Desenvolvido pelo autor há muitos anos e descrito no artigo “Current Protection” (“Model Designer”, 1981, No. 10, pp. 29, 30), o dispositivo de comutação de proteção foi acionado quando uma tensão superior a 24 V relativamente terra. Hoje, o aterramento das caixas dos dispositivos tornou-se obrigatório e parece mais correto controlar a corrente no fio terra. Se o isolamento entre a caixa e a rede for rompido, o valor permitido desta corrente (4...10 mA) será ultrapassado, o que servirá de sinal para desligar o dispositivo defeituoso da rede.

O diagrama de um dispositivo de proteção operando segundo este princípio é mostrado na Fig. 1. O plugue XP1 é inserido em uma tomada equipada com contato de aterramento. O plugue de alimentação de três pinos do aparelho elétrico protegido é conectado à tomada XS1. A unidade eletrônica do dispositivo de proteção é alimentada pela rede através de um transformador abaixador T2 e uma ponte retificadora utilizando diodos VD2-VD5. A tensão de alimentação do chip temporizador DA1 e do amplificador no transistor VT1 é estabilizada usando um diodo zener VD6.

O enrolamento primário do transformador de corrente T1 é conectado à lacuna no fio que conecta os contatos de aterramento do plugue XP1 e do soquete XS1 (circuito PE). Uma tensão proporcional à corrente que flui através dele é liberada através do resistor R1 e, após retificação por um retificador de meia onda no diodo VD1, através de um amplificador de corrente contínua no transistor VT1, é fornecida à entrada S do temporizador DA1.

Se não houver corrente de fuga, a tensão no coletor do transistor e na entrada do temporizador é alta, e na saída do temporizador (pino 3) é um nível lógico baixo. Quando a corrente de fuga aumenta acima do valor permitido, o nível de alta tensão no coletor VT1 mudará para baixo, o que permitirá que o temporizador DA1 opere. Em sua saída aparecerão pulsos de polaridade positiva, o primeiro dos quais abrirá o tiristor VS1. O relé K1, abrindo seus contatos, desconectará a carga da rede. O LED HL1 piscando indicará que a proteção funcionou. A frequência de intermitência (1 ... 5 Hz) depende dos valores dos resistores R7, R8 e do capacitor Sat.

Após eliminar o vazamento, o tiristor VS1 permanecerá aberto e os contatos do relé K1.1 permanecerão abertos. Para aplicar tensão de rede à carga, o dispositivo de proteção deve ser devolvido ao estado inicial: desligue por um tempo pressionando o botão SB1 e ligue novamente liberando-o.

Os capacitores C1 e C4 eliminam alarmes falsos de interferências de curto prazo na rede. O circuito R6C5 impede a partida do temporizador devido a transientes de inicialização. O circuito R9C8VD7 suprime surtos de tensão de comutação no enrolamento do relé K1.

A placa de circuito impresso do dispositivo de proteção e a disposição das peças nela contidas são mostradas na Fig. 2. O transistor KT3102A pode ser substituído por outro da mesma série ou pelas séries KT312, KT315. Análogos importados temporizador KR1006VI1 - NE555 e muitos outros com os números 555 na designação. O tiristor KU101B no dispositivo em consideração pode ser substituído por um das séries KU201, KU202.

Relé K1 - RES47 versão RF4.500.407-01 (resistência do enrolamento - 160...180 Ohms). Se a potência da carga for superior a 1 kW, deve-se comutá-la por meio de um relé com contatos mais potentes, e o relé K1 instalado na placa deve ser utilizado como intermediário.

O transformador de corrente T1 é feito de um transformador correspondente do alto-falante de transmissão. O núcleo magnético do transformador é de aço Ш8х10. O enrolamento com menor número de voltas é removido e em seu lugar são enroladas três voltas de fio isolado com diâmetro de cerca de 2 mm - este é o enrolamento primário do transformador de corrente. O antigo enrolamento primário do transformador correspondente agora se torna o enrolamento secundário. Seus terminais estão conectados ao resistor R1. Transformador de potência T2 - qualquer abaixador com enrolamento primário de 220 Vs, dois enrolamentos secundários conectados em série em 9 V, 100 mA, ou com um enrolamento secundário em 15...18 V. O valor da corrente de operação da proteção deve estar na faixa de 4...10 mA. Isto é conseguido selecionando o resistor R2 e, se necessário, alterando o número de voltas do enrolamento primário do transformador de corrente T1. Um vazamento de 10 mA pode ser simulado conectando o enrolamento primário do transformador T1 a uma rede de 220 V através de um resistor de 22 kOhm com potência de pelo menos 5 W.

