Domaća zaštita od struje curenja. Zaštita struje curenja

10.09.2021

Razvijen od strane autora prije mnogo godina i opisan u članku „Strujna zaštita“ („Model Designer“, 1981, br. 10, str. 29, 30), zaštitno-preklopni uređaj se aktivirao kada je napon veći od 24 V. relativno zemljište. Danas je uzemljenje kućišta uređaja postalo obavezno i čini se ispravnijim kontrolirati struju u žici za uzemljenje. Ako je izolacija između kućišta i mreže prekinuta, dozvoljena vrijednost ove struje (4...10 mA) će biti prekoračena, što će poslužiti kao signal za isključivanje neispravnog uređaja iz mreže.

Dijagram zaštitnog uređaja koji radi na ovom principu prikazan je na Sl. 1. XP1 utikač je umetnut u utičnicu opremljenu kontaktom za uzemljenje. Tropinski utikač za napajanje zaštićenog električnog uređaja priključen je na XS1 utičnicu. Elektronička jedinica zaštitnog uređaja se napaja iz mreže preko opadajućeg transformatora T2 i mosnog ispravljača pomoću dioda VD2-VD5. Napon napajanja tajmer čipa DA1 i pojačala na tranzistoru VT1 stabiliziran je pomoću zener diode VD6.

Primarni namotaj strujnog transformatora T1 spojen je na prazninu u žici koja povezuje kontakte za uzemljenje utikača XP1 i utičnice XS1 (PE kolo). Napon proporcionalan struji koja teče kroz njega se oslobađa preko otpornika R1 i, nakon ispravljanja poluvalnim ispravljačem na diodi VD1, preko jednosmjernog pojačala na tranzistoru VT1, dovodi se na S ulaz tajmera DA1.

Ako nema struje curenja, napon na kolektoru tranzistora i na ulazu tajmera je visok, a na izlazu tajmera (pin 3) je nizak logički nivo. Kada se struja curenja poveća iznad dozvoljene vrijednosti, nivo visokog napona na VT1 kolektoru će se promijeniti u niski, što će omogućiti rad tajmera DA1. Na njegovom izlazu će se pojaviti impulsi pozitivnog polariteta, od kojih će prvi otvoriti tiristor VS1. Relej K1, otvarajući svoje kontakte, isključit će opterećenje iz mreže. Treperi LED HL1 će pokazati da je zaštita radila. Frekvencija treptanja (1 ... 5 Hz) ovisi o vrijednostima otpornika R7, R8 i kondenzatora Sat.

Nakon otklanjanja curenja, tiristor VS1 će ostati otvoren, a kontakti releja K1.1 će ostati otvoreni. Da biste doveli mrežni napon na opterećenje, zaštitni uređaj se mora vratiti početno stanje: isključite na neko vrijeme pritiskom na dugme SB1 i ponovo ga uključite puštanjem.

Kondenzatori C1 i C4 eliminišu lažne alarme zbog kratkotrajnih smetnji u mreži. Krug R6C5 sprječava pokretanje tajmera zbog prelaznih stanja pri uključivanju. Krug R9C8VD7 potiskuje udarne udare napona na namotaju releja K1.

Štampana ploča zaštitnog uređaja i raspored dijelova na njoj prikazani su na sl. 2. KT3102A tranzistor se može zamijeniti drugim iz iste serije ili serijom KT312, KT315. Uvezeni analozi mjerač vremena KR1006VI1 - NE555 i mnogi drugi s brojevima 555 u oznaci. Tiristor KU101B u uređaju koji se razmatra može se zamijeniti jednim iz serije KU201, KU202.

Relej K1 - RES47 verzija RF4.500.407-01 (otpor namotaja - 160...180 Ohma). Ako je snaga opterećenja veća od 1 kW, mora se uključiti pomoću releja sa snažnijim kontaktima, a relej K1 instaliran na ploči mora se koristiti kao srednji.

