Захистить автомат (ПЗВ). Схема, опис

Безкоштовна технічна бібліотека

ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ
Безкоштовна бібліотека / Схеми радіоелектронних та електротехнічних пристроїв

Захистить автомат (ПЗВ). Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Пристрої захисного відключення

Коментарі до статті

За всього бажання важко уявити наше життя без електрики. Але воно не лише вірний помічник, а й страшний ворог – за порушення елементарних правил безпеки. Звичайно, останнє найчастіше відбувається через особисту недбалість людей і через пошкодження ізоляції струмопровідних частин електроустаткування.

Статистика показує, що випадки однополюсного дотику до струмоведучих частин, що призводять до смерті, становлять 92-95%. При цьому людина, як правило, стоїть на струмопровідній підлозі (мокрий асфальт, кахель, ґрунт). Або – дещо інша ситуація, коли потерпілий другою рукою торкнувся заземленого технологічного обладнання (труби водопроводу, опалення, газу). Перехідний опір між точкою дотику до фазного дроту та заземленої основи (підлозі) з урахуванням опору взуття може змінюватися від сотень мегаом (за межами відчуття впливу струму) до 1000-800 Ом (смертельний результат). При струмі до 10-12 мА доросла людина може сама позбутися його впливу. А тому такий струм іноді називають "відпускним". При 20-30 мА виникає ефект "схоплювання", коли рука ураженого не може бути розтиснута лише зусиллям волі. Струм силою 50-100 мА і тривалості дії в кілька секунд викликає різку аритмію - фібриляцію шлуночків серця, ядуху і смертельний результат. Зрозуміло, якщо не буде вжито спеціальних заходів. Слід також пам'ятати: за всіх обтяжуючих обставин струм, що протікає через тіло людини (в мережі 220 В, 50 Гц), не може бути більшим за 300 мА.

Проблема захисту людей від поразки при випадковому дотику до струмоведучих частин стала з особливою гостротою перед фахівцями-електриками відразу після Другої світової війни (у зв'язку з різким зростанням електроспоживання та розвитком побутової електротехніки). Перспективний шлях для її вирішення запропонували в 1949 р. австрійські інженери, скориставшись принципом диференціального трансформатора як зручного "виявника" струму, який може протікати через тіло людини, яка потрапила під високу напругу.

Захистить автомат (ПЗВ)
Принцип дії диференціального трансформатора

У чому тут суть? А в тому, що при режимі, що чекає (звичайному), струм навантаження створює в магнітопроводі такого трансформатора Т два рівних за величиною зустрічних магнітних потоку. Значить, у додатковій обмотці II практично не буде напруги.

Але сталося НП, і людина, як кажуть, потрапила під напругу. Тоді струм, що відгалужується в землю через тіло людини, створить свій магнітний потік, який наведе в обмотці II напругу. Причому величина останнього, як показали дослідження, залежить від співвідношення чисел силових витків (до навантаження) проводів та обмотки II, а також від геометричних розмірів магнітопроводу та матеріалу, з якого той виготовлений. На принципі диференціального трансформатора були створені пристрої захисного відключення (ПЗВ). Досі вони є не чим іншим, як найдосконалішим технічним засобом захисту людей від ураження електричним струмом. ПЗВ у масових кількостях випускаються найбільшими електротехнічними фірмами світу (Сіменс, АЕГ, Томсон-Брандт, Тошіба, Міцубісі та ін.). Широке застосування цих пристроїв, як свідчить статистика, дозволило різко зменшити смертельний електротравматизм і мінімізувати збитки від пожеж, викликаних електричним струмом.

У СРСР серійний випуск ПЗВ вдалося розпочати лише 1966 р. Але переважна більшість цих пристроїв прямувала у будівництво та сільське господарство (як найбільш неблагополучні галузі країни). З 1982 року вітчизняна промисловість таки взялася за виробництво ПЗВ для використання в побуті. Але не як настановні на вступно-розподільчому щитку, а у вигляді переносних виробів для ефективного захисту людини при пробої електроінструментів або електроприладів з кабельним живленням. Ці ПЗВ мають чутливість на рівні "відпускаючого" струму в 10 мА і називаються "персональним захистом". Таке ПЗВ-10.2.010. П. УХЛ2 Владикавказького заводу "Біном", виконане з двома вбудованими розетками на 6А; а також УЗОШ-10.2.010 УХЛ4 Гомельського заводу "Електроапаратура", розраховане на струм навантаження до 10А; УЗОВ-6, 3.2.010УЗ того ж заводу, що випускається у вигляді "вилки" зі струмом навантаження до 6,3 А.

Електрична схема одного з серійних ПЗВ персонального захисту (див. рис.) не така вже й складна. "Серцем" тут служить обведений пунктиром підсилювально-перетворювальний орган "А". Джерелом його живлення є однополуперіодний випрямляч на діоді VD6 з дільником напруги на резисторах R10, R11 і фільтром, що згладжує С3. Стабільність напруги забезпечується стабілітроном VD5.