V.KONOVALOV, laboratório "Automação e Comunicação", Irkutsk.
A grande maioria dos eletrodomésticos não possui aterramento de proteção. A norma internacional exige um contato de aterramento adicional em plugues e tomadas, mas mesmo isso não garante total segurança na utilização de aparelhos elétricos. É estritamente proibido utilizar o fio neutro da rede como linha de aterramento, pois uma quebra de linha pode levar ao aparecimento de tensão de rede no fio neutro!

Além disso, os fusíveis da rede elétrica e os dispositivos de proteção automáticos podem não funcionar se houver uma pequena corrente de fuga que ocorre quando uma pessoa toca o fio de fase da rede, mas esta corrente é suficiente para ferir uma pessoa (por exemplo, disjuntores em eletricidade os painéis são acionados por uma corrente superior a 5 A, e a corrente prejudicial para uma pessoa é de 0,1 A).
O seguinte irá ajudá-lo a evitar lesões elétricas: dispositivo automático, que desligará um aparelho elétrico defeituoso assim que aparecer tensão de fuga em seu corpo, ou seja, antes que a proteção da rede seja acionada. O dispositivo de proteção não está conectado eletricamente à carga e foi concebido como um adaptador.


O diagrama de blocos do dispositivo de proteção (Fig. 1) contém:
- gatilho de transistor;
- dispositivo de relé tiristorizado;
- transformadores de corrente;
- fonte estabilizada para alimentação do aparelho;
- Alarme LED. A operação do dispositivo é baseada no monitoramento da corrente nos circuitos de potência da carga. As tensões nos enrolamentos dos transformadores de corrente T1 e T2, proporcionais à corrente de carga que flui, são somadas algebricamente, e sua soma na ausência de vazamento é zero.
O excesso de corrente em um dos circuitos de alimentação da carga (vazamento) cria uma diferença nos campos magnéticos nos transformadores, surge uma diferença de tensão, que é retificada pela ponte VD1, suavizada pelo capacitor de filtro C4 e fornecida ao gatilho do transistor VT1, VT2. Capacitor C2 ligado
a entrada da ponte retificadora VD1 elimina falsos alarmes do dispositivo por interferência na rede.

No estado inicial, o transistor VT1 está fechado e VT2 está aberto, a tensão no eletrodo de controle do tiristor VS1 está próxima da tensão em seu cátodo (-Upit), e também está fechado. O relé K1 é desligado, portanto, através de seus contatos normalmente fechados K1.1 e K1.2, a tensão da rede é fornecida à carga (aparelho elétrico conectado).
Quando o nível de tensão na base do VT1 excede o limite, ou seja, A corrente de fuga torna-se maior que a especificada, o transistor VT1 abre e o VT2 fecha. A tensão no eletrodo de controle do tiristor tende a zero (potencial anódico), o tiristor abre e liga o relé. Os contatos do relé abrem e desenergizam a carga. O resistor R3 permite definir a sensibilidade de disparo necessária dependendo das características dos transistores e transformadores.
Como em um circuito CC o tiristor permanece ligado mesmo após a tensão de abertura ser removida do eletrodo de controle, o dispositivo bloqueia e deixa a carga no estado desligado. Para ligar a carga após identificar a causa do vazamento e eliminá-lo, é necessário desligar e ligar novamente o dispositivo de proteção.
O circuito de alimentação do dispositivo de proteção consiste em um transformador de rede TZ (tensão no enrolamento secundário - 12 V/0,1 A), uma ponte retificadora VD3, capacitores de suavização SZ, C6 e um estabilizador integrado no chip DA1. O dispositivo está ligado no LED HL1. Os transformadores de corrente T1 e T2 são feitos em anéis de ferrite com diâmetro de 18 mm feitos de ferrite 2000NM. Eles contêm enrolamentos compostos por 96 voltas de fio PEL-2 Ø0,1 mm. Os fios de alimentação da carga passam pelos orifícios internos dos anéis de ferrite. Os tipos de elementos utilizados e suas possíveis substituições estão indicados na tabela.


Partes do dispositivo de proteção são colocadas em uma placa de circuito impresso feita de folha de um só lado
fibra de vidro. espessura 1,5 mm e dimensões 100x50 mm. O desenho da placa e a localização das peças são mostrados na Fig.

