2 Simple Earth Leakage Circuit Breaker (ELCB) forklaret

2 Simple Earth Leakage Circuit Breaker (ELCB) forklaret

De diskuterede jordfejlafbryderdiagrammer vil overvåge lækstrømsniveauet på jordledningens stikkontakter og vil udløse apparaterne, så snart en fejl opdages. Her lærer vi 2 design, først ved kun at bruge transistorer og det andet ved hjælp af IC LM324.



Introduktion

Hvis noget går galt med dem, slukker det straks lysnettet og stopper yderligere tilknyttet tab. Et simpelt ELCB-kredsløb diskuteres her.

Et simpelt kredsløb af en jordfejlafbryder, også kaldet jordfejlafbryder, diskuteres i denne artikel.





Kredsløbet, der først er bygget og installeret, overvåger lydløs “jordforbindelsen” i dit hus og det tilsluttede apparat.

Kredsløbet slukker straks lysnettet ved detektering af en manglende jordforbindelse eller en strømlækage gennem apparatets krop.



Hvorfor du har brug for en ELCB

En utæt strøm gennem jordterminalen er sandsynligvis farligere end en kortslutning i en husholdningsledning.

En kortslutningsfare er synlig og tackles for det meste gennem en sikring eller en afbryder.

Men jordstrømmelækager kan forblive skjulte i årevis, spise din dyrebare elektricitet og svække eller forværre ledningsforholdene og også apparaterne.

Hvis jordforbindelsen ikke er korrekt jordforbundet på grund af forkert ledning eller brud, kan lækagen blive til et dødeligt stød over apparatets krop.

Ulemper ved kommercielle ELCB-enheder

Kommercielt tilgængelige jordafbrydere er meget dyre og omfangsrige og involverer kompliceret installationsprocedure.

Jeg har designet et simpelt kredsløb, som har lave omkostninger og alligevel håndterer situationen smukt. Enheden registrerer enhver strøm, der overstiger 5mA gennem jordpassagen og slukker for lysnettet.

Det tilsluttede apparat har derefter brug for en diagnose eller en total eliminering. Et lækkert apparat spilder ikke kun din elektricitet, men kan også være farligt dødeligt.

Kredsløbsdiagram ved hjælp af transistorer

Earth Leakage Circuit Breaker (ELCB) kredsløb

Kredsløb

Den foreslåede jordfejlkredsløbsafbryder eller ELCB anvender et simpelt princip til at detektere AC-signalet i stedet for den påførte eller den utætte spænding.

Her kan den utætte vekselstrøm være for lille til at blive detekteret som en potentiel forskel ved hjælp af enkel spændingsdetekteringskonfiguration, derfor registreres lækagen effektivt som en frekvens ved hjælp af et simpelt lydforstærkertrin.

Som vist i diagrammet danner et simpelt bootstrapped forstærkernetværk enhedens største sensingstrin. Transistorer T1 og T2 sammen med de tilknyttede passive komponenter er forbundet til en lille to-trins forstærker.

Indførelsen af ​​R3 bliver meget afgørende, da den giver en positiv tilbagemelding til indgangen, hvilket gør kredsløbet mere stabilt og reagerer på de mindste indgangssignaler.

Induktoren L1 har grundlæggende to viklinger, den primære, der er forbundet til stikkets jordpunkt, har færre antal omdrejninger, den sekundære vikling har seks gange flere omdrejninger og er integreret i indgangen på kredsløbet via C1.

L1s rolle er at forstærke enhver vekselstrøm, der er induceret i dens primære vikling, hvilket kun kan ske i tilfælde af lækage gennem kroppen af ​​et apparat, der er tilsluttet stikkontakten.

Ovenstående forstærkede lækagespænding forstærkes yderligere til et niveau, der er nok til at aktivere RL1, hvilket øjeblikkeligt deaktiverer indgangen til apparatet og indikerer jordfejl.

Kondensator C5 sammen med D3 og C4 danner en standard transformerfri strømforsyning til strømforsyning af kredsløbet.

D3 udfører en dobbelt funktion til afhjælpning og overspænding. Interessant nok bliver selve hovedjordforbindelsen negativ af kredsløbet i stedet for den neutrale linje.

Da RL2 er direkte tilsluttet forsyningen på tværs af det positive i kredsløbet og jordforbindelsen, betyder det simpelthen, at hvis jordforbindelsen bliver svag eller frakoblet, vil relæet deaktiveres og afbryde lysnettet til apparatet, så det effektivt indikerer sundheden af jordforbindelsen og beskytter huset mod defekte eller manglende jordforbindelser.

ELCB Circuit Parts List.

