Pojasnjeno 2 preprosta odklopnika zemeljskega uhajanja (ELCB)

Obravnavani diagrami odklopnikov zemeljskega uhajanja bodo spremljali stopnjo toka uhajanja ozemljitvene vtičnice vaše hiše in sprožili naprave, takoj ko zaznajo napako. Tu se bomo naučili 2 izvedb, prvič samo s tranzistorji, drugi pa z IC LM324.

Uvod

Če jim gre kaj narobe, bo takoj izklopil električno omrežje in zaustavil morebitne nadaljnje izgube. Tukaj je obravnavano preprosto vezje ELCB.

V tem članku je razloženo preprosto vezje odklopnika zemeljskega uhajanja, imenovano tudi prekinitev tokokroga.

Ko je vezje zgrajeno in nameščeno, bo tiho spremljalo 'zdravje' ozemljitvene povezave vaše hiše in priključene naprave.

Vezje bo takoj izklopilo omrežje, ko bo zaznalo manjkajočo ozemljitveno povezavo ali uhajanje toka skozi ohišje naprave.

Zakaj potrebujete ELCB

Uhajanje toka skozi ozemljitveni terminal je verjetno nevarnejše od kratkega stika v domači napeljavi.

Nevarnost kratkega stika je vidna in se večinoma odpravi prek varovalke ali odklopnika.

Toda puščanja zemeljskega toka lahko ostanejo skrita leta, saj pojedo vašo dragoceno elektriko in tudi oslabijo ali poslabšajo ožičenje in naprave.

Če ozemljitveni priključek zaradi nepravilnega vodenja ali loma ni pravilno ozemljen, lahko puščanje povzroči smrtonosni šok na telesu naprave.

Proti komercialnim enotam ELCB

Komercialne odklopne enote z uhajanjem zemlje so zelo drage in obsežne ter vključujejo zapleten postopek namestitve.

Zasnoval sem preprosto vezje, ki je poceni in kljub temu razmere rešuje lepo. Naprava bo skozi zemeljski prehod zaznala tok, ki presega 5 mA, in izklopila omrežje.

Nato priključena naprava potrebuje diagnozo ali popolno odstranitev. Naprava, ki pušča, ne zapravlja le vaše električne energije, temveč je lahko tudi smrtno nevarna.

Shema vezja z uporabo tranzistorjev

Delovanje vezja

Predlagani prekinjevalec tokokroga ali ELCB uporablja preprost princip zaznavanja izmeničnega signala namesto uporabljene ali puščajoče napetosti.

Tu je puščajoči izmenični tok morda premajhen, da bi ga z enostavno konfiguracijo napetosti zaznali kot potencialno razliko, zato uhajanje učinkovito zaznamo kot frekvenco z uporabo preproste stopnje ojačevalnika zvoka.

Kot je prikazano na diagramu, preprosto ojačevalno omrežje z zagonom tvori glavno stopnjo zaznavanja enote. Tranzistorja T1 in T2, skupaj s pripadajočimi pasivnimi komponentami, sta povezana v majhen dvostopenjski ojačevalnik.

Uvedba R3 postane zelo ključna, saj zagotavlja pozitiven povratni signal vhodu, zaradi česar je vezje stabilnejše in se odziva na najmanjše vhodne signale.

Induktor L1 ima v osnovi dva navitja, primarni, ki je povezan z ozemljitveno točko vtičnice, ima manj števila zavojev, sekundarni navit ima šestkrat večje število zavojev in je preko C1 integriran na vhod vezja.

Vloga L1 je ojačati kakršen koli izmenični tok, ki je induciran v primarnem navitju, kar se lahko zgodi le v primeru puščanja skozi telo naprave, priključene na vtičnico.

Zgornja ojačana napetost puščanja se še ojača na raven, ki je dovolj velika, da aktivira RL1, takoj onemogoči vhod v napravo in opozori na napako puščanja ozemljitve.

Kondenzator C5 skupaj z D3 in C4 tvori standardni napajalnik brez transformatorja za napajanje vezja.

D3 ima dvojno funkcijo usmerjanja in zatiranja prenapetosti. Zanimivo je, da glavna ozemljitvena povezava sama postane negativ vezja namesto nevtralne črte.

Ker je RL2 neposredno priključen na napajalno napetost prek pozitivnega tokokroga in ozemljitve, preprosto pomeni, da če se ozemljitev oslabi ali odklopi, se rele izklopi in prekine omrežni napajalnik na napravi, kar učinkovito kaže na zdravstveno stanje ozemljitve in ščiti hišo pred okvarjenimi ali manjkajočimi ozemljitvenimi povezavami.