A placa acabada é instalada em uma caixa plástica de montagem BP-1 com soquete para conexão da carga. Os LEDs indicadores são colocados no painel externo do gabinete, os transformadores de corrente são montados na placa com um “dossel”.
O ajuste do dispositivo consiste em definir a sensibilidade do gatilho do transistor. Com os transformadores T1 e T2 desconectados do circuito, o resistor R3 é colocado na posição onde o relé K1 é ligado, e o deslizamento do resistor é retornado um pouco suavemente para que o gatilho seja desligado. O controle de chaveamento pode ser monitorado pelo LED HL2: seu acendimento indica que a carga está ligada e sua extinção indica que está desligada (estado de emergência). As extremidades dos enrolamentos dos transformadores T1, T2 são conectadas em série para que ao conectar uma carga (por exemplo, candeeiro de mesa) a tensão alternada no capacitor C2 era zero. Ao criar um vazamento artificial, ou seja, Ao aplicar uma tensão alternada de 1 ... 5 V (do enrolamento secundário de qualquer transformador de rede) através de um resistor limitador com resistência de 100 Ohm ao retificador VD1, a carga é desligada. Os transformadores T1, T2 não devem ser desconectados.
O dispositivo foi projetado para proteger consumidores com potência não superior a 200 W. Aparelhos elétricos mais poder deve ser conectado através de uma partida eletromagnética, cuja bobina é alimentada pela rede através dos contatos normalmente fechados do relé K1 (K1.1 ou K1.2).
RM 1/2013

Desenvolvido pelo autor há muitos anos e descrito no artigo “Current Protection” (“Model Designer”, 1981, No. 10, pp. 29, 30), o dispositivo de comutação de proteção foi acionado quando uma tensão superior a 24 V relativamente terra. Hoje, o aterramento das caixas dos dispositivos tornou-se obrigatório e parece mais correto controlar a corrente no fio terra. Se o isolamento entre a caixa e a rede for rompido, o valor permitido desta corrente (4...10 mA) será ultrapassado, o que servirá de sinal para desligar o dispositivo defeituoso da rede.

Arroz. 1

O diagrama de um dispositivo de proteção operando segundo este princípio é mostrado na Fig. 1. O plugue XP1 é inserido em uma tomada equipada com contato de aterramento. O plugue de alimentação de três pinos do aparelho elétrico protegido é conectado à tomada XS1. A unidade eletrônica do dispositivo de proteção é alimentada pela rede através de um transformador abaixador T2 e uma ponte retificadora utilizando diodos VD2-VD5. A tensão de alimentação do chip temporizador DA1 e do amplificador no transistor VT1 é estabilizada usando um diodo zener VD6.

O enrolamento primário do transformador de corrente T1 é conectado à lacuna no fio que conecta os contatos de aterramento do plugue XP1 e do soquete XS1 (circuito PE). Uma tensão proporcional à corrente que flui através dele é liberada através do resistor R1 e, após retificação por um retificador de meia onda no diodo VD1, através de um amplificador de corrente contínua no transistor VT1, é fornecida à entrada S do temporizador DA1.

Se não houver corrente de fuga, a tensão no coletor do transistor e na entrada do temporizador é alta, e na saída do temporizador (pino 3) é um nível lógico baixo. Quando a corrente de fuga aumenta acima do valor permitido, o nível de alta tensão no coletor VT1 mudará para baixo, o que permitirá que o temporizador DA1 opere. Em sua saída aparecerão pulsos de polaridade positiva, o primeiro dos quais abrirá o tiristor VS1. O relé K1, abrindo seus contatos, desconectará a carga da rede. O LED HL1 piscando indicará que a proteção funcionou. A frequência de intermitência (1 ... 5 Hz) depende dos valores dos resistores R7, R8 e do capacitor Sat.

Após eliminar o vazamento, o tiristor VS1 permanecerá aberto e os contatos do relé K1.1 permanecerão abertos. Para aplicar tensão de rede à carga, o dispositivo de proteção deve retornar ao seu estado original: desligue-o por um tempo pressionando o botão SB1 e ligue-o novamente liberando-o.

Os capacitores C1 e C4 eliminam alarmes falsos de interferências de curto prazo na rede. O circuito R6C5 impede a partida do temporizador devido a transientes de inicialização. O circuito R9C8VD7 suprime surtos de tensão de comutação no enrolamento do relé K1.

Arroz. 2

A placa de circuito impresso do dispositivo de proteção e a disposição das peças nela contidas são mostradas na Fig. 2. O transistor KT3102A pode ser substituído por outro da mesma série ou pelas séries KT312, KT315. Os análogos importados do temporizador KR1006VI1 são NE555 e muitos outros com os números 555 na designação. O tiristor KU101B no dispositivo em consideração pode ser substituído por um das séries KU201, KU202.

Relé K1 - RES47 versão RF4.500.407-01 (resistência do enrolamento - 160...180 Ohms). Se a potência da carga for superior a 1 kW, deve-se comutá-la por meio de um relé com contatos mais potentes, e o relé K1 instalado na placa deve ser utilizado como intermediário.

