Tu popísaný jednoduchý obvod indikátora úniku uzemnenia je možné použiť na získanie niektorých veľmi užitočných výsledkov týkajúcich sa únikov prúdu z tela prístroja do uzemňovacieho kolíka. Túto myšlienku požadoval pán SS kopparthy.
Obvod navrhovaného indikátora úniku zemného prúdu je znázornený na obrázku nižšie.
Každá takáto jednotka môže byť použitá pre jednotlivé spotrebiče, ktoré majú uzemňovacie kolíky, alebo môže byť umiestnený jeden obvod v blízkosti MCB na detekciu možného spoločného úniku zo všetkých spotrebičov. Obvod je možné pochopiť pomocou nasledujúcich vysvetlení:
Prevádzka obvodu
R2 je umiestnený ako rezistor snímajúci prúd, ktorý by mal mať relatívne nízku hodnotu, aby skutočná funkcia uzemnenia nebola blokovaná kvôli jej odporu.
T1 tu tvorí stupeň snímania prúdu a zosilňovača napätia. Zistené malé napätie na R2 je rýchlo zosilnené T1 a napájané na LED vo vnútri optočlenu.
Pokiaľ únik nie je relatívne výrazný (pod 20 mA), LED vo vnútri opta nereaguje, avšak v okamihu, keď táto hodnota prekročí nastavenú hranicu, LED vo vnútri opto svieti zapnutím príslušného zabudovaného tranzistora, ktorý zase aktivuje červenú LED pripojenú cez jeho kolektor a kladný vodič, čo naznačuje možný zvodový prúd.
Napájanie celej operácie je odvodené z malého bezformátového napájacieho zdroja, ktorý ako hlavné komponenty používa C1, D1, C2.
Červená LED môže byť nahradená 12V piezo bzučiakom pre získanie zvukovej indikácie, alebo môže byť použitá obidva paralelne pre uľahčenie indikácie v duálnom režime.
Hodnota R2 sa môže vypočítať pomocou tohto vzorca:
R = 0,2 / I. kde I je prípustný únik prúdu cez uzemňovací kábel, za predpokladu, že to bude 20 mA, to môžeme vypočítať ako:
R = 0,2 / 0,02 = 10 ohmov
Pretože odpor kolektora, ak je T1 pomerne vysoký, T1 by sa mohol spustiť už pri hodnote 0,2 na svojej základni / emitori, preto je vo vyššie uvedenom vzorci vybraná hodnota 0,2.
Stupeň T2 je zavedený na monitorovanie „zdravia“ uzemňovacieho spojenia, pokiaľ je na úrovni neutrálu, T2 zostáva vypnutý, pretože jeho základňa zostáva uzemnená prostredníctvom dobrého uzemnenia, avšak v okamihu, keď sa vytvorí slabé uzemnenie, T2 základňa dostane dostatočné napätie cez R5 na samotné spustenie a opto, ktoré následne spustí pripojený alarm.
Situácia slabého alebo otvoreného uzemnenia je indikovaná červenými a žltými LED diódami súčasne, zatiaľ čo červená červená LED indikuje zvodový prúd.
UPOZORNENIE: OKRUH NIE JE IZOLOVANÝ OD HLAVNÝCH SÚSTAV, VŠETKY DIELY MOHLI NOSIŤ LETÁKOVÝ ELEKTRICKÝ PRÚD, CELÉ CVIČENIE UPLATŇUJTE, POKIAĽ IDE ZAOBCHÁDZAJÚ S MANIPULÁCIOU.
Zoznam položiek
R1 = 1K ohmov
R2 = pozri text
R3, R4 = 22k
R5 = 56K
R6 = 1 M
D1 = 15V 1wattová zenerova dióda
C2 = 100uF / 25V
T1, T2 = BC547
C1 = 0,47 uF / 400 V
opto = akýkoľvek štandardný 4-kolíkový typ
Vyššie uvedený obvod by sa dal vylepšiť pridaním niekoľkých ďalších komponentov, ako je to znázornené nižšie:
Do tohto obvodu sme pridali usmerňovaciu diódu D1 (1N4007) pre vylepšené usmernenie.
T1 bol rozšírený o ďalší tranzistor T2 BC547 T2 zapojený ako Darlington, aby bola detekcia zemného zvodu ešte citlivejšia a aby sa pre lepšie uzemnenie prístrojov umožnilo použitie menšieho in-line odporu R2 pre lepšie uzemnenie.
C2 (0,22 uF) zaisťuje, že T1 / T2 nebude rachotiť s nežiaducimi elektrickými poruchami.
Zoznam položiek
R1 = 1K
R2 = pozri text
R3, R4 = 22k
R5 = 56K
R6 = 1 M
Z1 = 15V 1wattová zenerova dióda
D1, D2 = 1N4007
C0 = 0,47 uF / 400 V
C1 = 100uF / 25V
C2 = 0,22 uF
T1, T2, T3 = BC547
C1 = 0,47 uF / 400 V
opto = akýkoľvek štandardný 4-kolíkový typ
Testovacie nastavenie pre vyššie uvedené obvody:
Ukazovateľ úniku zeme
Vyššie uvedený diagram zobrazuje testovacie nastavenie pre navrhovaný obvod indikátora úniku zemného prúdu.
Vykonáva sa týmto spôsobom:
Obvod je napájaný pomocou externého výstupu adaptéra 12V AC / dC, nezabudnite, že počas tohto postupu nezapájajte obvod do siete.
Pri teste nastavenia je napájanie 12V AC pripojené cez uzemnenie / body spotrebiča cez žiarovku 12V.
Spojenie R5 je zatiaľ odpojené.
Vyššie uvedená implementácia by mala okamžite zapnúť červenú LED indikujúcu únik prúdu cez R2.
Odpojením žiarovky 12 V sa musí vypnúť aj červená LED, ktorá signalizuje zastavenie stavu úniku.
Teraz znížte zaťaženie žiarovky 12V na nižšiu hodnotu, čo sa dá dosiahnuť zaradením ďalšej žiarovky 12V do série.
Aj pri takomto nižšom zaťažení by červená LED mala byť schopná indikovať úniky cez R2 potvrdzujúce správne fungovanie obvodu.
Teraz odstránenie vyššie uvedeného zaťaženia by malo okamžite vypnúť červenú LED, aby sa zabezpečilo správne fungovanie obvodu.
Obnovte pôvodný stav obvodu a teraz je pripravený na skutočnú inštaláciu v blízkosti vášho ističa.
Fungovanie žltého zariadenia LEd je možné sledovať po vykonaní skutočnej inštalácie a pripojení.
Ak začne svietiť okamžite po inštalácii, bude to signalizovať zlé alebo nesprávne zapojené uzemnenie.
Predchádzajúce: Fáza striedavého prúdu, neutrál, obvod indikátora zemnej poruchy Ďalej: Diaľkovo ovládaný obvod bezdrôtového regulátora hladiny vody
