تسرب الحماية الحالية. المخطط والوصف. ملاحظات لـ DIYer - حماية حماية التسرب الكهربائي للأجهزة الكهربائية المنزلية

الغالبية العظمى من الأجهزة الكهربائية المنزلية لا تحتوي على أرض واقية. يتطلب المعيار الدولي تركيب طرف أرضي إضافي في مقابس ومآخذ التيار الكهربائي ، ولكن حتى وجودها لا يضمن السلامة عند استخدام الأجهزة الكهربائية.

يُحظر تمامًا استخدام سلك محايد كخط تأريض ، نظرًا لأن انقطاع الخط يمكن أن يؤدي إلى ظهور جهد التيار الكهربائي على السلك المحايد.
قد لا تعمل مصاهر الطاقة وأجهزة الحماية الأوتوماتيكية إذا كان تيار التسرب صغيراً ، ولكنه كافٍ لقتل شخص: على سبيل المثال ، تعمل المفاتيح الأوتوماتيكية في الألواح الكهربائية من التيارات فوق خمسة أمبير ، ويكون تيار الضرب للشخص هو عُشر أمبير.

في مآخذ المنزل لا يوجد تمييز بين المرحلة والصفر.
يُحظر تمامًا تشغيل الأجهزة الكهربائية المنزلية دون التأريض في الغرف المبللة والموصلات ، بسبب الصدمة الكهربائية المحتملة.
يهدد التلف الذي يلحق بعزل أسلاك الإمداد أو الدوائر القصيرة الداخلية للأنابيب الرئيسية في علبة الجهاز بإغلاق الخط وإشعاله.
سيساعد الجهاز الأوتوماتيكي في تجنب الإصابة الكهربائية ، مما يؤدي إلى إيقاف تشغيل جهاز كهربائي معيب قبل أن تعمل حماية الشبكة ، بمجرد ظهور جهد التسرب على العلبة.

يتكون مخطط كتلة جهاز الحماية من التسرب الحالي من:
1. الزناد الترانزستور
2. جهاز التتابع الثايرستور
3. محولات التسرب الحالية
4. مقوم مصدر طاقة الجهاز
5. شبكة الإشارات LED وتشغيلها
6. مثبت الجهد

جهاز الحماية غير متصل كهربائيًا بالحمل ويتم تصنيعه كمحول.
يعتمد تشغيل الجهاز على التحكم الحالي في دوائر إمداد الحمولة.

يتم جمع الجهد على لفات المحول T1 ، T2 ، الناتج عن التيار المتدفق لحمل الأجهزة الكهربائية ، جبريًا ويساوي الصفر عند نفس المستويات. يخلق التيار الزائد في إحدى دوائر (التسرب) لمصدر الحمل فرقًا في المجالات المغناطيسية ويتم توفير جهد فرق التيارات إلى مشغل الجهاز الإلكتروني.

مكثف C2 عند مدخل جسر المعدل VD1 يلغي التشغيل المحتمل لدائرة الجهاز من التداخل من شبكة إمداد طاقة الحمل.
يتم توفير الجهد المعدل من الجسر VD1 من خلال المقاوم المتقلب R1 إلى قاعدة الترانزستور VT1 لمشغل الترانزستور.
سيؤدي جهد عدم التطابق الذي يتم تضخيمه بواسطة الترانزستور VT1 في وضع الزناد إلى تحويل الترانزستور VT1 إلى الحالة المفتوحة ، والترانزستور VT2 إلى الحالة المغلقة.
يسمح لك المقاوم R3 بضبط حساسية المشغل على الترانزستورات VT1 ، VT2 ، اعتمادًا على خصائص كسبها.
سيتم فتح Thyristor VS1 وتشغيل التتابع K1 ، والذي سيفتح دائرة طاقة التحميل مع جهات الاتصال K1.1.

باستخدام وضع التشغيل الثايرستور في دوائر التيار المستمر ، يتم الحجب بعد تطبيق جهد التحكم - يترك الحمل في حالة إيقاف التشغيل. بعد اكتشاف عطل أو تسرب في جسم الجهاز الكهربائي ، يتم تشغيل الجهاز مرة أخرى.

تتكون دائرة إمداد الطاقة المستقرة لجهاز حماية تيار التسرب من محول طاقة T3 ، بجهد ثانوي يبلغ 12 فولت 0.1 أمبير ، وجسر مقوم VD3 ، ومكثف تنعيم C3 ، C6 ومثبت تناظري على شريحة DA1.
تظهر إشارة تشغيل الجهاز على مؤشر LED الأحمر HL1.

تعديل الدائرةالجهاز هو ضبط حساسية مشغل الترانزستور.
مع فصل المحولات T1 و T2 عن الدائرة ، اضبط المقاوم R3 على الموضع الذي يحدد مسبقًا تضمين المرحل K1 ، أي أنه يعمل ويعيد منزلق المقاوم إلى وضع إيقاف التشغيل.
يمكن تتبع مخططات وضع التبديل عن طريق تشغيل HL2 LED ، ويشير توهجه إلى حالة الحمل ، ويشير الانقراض إلى إيقاف الحمل (حالة الطوارئ).

نهايات لفات المحولات T1 ، T2 متصلة في سلسلة بحيث عندما يكون الحمل متصلاً (مؤقتًا في شكل مصباح طاولة) ، يكون الجهد المتناوب على المكثف C2 صفرًا. بعد إنشاء تسرب اصطناعي ، بتطبيق جهد متناوب من 1-5 فولت من خلال المقاوم المحدد 100 أوم ، من أي محول شبكة بجهد 5-12 فولت ، قم بمراقبة فصل الحمل. لا ينبغي إيقاف تشغيل المحولات T1 و T2.

	اسم		إستبدال	ملحوظة
	مثبت
	الترانزستور
	الترانزستور
	الثايرستور
	تقليم المقاوم
	الصمام الثنائي. كوبري
	المقاومات
	محول
		RES 47، RES59

محولات التيار T1 و T2 عبارة عن حلقات من الفريت 2000 نانومتر - قطرها 18 مم ، مع لفات ملفوفة من 96 لفة من PEL -2 بقطر 0.1 مم ، يتم تمرير أسلاك الطاقة الحالية للجهاز الكهربائي عبر الفتحة الداخلية للحلقة الفريتية.