O transformador de corrente T1 é feito de um transformador correspondente do alto-falante de transmissão. O núcleo magnético do transformador é de aço Ш8х10. O enrolamento com menor número de voltas é removido e em seu lugar são enroladas três voltas de fio isolado com diâmetro de cerca de 2 mm - este é o enrolamento primário do transformador de corrente. O antigo enrolamento primário do transformador correspondente agora se torna o enrolamento secundário. Seus terminais estão conectados ao resistor R1. Transformador de potência T2 - qualquer abaixador com enrolamento primário de 220 Vs, dois enrolamentos secundários conectados em série em 9 V, 100 mA, ou com um enrolamento secundário em 15...18 V. O valor da corrente de operação da proteção deve estar na faixa de 4...10 mA. Isto é conseguido selecionando o resistor R2 e, se necessário, alterando o número de voltas do enrolamento primário do transformador de corrente T1. Um vazamento de 10 mA pode ser simulado conectando o enrolamento primário do transformador T1 a uma rede de 220 V através de um resistor de 22 kOhm com potência de pelo menos 5 W.

A desagradável situação de inundar a sua casa, bem como os apartamentos situados nos pisos inferiores, pode ser evitada com a instalação de um sistema que fecha as válvulas de entrada quando surge humidade no chão da divisão. Tais dispositivos, concebidos especificamente para uso doméstico, existem há muito tempo no mercado sob o nome geral de “sistemas de proteção contra vazamentos”. A ampla distribuição desses dispositivos é dificultada pelo seu alto custo, devido à presença de componentes e conjuntos importados. Proteção contra vazamentos faça você mesmo , não tem esse inconveniente e pode ser feito com peças que podem ser encontradas em qualquer garagem.

Consideremos dois tipos de dispositivos: mecânicos e eletrônicos. O primeiro dispositivo é muito simples de fazer. O segundo exigirá algum conhecimento de eletrônica e habilidades para trabalhar com ferro de soldar. Ambos os dispositivos foram repetidos muitas vezes por artesãos domésticos e ganharam a reputação de serem sistemas baratos e eficazes de proteção contra vazamentos de água.

Dispositivo de proteção contra vazamento de água inventado por A.V.

O mecanismo caseiro, inventado pelo inventor Alexander Vladimirovich Rudik, lembra um pouco uma ratoeira. Consiste em um corpo de metal habilmente trabalhado, uma mola, uma tira de papel e um cabo preso a uma válvula esférica que fecha o abastecimento de água. Esse mecanismo funciona da seguinte maneira: quando a fita de papel fica molhada devido à entrada de umidade, ela quebra e libera a mola tensionada. Comprimindo, a mola puxa o cabo, que, por sua vez, fecha a válvula.

O mecanismo de Alexander Rudik é um pouco como uma ratoeira

A vantagem deste dispositivo é que não é necessária qualquer intervenção no sistema de abastecimento de água, uma vez que são utilizadas válvulas esfera já instaladas no mesmo. Além disso, se necessário, nada impede que as válvulas sejam fechadas manualmente.

Instalando o cabo

O dispositivo de proteção contra vazamentos pode ser instalado em qualquer lugar: na cozinha embaixo da pia, no banheiro ou no vaso sanitário. Seu design permite a utilização de dois cabos para interromper simultaneamente o fornecimento de água fria e quente. Neste caso, o mecanismo não necessita de manutenção.

Fabricação de um mecanismo de proteção contra vazamentos

Para fazer um dispositivo de proteção contra vazamentos, você precisará de:

• Torno de bancada;
• Serra para metal;
• Furar;
• Martelo
• Alicate;
• Afiador elétrico.

Os materiais que você deve estocar são chapas metálicas (de preferência galvanizadas ou aço inoxidável). Você também precisará de: um cabo, um bloco de madeira adequado medindo 360x50x30mm, uma mola, papel, parafusos e alfinetes.

Diagrama de corte de chapa metálica

A base do mecanismo é um bloco cuja borda é cortada ao longo do lado curto em um ângulo de 93°. Os elementos 3, 4, 5, bem como uma mola e um cabo são montados nele.

Como sensor sensível é utilizada uma tira de papel, que é fixada a uma base de madeira por meio de botões.

Papel comum é usado como dispositivo de sinalização

Para fazer o elemento nº 3, você pode usar um bloco durável medindo 150x20x50mm. Um corte em branco de uma folha é dobrado em torno deste bloco, são feitas ranhuras para instalar o cabo e depois removido do acessório de madeira.

É preferível fazer o terceiro e o quarto elementos estruturais em aço inoxidável, pois este material tem uma superfície mais escorregadia. Os locais onde as peças precisam ser dobradas são mostrados no desenho com linhas vermelhas.

