Circuitul indicatorului de scurgere la pământ pentru detectarea scurgerilor de curent în firele de la sol

Un circuit simplu al indicatorului de scurgere la pământ, discutat aici, poate fi utilizat pentru obținerea unor rezultate foarte utile în ceea ce privește scurgerile de curent de la corpul unui aparat în știftul de împământare. Ideea a fost cerută de dl SS kopparty.

Circuitul indicatorului de scurgere la pământ propus este prezentat în figura de mai jos.

Fiecare astfel de unitate poate fi utilizată pentru aparate individuale cu știfturi de împământare sau un singur circuit poate fi amplasat lângă MCB pentru a detecta o posibilă scurgere comună din toate aparatele. Circuitul poate fi înțeles cu punctele explicate mai jos:

Funcționarea circuitului

R2 este poziționat ca un rezistor de detectare a curentului care ar trebui să aibă o valoare relativ scăzută, astfel încât caracteristica efectivă de împământare să nu fie obstrucționată din cauza rezistenței sale.

T1 formează aici o etapă de detectare a curentului și un amplificator de tensiune. Tensiunea mică detectată în R2 este amplificată rapid de T1 și alimentată la LED-ul din interiorul unui cuplaj opto.

Atâta timp cât scurgerea nu este relativ semnificativă (sub 20mA), LED-ul din interiorul opto nu răspunde, totuși, în momentul în care această valoare depășește limita stabilită, LED-ul din interiorul opto-ului se aprinde pornind tranzistorul încorporat corespunzător, care la rândul său acționează LED-ul roșu conectat prin colector și cablul pozitiv indicând o posibilă scurgere la pământ.

Alimentarea pentru întreaga operațiune este derivată printr-o mică sursă de alimentare fără transformator, folosind C1, D1, C2 ca componente principale.

LED-ul roșu poate fi înlocuit cu un semnal sonor piezo 12V pentru a obține o indicație audio sau ambele pot fi utilizate în paralel pentru a facilita o indicație în mod dual.

Valoarea lui R2 poate fi calculată utilizând următoarea formulă:

R = 0,2 / I. unde I este permisă scurgerea de curent prin cablul de împământare, presupunând că acesta este de 20mA, îl putem calcula ca:

R = 0,2 / 0,02 = 10 ohmi

Deoarece rezistența colectorului dacă T1 este destul de ridicată, T1 ar putea fi declanșat cu 0,2 pe baza / emițătorul său, acesta este motivul pentru care 0,2 este selectat în formula de mai sus.

Etapa T2 este introdusă pentru monitorizarea „sănătății” conexiunii de împământare, atâta timp cât este la egalitate cu neutrul, T2 rămâne oprit, deoarece baza sa rămâne împământată prin împământarea bună, totuși în momentul în care se formează o împământare slabă, T2 baza primește suficientă tensiune prin R5 pentru a se declanșa singură și opto-ul care la rândul său declanșează alarma conectată.

Situația unei împământări slabe sau deschise este indicată de LED-urile roșii și galbene împreună, în timp ce LED-ul roșu singur indică o scurgere la pământ.

ATENȚIE: CIRCUITUL NU ESTE ISOLAT DE PRINCIPAL, TOATE PĂRȚILE AR PUTEA EFECTUA CURENTUL ELECTRIC LETAL, EXERCIȚIU ATENȚIE CÂT MAI MULTE MANIPULARE NECOPERITĂ.

Lista de componente

R1 = 1K ohmi
R2 = vezi text
R3, R4 = 22k
R5 = 56K
R6 = 1M
D1 = 15V dioda zener de 1 watt
C2 = 100uF / 25V
T1, T2 = BC547
C1 = 0,47uF / 400V
opto = orice tip standard cu 4 pini

Circuitul de mai sus ar putea fi îmbunătățit adăugându-i câteva componente, așa cum se arată mai jos:

În acest circuit am adăugat o diodă redresoare D1 (1N4007) pentru o rectificare îmbunătățită.

T1 a fost îmbunătățit cu un alt tranzistor BC547 T2 conectat ca Darlington pentru a face detectarea scurgerilor de pământ și mai sensibilă și pentru a permite utilizarea unei rezistențe R2 mai mici pentru o experiență mai bună de „împământare” a aparatelor.

C2 (0.22uF) asigură faptul că T1 / T2 nu se clatină cu perturbări electrice nedorite.

Lista de componente

R1 = 1K
R2 = vezi text
R3, R4 = 22k
R5 = 56K
R6 = 1M
Z1 = 15V 1watt dioda zener
D1, D2 = 1N4007
C0 = 0,47uF / 400V
C1 = 100uF / 25V
C2 = 0,22uF
T1, T2, T3 = BC547
C1 = 0,47uF / 400V
opto = orice tip standard cu 4 pini

Configurați testul pentru circuitele de mai sus:

Indicator de scurgere a pământului

Diagrama de mai sus arată setarea testului pentru circuitul indicator de scurgere la pământ propus.
Se desfășoară în modul următor:

Circuitul alimentat utilizând o ieșire externă de 12V AC / dC, nu uitați să nu conectați circuitul la rețea în timp ce efectuați această procedură

În testul de configurare, alimentarea cu 12V AC este conectată la pământ / punctele aparatului printr-un bec de 12V.

Linkul R5 este păstrat deocamdată deconectat.

Implementarea de mai sus ar trebui să pornească instantaneu LED-ul roșu indicând o scurgere de curent prin R2.

Deconectând becul de 12V, ledul roșu trebuie să se oprească și el, indicând oprirea stării de scurgere.

Acum reduceți sarcina becului de 12V la o valoare mai mică, ar putea fi făcută prin includerea unui alt bec de 12V în serie.

Chiar și cu astfel de sarcini mai mici, LED-ul roșu ar trebui să poată indica scurgerile pe R2 confirmând funcționarea corectă a circuitului.

Dacă îndepărtați sarcina de mai sus, ar trebui să opriți instantaneu LED-ul roșu, asigurând o funcționare corectă a circuitului.

Restabiliți circuitul la starea inițială și acum este gata pentru instalarea efectivă lângă MCB.

Funcționarea LEd galbenă poate fi observată după ce instalarea și conexiunile sunt efectuate.

Dacă începe să lumineze imediat după instalare ar indica o linie de împământare defectă sau cablată incorect.