لحماية المستهلكين بقوة تزيد عن 200 واط ، يجب توصيل حمولة الجهاز الكهربائي من خلال بادئ من الصفر أو من الدرجة الأولى ، ويجب أن يتم تشغيل ملف البداية من التيار الكهربائي من خلال ملامسات الترحيل المغلقة عادةً K1 (1-2) .

يتم تجميع مخطط الأسلاك لجهاز الحماية من التسرب الحالي في صندوق بلاستيكي BP-1 بمقبس لتوصيل حمولة جهاز كهربائي ، وتوضع مصابيح LED على اللوحة الخارجية للغلاف ، ويتم إصلاح المحولات الحالية T1 ، T2 مع مظلة.

مفتاح إنذار النسخ الاحتياطي

دائرة إشارات انقطاع التيار الكهربائي ، الشكل 1 ، لا تصدر فقط إشارة مسموعة عند إيقاف تشغيل الطاقة ، ولكن يمكنها أيضًا تشغيل مصدر الطاقة الاحتياطية عن طريق مرحل كهرومغناطيسي. في دائرة الإشارة هذه ، يتم استخدام نفس مولد الإشارة المتقطع ، ولكن بالإضافة إلى ذلك ، تُستكمل الدائرة بمرحل كهرومغناطيسي متصل بواسطة أحد جهات الاتصال بين الثنائيات VD1 و VD2.

رسم بياني 1

جهاز إشارات انقطاع التيار الكهربائي

في حالة وجود الجهد في الشبكة ، تنجذب جهات اتصال هذا التتابع. عندما يفشل التيار ، يتم تفريغ المكثف C6 بشكل حاد ، ونتيجة لذلك ينخفض ​​الجهد على المرحل ، فإنه يفتح جهات الاتصال. يمنع وجود الصمام الثنائي VD2 في الدائرة التفريغ السريع للمكثفات C1 و C2 من خلال لف المرحل.

مخططات الحماية التلقائية لمحرك ثلاثي الأطوار في حالة فشل المرحلة

المحركات الكهربائية ثلاثية الطور ، إذا تم فصل إحدى المراحل عن طريق الخطأ ، فسوف ترتفع درجة حرارتها بسرعة وتفشل إذا لم يتم فصلها عن الشبكة في الوقت المناسب. لهذا الغرض ، تم تطوير أنظمة مختلفة من أجهزة الإغلاق الوقائي التلقائي ، لكنها إما معقدة أو غير حساسة بدرجة كافية ، الشكل 2.

الصورة 2

يمكن تقسيم أجهزة الحماية إلى أجهزة مرحل و ترانزستور الصمام الثنائي. التتابع ، على عكس الترانزستور الثنائي ، أسهل في التصنيع.
تم إدخال مرحل إضافي P مع جهات اتصال مفتوحة عادةً P1 في النظام التقليدي لبدء تشغيل محرك ثلاثي الطور. إذا كان هناك جهد في الشبكة ثلاثية الطور ، فإن لف المرحل الإضافي P يتم تنشيطه باستمرار ويتم إغلاق جهات الاتصال P1. عند الضغط على زر "ابدأ" ، يمر تيار عبر الملف الكهرومغناطيسي لبادئ التشغيل المغناطيسي MP ويتم توصيل المحرك الكهربائي بشبكة ثلاثية الطور عن طريق نظام الاتصال MP1.
إذا تم فصل السلك A عن طريق الخطأ عن الشبكة ، فسيتم إلغاء تنشيط المرحل P ، وسيتم فتح جهات الاتصال P1 ، وفصل لف المشغل المغناطيسي عن الشبكة ، مما سيؤدي إلى فصل المحرك عن الشبكة عن طريق نظام الاتصال MP1. عندما يتم فصل الأسلاك من B إلى C عن الشبكة ، يتم إلغاء تنشيط لف البادئ المغناطيسي مباشرة. كمرحل R إضافي ، يتم استخدام مرحل تيار متردد من النوع MKU-48.

الحماية الحالية

تعمل الأجهزة الكهربائية المنزلية - الغسالات ، مطاحن اللحوم الكهربائية ، المواقد الكهربائية - كقاعدة عامة ، بتيار متناوب 220 فولت.في حالة انهيار العزل ، قد يظهر جهد يهدد الحياة على العلبة المعدنية لمثل هذا التثبيت. للحماية من الصدمات الكهربائية ، يجب تأريض الأجهزة المنزلية ، خاصة إذا تم استخدامها في مناطق بها مخاطر متزايدة.

تتعرض الحمامات لخطر متزايد عند غسل الملابس في الغسالة. علاوة على ذلك ، تزداد احتمالية حدوث صدمة كهربائية بشكل كبير إذا كانت الأرضية في الغرفة موصلة للكهرباء ، وتتجاوز رطوبة الهواء 75٪.

معظم المنافذ المثبتة في الشقق لها سلك تأريض ثالث ، كقاعدة عامة ، غائب. لذلك ، في حالة عدم وجوده ، كإجراء وقائي ضد الصدمات الكهربائية المحتملة في حالة حدوث تسرب للتيار أو انهيار العزل ، يوصى بتثبيت أجهزة فصل أوتوماتيكي على العلبة الشكل 3.

تين. 3

مستهلك للطاقة الكهربائية ، يحتوي على ملفإل 1 ، قم بالاتصال بالشبكة باستخدام موصل ثنائي القطب غير قطبي (مقابس ومآخذ عادية). من مقوم تم تجميعه وفقًا لدائرة جسر الصمام الثنائي VD 1-VD في الشكل 4 ، يتم تشغيل التتابع K1 ، والذي يحتوي على زوجي اتصال NC K1.1 و K1.2. يرتبط الثايرستور في سلسلة بالملف المشترك للترحيلضد 1. إلكترود التحكم الخاص به متصل من خلال المقاومص 2 مع جامع الترانزستور VT 1. يتصل باعث الترانزستور بالقطب الموجب للمقوم ، والقاعدة من خلال مقاوم عالي المقاومةص رقم 1 متصل بالعلبة المعدنية للجهاز الكهربائي.