Instale um cabo no slot das peças 4a e 4b

Um cabo é instalado no slot das peças 4a e 4b. Em seguida, as peças 4, 4a, 4b e a mola devem ser conectadas por baixo com um parafuso.

Ajuste do mecanismo

É conveniente fabricar e ajustar o dispositivo usando um dispositivo simples que imita parte de um sistema de abastecimento de água. Para isso, será necessário um tubo de 20 mm com parte roscada no qual será necessária a instalação de uma válvula esfera.

Suporte para fixar o mecanismo ao pipeline

Usando tal dispositivo, você pode verificar e ajustar o funcionamento do mecanismo diretamente na oficina. Você também precisará de um tubo ao fazer furos nos elementos 2 e 2a. Para isso, instale um tubo entre eles e prenda as peças em um torno. Ao mesmo tempo, certifique-se de que a alça do guindaste (elementos 1 e 1a) esteja fechada e que as ranhuras do cabo e do elemento 2 estejam alinhadas. Depois disso, eles começam a fazer furos nos elementos 2 e 2a.

A alça da torneira permitirá que você ajuste o funcionamento do mecanismo diretamente na oficina

O elemento 5 possui um orifício para um dedo (para instalação de uma mola) e um orifício para um gancho. Ao percorrer as voltas, a parte 5 pode ser usada para ajustar a rigidez da mola.

O mecanismo está em um estado “carregado”

A força de tensão da mola na posição de trabalho deve ser de pelo menos 10 kg. A principal condição: a força exercida sobre a fita de papel deve ser de 1 a 1,5 kg. Para medir seu valor, você pode usar uma balança de mola doméstica (“galope”). Se necessário, a quantidade de força pode ser alterada diminuindo ou aumentando o ângulo na extremidade curta da barra. Os elementos 3.4 devem ter o mesmo ângulo na área de contato.

Suporte de mola com furo para pino

Uma boa mola é obtida cortando-se a peça necessária de uma mola de porta, que se vende em qualquer loja de ferragens. Você pode usar um cabo de bicicleta encurtando-o para o comprimento necessário.

Para verificar o funcionamento do sistema montado, a fita de papel é umedecida com água. Quando molhado, deve quebrar e liberar o mecanismo de mola.

Requisitos para instalação de um sistema de proteção contra vazamento mecânico

Se o mecanismo funcionou, a instalação posterior da fita de papel deverá ser feita somente após remoção completa umidade da superfície do dispositivo.

O cabo não deve ter mais de 2 m de comprimento e suas numerosas curvas devem ser evitadas (não é permitida mais de uma curva em ângulo reto).

O suporte deve estar firmemente preso ao tubo, por isso é melhor que a tubulação de pressão seja feita de tubos de metal.

Esta é a aparência do mecanismo de acionamento

A válvula esférica deve ser boa qualidade. Não são permitidas resistências à força de fechamento e solavancos ao girar a manivela.

Operação do mecanismo de proteção contra vazamentos (vídeo)

Sistema eletrônico anti-inundação

O sistema eletrônico consiste em pelo menos três blocos. Trata-se de um sensor de vazamento instalado no piso da sala, uma unidade de controle e um atuador.

Este sistema funciona da seguinte forma: quando aparece umidade, o circuito entre os eletrodos do sensor é fechado. Isso comanda a unidade de controle para fornecer tensão ao acionamento elétrico, que desliga o abastecimento de água. O sensor de vazamento e a unidade de controle podem ser fabricados de forma independente. Como mecanismo de atuação, você precisará de uma válvula elétrica ou de uma válvula esférica com servo acionamento.

Fabricação de sensores

O sensor de vazamento mais simples consiste em dois condutores localizados a alguma distância um do outro. No entanto, você deve concordar que os fios expostos no chão de um banheiro ou vaso sanitário parecerão no mínimo ridículos e, no máximo, representarão perigo de ferimentos. choque elétrico. Portanto, você pode fazer um sensor gravando trilhas em uma placa de circuito impresso de folha de PCB e usar um botão de campainha como caixa.

Usando uma caixa de campainha como sensor de vazamento

O trabalho deverá ser executado na seguinte ordem:

• Corte a placa no tamanho do botão;
• Utilizando o método LUT ou fotorresistente, é necessário gravar rastros na superfície das placas;
• Estanhe os condutores impressos com ferro de solda;
• Solde grampos aos condutores como pernas;
• Conecte o fio de conexão;
• Instalar placa de circuito impresso na caixa do botão da campainha.

Diagrama de PCB

Não há necessidade de desmontar o botão propriamente dito; ele pode ser utilizado para fechar a linha e verificar o funcionamento do sistema.

