2 Обяснен прост автоматичен прекъсвач на земната утечка (ELCB)

Обсъдените схеми на прекъсвача на земното прекъсване ще следят нивото на тока на утечка на заземителната линия на електрическите контакти на вашия дом и ще отключат уредите веднага щом бъде открита неизправност. Тук ще научим 2 дизайна, като първо ще използваме само транзистори, а втория - IC LM324.

Въведение

Ако нещо се обърка с тях, то незабавно ще изключи електрическата мрежа и ще спре всякакви допълнителни загуби. Тук се обсъжда проста схема на ELCB.

В тази статия се обсъжда проста верига на прекъсвач за утечка на земя, наричан още прекъсвач на веригата за заземяване.

Веднъж изградена и инсталирана верига ще наблюдава безшумно „здравето“ на земната връзка на вашата къща и свързания уред.

Веригата незабавно ще изключи мрежата при откриване на липсваща земна връзка или изтичане на ток през корпуса на уреда.

Защо се нуждаете от ELCB

Изтичащият ток през земната клема е вероятно по-опасен от късо съединение в битови кабели.

Опасността от късо съединение е видима и се преодолява най-вече чрез предпазител или прекъсвач.

Но изтичането на земни токове може да остане скрито в продължение на години, изяждайки ценното ви електричество, а също така отслабва или влошава условията на окабеляване, а също и уредите.

Освен това, ако заземителната връзка не е правилно заземена поради неправилно провеждане или счупване, изтичането може да се превърне в смъртоносен удар върху тялото на уреда.

Недостатъци на търговските единици на ELCB

Наличните в търговската мрежа автоматични прекъсвачи за изтичане на земя са много скъпи и обемисти, включващи сложна процедура за монтаж.

Проектирах проста схема, която е евтина и въпреки това се справя добре със ситуацията. Устройството ще открие всеки ток над 5 mA през земния проход и ще изключи електрическата мрежа.

След това свързаният уред ще се нуждае от диагностика или пълно отстраняване. Изтичащият уред не само губи електричеството ви, но и може да бъде фатално фатално.

Електрическа схема с транзистори

Операция на веригата

Предложеният прекъсвач на веригата за заземяване или ELCB използва прост принцип за откриване на променливотоковия сигнал, а не на приложеното или изтичащото напрежение.

Тук изтичащият променлив ток може да е твърде малък, за да бъде открит като потенциална разлика, използвайки проста конфигурация за откриване на напрежение, поради което изтичането се усеща ефективно като честота, като се използва прост аудио усилвател.

Както е показано на диаграмата, обикновена усилвателна мрежа с усилвател формира основния сензорен етап на устройството. Транзисторите T1 и T2 заедно със свързаните с тях пасивни компоненти са свързани в малък двустепенен усилвател.

Въвеждането на R3 става много важно, тъй като осигурява положителна обратна връзка към входа, което прави веригата по-стабилна и реагира на най-малките входни сигнали.

Индукторът L1 основно има две намотки, първичната, която е свързана към земната точка на гнездото, има по-малък брой завои, вторичната намотка има шест пъти повече обороти и е интегрирана към входа на веригата чрез C1.

Ролята на L1 е да усили всеки AC, индуциран в неговата първична намотка, което може да се случи само в случай на изтичане през тялото на уред, свързан към контакта.

Горепосоченото усилено напрежение на изтичане се усилва допълнително до ниво, достатъчно за да активира RL1, незабавно деактивирайки входа на уреда и индикирайки повреда на земното изтичане.

Кондензаторът C5 заедно с D3 и C4 образува стандартно безтрансформаторно захранване за захранване на веригата.

D3 изпълнява двойна функция на коригиране и потискане на пренапрежението. Интересното е, че самата основна земна връзка става отрицателна на веригата вместо неутралната линия.

Също така, тъй като RL2 е директно свързан към захранването през положителното на веригата и заземяването, просто означава, че ако заземяването стане слабо или разединено, релето ще се деактивира, прекъсвайки променливотоковото захранване към уреда, така че ефективно показва здравословното състояние на заземяването и предпазва къщата от повредени или липсващи земни връзки.

Списък на веригите на ELCB.