الجهاز يعمل كالتالي. عند توصيل جهاز كهربائي عامل بالشبكة ، لا تستقبل لفائف الترحيل الطاقة ، لأن الثايرستور مغلق. من خلال جهات الاتصال الافتتاحية K1.1 و K1.2 ، يمر التيار عبر لف المستهلكإل 1. في حالة حدوث عطل في العزل ، يتدفق التيار من الطور أو السلك "المحايد" عبر أحد الثنائيات المعدلة ، وتقاطع قاعدة الباعث للترانزستور ، والمقاومص 1 ، الغلاف المعدني للأجهزة الكهربائية ، ثم من خلال موقع انهيار العزل وجزء من اللفإل 1 يدخل السلك بجهد قطبية معاكسة. نتيجة لذلك ، يفتح الترانزستور ، ويبدأ التيار في التدفق في دائرة المجمع الخاصة به. من خلال المقاومص 2 يذهب إلى إلكترود التحكم في الثايرستور ثم إلى "ناقص" المعدل. يتم تنشيط المرحل ويفتح أزواج جهات الاتصال الخاصة به ، ويفصل الجهاز عن الشبكة. في نفس الوقت ، من خلال الانتقال "باعث - قاعدة" VT 1 التيار لا يمر ، ويغلق الترانزستور. ومع ذلك ، يستمر الثايرستور في البقاء مفتوحًا ، نظرًا لأن لف التتابع يلعب دور مرشح التنعيم ، ومن خلالضد 1 يتدفق التيار المباشر ، وتكون قيمته كافية لإبقاء الثايرستور في حالة مفتوحة. لذلك ، بعد تشغيل الجهاز ، يظل الترحيل نشطًا حتى يتم فصل الجهاز عن الشبكة.

يقوم جهاز الحماية بإيقاف تشغيل التركيبات الكهربائية في حالة حدوث عطل في العزل في أي نقطة من ملفات المستهلكإل 1. إنه يعمل أيضًا عند أدنى تيار تسرب.

المقاوم R 1 يجب أن يكون له مقاومة 1.5 - 2 Mohm. إذا لامست إحدى اليدين جسمًا معدنيًا مؤرضًا ، ولمست اليد الأخرى جسم جهاز منزلي مجهز بجهاز الحماية هذا ، فإن تيارًا أقل من 1 مللي أمبير يمر عبر الشخص ، وهو أمر آمن تمامًا. تعمل الحماية التلقائية على الفور وتفصل الجهاز عن الشبكة.

للتحقق من تشغيل الجهاز ، يتم توصيل جسم الجهاز الكهربائي لفترة وجيزة بقطعة من السلك بهيكل مؤرض - يجب أن يعمل المرحل.

كاراتشيف ن.

قم بتشغيل حماية المعدات

الشكل 4

في إمدادات الطاقة للمعدات القوية القائمة على الترانزستورات والدوائر الدقيقة ، تُستخدم المكثفات عادةً في مرشحات الطاقة ، التي تتجاوز سعتها 10000 ميكروفاراد. يمكن أن تؤدي العمليات العابرة التي تحدث عند تشغيل هذه المعدات (على وجه الخصوص ، شحن هذه المكثفات) إلى فشلها. لهذا السبب ، تم إدخال الأجهزة مؤخرًا في مصادر الطاقة التي تحد من التيار في الملف الأولي لمحول الشبكة في اللحظة الأولى بعد تشغيل الجهاز وبالتالي تمنع التأثيرات غير المرغوب فيها.

يظهر التنفيذ المحتمل لمثل هذا الجهاز في الشكل 4. وهو يتألف من مقاومات محدودة وعقدة تغلق هذه المقاومات بعد فترة زمنية معينة.

الارتفاع الحالي عند تشغيل الجهاز حتى قيمة 5A يكون محدودًا بواسطة المقاومات R4-R 7. إن استخدام العديد من المقاومات هنا يرجع فقط إلى اعتبارات التصميم. يمكن استبدالها بمقاوم واحد بمقاومة 40 أوم وقوة تبديد لا تقل عن 20 واط ، أو بمجموعة أخرى من المقاومات المتوازية التي توفر نفس المقاومة وقوة التبديد.

اختيار قيمة المقاوم المحدد هو حل لمشكلة مثيرة للجدل. من ناحية ، من المستحسن أن يكون لديك مقاومة كبيرة ، حيث أن الأحمال الزائدة في دوائر إمداد الطاقة عند تشغيل الجهاز وتقلل من تبديد الطاقة المطلوب لهذا المقاوم ، ولكن من ناحية أخرى ، لا ينبغي أن تكون المقاومة كبيرة كبير بحيث لا يكون اندفاع التيار الثاني الذي يحدث عند إغلاق المقاوم المحدد أكبر من تيار التدفق الأولي عند تشغيل الجهاز. معلمات المقاوم المحدد الواردة هنا قريبة من الأمثل للمعدات التي تستهلك 150 ... 200 واط من الطاقة من الشبكة.

عند تشغيل الجهاز ، تبدأ عملية شحن المكثفات C2 و C3 في نفس الوقت. عندما يصل الجهد الكهربائي عليها إلى جهد الزناد الخاص بالمرحل K1 ويعمل ، فإنه سيغلق المقاومات بملامساته R4-R 7 وبالتالي استعادة التشغيل الطبيعي لمصدر الطاقة. يعتمد وقت تأخير تشغيل الجهاز بشكل أساسي على سعة المكثفات C2 و C3 ، وهي مقاومة المقاومص 3 ، جهد التشغيل للمرحل K1 وهو جزء من الثانية.

تم استخدام مرحل بجهد استجابة 24 فولت في الجهاز ، ويجب أن يكون به جهات اتصال تضمن تضمين معدات الشبكة (220 فولت وتيار عدة أمبير) التي سيتم استخدام هذا الجهاز الواقي معها.

