Схемотехника Пробники и индикаторы напряжения

Устройства и элементы защиты аппаратуры и человека

Для применения в устройствах защиты человека от поражения электрическим током (а это возможно при нарушениях изоляции в электрических установках, приборах и питающих проводниках, расположенных после устройства защиты и находящихся под напряжением сети переменного тока до 230 В) предназначена микросхема К1182СА1 [3.5]. Данная микросхема диагностирует состояние сети с помощью датчика, усиливает сигнал и передает его на исполнительное устройство, отключающее нагрузку от сети.

Рис. З.8. Включение микросхемы для «горячего» подключения/отключения нагрузки

Микросхема К1182СА1 содержит два операционных усилителя, которые служат для усиления (по модулю) примерно в 280 раз сигнала, поступающего со входов +IN и -IN (выводы 3 и 5 микросхемы, соответственно). Усиленный сигнал подается на компаратор и далее через линию задержки на вход управляющего тиристора. Питание микросхемы осуществляется от сети через диодный мост (выводы 13 и 15 микросхемы). Выпрямленное напряжение подается на вывод 11 (+V) питания исполнительного устройства (реле). Для питания операционных усилителей и других элементов микросхемы используется внутреннее стабилизированное напряжение (примерно 13,56). Дополнительные опорные напряжения, необходимые для нормальной работы усилителей и компаратора, задаются внутренним резистивным делителем. Вход DLY (вывод 1) служит для подключения конденсатора, определяющего задержку включения выходного тиристора (при С=6000...8000 пФ задержка составляет 2 мс). Ко входу CL (вывод 8) подключается фильтрующий конденсатор для исключения срабатывания тиристора при прохождении помех по сети. Вывод 7 (GND) — общий для подключения конденсаторов и реле.
На базе микросхемы К1182СА1 разработан блок защиты (рис. 3.9) с использованием реле постоянного тока с нормально замкнутыми контактами. В этом случае реле подключается между выводами микросхемы 11 (+V) и 9 (OUT). В случае возникновения утечки по фазовому и нейтральному проводам течет различный ток. Эта асимметрия отслеживается датчиком, и сигнал ошибки поступает на выводы 3 и 5 — входы микросхемы. Если напряжение ошибки больше порогового, то включается тиристор и начинает пропускать ток через управляющую обмотку реле. Контакты реле размыкаются, и нагрузка отключается от сети. Для повторного включения устройства нужно сначала отключить его от сети нажатием кнопки S2.


Рис. 3.9. Схема устройства защиты от поражения электрическим током на микросхеме К1182СА1

Токочувствительный датчик Т1 имеет кольцевой сердечник из электротехнической стали или феррита. Сигнал датчика при заданной утечке должен быть в пределах 50...200 мВ. Настройку всей схемы выполняют регулировочным резистором R4. Включенное состояние устройства индицируется светодиодом HL1. Для контроля работоспособности используется кнопка S1, нажатием на которую имитируется утечка по одному из проводников. При этом должно сработать исполнительное устройство.
В схеме (рис. 3.9) применено высоковольтное реле постоянного тока. Если необходимо использовать более низковольтное реле, то можно применить схему, показанную в правой части этого же рисунка, в которой конденсатор С5 является накопительным и сглаживающим. С помощью стабилитрона VD3 формируется напряжение, необходимое для питания обмотки реле.

Основные параметры микросхемы:

Минимальное напряжение сети — 80 Б Максимальное напряжение сети —276 В Выпрямленное напряжение (на выводе +V) — 390 В Выпрямленный ток (на выводе +V) — 300 /и/А Выходной ток — 300 мА Рассеиваемая мощность при +70°С — 1 Вт
Температура окружающей среды-----40...+70°С
Допустимое значение статического потенциала — 500 В


Электронные предохранители и ограничители постоянного и переменного тока