  • R1 = 22K,
  • R2 = 4K7,
  • R3 = 100K,
  • 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,
  • Relæer = 12V, 400 Ohm, SPDT,
  • Alle dioder er = 1N4007,

L1 = Spole viklet over en spole, der normalt bruges med E-kerner (mindste størrelse), begynder først at vikle 50 omdrejninger af 25 SWG-ledning, binde den og lodde den for at fremstille de primære terminaler på den ene side af spolen. Brug nu 32 SWG kobbertråd, vind 300 drejer den primære vikling, som før binder enderne til den anden side af spolen ved lodning. Indsæt og fastgør spolen inden i E-kernerne. Fastgør det tæt med PVC-tape

Sådan oprettes en hjemmelavet jordlækageafbryder (ELCB) enhed ved hjælp af IC 324

En jordfejlafbryder er et elektrisk sikkerhedsudstyr, der bruges til at overvåge strømlækager gennem 'jordforbindelse' og slukke for strømmen, når denne lækage overstiger et bestemt farligt niveau.

Introduktion

Normalt anvendes elektromekaniske koncepter til fremstilling af disse enheder, men her vil vi se, hvordan en ELCB kan fremstilles ved hjælp af almindelige elektroniske komponenter, og vi vil også se, hvorfor en elektronisk modstykke er mere effektiv end de kommercielle elektromekaniske enheder.

Der er tre versioner gennem en elektronisk ELCB, der kan laves, den første bruger et relæ til skiftehandlingerne, den anden idé indeholder en Triac, og det tredje koncept anvender en SSR eller et solid state-relæ til de nødvendige implementeringer.

For alle ovennævnte begreber forbliver den udløsende funktion den samme gennem et induktorstadium.

Earth Leakage Breaker (ELCB) enhed ved hjælp af IC 324

ELCB-kredsløb ved hjælp af relæ

Ser man på figuren kan vi se, at hele kredsløbet er koncentreret omkring en enkelt Opamp fra IC 324. Opampen er konfigureret som en inverterende forstærker med høj forstærkning.

Opampen er konfigureret som en AC-forstærker med høj forstærkning, og dens følsomhed kan justeres ved at variere værdien af ​​R2, hvilket øger dens værdi, forøg følsomheden af ​​kredsløbet.

Ethvert minut AC-signal, der kan være til stede ved den inverterende indgang # 2 på IC'en, plukkes via koblingskondensatoren Cl og forstærkes øjeblikkeligt af IC'en.

En lille induktorstransformator er kablet over ovenstående indgang på IC. Induktorens primære forbindelse er til ledningen, som til sidst slutter til jordklemmen eller stiften på de forskellige 3-polede stik i lokalet.

Transformatoren kan være en almindelig outputtransformator, der bruges i den lille radiomodtagers udgangsforstærkerfase.

I tilfælde af en lækage passerer den utætte strøm gennem induktorens primære vikling og trækkes op ved sekundærviklingen.

Den intensiverede inducerede AC registreres straks af IC-indgangen og forstærkes yderligere til de ønskede niveauer, så SCR skifter som reaktion på udløsningen.

SCR på grund af sin iboende egenskab låses straks og trækker relæet i ledning.

Relæet leder og slukker for strømmen til de tre stikkontakter, skifter apparaterne og eliminerer dermed jordlækageforhold

SCR på grund af sin iboende egenskab låses øjeblikkeligt og trækker relæet i ledning.

ELCB-kredsløb ved hjælp af en Triac

Ovenstående kredsløb kan også implementeres ved hjælp af en Triac, alt forbliver det samme, undtagen relæet, som nu bliver erstattet af en Triac.

Under normale forhold forbliver IC-udgangen slukket, og triac får lov til at lede og betjene lasten.

I det øjeblik en lækage registreres, bliver IC-udgangen dog høj, hvilket udløser SCR og låser sin anode til jorden. Dette hæmmer portstrømmen til triacen, som øjeblikkeligt holder op med at lede, slukker for lasten og afhjælper de ugunstige forhold.

ELCB-kredsløb ved hjælp af en Triac

ELCB-kredsløb ved hjælp af et SSR- eller SolidState-relæ

Mians-betjente SSR-enheder anvendes i dag effektivt til at skifte netdrevne belastninger mere effektivt end relæer, og da disse er elektrisk isoleret og i solid tilstand i naturen, bliver det mere ønskeligt end de konventionelle koblingsindretninger som triacs og relæer.

Her, så længe forholdene er normale, er SSR i stand til at udlede den krævede indgangsudløsende spænding fra kredsløbet, men i det øjeblik en lækage forventes, udløser kredsløbet SCR, som igen kvæler SSR-indgangsudløseren til jorden. SSR holder øjeblikkeligt op med at udføre, implementerer de tilsigtede handlinger ved at udløse lasten og forhindrer enhver mulig fare.

Liste over dele

  • R1 = 100K,
  • R2 = 1M,
  • R3, R4, R5 = 1K,
  • C1 = 0,01 uF
  • C2 = 100uF / 25V
  • L1 = almindelig lille outputtransformator som brugt i transistorradioer.
  • SCR = BT169
  • Triac = BT 136 eller højere strømtype
  • Op amp = ¼ IC324
  • SSR = I henhold til brugerspecifikationer.
  • Relæ = 12V, SPDT



Forrige: High Power 250 Watt MosFet DJ forstærker kredsløb Næste: 40 watt elektronisk ballastkredsløb