تم تصميم الجسر المستخدم في التصميم الأصلي لجهد تشغيل يبلغ 250 فولت وتيار 1.5 أمبير يمكن استبدال المكثفات C3 و C4 بآخر بسعة 1000 ميكرو فاراد.

Obvod zpozneneho البداية.

"راديو Amaterske" ، 1997 ،

A7-8 ، القسم 24

حماية محرك المرحلة المفتوحة

يستجيب جهاز حماية المحرك مفتوح الطور الموضح في الشكل 5 للانقطاعات في إمداد الجهد لمحرك ثلاثي الطور من أي من المراحل الثلاث.

الشكل 5

اضغط الزرس يتم تطبيق الجهد رقم 1 على ملف المبدئ المغناطيسي KM1 ، والذي يتضمن المحرك الكهربائي M1. يتم ضمان التشغيل الموثوق للمبدئ بملفه المصنف لجهد تيار متردد 380 فولت ، مع جهد نابض بسعة أصغر ، من خلال مكون ثابت مهم من الأخير.

بالتزامن مع تشغيل المبدئ ، يتم تزويد الجهد الكهربائي بالقطب الموجب وقطب التحكم في الثايرستورضد 1. الآن يتم إعادة شحن المكثف C1 من خلال الثايرستور الذي يفتح بشكل دوري ، يظل الجهد الكهربي عليه كافياً للحفاظ على بداية KM1 في حالة التشغيل. في حالة انقطاع التيار الكهربائي في أي من المراحل ، يتوقف الثايرستور عن الفتح ، ويتم تفريغ المكثف بسرعة ويفصل المبدئ المحرك عن الشبكة.

ياكوفليف ف.

شوستكا ، أوكرانيا

مفتاح الطوارىء

يمثل انقطاع التيار الكهربائي الكثير من المتاعب. إنه لأمر سيء بشكل خاص أنه في اللحظة التي يتم فيها تطبيق الجهد ، يمكن أن تكون هناك زيادات خطيرة للغاية ، والتي ، في أحسن الأحوال ، تسبب فشل معالج التلفزيون أو DVD - يقوم اللاعب بنقلها إلى وضع التشغيل ، وفي أسوأ الأحوال ، يقوم بإتلاف مصدر الطاقة.

الشكل 6

يوضح الشكل 6 مخططًا لمرحل إنذار ، والذي يفصل الجهاز عن الشبكة عند إيقاف تشغيل مصدر الطاقة. ولا يحدث إمداد الطاقة للجهاز بالتزامن مع استئناف مصدر الطاقة ، ولكن فقط بعد أن يضغط المستخدم على الزر S1.

تعتمد الدائرة على مرحل KUTs-1 القديم من أنظمة التحكم عن بعد لأجهزة تلفزيون USST.

وحدة حماية المعدات الكهربائية في حالة وقوع حوادث في شبكة الكهرباء

وجد الكثيرون أنفسهم ، مرة واحدة على الأقل في حياتهم ، في موقف حيث ، بدلاً من جهد أحادي الطور 220 فولت تيار متردد ، بدأ تيار من مرحلتين 380 فولت بالتدفق فجأة إلى الشقق. إذا لم يتم ملاحظة مثل هذا الحدث في الثواني الأولى ولا تحتوي أسلاك الشقة على أجهزة حماية من زيادة التيار ، فإن جميع الأجهزة المنزلية معطلة. حقيقة أنه في الوضع الطبيعي ، لا تتجاوز إمكانات السلك "المحايد" بالنسبة إلى "الأرض" بضعة فولتات ، وفي حالة وقوع حادث في شبكات ثلاثية الطور لإمداد الطاقة النهائي تصل إلى 220 فولت أو أكثر من ذلك ، يجعل من الممكن صنع جهاز بسيط لحماية المعدات ، الدائرة في الشكل 7.

الشكل 7

إذا كان 220 فولت زائد أو ناقص 30 في المائة يمر عبر العداد الكهربائي ، يتم إلغاء تنشيط ملف المرحل الكهرومغناطيسي القوي K1. يتم توفير جهد الإمداد المقنن للأحمال من خلال ملامسات الترحيل المغلقة المجانية.

لنفترض وقوع حادث ونتيجة لذلك تبين أن "السلك المحايد" هو طور. نظرًا لأن الإدخال "الأرضي" لجهاز الحماية الذي تم تجميعه وفقًا للمخطط 1 يحتوي على اتصال كهربائي موثوق بالتربة ، فسيظهر جهد 160 ... 250 فولت تيار متردد على ملف الترحيل ، مما يؤدي إلى فتح جهات الاتصال الخاصة به وتثبيته. -تنشيط الأحمال. ثنائيات زينر متصلة في سلسلة متتالية VD1 ، VD 2 القضاء على الطنين الطفيف المحتمل للتتابع أثناء إمداد الطاقة العادي. المقاومص 1 يحد من التيار من خلال ملف التتابع K1. مصباح توهج النيون HL 1 تضيء في حالة وقوع حادث. يمنع Capacitor C1 حدوث قوس عند فتح جهات اتصال الترحيل.

كاشكاروف أ.

مخطط:

تم تطويره بواسطة المؤلف منذ سنوات عديدة ووصفه في مقال "الحماية من التيار" ("Modelist-konstruktor"، 1981، No. 10، pp. 29، 30) ، تم تشغيل جهاز التبديل الوقائي عندما يزيد الجهد الكهربائي عن ظهر 24 فولت على العلبة المعدنية غير المؤرضة للجهاز المحمي بالنسبة للأرض. اليوم ، أصبحت حالات أداة التأريض إلزامية ويبدو أنه من الأصح التحكم في التيار في السلك الأرضي. في حالة حدوث انتهاك للعزل بين العلبة والشبكة ، سيتم تجاوز القيمة المسموح بها لهذا التيار (4 ... 10 مللي أمبير) ، والتي ستكون بمثابة إشارة لفصل الجهاز المعيب عن الشبكة.

