Protección de corriente de fuga
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Protección del equipo contra la operación de emergencia de la red.
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Desarrollado por el autor hace muchos años y descrito en el artículo "Protección contra corriente" ("Modelist-constructor", 1981, No. 10, pp. 29, 30), el dispositivo de conmutación de protección se activaba cuando un voltaje de más de Aparecieron 24 V en la caja de metal sin conexión a tierra del dispositivo protegido en relación con la tierra. Hoy en día, la puesta a tierra de cajas de instrumentos se ha vuelto obligatoria y parece más correcto controlar la corriente en el cable de tierra. En caso de violación del aislamiento entre la carcasa y la red, se excederá el valor permitido de esta corriente (4 ... 10 mA), que servirá como señal para desconectar el dispositivo defectuoso de la red.
La figura. 1
Un diagrama de un dispositivo de protección que opera de acuerdo con este principio se muestra en la Fig. 1. El enchufe XP1 se inserta en una toma de corriente equipada con un contacto de conexión a tierra. Un enchufe de alimentación de tres clavijas del aparato eléctrico protegido está conectado a la toma XS1. La unidad electrónica del dispositivo de protección se alimenta de la red eléctrica a través de un transformador reductor T2 y un puente rectificador en diodos VD2-VD5. El voltaje de suministro del chip temporizador DA1 y el amplificador de transistor VT1 se estabiliza utilizando el diodo zener VD6.
El devanado primario del transformador de corriente T1 está incluido en la ruptura del cable que conecta los contactos de puesta a tierra del enchufe XP1 y el enchufe XS1 (circuito PE). Se asigna un voltaje proporcional a la corriente que fluye a través de él a la resistencia R1 y, después de ser rectificado por un rectificador de media onda en el diodo VD1, a través de un amplificador de CC en el transistor VT1, ingresa a la entrada S del temporizador DA1.
Si no hay corriente de fuga, el voltaje en el colector del transistor y en la entrada del temporizador es alto, y en la salida del temporizador (pin 3) el nivel lógico es bajo. Si la corriente de fuga aumenta más allá del valor permitido, el nivel de alto voltaje en el colector VT1 cambiará a uno bajo, lo que permitirá la operación del temporizador DA1. A su salida aparecerán pulsos de polaridad positiva, el primero de los cuales abrirá el trinistor VS1. El relé K1, al abrir los contactos, desconectará la carga de la red. El parpadeo del LED HL1 indicará que la protección ha funcionado. La frecuencia de parpadeo (1 ... 5 Hz) depende de los valores de las resistencias R7, R8 y el condensador Sat.
Después de eliminar la fuga, el trinistor VS1 permanecerá abierto y los contactos del relé K1.1 permanecerán abiertos. Para aplicar tensión de red a la carga, el dispositivo de protección debe volver a su estado original: apáguelo por un tiempo presionando el botón SB1 y vuelva a encenderlo soltándolo.
Los condensadores C1 y C4 eliminan las falsas alarmas de la interferencia a corto plazo en la red. El circuito R6C5 evita que el temporizador se inicie como resultado de transitorios de encendido. El circuito R9C8VD7 suprime las sobretensiones de conmutación en el devanado del relé K1.
La figura. 2
La placa de circuito impreso del dispositivo de protección y la ubicación de las piezas se muestran en la fig. 2. El transistor KT3102A puede ser reemplazado por otro de la misma serie o serie KT312, KT315. Importe análogos del temporizador KR1006VI1 - NE555 y muchos otros con los números 555 en la designación. El trinistor KU101B en el dispositivo en consideración puede ser reemplazado por uno de la serie KU201, KU202.
Relé K1 - RES47 versión RF4.500.407-01 (resistencia de devanado - 160 ... 180 Ohm). Con una potencia de carga superior a 1 kW, debe conmutarse mediante un relé con contactos más potentes, y como intermedio debe utilizarse el relé K1 instalado en la placa.
El transformador de corriente T1 está hecho de un transformador de adaptación de un altavoz de transmisión. El núcleo magnético del transformador es de acero Ø8х10. Se retira el devanado con un número menor de vueltas y en su lugar se enrollan tres vueltas de cable aislado con un diámetro de aproximadamente 2 mm: este es el devanado primario del transformador de corriente. El devanado primario anterior del transformador de adaptación ahora se convierte en el secundario. Sus conclusiones están conectadas a la resistencia R1. Transformador de potencia T2: cualquier reductor con un devanado primario de 220 Vis con dos devanados secundarios conectados en serie a 9 V, 100 mA o con un secundario a 15 ... 18 V. El valor de la corriente de operación de protección debe estar en el rango de 4 ... 10 mA. Esto se logra seleccionando la resistencia R2 y, si es necesario, cambiando el número de vueltas del devanado primario del transformador de corriente T1. Se puede simular una fuga de 10 mA conectando el devanado primario del transformador T1 a la red de 220 V a través de una resistencia de 22 kΩ con una potencia de al menos 5 W.
Autor: V. Konovalov, Irkutsk; Publicación: radioradar.net
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