Strujni transformator T1 je napravljen od odgovarajućeg transformatora iz zvučnika za emitovanje. Magnetsko jezgro transformatora je čelik Š8h10. Namotaj s manjim brojem zavoja se uklanja, a na njegovo mjesto su namotana tri zavoja izolirane žice promjera oko 2 mm - ovo je primarni namotaj strujnog transformatora. Nekadašnji primarni namotaj odgovarajućeg transformatora sada postaje sekundarni namotaj. Njegovi terminali su povezani na otpornik R1. Energetski transformator T2 - bilo koji opadajući sa primarnim namotom od 220 Vs, dva sekundarna namota povezana u seriju na 9 V, 100 mA, ili sa jednim sekundarnim namotajem na 15...18 V. Vrijednost struje rada zaštite treba biti u opsegu od 4...10 mA. To se postiže odabirom otpornika R2, a po potrebi i promjenom broja zavoja primarnog namotaja strujnog transformatora T1. Propuštanje od 10 mA može se simulirati povezivanjem primarnog namota transformatora T1 na mrežu od 220 V preko otpornika od 22 kOhm snage od najmanje 5 W.

V.KONOVALOV, laboratorija "Automatizacija i komunikacije", Irkutsk.
Velika većina kućanskih električnih uređaja nema zaštitno uzemljenje. Međunarodni standard zahtijeva dodatni kontakt za uzemljenje u utičnicama i utičnicama, ali ni to ne osigurava potpunu sigurnost pri korištenju električnih uređaja. Strogo je zabranjeno koristiti neutralnu žicu mreže kao vod za uzemljenje, jer prekid linije može dovesti do pojave mrežnog napona na neutralnoj žici!

Osim toga, mrežni osigurači i automatski zaštitni uređaji možda neće raditi ako postoji mala struja curenja koja se javlja kada osoba dodirne faznu žicu mreže, ali je ta struja sasvim dovoljna da ozlijedi osobu (na primjer, prekidači u električnim paneli se aktiviraju strujom većom od 5 A, a štetna struja za osobu je 0,1 A).
Sljedeće će vam pomoći da izbjegnete električne ozljede: automatski uređaj, koji će isključiti neispravan električni aparat čim se na njegovom tijelu pojavi napon curenja, tj. prije nego što se aktivira zaštita mreže. Zaštitni uređaj nije električno povezan sa opterećenjem i dizajniran je kao adapter.

Blok dijagram zaštitnog uređaja (slika 1) sadrži:
- tranzistorski okidač;
- tiristorski relejni uređaj;
- strujni transformatori;
- stabilizirani izvor za napajanje uređaja;
- LED alarm. Rad uređaja temelji se na praćenju struje u strujnim krugovima opterećenja. Naponi na namotajima strujnih transformatora T1 i T2, proporcionalni tekućoj struji opterećenja, algebarski se zbrajaju, a njihov zbir u odsustvu curenja je nula.
Višak struje u jednom od strujnih krugova za napajanje (curenje) stvara razliku u magnetskim poljima u transformatorima, nastaje razlika napona, koja se ispravlja mostom VD1, izravnava filter kondenzatorom C4 i dovodi do okidača tranzistora VT1, VT2. Kondenzator C2 uključen
Ulaz ispravljačkog mosta VD1 eliminiše lažne alarme uređaja od smetnji u mreži.

U početnom stanju tranzistor VT1 je zatvoren, a VT2 otvoren, napon na kontrolnoj elektrodi tiristora VS1 je blizak naponu na njegovoj katodi (-Upit), a takođe je zatvoren. Relej K1 je isključen, pa se preko svojih normalno zatvorenih kontakata K1.1 i K1.2 napon mreže dovodi do opterećenja (priključenog električnog uređaja).
Kada nivo napona na bazi VT1 pređe prag, tj. Struja curenja postaje veća od navedene, tranzistor VT1 se otvara, a VT2 se zatvara. Napon na kontrolnoj elektrodi tiristora teži nuli (anodni potencijal), tiristor se otvara i uključuje relej. Kontakti releja se otvaraju i isključuju opterećenje. Otpornik R3 vam omogućava da postavite potrebnu osjetljivost okidača ovisno o karakteristikama tranzistora i transformatora.
Budući da u DC kolu tiristor ostaje uključen čak i nakon što se napon otvaranja ukloni sa kontrolne elektrode, uređaj blokira i ostavlja opterećenje u isključenom stanju. Da biste uključili opterećenje nakon identificiranja uzroka curenja i njegovog uklanjanja, morate isključiti i ponovo uključiti zaštitni uređaj.
Krug napajanja zaštitnog uređaja sastoji se od mrežnog transformatora TZ (napon na sekundarnom namotu - 12 V/0,1 A), ispravljačkog mosta VD3, kondenzatora za izravnavanje SZ, C6 i integriranog stabilizatora na DA1 čipu. Uređaj je uključen na HL1 LED diodi. Strujni transformatori T1 i T2 su izrađeni na feritnim prstenovima prečnika 18 mm od 2000NM ferita. Sadrže namotaje koji se sastoje od 96 zavoja PEL-2 žice Ø0,1 mm. Žice za napajanje opterećenja prolaze kroz unutrašnje rupe feritnih prstenova. Vrste korištenih elemenata i njihove moguće zamjene su navedene u tabeli.

