бардак" - если электрохозяйство довели до состояния, когда провода вываливаются из клемм - то УЗДП не станет панацеей (хотя наверняка будет постоянно срабатывать и нервировать электриков, и возможно заставит найти проблемные места). Хотя многие уже привычные нам меры безопасности, вроде ремней в автомобиле, тоже внедрялись со скрипом и находили своих критиков, весьма убедительно высказывавшихся в ненужности и избыточности таких мер🙂 Если повсеместное внедрение УЗО объективно снизило количество смертей от поражения электрическим током, будем надеяться широкое внедрение УЗДП как-то уменьшит статистику пожаров по причине неисправности электропроводки.

Впрочем, личное мнение  какого-то автора в интернете не отменяет нормативных требований.

===Битва двух пяти ёкодзун===

Выход этого поста задерживался потому, что изначально я хотел протестировать одно УЗДП, потом два... В общем - я связался со всеми производителями УЗДП в России, и по моей просьбе мне прислали экземпляры устройств, в т.ч. совсем новых, которые еще не появились в широкой продаже. (Сразу хочу отметить - я не продаю и не занимаюсь производством электротехники, так что конфликта интересов нет. Устройства по моей просьбе прислали без каких-либо условий или финансовых отношений, за что всем производителям искреннее спасибо.) Так что я пощупал ВСЕ устройства, что разрабатываются и производятся в РФ. Ну и одно китайское, которое тоже продается у нас. Вот они все на одном фото:

К сожалению устройства Астро-УЗО Ф-9311 и Ф-9312 так и не были запущены в серийное производство.

Но тест и обзор я вынесу и опубликую отдельно, иначе материал получится совсем уж большим. (Спойлер: не все УЗДП одинаково хороши)

===Резюмирую.===

1. УЗДП требует определенного уровня квалификации обслуживающего персонала.  Если это будет электрик Петрович, который на вызов "отключилось пол квартиры" придёт и просто включит УЗДП со словами - "А так вот оно отключилось. Я все включил - все заработало" без поиска причины его сработки и профилактического осмотра - то толку от него мало. Это как загоревшуюся в машине лампу "проверьте двигатель (check engine)" просто сбрасывать без визита в сервис, может пронесет, а может нет.

2. УЗДП это вид защиты для которого ложное срабатывание - случай  редкий, но возможный, поэтому нужно ставить его с умом. Например разделить группы устройств которые работают постоянно, и которые меняются, и завести на разные УЗДП. Чтобы включение в розетку устройства, вызывающее ложное срабатывание, не отключало насосы циркуляции котла, к примеру.

3. Чем лучше продумано деление нагрузок на группы, тем проще будет искать неисправность, при срабатывании УЗДП. Впрочем то же относится к поиску причины срабатывания автоматического выключателя или УЗО.

4. УЗДП чувствителен к длине линии и количеству приборов. Поэтому установка одного УЗДП на целый дом не только путь к ложным срабатываниям, но и делает поиск неисправности крайне затруднительным. Целесообразнее устанавливать УЗДП на определенную ветку, например на помещение.

5. УЗДП часто обеспечивает защиту от превышения напряжения (обрыв нуля), что позволяет сэкономить. (Но по ГОСТу у устройства защиты предусмотрен механизм свободного расцепления, поэтому обратно после нормализации напряжения он не включится)

6. УЗДП самый спорный вид защиты, но это единственный вид защиты, способный обнаружить и отключить линию при последовательном дуговом пробое, что уже не нормальный режим работы. 

7. УЗДП не панацея, и не заменит собой других устройств защиты (таких как линейный тепловой извещатель или например термохромные наклейки), но имеет право на жизнь как дополнительная мера защиты.

8. УЗДП будет наиболее полезен при использовании со старыми электросетями, нежели с новыми, где все новенькое и сделано по более жестким, современным требованиям.

Хочу сказать спасибо специалистам, участвовавшим в рецензировании материала: Денису, Степану, Юрию, @ChoBolit, Сергею.

Пользуясь случаем прошу откликнуться специалистов по  полиэтилену/полипропилену, с доступом к оборудованию, с возможностью найти d2w и подобные добавки в образцах - есть одна гипотеза и куча образцов. Сергей К., если вы читаете это - не получается связаться с вами через почту.

--------

Для вас работает инженер Павел Серков.  Мой сайт, инстаграм, телеграм и с недавних пор ютуб.