Diagrama elétrico da unidade de controle

O sistema é alimentado por uma pequena bateria de 12V. O principal requisito para uma fonte de energia é a sua baixa autodescarga. Como a corrente consumida pelo circuito no modo standby é insignificante, a bateria deverá ser recarregada literalmente algumas vezes por ano.

O circuito de controle de fechamento da válvula esférica funciona da seguinte maneira. No modo standby não há corrente no sensor, os transistores estão fechados, o relé está desenergizado. Quando a água aparece na base do transistor VT1, aparece uma tensão de polarização, como resultado da qual o transistor abre e fornece mais energia à base transistor poderoso VT2. Por sua vez, o transistor aberto VT2 controla um relé eletromagnético, que fornece energia ao atuador.

Exemplo de circuito de controle para fechar uma válvula de esfera

Os transistores podem ser usados ​​em um circuito elétrico estruturas npn com qualquer marcação. O transistor VT2 deve ser de potência média. Os resistores R1, R2 são de baixa potência.

O circuito elétrico avançado é mostrado na figura a seguir. Ele foi projetado para conectar dois motoredutores.

Exemplo de uma melhoria circuito elétrico

Mecanismo de execução

Naturalmente, você mesmo pode montar o atuador usando um motorredutor adequado e chaves fim de curso. No entanto, será mais fácil e confiável comprar uma válvula de esfera com servo acionamento feito de fábrica. Ao adquirir tal dispositivo, certifique-se de que seu design inclua interruptores de limite que abram o circuito em posições extremas.

É claro que o preço desses dispositivos é muito superior ao de seus equivalentes de plástico, mas a confiabilidade de sua operação não é satisfatória.

Atuador

Após conectar o sensor, unidade de controle e válvula elétrica à fonte de alimentação, o sistema é testado. Para fazer isso, despeje um pouco de água no local de instalação do sensor.

Alarme de desligamento com fonte de alimentação reserva

O circuito de alarme de queda de energia, Fig. 1, não só emite bip durante uma queda de energia, mas também através de um relé eletromagnético pode ligar uma fonte de energia de backup. Neste circuito de alarme é utilizado o mesmo gerador de sinal intermitente, mas além dele o circuito é complementado com um relé eletromagnético, que é conectado a um dos contatos entre os diodos VD1 e VD2.

Figura 1

Alarme de queda de energia

Se houver tensão na rede elétrica, os contatos deste relé serão atraídos. Quando a corrente é perdida, o capacitor C6 é descarregado bruscamente, fazendo com que a tensão no relé caia e abra os contatos. A presença do diodo VD2 no circuito evita a descarga rápida dos capacitores C1 e C2 através do enrolamento do relé.

Esquemas de proteção automática motor trifásico após perda de fase

Os motores elétricos trifásicos, se uma das fases for desconectada acidentalmente, superaquecem rapidamente e falham se não forem desconectados da rede a tempo. Projetado para este propósito vários sistemas dispositivos de desligamento automático de proteção, mas são complexos ou não são suficientemente sensíveis, Fig.

Figura 2

Os dispositivos de proteção podem ser divididos em relés e transistores de diodo. Os relés, ao contrário dos transistores de diodo, são mais fáceis de fabricar.
Um relé adicional P com contatos normalmente abertos P1 foi introduzido no sistema convencional de partida de motores trifásicos. Se houver tensão em uma rede trifásica, o enrolamento do relé adicional P fica constantemente energizado e os contatos P1 são fechados. Ao pressionar o botão “Iniciar”, a corrente flui através do enrolamento eletroímã da partida magnética MP e o sistema de contato MP1 conecta o motor elétrico a uma rede trifásica.
Caso o fio A seja desconectado acidentalmente da rede, o relé P será desenergizado, os contatos P1 se abrirão, desconectando da rede o enrolamento da partida magnética, que, utilizando o sistema de contatos MP1, desconectará o motor da rede. Quando os fios B a C são desconectados da rede, o próprio enrolamento da partida magnética é desenergizado. Como um relé adicional P, um relé é usado AC digite MKU-48.

Proteção atual

Eletrodomésticos - máquinas de lavar, picadores de carne elétricos, lareiras elétricas - via de regra, funcionam a partir de uma rede de corrente alternada com tensão de 220 V. Em caso de quebra de isolamento no corpo metálico de tal instalação, a tensão pode ser perigoso para a vida humana. Para proteção contra choques elétricos, os eletrodomésticos devem ser aterrados, especialmente se forem usados ​​em áreas perigosas.

Os banheiros representam um perigo maior ao lavar roupas máquina de lavar. Além disso, a possibilidade de choque elétrico aumenta significativamente se o piso da sala for condutor e a umidade do ar exceder 75%.