Dijelovi zaštitnog uređaja postavljeni su na štampanu ploču od jednostrane folije
stakloplastike debljine 1,5 mm i dimenzija 100x50 mm. Crtež ploče i lokacija dijelova prikazani su na slici 2.

Gotova ploča se ugrađuje u plastičnu montažnu kutiju BP-1 sa utičnicom za spajanje tereta. Indikatorske LED diode su postavljene na vanjsku ploču kućišta, strujni transformatori su montirani na ploču sa "nadstrešom".
Podešavanje uređaja sastoji se od podešavanja osjetljivosti okidača tranzistora. Kada su transformatori T1 i T2 isključeni iz strujnog kruga, otpornik R3 se postavlja na položaj u kojem je uključen relej K1, a klizač otpornika se lagano vraća malo tako da se okidač isključi. Kontrola prebacivanja može se pratiti pomoću HL2 LED: njegovo svjetlo ukazuje da je stanje opterećenja uključeno, a njegovo gašenje ukazuje da je isključeno (stanje u nuždi). Krajevi namota transformatora T1, T2 spojeni su serijski tako da pri spajanju opterećenja (npr. stolna lampa) naizmjenični napon na kondenzatoru C2 bio je nula. Stvaranjem vještačkog curenja, tj. Primjenom izmjeničnog napona od 1 ... 5 V (iz sekundarnog namota bilo kojeg mrežnog transformatora) kroz ograničavajući otpornik otpora od 100 Ohma na ispravljač VD1, opterećenje se isključuje. Transformatori T1, T2 ne bi trebali biti isključeni.
Uređaj je dizajniran za zaštitu potrošača sa snagom ne većom od 200 W. Električni uređaji više snage treba povezati preko elektromagnetnog startera, čiji se kalem napaja iz mreže preko normalno zatvorenih kontakata releja K1 (K1.1 ili K1.2).
RM 1/2013

Rice. 1

Nakon otklanjanja curenja, tiristor VS1 će ostati otvoren, a kontakti releja K1.1 će ostati otvoreni. Da bi se na opterećenje doveo mrežni napon, zaštitni uređaj se mora vratiti u prvobitno stanje: isključiti ga na neko vrijeme pritiskom na tipku SB1 i ponovo uključiti otpuštanjem.

Fig. 2

Štampana ploča zaštitnog uređaja i raspored dijelova na njoj prikazani su na sl. 2. KT3102A tranzistor se može zamijeniti drugim iz iste serije ili serijom KT312, KT315. Uvezeni analozi tajmera KR1006VI1 su NE555 i mnogi drugi s brojevima 555 u oznaci. Tiristor KU101B u uređaju koji se razmatra može se zamijeniti jednim iz serije KU201, KU202.

Neugodnu situaciju poplave vašeg doma, kao i stanova koji se nalaze na nižim spratovima, možete izbjeći ugradnjom sistema koji zatvara ulazne ventile kada se vlaga pojavi na podu prostorije. Takvi uređaji, dizajnirani posebno za kućnu upotrebu, dugo su postojali na tržištu pod općim nazivom "sistemi za zaštitu od curenja". Široku distribuciju ovih uređaja ometa njihova visoka cijena, zbog prisutnosti uvezenih komponenti i sklopova. Zaštita od curenja uradi sam , nema ovaj nedostatak i može se napraviti od dijelova koji se mogu naći u svakoj garaži.

Razmotrimo dvije vrste uređaja: mehanički i elektronski. Prvi uređaj je vrlo jednostavan za izradu. Drugi će zahtijevati određeno znanje o elektronici i vještine u radu s lemilom. Oba uređaja su mnogo puta ponovljena od strane domaćih majstora i zaslužila su reputaciju jeftinog i efikasnog sistema za zaštitu od curenja vode.

Uređaj za zaštitu od curenja vode koji je izumio A.V.