• R1 = 22K,
• R2 = 4K7,
• R3 = 100K,
• R4 = 220E,
• R5 = 1K,
• R6 = 1M,
• C1 = 0,22 / 50V,
• C2 = 47UF / 25V,
• C4 = 10uF / 250V,
• C5 = 2UF / 400V PPC,
• T1, T2 = BC 547B,
• T3 = BC 557B,
• Релета = 12V, 400 Ohm, SPDT,
• Всички диоди са = 1N4007,

L1 = Бобина, навита върху калерчето, използвана обикновено с Е-жила (с най-малък размер,) започва да навива първо 50 оборота от 25 SWG проводника, завързва го и го запоява, за да произведе първичните клеми от едната страна на калерчето. Сега използвайки 32 SWG медна тел, вятър 300 обръща първичната намотка, както преди, завържете краищата към другата страна на калерчето чрез запояване. Поставете и фиксирайте намотката в E-ядрата. Закрепете го плътно с помощта на PVC лента

Как да си направим самоделен прекъсвач на земни течове (ELCB) с помощта на IC 324

Автоматичният прекъсвач на утечка е защитно електрическо устройство, използвано за наблюдение на токови течове през терминала „заземяване“ и изключване на мрежата, когато това изтичане надвиши определено опасно ниво.

Въведение

Обикновено за изработването на тези устройства се използват електромеханични концепции, но тук ще видим как ELCB може да бъде направен чрез използване на обикновени електронни компоненти, ще видим и защо електронният аналог е по-ефективен от търговските електромеханични устройства.

Има три версии чрез електронна ELCB могат да бъдат направени, първата използва реле за превключване действия, втората идея включва Triac и третата концепция използва SSR или SSD реле за необходимите изпълнения.

За всички горепосочени концепции, функцията за задействане остава същата, през входяща степен на индуктор.

Верига на ELCB, използваща реле

Разглеждайки фигурата, можем да видим, че цялата схема е концентрирана около един Opamp от IC 324. Opamp е конфигуриран като инвертиращ усилвател с висока печалба.

Операционният усилвател е конфигуриран като усилвател за променлив ток с висока печалба и неговата чувствителност може да се регулира чрез промяна на стойността на R2, увеличавайки стойността му, увеличавайки чувствителността на веригата.

Всеки минутен променлив сигнал, който може да присъства на инвертиращия вход # 2 на IC, се взема през свързващия кондензатор C1 и незабавно се усилва от IC.

Малък индукторен трансформатор е свързан през горния вход на IC. Първичният елемент на индуктора е свързан към проводника, който накрая завършва към заземяващия терминал или щифта на различните 3-пинови гнезда в помещението.

Трансформаторът може да бъде обикновен изходен трансформатор, използван в изходния усилвател на малкия радиоприемник.

В случай на изтичане, изтичащият ток преминава през първичната намотка на индуктора и се засилва при вторичната намотка.

Засиленият индуциран променлив ток се усеща незабавно от входа на IC и допълнително се усилва до желаните нива, така че SCR превключва в отговор на задействането.

SCR, поради присъщото му свойство незабавно фиксира и дърпа релето в проводимост.

Релето провежда и изключва мрежовото захранване към трите щифтови контакта, превключва уредите и по този начин елиминира условията за изтичане на земя

Верига ELCB с помощта на триак

Горната схема също може да бъде реализирана с помощта на триак, всичко остава същото, с изключение на етапа на релето, който сега се заменя с триак.

При нормални условия IC изходът остава изключен и симисторът може да провежда и управлява товара.

Но в момента, в който се усети изтичане, изходът на интегралната схема се повишава, което задейства SCR и фиксира анода си към земята. Това инхибира задвижващия ток към симистора, който незабавно спира да провежда, изключва товара и коригира неблагоприятните условия.

Верига ELCB с помощта на SSR или SolidState реле

В днешно време SSR устройствата, управлявани от Mians, се използват ефективно за превключване на мрежово управляваните товари по-ефективно от релетата и тъй като те са електрически изолирани и в твърдо състояние, става по-желателно от конвенционалните превключващи устройства като триаци и релета.

Тук, докато условията са нормални, SSR може да изведе необходимото входно напрежение за задействане от веригата, но в момента, в който се очаква изтичане, веригата задейства SCR, което от своя страна задушава входа на SSR към земята. SSR незабавно спира да провежда, изпълнявайки предвидените действия чрез изключване на товара и предотвратява всяка възможна опасност.

Списък с части

• R1 = 100K,
• R2 = 1M,
• R3, R4, R5 = 1K,
• C1 = 0.01uF
• C2 = 100uF / 25V
• L1 = обикновен малък изходен трансформатор, използван в транзисторните радиостанции.
• SCR = BT169
• Триак = BT 136 или по-висок тип ток
• Операционен усилвател = ¼ IC324
• SSR = Според потребителските спецификации.
• Реле = 12V, SPDT