جهاز:
يظهر الشكل التوضيحي لجهاز حماية يعمل وفقًا لهذا المبدأ. 1. يتم إدخال قابس XP1 في مقبس التيار الكهربائي المزود بوصلة تأريض. يتم توصيل قابس طاقة ثلاثي الأطراف للجهاز الكهربائي المحمي بمقبس XS1. يتم تشغيل الوحدة الإلكترونية لجهاز الحماية من التيار الكهربائي من خلال محول تنحي T2 ومقوم جسر على الثنائيات VD2-VD5. يتم تثبيت جهد الإمداد لرقاقة المؤقت DA1 ومضخم الترانزستور VT1 باستخدام الصمام الثنائي VD6 zener.

يتم تضمين الملف الأساسي للمحول الحالي T1 في فاصل السلك الذي يربط جهات اتصال التأريض لقابس XP1 ومقبس XS1 (دائرة PE). يتم تخصيص الجهد المتناسب مع التيار المتدفق من خلاله إلى المقاوم R1 ، وبعد تصحيحه بواسطة مقوم نصف موجة على الصمام الثنائي VD1 ، من خلال مضخم تيار مستمر على الترانزستور VT1 ، يدخل المدخل S لمؤقت DA1.

إذا لم يكن هناك تيار تسرب ، فإن الجهد عند جامع الترانزستور وعند دخل الموقت يكون مرتفعًا ، وعند خرج المؤقت (دبوس 3) يكون المستوى المنطقي منخفضًا. إذا زاد تيار التسرب عن القيمة المسموح بها ، سيتغير مستوى الجهد العالي في مجمّع VT1 إلى مستوى منخفض ، مما سيسمح بتشغيل مؤقت DA1. ستظهر نبضات قطبية موجبة عند خرجها ، سيفتح أولها المقاوم ثلاثي VS1. سيقوم Relay K1 ، بفتح جهات الاتصال ، بفصل الحمل عن الشبكة. سيظهر وميض HL1 LED أن الحماية قد نجحت. يعتمد تردد الوميض (1 ... 5 هرتز) على قيم المقاومات R7 و R8 والمكثف Sat.

بعد القضاء على التسرب ، سيظل ثلاثي المقاومة VS1 مفتوحًا ، وستظل جهات اتصال التتابع K1.1 مفتوحة. من أجل تطبيق جهد التيار الكهربائي على الحمل ، يجب إعادة جهاز الحماية إلى حالته الأصلية: قم بإيقاف تشغيله لفترة من الوقت بالضغط على زر SB1 ، ثم قم بتشغيله مرة أخرى عن طريق تحريره.

تعمل المكثفات C1 و C4 على التخلص من الإنذارات الكاذبة من التداخل قصير المدى في الشبكة. تمنع دائرة R6C5 المؤقت من بدء التشغيل نتيجة تشغيل الطاقة العابرة. تمنع دائرة R9C8VD7 تبديل ارتفاعات الجهد عند لف التتابع K1.

لوحة الدوائر المطبوعة:

يتم عرض لوحة الدوائر المطبوعة لجهاز الحماية وموقع الأجزاء الموجودة عليها في الشكل. 2.

تفاصيل:
يمكن استبدال الترانزستور KT3102A بآخر من نفس السلسلة أو سلسلة KT312 ، KT315. استيراد نظائرها من عداد الوقت KR1006VI1 - NE555 وغيرها الكثير مع الأرقام 555 في التعيين. يمكن استبدال المقاوم الثلاثي KU101B في الجهاز قيد الدراسة بأحد سلسلة KU201 ، KU202.
Relay K1 - RES47 الإصدار RF4.500.407-01 (مقاومة اللف - 160 ... 180 أوم). مع قوة تحميل تزيد عن 1 كيلو واط ، يجب تبديله باستخدام مرحل به جهات اتصال أكثر قوة ، ويجب استخدام التتابع K1 المثبت على اللوحة كمرحل وسيط.
يتكون المحول الحالي T1 من محول مطابق من مكبر صوت إذاعي. النواة المغناطيسية للمحول هي الصلب Ш8х10. تتم إزالة اللف مع عدد أقل من المنعطفات ، ويتم لف ثلاث لفات من الأسلاك المعزولة التي يبلغ قطرها حوالي 2 مم في مكانها - وهذا هو الملف الأساسي للمحول الحالي. أصبح الملف الأساسي السابق للمحول المطابق الآن هو الملف الثانوي. ترتبط استنتاجاتها بالمقاوم R1. محول الطاقة T2 - أي تنحى مع ملف أولي 220 Vis مع لفتين ثانويتين متصلتين في سلسلة عند 9 فولت ، 100 مللي أمبير أو مع واحد ثانوي عند 15 ... 18 فولت. يجب أن تكون قيمة تيار عملية الحماية في نطاق 4 ... 10 مللي أمبير. يتم تحقيق ذلك عن طريق اختيار المقاوم R2 ، وإذا لزم الأمر ، عن طريق تغيير عدد لفات الملف الأولي للمحول الحالي T1. يمكن محاكاة تسرب 10 مللي أمبير عن طريق توصيل الملف الأولي للمحول T1 بشبكة 220 فولت من خلال المقاوم 22 كيلو أوم بقوة 5 وات على الأقل.

وسيلة الحماية من التسربات عبارة عن جهاز خاص لحماية الجهاز أو اختصاره.يقوم الجهاز بتشغيل الحماية ، ويمنع تسرب تيار التسرب من الوصول إلى قيمة خطيرة وهو الوسيلة الرئيسية لحماية الشخص من الصدمات الكهربائية.

من أجل الحماية الشاملة للمعدات ، يتم استخدامها مع. وفقًا للمعايير المقبولة حاليًا ، تعد RCDs إلزامية للتثبيت في شبكة تزويد الطاقة ، بغض النظر عن الغرض من هذه الشبكات.

كيف يعمل

يعمل التجمع الكونغولي من أجل الديمقراطية على مبدأ مقارنة تيارين يتدفقان عبر جهاز حماية. في هذه الحالة ، يتم مقارنة التيار عند إدخال الجهاز والتيار عند الإخراج. إذا اختلفت هذه القيم ، فستحدث عملية وقائية للجهاز.