Domaći mehanizam, koji je izumio pronalazač Aleksandar Vladimirovič Rudik, pomalo podsjeća na mišolovku. Sastoji se od pametno izrađenog metalnog tijela, opruge, papirne trake i kabela pričvršćenog na kuglasti ventil koji isključuje dovod vode. Ovaj mehanizam radi na sljedeći način: kada se papirna traka smoči zbog vlage koja na nju uđe, ona puca i oslobađa zategnutu oprugu. Pritiskanjem, opruga povlači kabel, koji zauzvrat zatvara ventil.

Mehanizam Aleksandra Rudika pomalo liči na mišolovku

Prednost ovog uređaja je što nije potrebna intervencija u vodovodnom sistemu, jer se koriste kuglasti ventili koji su već ugrađeni u njega. Osim toga, ako je potrebno, ništa ne sprječava da se ventili ručno zatvore.

Instalacija kabla

Uređaj za zaštitu od curenja može se postaviti bilo gdje: u kuhinji ispod sudopera, u kupaonici ili u WC-u. Njegov dizajn omogućava upotrebu dva kabla za istovremeno zaustavljanje dovoda hladne i tople vode. U ovom slučaju mehanizam ne zahtijeva nikakvo održavanje.

Izrada mehanizma za zaštitu od curenja

Da biste napravili uređaj za zaštitu od curenja, trebat će vam:

Bench vice;
Pila za metal;
Bušilica;
Hammer
Kliješta;
Električno oštrenje.

Materijali od kojih bi se trebali nabaviti su limovi (po mogućnosti pocinčani ili nehrđajući čelik). Takođe će vam trebati: kabl, odgovarajući drveni blok dimenzija 360x50x30mm, opruga, papir, šrafovi i štipaljke.

Dijagram rezanja limova

Osnova mehanizma je blok čija je ivica izrezana duž kratke strane pod uglom od 93°. Na njega su montirani elementi 3, 4, 5, kao i opruga i sajla.

Kao osjetljiv senzor koristi se papirna traka koja se dugmadima pričvršćuje na drvenu podlogu.

Kao signalni uređaj koristi se običan papir

Za izradu elementa br. 3 možete koristiti izdržljiv blok dimenzija 150x20x50mm. Prazan rez od lima savija se oko ovog bloka, prave se utori za ugradnju kabla, a zatim se uklanjaju iz drvenog učvršćenja.

Treći i četvrti konstrukcijski element je bolje napraviti od nehrđajućeg čelika, jer ovaj materijal ima klizniju površinu. Mesta na kojima se delovi moraju savijati prikazana su na crtežu crvenim linijama.

Ugradite kabel u utor dijelova 4a i 4b

Kabl se ugrađuje u utor dijelova 4a i 4b. Zatim se dijelovi 4, 4a, 4b i opruga moraju spojiti odozdo vijkom.

Podešavanje mehanizma

Pogodno je za proizvodnju i podešavanje uređaja pomoću jednostavnog uređaja koji imitira dio vodovodnog sustava. Da biste to učinili, trebat će vam cijev od 20 mm s navojem na koju trebate ugraditi kuglasti ventil.

Nosač za pričvršćivanje mehanizma na cjevovod

Pomoću takvog uređaja možete provjeriti i prilagoditi rad mehanizma u radionici. Također će vam trebati cijev prilikom bušenja rupa u elementima 2 i 2a. Da biste to učinili, postavite cijev između njih i stegnite dijelove u škripac. Istovremeno, provjerite je li ručka krana (element 1 i 1a) u zatvorenom stanju, a žljebovi za kabel i element 2 su poravnati. Nakon toga počinju bušiti rupe u elementima 2 i 2a.

Ručka za slavinu će vam omogućiti da prilagodite rad mehanizma direktno u radionici

Element 5 ima rupu za prst (za ugradnju opruge) i rupu za kuku. Pomicanjem kroz zavoje, dio 5 se može koristiti za podešavanje krutosti opruge.

Mehanizam je u "napunjenom" stanju

Sila zatezanja opruge u radnom položaju mora biti najmanje 10 kg. Glavni uvjet: sila koja djeluje na papirnu traku treba biti 1-1,5 kg. Da biste izmjerili njegovu vrijednost, možete koristiti kućnu opružnu vagu („kanter“). Ako je potrebno, količina sile se može promijeniti smanjenjem ili povećanjem ugla na kratkom kraju šipke. Elementi 3.4 treba da imaju isti ugao u kontaktnoj površini.

Opružni nosač sa rupom za klin

Dobra opruga se dobija odsecanjem potrebnog komada od opruge vrata, koja se prodaje u bilo kojoj prodavnici gvožđara. Možete koristiti sajlu za bicikl tako što ćete je skratiti na potrebnu dužinu.

