Размыкатель цепи контролирует токи утечки

Размыкатель цепи контролирует токи утечки

Sharath Kumar

Показанный на Рисунке 1 размыкатель цепи непрерывно контролирует линии питания на наличие любых токов утечки и при необходимости немедленно отключает питание. Провода питания нагрузки, как фазный, так и нулевой, проходят через магнитный сердечник датчика CR4311-5, контролирующего ток источника питания. Поскольку в нормальных условиях токи, протекающие в обоих проводниках, равны и противоположны, магнитный поток в сердечнике преобразователя не создается. Однако в случае неисправности ток в фазном проводе превышает ток в нулевом проводе, что приводит к образованию магнитного потока в сердечнике. Сердечник преобразователя имеет вторичную обмотку, на которой возбуждается напряжение, создаваемое магнитным потоком. Это напряжение находится в диапазоне от 0 до 10 В и прямо пропорционально измеряемым переменным токам.

 

 

 

Высокоточный быстродействующий компаратор IC1B, основываясь на предустановленном уровне опорного напряжения, определяет, будет ли реле находиться в активном состоянии.
Рисунок 1. Высокоточный быстродействующий компаратор IC1B, основываясь на предустановленном
уровне опорного напряжения, определяет, будет ли реле находиться в активном состоянии.

Напряжение вторичной обмотки подается на быстродействующий компаратор IC1B, который сравнивает его с установленным опорным уровнем. Если обнаруженное напряжение находится внутри допустимого диапазона, реле остается замкнутым, а нагрузка остается подключенной к электрической сети. Но если это напряжение выходит за допустимые границы, схема моментально размыкает реле, отключая аварийную нагрузку. Любые дальнейшие или повторные попытки перезапуска устройства с неисправной нагрузкой приводят к повторяющемуся отключению реле. Чтобы перезапускать устройство, необходимо вручную отключать неисправную нагрузку.

IC1B сконфигурирован в этой схеме как высокоточный быстродействующий компаратор напряжения. IC1A формирует для компаратора IC1B стабильное опорное напряжение 6 В. Когда напряжение на неинвертирующем входе IC1B поднимается выше заданного опорного напряжения на его инвертирующем входе, уровень выходного сигнала становится высоким. Этот выход управляет транзистором Q1. Когда Q1 открывается, Q2 выключается, и реле размыкается.

Два подстроечных резистора дают пользователям возможность установить необходимые уровни отключения. R2 обеспечивает грубую настройку, а R1 – более тонкую. Обычно мышцы человеческого тела могут выдерживать ток до 20 мА. Следовательно, сопротивления резисторов Rи R2 должны быть такими, чтобы реле выключалось при токах утечки более 15 мА. R3 обеспечивает управление гистерезисом компаратора. Диоды D1 … D3 выполняют защитную функцию. C1 и C2 – это блокировочный и фильтрующий конденсаторы, соответственно.

В устройстве защитного отключения используется преобразователь для контроля тока питания и реле для отключения сети от нагрузки.
Рисунок 2. В устройстве защитного отключения используется преобразователь
для контроля тока питания и реле для отключения сети от нагрузки.

Для эффективной работы схемы достаточно сетевого источника питания 12 В/0.5 А. Контакты реле должны быть рассчитаны на используемую нагрузку. На Рисунке 2 показана схема подключения устройства к сети переменного тока. В схеме использованы только общедоступные компоненты, предназначенные для промышленной аппаратуры.

Материалы по теме

  1. Datasheet CR Magnetics CR4310/11
  2. Datasheet Texas Instruments LM319A
  3. Datasheet CDIL BC107
  4. Datasheet Unitra BC148

EDN

Перевод: AlexAAN по заказу РадиоЛоцман

 
 
Оригинал здесь.

Комментарии

Чтобы оставить комментарий, Вам нужно авторизоваться.