Relé de apagado de protección. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.

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El artículo describe un relé de apagado de protección que evita la posibilidad de descarga eléctrica en caso de contacto accidental con partes vivas. Está destinado a redes eléctricas con neutro puesto a tierra. El dispositivo no requiere ajuste.

El relé de corriente residual considerado (RZO) se basa en un principio bien conocido (ver [1, 2, 3]). Cuando se produce un desequilibrio en la corriente de carga, debido a la fuga de la corriente del cable de fase a "tierra" y al exceder el nivel umbral de operación, aparece una señal en la salida del sensor: un transformador de corriente diferencial. Se amplifica, almacena y alimenta al devanado del relé, lo que conduce a la desconexión de la carga. El RZO se activa cuando la corriente de fuga supera los 7 mA y la carga se desconecta dentro de los 60 ms (el tiempo de respuesta lo determina el relé ejecutivo y se puede reducir mediante el uso de relés optoelectrónicos).

La atención principal durante el desarrollo se prestó a mejorar la inmunidad al ruido, eliminando inclusiones falsas causadas por la conmutación de carga, reduciendo el consumo de energía y eliminando cualquier circuito de ajuste.

Sensor de desequilibrio de corriente - transformador T1 (ver esquema). Con una desigualdad de corrientes que fluyen a través de los devanados primarios (red) (I y II), se induce un EMF en el devanado secundario (III), lo que finalmente hace que se encienda el relé K1, desconectando la carga de la red.

A diferencia del dispositivo [2], el relé K1 está deshabilitado en modo operativo y se enciende solo cuando ocurre una fuga. Esto conduce a una reducción en el consumo de energía y un aumento en la vida útil del dispositivo. Para hacer coincidir el devanado secundario de alta resistencia del transformador diferencial con el amplificador DA2, se utilizó un seguidor de voltaje en el amplificador operacional DA1, que tiene una gran impedancia de entrada. Tal inclusión hizo posible utilizar las propiedades resonantes del circuito oscilatorio formado por el devanado secundario del transformador de corriente T1 y el condensador C1 para aumentar la sensibilidad del dispositivo (la eliminación del condensador reduce la sensibilidad en aproximadamente 1,5 veces). El voltaje variable de desequilibrio amplifica el amplificador operacional DA2, es detectado por el circuito C4VD2VD3C5 y alimentado al seguidor de emisor (transistor VT1) que controla el trinistor VS1.

Para eliminar la regulación en los circuitos de polarización de los amplificadores operacionales, estos se alimentan con un voltaje bipolar de + 9 V, a diferencia del dispositivo descrito en [2].

Para reducir la masa, el amplificador RZO se alimenta directamente de una red de 220 V sin transformador reductor, que se utilizó en el dispositivo [3].

La reducción en el consumo de corriente se logró mediante el uso de amplificadores operacionales de micropotencia KR140UD1208.

El funcionamiento del relé K1 se indica mediante el LED HL1. Para verificar la operatividad del dispositivo, se proporciona un circuito de la resistencia R11 y el botón SB1. El retorno al estado inicial después de encender el relé se lleva a cabo mediante el interruptor de botón "reset" SB2. A diferencia del dispositivo [3], en la inclusión inicial del RZO en la red o cuando se conecta la carga, el relé K1 no funciona.

El transformador de corriente está hecho en el circuito magnético anular OL 25/40. Los devanados primarios están enrollados con un cable doble para cables de alimentación con una sección transversal de 2 (0,5 mm 2, el número de vueltas es 8. El devanado secundario contiene aproximadamente 5000 vueltas de cable PEV-2 con un diámetro de 0,09 mm. Condensadores C3-C5 - K73-17 y se puede reemplazar en K73-11, K73-16 o similares con una tensión nominal de al menos 25 V; condensador C2 - KM-6, K10-17, K10-23; condensador C6 - K73-17, K73-11; capacitor C7 - cualquier óxido Todos los capacitores de película deben tener una desviación permisible de capacitancia del valor nominal de no más del 20% Relé K1 - RP21-002 110 V; puede ser reemplazado por RPU-2 -OM11020 con un voltaje de 110 o 220 V, o por un relé unificado de tamaño pequeño de producción de Europa occidental R2 o RUC para un voltaje de 110 o 220 V. Si se usa un relé de 220 V, es necesario excluir la resistencia R14 Todas las resistencias son MLT o similares con una desviación permisible de la resistencia del valor nominal de no más del 10% Transistor VT1 - KT315 o KT503 con cualquier índice de letras Trinistor VS1 - KU201K, KU201L Reemplace el diodo zener VD1 con cualquier voltaje simétrico de 5,6 ... 8,2 V, y VD5, VD6 - con cualquiera con un voltaje de estabilización de 9 ... 10 V. Diodo VD7 - cualquiera con un voltaje inverso permitido superior a 300 V. Pulsador interruptores SB1 , SB2 - cualquiera para un voltaje de al menos 250 V y una corriente de más de 100 mA.

La corriente de carga para los relés RP21, RPU-2, R2 no debe exceder los 10 A. El relé RUC le permite cambiar una corriente de 16 A a un voltaje de 220 V. Si necesita apagar una corriente mayor, puede utilice un disyuntor con un disparador independiente, como se hace en el dispositivo de corriente residual "RCD" [4].

El amplificador operacional DA1 y la resistencia R1 aparentemente pueden eliminarse sin una pérdida apreciable en la sensibilidad del dispositivo. En este caso, la salida izquierda (según el diagrama) de la resistencia R3 está conectada a la salida derecha C1. La velocidad del dispositivo aumentará ligeramente cuando un capacitor con una capacidad de 1 ... 2,2 μF esté conectado a un voltaje de operación de 300 V entre el cátodo del diodo VD7 y el cátodo del trinistor VS1 (solo cuando se usa un relé para una tensión de al menos 220 V).

Literatura

1. Vodyanitsky Yu. Protege la máquina. - Diseñador de modelos, 1994, No. 10, p. catorce.
2. Pavlov V. Seccionador automático de carga. - Radio, 1989, N° 11, pág. 31
3. Kuznetsov A. Dispositivo de protección contra descargas eléctricas. - Radio, 1997, N° 4, pág. 47.
4. Dispositivo de corriente residual tipo UZO 20, IZHTSH656111085TO. - Stavropol, 1997.

Autor: F. Dubinin, San Petersburgo

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