Da bi se provjerila funkcionalnost montiranog sistema, papirna traka se navlaži vodom. Kada je mokar, trebalo bi da se slomi i oslobodi opružni mehanizam.

Zahtjevi za ugradnju mehaničkog sistema zaštite od curenja

Ako je mehanizam proradio, naknadno postavljanje papirne trake treba izvršiti tek nakon toga potpuno uklanjanje vlaga sa površine uređaja.

Kabl treba da ima dužinu ne veću od 2 m, a njegove brojne krivine treba izbegavati (dozvoljeno nije više od jednog savijanja pod pravim uglom).

Nosač mora biti čvrsto pričvršćen za cijev, pa je bolje da je tlačni cjevovod izrađen od metalnih cijevi.

Ovako izgleda pogonski mehanizam

Kuglasti ventil mora biti dobar kvalitet. Otpor sili zatvaranja i trzaji pri okretanju ručke nisu dozvoljeni.

Rad mehanizma za zaštitu od curenja (video)

Elektronski sistem protiv poplava

Elektronski sistem se sastoji od najmanje tri bloka. Ovo je senzor curenja instaliran na podu prostorije, kontrolna jedinica i aktuator.

Ovaj sistem radi na sljedeći način: kada se pojavi vlaga, krug između elektroda senzora je zatvoren. Ovo naređuje upravljačkoj jedinici da dovede napon na električni pogon, čime se prekida dovod vode. Senzor curenja i upravljačka jedinica mogu se izraditi nezavisno. Kao mehanizam za aktiviranje trebat će vam električni ventil ili kuglasti ventil sa servo pogonom.

Proizvodnja senzora

Najjednostavniji senzor curenja su dva vodiča smještena na određenoj udaljenosti jedan od drugog. Međutim, morate se složiti da će izložene žice na podu kupaonice ili WC-a izgledati u najmanju ruku smiješno, a maksimalno predstavljati opasnost od ozljeda strujni udar. Stoga možete napraviti senzor tako što ćete urezati tragove na štampanu ploču od folijske PCB-a, a kao kućište koristiti dugme za zvono na vratima.

Korištenje kućišta zvona na vratima kao senzora curenja

Radove treba izvoditi sljedećim redoslijedom:

Izrežite ploču na veličinu dugmeta;
Metodom LUT ili fotorezistom potrebno je urezati tragove na površini ploča;
Tiskane provodnike kalajisati pomoću lemilice;
Zalemiti spajalice na vodiče kao noge;
Spojite žicu za povezivanje;
Instaliraj štampana ploča u kućište dugmeta za zvono.

PCB dijagram

Nema potrebe za demontiranjem samog dugmeta, može se koristiti za zatvaranje linije da se proveri funkcionalnost sistema.

Električni dijagram upravljačke jedinice

Sistem se napaja malom baterijom od 12V. Glavni zahtjev za izvor napajanja je njegovo nisko samopražnjenje. Budući da je struja koju kolo troši u standby modu zanemariva, bateriju će se morati puniti doslovno nekoliko puta godišnje.

Kontrolni krug zatvaranja kuglastih ventila radi na sljedeći način. U standby modu nema struje kroz senzor, tranzistori su zatvoreni, relej je bez napona. Kada se voda pojavi na bazi tranzistora VT1, pojavljuje se prednapon, zbog čega se tranzistor otvara i više napaja bazu moćan tranzistor VT2. Zauzvrat, otvoreni tranzistor VT2 kontrolira elektromagnetski relej, koji napaja aktuator.

Primjer kontrolnog kruga za zatvaranje kugličnog ventila

Tranzistori se mogu koristiti u električnom kolu n-p-n strukture sa bilo kojom oznakom. Tranzistor VT2 bi trebao biti srednje snage. Otpornici R1, R2 su male snage.

Napredni električni krug je prikazan na sljedećoj slici. Dizajniran je za spajanje dva motora reduktora.

Primjer poboljšanog električni krug

Izvršni mehanizam

Naravno, možete sami sastaviti aktuator koristeći odgovarajući motor sa reduktorom i krajnje prekidače. Međutim, bit će lakše i pouzdanije kupiti kuglasti ventil s tvornički napravljenim servo pogonom. Kada kupujete takav uređaj, pobrinite se da njegov dizajn uključuje granične prekidače koji otvaraju krug u ekstremnim položajima.