Електрична принципова схема пристрою зашита підключенням (натисніть для збільшення)

Робота схеми відбувається в такий спосіб. На затискачі XI подають напругу мережі 220 В. При натисканні на кнопку SB1 операційний підсилювач DA1 отримує живлення 15 В. Завдяки вибраній робочій точці на виході 6 встановлюється високий рівень напруги (+12). Через діоди VD3 і R12 він прикладається до керуючого електрода тиристора VD10, який відкривається. Негайно ж спрацьовує реле К1, підключаючи навантаження (захищений електроприлад) до мережі, і блокує контакти кнопки SB1. Включений послідовно з реле світлодіод VD8 спалахує, сигналізуючи включений стан ПЗВ.

При дотику людини до струмопровідних елементів або пошкодження ізоляції фазного дроту на висновках 5,6 трансформатора Т1 з'явиться напруга приблизно пропорційна струму витоку. Воно відразу надійде на неінвертуючий вхід 2 підсилювача і переведе DA1 з одного стійкого стану (відкритого) в інше (закрите). Напруга на виведенні 6 різко зменшиться. Стабілітрон VD5 закриється, а за ним - і тиристор VD10.

Ланцюг VD3, R9, С2 фіксує вимкнений стан підсилювача DA1, а реле відпускає якір, розриваючи всі свої контакти. Елементи C1, R2 послаблюють вплив перешкод на вхідні ланцюги ПЗВ. Що ж до діодів VD1, VD2, то вони захищають схему від імпульсних перешкод великої амплітуди. Резистори R3-R5 утворюють дільник напруги на інвертуючий вхід 3 підсилювача. A R8 створює зміщення на вхід 2 і спрацьовує ПЗВ при обриві ланцюга обмотки II трансформатора Т1.

Резистори R6, R7 створюють ланцюг налаштування ПЗВ на спрацьовування при "появі струму витоку на землю", 10 мА. Ланцюг R13, С4 захищає від перешкод тиристор VD10. Кнопкою SB2 при включеному ПЗВ створюють режим, що імітує витік 20-25 мА для перевірки працездатності ПЗВ.

Для складання схеми краще скористатися друкованою платою, виконаною з 1,5 мм фольгованого склотекстоліту (див. рис.). Але можна зупинити свій вибір і на "навісному" монтажі.

Захистить автомат (ПЗВ)
Друкована плата з розміщеними на ній елементами схеми

Диференціальний трансформатор Т1 виконаний на магнітопроводі зі стрічкового пермалою 79НМ товщиною 0,1-0,15 мм. Але цілком підійде і кільце К28х18х9 із фериту 3000НМ1. При цьому обмотку II намотують по колу добре ізольованого кільця дротом ПЕВ-2-0,1 мм, число витків - 1500. Наявність короткозамкнених витків, природно, не допускається. Силові витки виконують ізольованим гнучким проводом марок МГШВ, НВ, перетином 0,75 мм2. Намотування ведуть у два дроти. Число витків – 2x5.

Як комутаційний апарат К1 краще використовувати реле з сильноточними контактами. Найбільш підходящим можна вважати реле типу РП-21 з 3 групами контактів на перемикання та котушкою, розрахованою на 110 В постійного струму

Резистори R1, R10 та R11 взяті типу МЛТ-0,5. Як R7 використано змінний опір СП3-38. Інші резистори - найбільш поширеною в сучасній апаратурі серії МЛТ-0,125 Конденсатори C1 та С2 типу К73-17, а С3 та С4 - К50-35. Найменування та тип інших використаних радіоелементів зазначені на важливій електричній схемі.

На закінчення слід наголосити: ПЗВ є приладами особливого класу, вони - для захисту життя людини. Внаслідок цього не можна, мабуть, особливо покладатися на кустарно виготовлені ПЗВ. Інша справа – заводські вироби. Вони проходять ретельну перевірку параметрів на відповідність міжнародним нормам та технічним умовам.

Минулого року нашою промисловістю освоєно випуск приладів нового класу, розрахованих на роботу з підвищеною надійністю при тривалій експлуатації. Це - автоматичний вимикач двополюсного виконання ПЗВ-20. Такий прилад надійно захистить людину при роботі з електроагрегатами, що мають струм навантаження до 32 А. Якнайкраще підійде він для установки на всю квартиру, будинок, гараж і т. д. Випускається також і нова "вилка" ПЗВ-2 (ПЗВ-2.6.010 .2.В8УЗ), розрахована працювати з навантаженням до 135 А (холодильники, пральні машини, насоси тощо. буд.). Її маса вбирається у XNUMX р.

