2 Spiegazione dell'interruttore automatico di dispersione a terra semplice (ELCB)

I diagrammi discussi dell'interruttore di dispersione a terra monitoreranno il livello di corrente di dispersione della linea di messa a terra delle prese elettriche di casa e faranno scattare le apparecchiature non appena viene rilevato un guasto. Qui impareremo 2 progetti, il primo utilizzando solo transistor e il secondo utilizzando IC LM324.

introduzione

Se qualcosa va storto con loro, spegnerà immediatamente l'alimentazione e fermerà ogni ulteriore perdita associata. Un semplice circuito ELCB è discusso qui.

In questo articolo viene discusso un semplice circuito di un interruttore di dispersione a terra chiamato anche interruttore di circuito di guasto a terra.

Il circuito una volta costruito e installato monitorerà silenziosamente lo “stato di salute” del collegamento di terra della vostra casa e dell'apparecchio collegato.

Il circuito spegnerà immediatamente la rete al rilevamento di un collegamento a terra mancante o di una dispersione di corrente attraverso il corpo dell'apparecchio.

Perché hai bisogno di un ELCB

Una dispersione di corrente attraverso il terminale di terra è probabilmente più pericolosa di un cortocircuito in un cablaggio domestico.

Un rischio di cortocircuito è visibile e per lo più affrontato attraverso un fusibile o un'unità interruttore di circuito.

Ma le dispersioni di corrente di terra possono rimanere nascoste per anni, consumando la tua preziosa elettricità e anche indebolendo o deteriorando le condizioni del cablaggio e anche gli elettrodomestici.

Inoltre, se il collegamento a terra non è adeguatamente messo a terra a causa di una conduzione o rottura impropria, la dispersione può trasformarsi in una scossa letale sul corpo dell'apparecchio.

Contro delle unità ELCB commerciali

Le unità interruttore differenziale disponibili in commercio sono molto costose e ingombranti e richiedono procedure di installazione complicate.

Ho progettato un circuito semplice che è a basso costo e tuttavia gestisce la situazione profumatamente. Il dispositivo rileverà qualsiasi corrente superiore a 5mA attraverso il passaggio di terra e spegnerà la rete.

L'appliance collegata avrà quindi bisogno di una diagnosi o di un'eliminazione totale. Un apparecchio che perde non solo spreca l'elettricità, ma può anche essere pericoloso fatalmente.

Schema del circuito utilizzando transistor

Funzionamento del circuito

L'interruttore di circuito per guasto a terra proposto o ELCB utilizza un semplice principio di rilevamento del segnale CA piuttosto che la tensione applicata o la perdita.

In questo caso, la perdita CA potrebbe essere troppo piccola per essere rilevata come una differenza di potenziale utilizzando una semplice configurazione di rilevamento della tensione, quindi la perdita viene effettivamente rilevata come una frequenza, utilizzando un semplice stadio amplificatore audio.

Come mostrato nel diagramma, una semplice rete di amplificatori con bootstrap costituisce lo stadio di rilevamento principale dell'unità. I transistor T1 e T2 insieme ai componenti passivi associati sono collegati in un piccolo amplificatore a due stadi.

L'introduzione di R3 diventa molto cruciale in quanto fornisce un feed back positivo all'ingresso rendendo il circuito più stabile e rispondendo ai più piccoli segnali di ingresso.

L'induttore L1 ha sostanzialmente due avvolgimenti, il primario che è collegato al punto di massa della presa ha un numero di spire inferiore, l'avvolgimento secondario ha un numero di spire sei volte maggiore ed è integrato all'ingresso del circuito tramite C1.

Il ruolo di L1 è quello di amplificare l'eventuale AC indotta nel suo avvolgimento primario che può avvenire solo in caso di una perdita attraverso il corpo di un apparecchio collegato alla presa.

La suddetta tensione di dispersione amplificata viene ulteriormente amplificata ad un livello sufficiente per attivare RL1, disabilitando istantaneamente l'ingresso all'apparecchio e segnalando il guasto di dispersione a terra.

Il condensatore C5 insieme a D3 e C4 forma un alimentatore standard senza trasformatore per alimentare il circuito.

D3 svolge una duplice funzione di rettifica e soppressione dei picchi. È interessante notare che la connessione di terra principale stessa diventa il negativo del circuito anziché la linea neutra.

Inoltre poiché RL2 è direttamente collegato all'alimentazione attraverso il positivo del circuito e la messa a terra, significa semplicemente che se la messa a terra si indebolisce o si scollega, il relè si disattiverà interrompendo la rete AC all'apparecchio, indicando così efficacemente lo stato di salute della messa a terra e salvaguarda l'abitazione da collegamenti di terra difettosi o mancanti.

Elenco delle parti del circuito ELCB.