Naravno, cijena ovih uređaja je mnogo veća od njihovih plastičnih kolega, ali pouzdanost njihovog rada nije zadovoljavajuća.

Aktuator

Nakon spajanja senzora, upravljačke jedinice i električnog ventila na izvor napajanja, sistem se testira. Da biste to učinili, ulijte malo vode na mjesto ugradnje senzora.

Alarm za gašenje sa rezervnim napajanjem

Alarmni krug nestanka struje, slika 1, ne samo da emituje bip prilikom nestanka struje, ali i putem elektromagnetnog releja može uključiti rezervni izvor napajanja. U ovom alarmnom krugu koristi se isti generator povremenih signala, ali osim njega, krug je dopunjen elektromagnetskim relejem, koji je povezan s jednim od kontakata između dioda VD1 i VD2.

Fig.1

Alarm nestanka struje

Ako postoji napon u električnoj mreži, kontakti ovog releja se privlače. Kada se struja izgubi, kondenzator C6 se naglo prazni, uzrokujući pad napona na releju i otvaranje kontakata. Prisutnost diode VD2 u krugu sprječava brzo pražnjenje kondenzatora C1 i C2 kroz namotaj releja.

Šeme automatske zaštite trofazni motor pri gubitku faze

Trofazni elektromotori, ako se jedna od faza slučajno isključi, brzo se pregrijavaju i otkazuju ako se na vrijeme ne isključe iz mreže. Dizajniran za ovu svrhu razni sistemi uređaji za automatsko zaštitno isključivanje, ali su ili složeni ili nisu dovoljno osjetljivi, sl. 2

Fig.2

Zaštitni uređaji se mogu podijeliti na relejne i diodno-tranzistorske. Relejni su, za razliku od diodnih tranzistora, lakši za proizvodnju.
Dodatni relej P sa normalno otvorenim kontaktima P1 uveden je u konvencionalni trofazni sistem pokretanja motora. Ako postoji napon u trofaznoj mreži, namotaj dodatnog releja P je stalno pod naponom, a kontakti P1 su zatvoreni. Kada pritisnete dugme „Start“, struja teče kroz elektromagnetni namotaj MP magnetnog startera i MP1 kontaktni sistem povezuje elektromotor na trofaznu mrežu.
Ako se žica A slučajno isključi iz mreže, relej P će se isključiti, kontakti P1 će se otvoriti, odspojujući namotaj magnetnog startera iz mreže, koji će, koristeći kontaktni sistem MP1, isključiti motor iz mreže. Kada su žice B do C isključene iz mreže, namotaj samog magnetnog startera je bez napona. Kao dodatni relej P koristi se relej AC tip MKU-48.

Trenutna zaštita

Električni aparati za domaćinstvo - mašine za pranje veša, električne mašine za mlevenje mesa, električni kamini - u pravilu rade iz mreže naizmenične struje napona od 220 V. U slučaju kvara izolacije na metalnom telu takve instalacije, napon može biti opasno po ljudski život. Kako bi se zaštitili od strujnog udara, kućanski aparati trebaju biti uzemljeni, posebno ako se koriste u opasnim područjima.

Kupatila predstavljaju povećanu opasnost pri pranju rublja mašina za pranje veša. Osim toga, mogućnost strujnog udara značajno se povećava ako je pod u prostoriji provodljiv, a vlažnost zraka prelazi 75%.

Većina utičnica instaliranih u stanovima obično nema treću žicu za uzemljenje. Stoga, tamo gdje nije dostupan, kao zaštitnu mjeru od mogućeg strujnog udara u slučaju njegovog curenja ili kvara izolacije, preporučuje se ugradnja uređaja za automatsko isključivanje na kućište (Sl. 3).

Fig.3

Potrošač električne energije koji sadrži namotaj L 1, spojite se na mrežu pomoću bipolarnog nepolarnog konektora (obični utikač i utičnica). Od ispravljača sastavljenog pomoću mosnog kruga pomoću dioda VD 1- VD 4, napaja relej K1, koji ima dva kontaktna para otvaranja K1.1 i K1.2. Tiristor je povezan serijski sa zajedničkim namotajem releja VS 1. Njegova kontrolna elektroda je povezana preko otpornika R 2 sa tranzistorskim kolektorom VT 1. Emiter tranzistora je spojen na pozitivni pol ispravljača, a baza je povezana preko otpornika visokog otpora R 1 je spojen na metalno tijelo električnog uređaja.