للتحقق من قابلية تشغيل الجهاز ، يتم استخدام زر الاختبار ، عند الضغط عليه ، تحدث عملية تجريبية ، يمكنك من خلالها تحديد حالة الحماية.

كيف تختار ولا نخطئ

بغض النظر عن الغرض ، يتم اختيار الأجهزة وفقًا للمعايير التالية:

1. سعة التحميل.بالنسبة للجهاز ، يعد حجم التيار الذي تم تصميم جهات اتصال الطاقة الخاصة به أمرًا مهمًا. بالقيمة الاسمية ، يتم استخدامها غالبًا في 16A ، 25A ، 32A ، 40A ، 63A ، 80A.
2. طريقة كشف التسرب.حسب نوع كشف التسرب ، يتم تقسيمهما إلى إلكتروني ، يتم تحديد التسرب بواسطة مفتاح إلكتروني ، وكهرومغناطيسي ، حيث يتم أخذ قيمة التسرب من القلب المغناطيسي. تعتبر الأجهزة الإلكترونية أكثر تكلفة ، ولكن لها عيوب في التشغيل في شكل فشل عند فشل إحدى المراحل.
3. حساسية لتيار التسرب.تحدد الحساسية قدرة الجهاز على العمل. أكثر الأجهزة حساسية لتيار تسرب 10 مللي أمبير. لكن استخدامها مقيد بعدد المستهلكين بسبب الإنذارات الكاذبة المحتملة ووجود تيارات تسرب طبيعية.
4. نوع الدائرة الحالية.وفقًا لنوع التيارات ، يتم تقسيمها إلى تلك التي تعمل من التيار المتردد والتيار النبضي.

وفقًا لعدد المراحل المتصلة ، يتم تقسيمها إلى قطبين وأربعة أقطاب. قطب واحد لشبكة 220 فولت ، وثلاثة أقطاب لـ 380 فولت. في المنازل والأسر الخاصة ، بسبب استخدام شبكة أحادية الطور ، يتم استخدام RCD أحادية القطب.

لتحديد جهاز الحماية ، من الضروري تحديد الغرض منه. حسب الغرض يمكن تقسيمها إلى الأنواع التالية:

1. أُسرَة- هذه هي أجهزة RCD أحادية القطب ذات حساسية منخفضة مع تيار حمل لا يزيد عن 50 ألفًا. وتعزى هذه المتطلبات إلى العدد الكبير من الأجهزة المنزلية ونقاط التسرب الطبيعية الكبيرة المرتبطة بذلك. الحساسية الشديدة ستؤدي باستمرار إلى الزناد الكاذب. يتم تحديد تيار الحمل البالغ 50 أ من خلال معلمات عدادات الكهرباء المثبتة في المباني السكنية ، والتي لا تتجاوز هذا التصنيف.
2. للتطبيقات الصناعية- حساس أربعة أقطاب التجمع الكونغولي من أجل الديمقراطية مع معدلات عالية الحالية. ترجع هذه المتطلبات إلى الاستهلاك الحالي المرتفع للمعدات الصناعية ، واستخدام شبكة ثلاثية الطور وزيادة متطلبات حمايتها بسبب الخطر المتزايد والتكلفة العالية.
3. متخصص.تعتبر مكافحة الحرائق من النوع B متخصصة ، فهي حساسة للغاية ليس فقط لتسرب التيار المتردد ، ولكن أيضًا لتموجات التيار المستمر.

تعد أجهزة RCD الإلكترونية ميسورة التكلفة ، ولكن لها عيوب في التشغيل في شكل فشل عند فشل إحدى المراحل

قواعد الاتصال

عند توصيل RCD ، يجب عليك اتباع القواعد التالية:

1. يجب دائمًا تثبيت الجهاز بعد قواطع الدائرة، لأنه غير محمي من تجاوز القيم القصوى الحالية ؛
2. يجب أن تكون قواطع الدائرة الكهربائية ذات تصنيف أصغر، لأن وقت استجابة الصمامات طويل وقد يكون التيار كافياً لتعطيله ؛
3. يجب توصيل خطوط RCD المحمية بهوإلا فإن الحماية لن تعمل.
4. قم بتوصيل الجهاز فقط وفقًا لتعليمات الشركة المصنعة.، على سبيل المثال ، يُمنع منعًا باتًا تغيير مدخلات ومخرجات الجهاز. سيؤدي هذا بالتأكيد إلى حدوث عطل وزيادة عدم قابليته للاستخدام.
5. تحقق من موثوقية جميع التوصيلات واستبعد الشرر المحتملوالذي بدوره يمكن أن يتسبب في نشوب حريق.
6. يجب عزل جميع الموصلات الموصلة جيدًا عن بعضها البعض ، ويجب ألا يكون لها تلف في العزل أو آثار الأكسدة. عندما تظهر مراكز التآكل ، في بيئة ذات رطوبة عالية ، فإن التسرب عبر الأكاسيد سيؤدي إلى رحلات حماية مستمرة. يمكن أن يؤدي هذا إلى أعطال خطيرة في المستهلكين المتصلين ؛
7. مساكن العناصر المثبتةيجب ألا يكون هناك تلف أو عيوب مرئية.

عندما تظهر مراكز التآكل ، في بيئة ذات رطوبة عالية ، فإن التسرب عبر الأكاسيد سيؤدي إلى رحلات حماية مستمرة.

ترتيب الاتصال

من المهم أن تتذكر أن جميع الأعمال مع RCDs في اللوحة الكهربائية يتم تنفيذها مع انقطاع التيار الكهربائي. يمكن تقسيم عملية التثبيت إلى 5 خطوات:

1. إعداد لوحة المفاتيح
2. بمناسبة الدرع لتركيب جميع عناصر الدائرة الكهربائية ؛
3. تركيب عداد كهرباء
4. تركيب مفاتيح أوتوماتيكية
5. تركيب الصفر
6. تركيب التجمع الكونغولي من أجل الديمقراطية
7. توصيل مستهلكي الكهرباء بشبكة التجمع الكونغولي من أجل الديمقراطية.