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

L1 = La bobina avvolta su una bobina utilizzata normalmente con E-core (dimensione più piccola) inizia ad avvolgere prima 50 spire di filo 25 SWG, legala e saldala per produrre i terminali primari su un lato della bobina. Ora usando 32 fili di rame SWG, avvolgere 300 giri sull'avvolgimento primario, come prima legare le estremità all'altro lato della bobina mediante saldatura. Inserisci e fissa la bobina all'interno degli E-core. Fissalo saldamente usando del nastro in PVC

Come realizzare un'unità ELCB (Earth Leakage Breaker) fatta in casa utilizzando IC 324

Un interruttore differenziale è un dispositivo elettrico di sicurezza utilizzato per monitorare le dispersioni di corrente attraverso il terminale di 'messa a terra' e spegnere la rete quando questa dispersione supera un certo livello pericoloso.

introduzione

Normalmente vengono impiegati concetti elettromeccanici per realizzare questi dispositivi, tuttavia qui vedremo come un ELCB può essere realizzato utilizzando componenti elettronici ordinari vedremo anche perché una controparte elettronica è più efficiente delle unità elettromeccaniche commerciali.

Ci sono tre versioni che possono essere realizzate tramite un ELCB elettronico, la prima utilizza un relè per le azioni di commutazione, la seconda idea incorpora un Triac e il terzo concetto utilizza un SSR o un relè a stato solido per le implementazioni richieste.

Per tutti i concetti di cui sopra, la funzione di attivazione rimane la stessa, attraverso uno stadio induttore di ingresso.

Circuito ELCB con relè

Guardando la figura possiamo vedere che l'intero circuito è concentrato attorno a un singolo Opamp dell'IC 324. L'opamp è configurato come un amplificatore invertente ad alto guadagno.

L'amplificatore operazionale è configurato come un amplificatore AC ad alto guadagno e la sua sensibilità può essere regolata variando il valore di R2, aumentandone il valore si aumenta la sensibilità del circuito.

Qualsiasi segnale AC minuto che può essere presente all'ingresso invertente # 2 dell'IC viene prelevato tramite il condensatore di accoppiamento C1 e immediatamente amplificato dall'IC.

Un piccolo trasformatore induttore è cablato attraverso l'ingresso sopra dell'IC. Il primario dell'induttore è collegato al filo che termina infine al morsetto di terra o al pin delle varie prese a 3 poli presenti nel locale.

Il trasformatore può essere un normale trasformatore di uscita utilizzato nello stadio amplificatore di uscita del piccolo ricevitore radio.

In caso di dispersione, la corrente dispersa passa attraverso l'avvolgimento primario dell'induttore e viene aumentata nell'avvolgimento secondario.

L'AC indotta intensificata viene immediatamente rilevata dall'ingresso IC e ulteriormente amplificata ai livelli desiderati, in modo che l'SCR commuti in risposta all'attivazione.

L'SCR, grazie alla sua proprietà intrinseca, si blocca istantaneamente e mette in conduzione il relè.

Il relè conduce e interrompe l'alimentazione di rete alle prese a tre poli, commutando gli apparecchi ed eliminando così le condizioni di dispersione verso terra

Circuito ELCB che utilizza un triac

Il circuito sopra può essere implementato anche utilizzando un Triac, tutto rimane uguale, tranne lo stadio della staffetta, che ora viene sostituito da un Triac.

In condizioni normali, l'uscita IC rimane disattivata e il triac può condurre e azionare il carico.

Tuttavia, nel momento in cui viene rilevata una perdita, l'uscita IC diventa alta, il che attiva l'SCR e blocca il suo anodo a terra. Ciò inibisce la corrente di gate al triac che interrompe istantaneamente la conduzione, spegnendo il carico e rettificando le condizioni sfavorevoli.

Circuito ELCB che utilizza un relè SSR o SolidState

Oggigiorno i dispositivi SSR azionati da Mians vengono efficacemente impiegati per commutare carichi azionati dalla rete in modo più efficiente dei relè e poiché questi sono elettricamente isolati e di natura allo stato solido, diventa più desiderabile dei dispositivi di commutazione convenzionali come triac e relè.

Qui, fintanto che le condizioni sono normali, l'SSR è in grado di derivare la tensione di attivazione dell'ingresso richiesta dal circuito, tuttavia nel momento in cui si prevede una perdita, il circuito attiva l'SCR che a sua volta blocca il trigger dell'ingresso SSR a massa. L'SSR interrompe istantaneamente la conduzione, implementando le azioni previste facendo scattare il carico e previene ogni possibile rischio.

Elenco delle parti

• R1 = 100 K,
• R2 = 1 M,
• R3, R4, R5 = 1K,
• C1 = 0,01 uF
• C2 = 100uF / 25V
• L1 = trasformatore di uscita piccolo ordinario come utilizzato nelle radio a transistor.
• SCR = BT169
• Triac = BT 136 o tipo di corrente superiore
• Amplificatore operazionale = ¼ IC324
• SSR = Secondo le specifiche dell'utente.
• Relè = 12V, SPDT