Uređaj radi na sljedeći način. Kada je radni električni uređaj priključen na mrežu, namotaj releja ne prima struju jer je tiristor zatvoren. Kroz prekidne kontakte K1.1 i K1.2 struja prolazi kroz namotaj potrošača L 1. U slučaju kvara izolacije, struja teče iz fazne ili "neutralne" žice kroz jednu od ispravljačkih dioda, prijelaz "emiter-baza" tranzistora, otpornik R 1, metalno tijelo električnog uređaja, a zatim kroz mjesto kvara izolacije i dio namota L 1 se napaja na žicu naponom suprotnog polariteta. Kao rezultat toga, tranzistor se otvara i struja počinje teći u njegovom kolektorskom krugu. Kroz otpornik R 2 ide na kontrolnu elektrodu tiristora, a zatim na "minus" ispravljača. Relej se aktivira i otvara svoje kontaktne parove, isključujući električni uređaj iz mreže. Istovremeno, kroz tranziciju "emiter - baza" VT 1 struja ne teče i tranzistor se zatvara. Međutim, tiristor i dalje ostaje otvoren, jer namotaj releja igra ulogu filtera za izravnavanje, a kroz VS 1 curenja D.C., čija je vrijednost dovoljna da tiristor ostane u otvorenom stanju. Stoga, nakon što se mašina pokrene, relej ostaje aktiviran sve dok se električni uređaj ne isključi iz mreže.

Zaštitni uređaj isključuje električnu instalaciju u slučaju kvara izolacije u bilo kojoj tački namotaja potrošača L 1. Radi i pri najmanjoj struji curenja.

Otpornik R 1 treba imati otpor od 1,5 - 2 MΩ. Ako jednom rukom dodirnete uzemljeni metalni predmet, a drugom tijelo kućnog aparata opremljenog ovim zaštitnim uređajem, tada kroz osobu prolazi struja manja od 1 mA, što je sasvim sigurno. Automatska zaštita se odmah aktivira i isključuje električni uređaj iz mreže.

Da bi se provjerio rad uređaja, tijelo električnog uređaja nakratko je spojeno komadom žice na uzemljenu strukturu - relej bi trebao raditi.

Karačev N.

Zaštita po uključenju

Fig.4

U izvorima napajanja za opremu velike snage koja koristi tranzistore i mikro krugove, kondenzatori s kapacitetom većim od 10.000 μF obično se koriste u filterima za napajanje. Prolazni procesi koji se javljaju kada je takva oprema uključena (posebno punjenje ovih kondenzatora) mogu dovesti do njenog kvara. Iz tog razloga, napajanja, u poslednje vreme, uvesti uređaje koji ograničavaju struju u primarnom namotu mrežnog transformatora u prvom trenutku nakon uključivanja opreme i na taj način sprečavaju neželjene efekte.

Moguća izvedba takvog uređaja prikazana je na slici 4. Sastoji se od ograničavajućih otpornika i jedinice koja te otpornike zatvara nakon nekog vremena.

Prenapon struje kada je oprema uključena je ograničena na 5A otpornicima R 4- R 7. Upotreba nekoliko otpornika ovdje je samo zbog dizajna. Mogu se zamijeniti jednim otpornikom otpora od 40 Ohma i rasipanjem snage od najmanje 20 W ili drugom serijsko-paralelnom kombinacijom otpornika koji se povezuju, dajući isti otpor i disipaciju snage.

Odabir vrijednosti graničnog otpornika rješenje je kontradiktornog problema. S jedne strane, poželjno je imati veliki otpor, jer su preopterećenja u strujnim krugovima kada je uređaj uključen i potrebna disipacija snage ovog otpornika smanjena, ali s druge strane, otpor ne bi trebao biti jako veliki tako da drugi udar struje koji se javlja kada je ograničavajući otpornik zatvoren nije veći od početne struje udara kada je uređaj uključen. Ovdje navedeni parametri ograničavajućeg otpornika su blizu optimalnih za opremu koja troši 150...200 W snage iz mreže.

Kada uključite opremu, proces punjenja kondenzatora C2 i C3 počinje istovremeno. Kada napon na njima dostigne radni napon releja K1 i on proradi, zatvoriće otpornike svojim kontaktima R 4- R 7 i time uspostaviti normalan rad izvora napajanja. Vrijeme kašnjenja za uključivanje opreme ovisi prvenstveno o kapacitetu kondenzatora C2 i C3, otporu otpornika R 3, napon odgovora releja K1 je djelić sekunde.