A maioria das tomadas instaladas em apartamentos geralmente não possui um terceiro fio terra. Portanto, onde não estiver disponível, como medida de proteção contra possíveis choques elétricos em caso de vazamento ou quebra de isolamento, recomenda-se a instalação de dispositivos de desligamento automático na carcaça (Fig. 3).

Figura 3

Consumidor de energia elétrica contendo um enrolamento eu 1, conecte-se à rede usando um conector bipolar não polar (plugue e tomada comuns). De um retificador montado usando um circuito de ponte usando diodos VD 1- VD 4, é alimentado pelo relé K1, que possui dois pares de contatos de abertura K1.1 e K1.2. Um tiristor é conectado em série com o enrolamento do relé comum VS 1. Seu eletrodo de controle é conectado através de um resistor R 2 com coletor de transistor TV 1. O emissor do transistor é conectado ao pólo positivo do retificador e a base é conectada através de um resistor de alta resistência R 1 está conectado ao corpo metálico do aparelho elétrico.

O dispositivo funciona da seguinte maneira. Quando um aparelho elétrico em funcionamento é conectado à rede, o enrolamento do relé não recebe energia porque o tiristor está fechado. Através dos contatos de interrupção K1.1 e K1.2, a corrente passa pelo enrolamento consumidor eu 1. No caso de quebra do isolamento, a corrente flui da fase ou fio “neutro” através de um dos diodos retificadores, a transição “emissor-base” do transistor, um resistor R 1, o corpo metálico do aparelho elétrico e, em seguida, através do local de ruptura do isolamento e parte do enrolamento eu 1 é fornecido ao fio com uma tensão de polaridade oposta. Como resultado, o transistor abre e a corrente começa a fluir em seu circuito coletor. Através de um resistor R 2 vai para o eletrodo de controle do tiristor e depois para o “menos” do retificador. O relé é acionado e abre seus pares de contatos, desconectando o aparelho elétrico da rede. Ao mesmo tempo, através da transição “emissor - base” TV 1 corrente não flui e o transistor fecha. Porém, o tiristor continua aberto, pois o enrolamento do relé desempenha o papel de filtro de suavização, e através VS 1 vazamentos DC, cujo valor é suficiente para manter o tiristor no estado aberto. Portanto, após o acionamento da máquina, o relé permanece acionado até que o aparelho elétrico seja desconectado da rede.

O dispositivo de proteção desliga a instalação elétrica em caso de quebra de isolamento em qualquer ponto do enrolamento consumidor eu 1. Também funciona com a menor corrente de fuga.

Resistor R 1 deve ter uma resistência de 1,5 - 2 MΩ. Se você tocar em um objeto de metal aterrado com uma das mãos e com a outra no corpo de um eletrodoméstico equipado com este dispositivo de proteção, uma corrente inferior a 1 mA passará pela pessoa, o que é bastante seguro. A proteção automática é ativada imediatamente e desconecta o aparelho elétrico da rede.

Para verificar o funcionamento do dispositivo, o corpo do dispositivo elétrico é brevemente conectado com um pedaço de fio a uma estrutura aterrada - o relé deve funcionar.

Karachev N.

Proteção de inicialização

Figura 4

Em fontes de alimentação para equipamentos potentes em transistores e microcircuitos, capacitores com capacitância superior a 10.000 μF são normalmente usados ​​​​em filtros de potência. Processos transitórios que ocorrem quando tais equipamentos são ligados (em particular, o carregamento desses capacitores) podem levar à sua falha. Por esta razão, as fontes de alimentação, ultimamente, introduzir dispositivos que limitem a corrente no enrolamento primário do transformador da rede no primeiro momento após ligar o equipamento e assim evitar efeitos indesejáveis.

Uma possível forma de realização de tal dispositivo é mostrada na Figura 4. Ele consiste em resistores limitadores e uma unidade que fecha esses resistores após algum tempo.

O surto de corrente quando o equipamento é ligado é limitado a 5A por resistores R4-R 7. O uso de vários resistores aqui se deve apenas a considerações de projeto. Eles podem ser substituídos por um resistor com resistência de 40 Ohms e dissipação de potência de pelo menos 20 W, ou por outra combinação série-paralelo de resistores conectados, proporcionando a mesma resistência e dissipação de potência.

Escolher o valor do resistor limitador é uma solução para um problema contraditório. Por um lado, é desejável ter uma resistência grande, pois as sobrecargas nos circuitos de alimentação quando o dispositivo é ligado e a dissipação de potência necessária deste resistor são reduzidas, mas por outro lado, a resistência não deve ser muito grande para que o segundo surto de corrente que ocorre quando o resistor limitador é fechado não seja maior que a corrente de partida inicial quando o dispositivo é ligado. Os parâmetros do resistor limitador fornecidos aqui estão próximos do ideal para equipamentos que consomem 150...200 W de potência da rede.