غالبًا ما تحدث أخطاء أثناء التثبيت. أكثرها شيوعًا:

1. أنواع العناصر المحددة بشكل غير صحيح.الخطأ الأكبر - تصنيف قواطع دوائر الإدخال يتجاوز تصنيف التجمع الكونغولي من أجل الديمقراطية. المخطط في هذا الشكل لا يحمي الشبكة بشكل سيئ فحسب ، بل يتسبب في رحلات حماية زائفة ، ولكنه في حد ذاته مصدر محتمل للحادث ؛
2. تركيب الجهاز امام الكاونتر.نظرًا لوجود دائرة مغناطيسية كبيرة نوعًا ما في التجمع الكونغولي من أجل الديمقراطية ، فإن قراءات العداد لن تكون صحيحة ولن يقبل ممثل شركة الإمداد بالطاقة مثل هذا التصميم قيد التشغيل ؛
3. مخطط الأسلاك غير متطابقأعمدة محايدة
4. إدراج المحايدينبالتوازي؛
5. اتصال خاطئالأرض الواقية إلى محايد.

مخطط الأسلاك "آلة تمهيدية"

حاليًا ، كقاعدة عامة ، يتم استخدام شبكات منزلية بثلاثة أسلاك مع أرض واقية.

يتم تثبيت قاطع الدائرة المركزية أولاً في الدائرة. خلفه ، يتم تشغيل عداد الكهرباء وفقط بعد أن يأتي RCD. وفقًا للقواعد المعروفة ، يتجاوز تصنيف RCD تصنيفات قواطع التحميل الأوتوماتيكية بترتيب من حيث الحجم. باستخدام مثل هذا المخطط ، من المهم ضمان التوصيل الصحيح للأسلاك المحايدة والأسلاك الطورية.

1. وجود واحد فقط من التجمع الكونغولي من أجل الديمقراطية باهظ الثمن ؛
2. مساحة عمل صغيرة يشغلها جهاز واحد.

عيب المخطط هو:

1. صعوبات في العثور على الأسلاك المعيبة ؛
2. صعوبة اختيار المعلمات للمستهلكين الحاليين.

يتم التخلص من عيوب هذا المخطط من خلال موازاة مجموعات المستهلكين وتثبيت RCD إضافي.

الاتصال بشبكة ثلاثية الطور مع التأريض حسب مخطط "الجهاز المنفصل"

تشير الدائرة الكهربائية لمنشأة سكنية كبيرة إلى وجود مجموعة متنوعة من مستهلكي الطاقة. بالنسبة للأجهزة مثل ثلاجة قوية وغسالة وفرن ، يلزم وجود RCD منفصل. يعد هذا ضروريًا لحماية جهاز معين والحفاظ على أداء الآخرين غير المرتبطين به.

دائرة التبديل الأكثر أمانًا هي دائرة بثلاثة أسلاك مع تأريض ، وباستخدام RCD انتقائي رباعي الأقطاب ، يصبح من الممكن الاتصال بشبكة صناعية ثلاثية الطور. مع هذا المخطط ، يتم أيضًا توفير الحماية ضد تلف عزل الدائرة ومن التسرب.

مزايا نظام "الجهاز المنفصل":

1. راحة العثور على تسرب في الدائرة ، لأن أذرع الدائرة بها أجهزة فردية.
2. القدرة على توصيل مستهلكي طاقة أعلى بكثير ؛
3. يوفر هذا النظام أعلى مستوى من الحماية.

مساوئ نظام "الجهاز المنفصل":

1. ارتفاع السعر بسبب العدد الكبير من الكتل ؛
2. حجم كبير يشغلها المخطط ؛
3. استحالة بناء مثل هذه الدائرة دون وجود مصدر طاقة ثلاثي الطور.

تتساوى دارة إمداد الطاقة من مصدر أحادي الطور عمليًا في وظائف الدائرة السابقة. في ذلك ، يمكنك التخلي عن RCD الانتقائي وبالتالي تقليل التكلفة ، لكن سعة تحميل هذه الشبكة ستكون أقل بكثير.

مخطط توصيل التجمع الكونغولي من أجل الديمقراطية بشبكة من ثلاث مراحل

مخطط اتصال بدون أرض واقية

ليس في كل مكان وليس دائمًا تم تجهيز شبكات الإمداد بالطاقة بأساس وقائي. في كثير من الأحيان في المنازل الخاصة التي تم بناؤها منذ فترة طويلة ، يتم إجراء الأسلاك دون إمكانية التأريض. في هذه الحالة ، لا يكون تركيب التجمع الكونغولي من أجل الديمقراطية أمرًا مرغوبًا فيه فحسب ، ولكنه ضروري أيضًا لسلامة السكان.

كيف سيتصرف الجهاز بدون التأريض؟لكي يؤدي التجمع الكونغولي من أجل الديمقراطية وظائفه ، يجب توصيل الحافلة الصفرية بالسلك القادم من مدخلات الطاقة. في هذه الحالة ، سيعمل التجمع الكونغولي من أجل الديمقراطية كما لو كان من تلقاء نفسه.

في الرسم التخطيطي ، يشير الحرف N إلى السلك المحايد. نظرًا لعدم وجود أرضية في هذه الدائرة ، فمن غير الصحيح تعيين هذا الاسم لسطر آخر.

في ضوء البيانات التي تمت مراجعتها ، يمكن القول أنه لا ينبغي إهمال الحماية أبدًا. على الرغم من بعض الصعوبات ، حتى في خط من سلكين ، فمن الممكن دائمًا تثبيت جهاز يعمل بالتيار المتبقي. لا تبخل على الأمن.

• استخدام التجمع الكونغولي من أجل الديمقراطية في الحمام والحمام ضروري.بسبب الرطوبة العالية ، لا يدوم عزل الموصل لفترة طويلة. يمكن أن يكون الافتقار إلى الحماية في دائرة الطاقة مميتًا.
• عند استخدام دائرة تبديل بسلكين ، لا ينبغي بأي حال من الأحوال تركيب جهاز تأريض عصامي. لا ترتبط أنظمة التأريض محلية الصنع بالمستهلكين الخارجيين. لهذا السبب ، لا أحد يعرف أي مرحلة من الثلاثة ستكون على سلكك المحايد عندما ينكسر خط الجذع.