Uređaj je koristio relej radnog napona od 24 V. Mora imati kontakte koji osiguravaju uključivanje mrežne opreme (220 V i struja od nekoliko ampera) s kojom će se koristiti ovaj zaštitni uređaj.

Most korišten u originalnom dizajnu je dizajniran za radni napon od 250 V i struju od 1,5 A. Kondenzatori C3 i C4 mogu se zamijeniti onim kapaciteta 1000 μF.

Obvod zpozneneho startu.

"Amaterske radio", 1997.

A7-8, s.24

Zaštita elektromotora od otvorene faze

Uređaj za zaštitu motora otvorene faze, prikazan na slici 5, reagira na prekide u opskrbi naponom trofaznog elektromotora iz bilo koje od tri faze.

Fig.5

Pritiskom na dugme S 1, napon se dovodi na zavojnicu magnetnog startera KM1, koji uključuje elektromotor M1. Pouzdan rad startera kada njegov kalem, dizajniran za 380 V izmjenični napon, ima nižu amplitudu pulsirajućeg napona osiguran je zbog značajne konstantne komponente potonjeg.

Istovremeno sa aktiviranjem startera, napon se dovodi na anodu i kontrolnu elektrodu tiristora VS 1. Sada se kondenzator C1 puni kroz tiristor koji se periodično otvara, napon na njemu ostaje dovoljan da zadrži KM1 starter u aktiviranom stanju. U slučaju nestanka napona u bilo kojoj od faza, tiristor prestaje da se otvara, kondenzator se brzo prazni i starter isključuje motor iz mreže.

Yakovlev V.

Shostka, Ukrajina

Prekidač za slučaj nužde

Nestanak struje uzrokuje mnogo problema. Ono što je posebno loše je da kada se napon primeni može doći do veoma opasnih prenapona, koji, u najboljem slučaju, uzrokuju kvar na procesoru televizora ili DVD - plejera tako što ih prebaci u uključen način, a u najgorem slučaju oštete napajanje.

Fig.6

Na slici 6 prikazan je dijagram releja za slučaj nužde, koji, kada je napajanje isključeno, isključuje opremu iz mreže. A napajanje se napaja opremi ne istovremeno sa obnavljanjem napajanja, već tek nakon što korisnik pritisne dugme S 1.

Kolo je bazirano na starom releju KUTS-1 iz sistema daljinski upravljač Televizori tipa "USCT".

Jedinica za zaštitu električne opreme u slučaju nestanka struje

Mnogi su se, barem jednom u životu, našli u situaciji da im je umjesto jednofaznog napona od 220 V naizmjenične struje, u njihove stanove odjednom počeo da teče dvofazni napon od 380 V, ako se takav događaj ne primijeti u prvim sekundama i ožičenje stana nema uređaje za zaštitu od prenapona, onda svi uključeni kućni aparati pokvare. Sama činjenica da u normalnoj situaciji potencijal "neutralne" žice u odnosu na "uzemljenje" ne prelazi nekoliko volti, a u slučaju nesreće u trofaznim mrežama krajnjeg napajanja dostiže 220 V ili više, nam omogućava da napravimo jednostavan uređaj za zaštitu opreme, dijagram na sl. 7.

Fig.7

Ako 220 V plus ili minus 30 posto prođe kroz električni brojilo, zavojnica snažnog elektromagnetnog releja K1 je bez napona. Opterećenja se napajaju nazivnim naponom napajanja preko slobodno zatvorenih relejnih kontakata.

Recimo da se dogodi nesreća i kao rezultat toga "neutralna žica" se pokaže kao fazna žica. Budući da ulaz "Uzemljenje" zaštitnog uređaja sastavljenog prema shemi 1 ima pouzdanu električnu vezu sa zemljom, na zavojnici releja pojavit će se napon od 160...250 V AC, što dovodi do otvaranja njegovih kontakata i isključivanje opterećenja. Antiserijsko povezane zener diode VD 1, VD 2 eliminisati moguće blago brujanje releja tokom normalnog napajanja. Otpornik R 1 ograničava struju kroz zavojnicu releja K1. Neonska lampa H.L. 1 svijetli kada se dogodi nesreća. Kondenzator C1 sprječava nastanak luka kada se kontakti releja otvore.

Kaškarov A.

Povezani članci