Ao ligar o equipamento, inicia-se simultaneamente o processo de carregamento dos capacitores C2 e C3. Quando a tensão neles atingir a tensão de operação do relé K1 e funcionar, ele fechará os resistores com seus contatos R4-R 7 e assim restaurar a operação normal da fonte de energia. O tempo de atraso para ligar o equipamento depende principalmente da capacitância dos capacitores C2 e C3, da resistência do resistor R 3, a tensão de resposta do relé K1 é uma fração de segundo.

O dispositivo utilizou um relé com tensão de operação de 24 V. Deve possuir contatos que garantam a inclusão dos equipamentos de rede (220 V e corrente de vários amperes) com os quais este dispositivo de proteção será utilizado.

A ponte utilizada no projeto original foi projetada para uma tensão de operação de 250 V e uma corrente de 1,5 A. Os capacitores C3 e C4 podem ser substituídos por um com capacidade de 1000 μF.

Obvod zpozneneho startu.

"Rádio Amaterske", 1997,

A7-8, v.24

Proteção do motor elétrico contra modo de fase aberta

O dispositivo de proteção de motor de fase aberta, mostrado na Fig. 5, responde a interrupções no fornecimento de tensão a um motor elétrico trifásico de qualquer uma das três fases.

Figura 5

Ao pressionar um botão S 1, a tensão é fornecida à bobina da partida magnética KM1, que liga o motor elétrico M1. A operação confiável da partida quando sua bobina, projetada para tensão alternada de 380 V, tem uma tensão pulsante de menor amplitude é garantida devido ao significativo componente constante desta última.

Simultaneamente ao acionamento da partida, a tensão é aplicada ao ânodo e ao eletrodo de controle do tiristor VS 1. Agora o capacitor C1 é recarregado através de um tiristor que abre periodicamente, a tensão nele permanece suficiente para manter a partida KM1 no estado acionado. Em caso de falha de tensão em alguma das fases, o tiristor para de abrir, o capacitor descarrega rapidamente e a partida desconecta o motor da rede.

Yakovlev V.

Shostka, Ucrânia

Interruptor de emergência

Quedas de energia causam muitos problemas. O que é especialmente ruim é que no momento em que a tensão é aplicada podem ocorrer surtos muito perigosos, que, na melhor das hipóteses, causam falhas no processador da TV ou DVD - o jogador, colocando-os no modo ligado e, na pior das hipóteses, danificam a fonte de alimentação.

Figura 6

A Figura 6 mostra o diagrama de um relé de emergência que, ao desligar a alimentação, desconecta o equipamento da rede. E a energia é fornecida ao equipamento não simultaneamente com a restauração da fonte de alimentação, mas somente após o usuário pressionar um botão S 1.

O circuito é baseado no antigo relé KUTS-1 dos sistemas controle remoto TVs do tipo "USCT".

Unidade de proteção de equipamentos elétricos em caso de falhas de energia

Muitos, pelo menos uma vez na vida, se encontraram em uma situação em que, em vez de uma tensão monofásica de 220 V CA, 380 V bifásico repentinamente começou a fluir para seus apartamentos, caso tal evento não fosse percebido em. nos primeiros segundos e a fiação do apartamento não possui dispositivos de proteção contra surtos, todos os eletrodomésticos ligados falham. O próprio facto de em situação normal o potencial do fio “neutro” em relação ao “terra” não ultrapassar alguns volts, e em caso de acidente em redes de alimentação final trifásica atingir 220 V ou mais, nos permite fazer um dispositivo simples para proteção de equipamentos, o diagrama da Fig.

Figura 7

Se 220 V mais ou menos 30 por cento passar pelo medidor elétrico, a bobina do poderoso relé eletromagnético K1 será desenergizada. As cargas são alimentadas com a tensão nominal de alimentação através dos contatos do relé de fechamento livre.

Digamos que ocorra um acidente e, como resultado, o “fio neutro” acabe sendo um fio de fase. Como a entrada “Aterramento” do dispositivo de proteção montado conforme esquema 1 possui uma conexão elétrica confiável ao terra, uma tensão de 160...250 V AC aparecerá na bobina do relé, o que leva à abertura de seus contatos e desenergizando as cargas. Diodos Zener consecutivos VD 1, VD 2 elimine um possível leve zumbido do relé durante a alimentação normal. Resistor R 1 limita a corrente através da bobina do relé K1. Lâmpada de néon H. L. 1 acende quando há um acidente. O capacitor C1 evita a ocorrência de arco quando os contatos do relé abrem.

Kashkarov A.