تم تطويره بواسطة المؤلف منذ سنوات عديدة ووصفه في مقال "الحماية من التيار" ("Modelist-konstruktor"، 1981، No. 10، pp. 29، 30) ، تم تشغيل جهاز التبديل الوقائي عندما يزيد الجهد الكهربائي عن ظهر 24 فولت على العلبة المعدنية غير المؤرضة للجهاز المحمي بالنسبة للأرض. اليوم ، أصبحت حالات أداة التأريض إلزامية ويبدو أنه من الأصح التحكم في التيار في السلك الأرضي. في حالة حدوث انتهاك للعزل بين العلبة والشبكة ، سيتم تجاوز القيمة المسموح بها لهذا التيار (4 ... 10 مللي أمبير) ، والتي ستكون بمثابة إشارة لفصل الجهاز المعيب عن الشبكة.

أرز. 1

يظهر الشكل التوضيحي لجهاز حماية يعمل وفقًا لهذا المبدأ. 1. يتم إدخال قابس XP1 في مقبس التيار الكهربائي المزود بوصلة تأريض. يتم توصيل قابس طاقة ثلاثي الأطراف للجهاز الكهربائي المحمي بمقبس XS1. يتم تشغيل الوحدة الإلكترونية لجهاز الحماية من التيار الكهربائي من خلال محول تنحي T2 ومقوم جسر على الثنائيات VD2-VD5. يتم تثبيت جهد الإمداد لرقاقة المؤقت DA1 ومضخم الترانزستور VT1 باستخدام الصمام الثنائي VD6 zener.

يتم تضمين الملف الأساسي للمحول الحالي T1 في فاصل السلك الذي يربط جهات اتصال التأريض لقابس XP1 ومقبس XS1 (دائرة PE). يتم تخصيص الجهد المتناسب مع التيار المتدفق من خلاله إلى المقاوم R1 ، وبعد تصحيحه بواسطة مقوم نصف موجة على الصمام الثنائي VD1 ، من خلال مضخم تيار مستمر على الترانزستور VT1 ، يدخل المدخل S لمؤقت DA1.

إذا لم يكن هناك تيار تسرب ، فإن الجهد عند جامع الترانزستور وعند دخل الموقت يكون مرتفعًا ، وعند خرج المؤقت (دبوس 3) يكون المستوى المنطقي منخفضًا. إذا زاد تيار التسرب عن القيمة المسموح بها ، سيتغير مستوى الجهد العالي في مجمّع VT1 إلى مستوى منخفض ، مما سيسمح بتشغيل مؤقت DA1. ستظهر نبضات قطبية موجبة عند خرجها ، سيفتح أولها المقاوم ثلاثي VS1. سيقوم Relay K1 ، بفتح جهات الاتصال ، بفصل الحمل عن الشبكة. سيظهر وميض HL1 LED أن الحماية قد نجحت. يعتمد تردد الوميض (1 ... 5 هرتز) على قيم المقاومات R7 و R8 والمكثف Sat.

بعد القضاء على التسرب ، سيظل ثلاثي المقاومة VS1 مفتوحًا ، وستظل جهات اتصال التتابع K1.1 مفتوحة. من أجل تطبيق جهد التيار الكهربائي على الحمل ، يجب إعادة جهاز الحماية إلى حالته الأصلية: قم بإيقاف تشغيله لفترة من الوقت بالضغط على زر SB1 ، ثم قم بتشغيله مرة أخرى عن طريق تحريره.

تعمل المكثفات C1 و C4 على التخلص من الإنذارات الكاذبة من التداخل قصير المدى في الشبكة. تمنع دائرة R6C5 المؤقت من بدء التشغيل نتيجة تشغيل الطاقة العابرة. تمنع دائرة R9C8VD7 تبديل ارتفاعات الجهد عند لف التتابع K1.

أرز. 2

يتم عرض لوحة الدوائر المطبوعة لجهاز الحماية وموقع الأجزاء الموجودة عليها في الشكل. 2. يمكن استبدال الترانزستور KT3102A بآخر من نفس السلسلة أو سلسلة KT312 ، KT315. استيراد نظائرها من عداد الوقت KR1006VI1 - NE555 وغيرها الكثير مع الأرقام 555 في التعيين. يمكن استبدال المقاوم الثلاثي KU101B في الجهاز قيد الدراسة بأحد سلسلة KU201 ، KU202.

Relay K1 - RES47 الإصدار RF4.500.407-01 (مقاومة اللف - 160 ... 180 أوم). مع قوة تحميل تزيد عن 1 كيلو واط ، يجب تبديله باستخدام مرحل به جهات اتصال أكثر قوة ، ويجب استخدام التتابع K1 المثبت على اللوحة كمرحل وسيط.

يتكون المحول الحالي T1 من محول مطابق من مكبر صوت إذاعي. النواة المغناطيسية للمحول هي الصلب Ш8х10. تتم إزالة اللف مع عدد أقل من المنعطفات ، ويتم لف ثلاث لفات من الأسلاك المعزولة التي يبلغ قطرها حوالي 2 مم في مكانها - وهذا هو الملف الأساسي للمحول الحالي. أصبح الملف الأساسي السابق للمحول المطابق الآن هو الملف الثانوي. ترتبط استنتاجاتها بالمقاوم R1. محول الطاقة T2 - أي تنحى مع ملف أولي 220 Vis مع لفتين ثانويتين متصلتين في سلسلة عند 9 فولت ، 100 مللي أمبير أو مع واحد ثانوي عند 15 ... 18 فولت. يجب أن تكون قيمة تيار عملية الحماية في نطاق 4 ... 10 مللي أمبير. يتم تحقيق ذلك عن طريق اختيار المقاوم R2 ، وإذا لزم الأمر ، عن طريق تغيير عدد لفات الملف الأولي للمحول الحالي T1. يمكن محاكاة تسرب 10 مللي أمبير عن طريق توصيل الملف الأولي للمحول T1 بشبكة 220 فولت من خلال المقاوم 22 كيلو أوم بقوة 5 وات على الأقل.