Seznam delov vezij 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,
• Releji = 12V, 400 Ohm, SPDT,
• Vse diode so = 1N4007,

L1 = tuljava, navita na klekljano, ki se običajno uporablja z E-jedri (najmanjše velikosti,), najprej zavijte 50 obratov 25 SWG žic, jo privežite in spajkajte, da dobite primarne sponke na eni strani kleklje. Zdaj z uporabo 32 SWG bakrene žice veter 300 obrne primarni navit, tako kot prej s spajkanjem privežite konce na drugo stran kleklje. Vstavite in pritrdite tuljavo znotraj E-jeder. Tesno ga pritrdite s PVC trakom

Kako narediti enoto za domače odvajanje zemlje (ELCB) z uporabo IC 324

Odklopnik zemeljskega puščanja je varnostna električna naprava, ki se uporablja za nadzor puščanja toka skozi 'ozemljitveni' terminal in izklop omrežja, ko to puščanje preseže določeno nevarno raven.

Uvod

Običajno se za izdelavo teh naprav uporabljajo elektromehanski koncepti, vendar bomo tukaj videli, kako je mogoče izdelati ELCB z uporabo običajnih elektronskih komponent, videli bomo tudi, zakaj je elektronski kolega učinkovitejši od komercialnih elektromehanskih enot.

Obstajajo tri različice, ki jih je mogoče izdelati z elektronskim ELCB, prva uporablja rele za preklopna dejanja, druga ideja vključuje Triac in tretja zasnova uporablja SSR ali polprevodniški rele za zahtevane izvedbe.

Za vse zgornje koncepte funkcija sprožitve ostane enaka skozi vhodno induktivno stopnjo.

Krog ELCB z uporabo releja

Če pogledamo sliko, lahko vidimo, da je celotno vezje koncentrirano okoli enega opampa z IC 324. Opamp je konfiguriran kot invertirni ojačevalnik z visokim ojačanjem.

Opamp je konfiguriran kot visoko ojačevalni ojačevalnik, njegovo občutljivost pa je mogoče prilagoditi s spreminjanjem vrednosti R2, s čimer se poveča njegova vrednost in poveča občutljivost vezja.

Vsak minutni AC signal, ki je lahko prisoten na obrnjenem vhodu # 2 IC, se izbere preko sklopnega kondenzatorja C1 in ga IC takoj ojači.

Na zgornji vhod IC je ožičen majhen induktorski transformator. Primarni induktor je povezan z žico, ki se končno zaključi na ozemljitveni priključek ali zatič različnih 3-polnih vtičnic v prostoru.

Transformator je lahko navaden izhodni transformator, ki se uporablja na stopnji izhodnega ojačevalnika majhnega radijskega sprejemnika.

V primeru puščanja prehaja tok, ki pušča skozi primarno navitje induktorja in se stopnjuje na sekundarnem navitju.

Povišani inducirani izmenični tok takoj zazna vhod IC in ga še ojača na želene ravni, tako da se SCR preklopi kot odziv na sprožitev.

SCR zaradi svoje lastne lastnosti takoj zapahne in povleče rele v prevodnost.

Rele prevaja in IZKLOPA omrežno napajanje treh vtičnic, preklaplja naprave in tako odpravlja razmere puščanja ozemljitve

Krog ELCB z uporabo trioka

Zgornje vezje lahko izvedemo tudi s pomočjo triaka, vse ostaja enako, razen faze releja, ki ga zdaj nadomesti triak.

V normalnih pogojih ostane izhod IC izklopljen in triak ima dovoljenje za izvajanje in upravljanje obremenitve.

V trenutku, ko je zaznano puščanje, se izhod IC poveča, kar sproži SCR in anodo zaskoči na tla. To zavira tok vrat na triak, ki takoj preneha voditi, izklopi obremenitev in odpravi neugodne razmere.

Vezje ELCB z uporabo SSR ali SolidState releja

Danes se SSR naprave, ki jih upravlja Mians, učinkovito uporabljajo za preklapljanje omrežnih tovorov bolj učinkovito kot releji, in ker so ti po naravi električno izolirani in v trdnem stanju, postanejo bolj zaželene kot običajne stikalne naprave, kot so triaki in releji.

Dokler so pogoji normalni, lahko SSR iz vezne napetosti izpelje zahtevano vhodno napetost, vendar v trenutku, ko se pričakuje puščanje, vezje sproži SCR, ki nato duši vhodni sprožilec SSR na tla. SSR takoj preneha izvajati, izvaja predvidene ukrepe s sprožitvijo tovora in preprečuje morebitne nevarnosti.

Seznam delov

• R1 = 100K,
• R2 = 1M,
• R3, R4, R5 = 1K,
• C1 = 0,01uF
• C2 = 100uF / 25V
• L1 = navadni majhni izhodni transformator, ki se uporablja v tranzistorskih radijskih sprejemnikih.
• SCR = BT169
• Triak = trenutni tip BT 136 ali več
• Op amp = ¼ IC324
• SSR = Glede na uporabniške specifikacije.
• Rele = 12V, SPDT