Автор: Ю.Водяницький, Москва

Дивіться інші статті розділу Пристрої захисного відключення.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Штучна шкіра для емуляції дотиків 15.04.2024

У світі сучасних технологій, де віддаленість стає дедалі більш повсякденною, збереження зв'язку й почуття близькості грають значної ролі. Нещодавні розробки німецьких учених із Саарського університету в галузі штучної шкіри становлять нову еру у віртуальних взаємодіях. Німецькі дослідники з університету Саарського розробили ультратонкі плівки, які можуть передавати відчуття дотику на відстані. Ця передова технологія надає нові можливості для віртуального спілкування, особливо для тих, хто виявився далеко від своїх близьких. Ультратонкі плівки, розроблені дослідниками, товщиною всього 50 мікрометрів, можуть бути інтегровані в текстильні вироби та носитися як друга шкіра. Ці плівки діють як датчики, що розпізнають тактильні сигнали від мами чи тата, і як виконавчі механізми, що передають ці рухи дитині. Дотики батьків до тканини активують датчики, які реагують на тиск та деформують ультратонку плівку. Ця ...>>

Котячий унітаз Petgugu Global 15.04.2024

Турбота про домашніх тварин часто може бути викликом, особливо коли йдеться про підтримку чистоти в будинку. Представлено нове цікаве рішення стартапу Petgugu Global, яке полегшить життя власникам кішок та допоможе їм тримати свій будинок в ідеальній чистоті та порядку. Стартап Petgugu Global представив унікальний котячий унітаз, здатний автоматично змивати фекалії, забезпечуючи чистоту та свіжість у вашому будинку. Цей інноваційний пристрій оснащений різними розумними датчиками, які стежать за активністю вашого вихованця в туалеті та активуються для автоматичного очищення після його використання. Пристрій підключається до каналізаційної системи та забезпечує ефективне видалення відходів без необхідності втручання з боку власника. Крім того, унітаз має великий обсяг сховища, що змивається, що робить його ідеальним для домашніх, де живуть кілька кішок. Котячий унітаз Petgugu розроблений для використання з водорозчинними наповнювачами та пропонує ряд додаткових матеріалів. ...>>

Привабливість дбайливих чоловіків 14.04.2024

Стереотип про те, що жінки віддають перевагу "поганим хлопцям", довгий час був широко поширений. Однак нещодавні дослідження, проведені британськими вченими з Університету Монаша, пропонують новий погляд на це питання. Вони розглянули, як жінки реагують на емоційну відповідальність та готовність допомагати іншим у чоловіків. Результати дослідження можуть змінити наше уявлення, що робить чоловіків привабливими в очах жінок. Дослідження, проведене вченими з Університету Монаша, призводить до нових висновків щодо привабливості чоловіків для жінок. В рамках експерименту жінкам показували фотографії чоловіків з короткими історіями про їхню поведінку в різних ситуаціях, включаючи їхню реакцію на зіткнення з бездомною людиною. Деякі з чоловіків ігнорували безпритульного, тоді як інші надавали йому допомогу, наприклад, купуючи їжу. Дослідження показало, що чоловіки, які виявляють співчуття і доброту, виявилися більш привабливими для жінок порівняно з т ...>>

Випадкова новина з Архіву

Кам'яна батарея 05.11.2023

Інженери Sandia National Laboratories та CSolPower LLC із Нью-Мексико спільно працюють над проектом, метою якого є створення доступного методу зберігання енергії. У цьому проекті використовуються електрично заряджені камені для ефективного накопичення електроенергії.

Суть системи полягає в тому, що вона нагріває або охолоджує каміння повітрям, щоб зберегти теплову енергію, яка згодом перетворюється на чисту електроенергію. Така технологія підтримує прагнення екологічно чистої енергетики і може використовуватися в різних галузях, включаючи забезпечення електроенергією в періоди підвищеного попиту або за недоступності відновлюваних джерел.

Установка включає контейнер з камінням, який може піддаватися нагріванню або охолодженню за допомогою повітря, забезпечуючи зберігання теплової енергії.

Вчені відзначають, що гравій, що використовується в даній системі, може бути успішно взятий з компаній, що спеціалізуються на ландшафтному дизайні, без ретельного очищення або підготовки.

Фахівці вже провели випробування компактної установки потужністю 100 кіловат-годин на Національному випробувальному полігоні сонячної енергії. Там також встановлені фотоелектричні панелі та внесені зміни для демонстрації можливості системи заряджатися від переривчастих джерел енергії.

У ході тестування каміння нагрівалося повітрям до температури понад 500 градусів, і система успішно підтримувала цю температуру протягом 20 годин. Вчені зазначають, що зниження вартості цієї системи зберігання теплової енергії або аналогічних систем загального зберігання енергії може підвищити перспективи їх використання у промисловості та збільшити ймовірність переходу до відновлюваних джерел енергії. Згідно з заявами вчених, їхній практичний метод передбачає можливість збереження надлишкової електроенергії у вигляді тепла та її використання для обігріву води та приміщень у нічний час. Прототип технології випробуватиметься до червня 2024 року.

Інші цікаві новини:

▪ Віртуальний нанореактор винайде нові хімічні реакції

▪ Розумна скакалка Hyrope

▪ Зубний протез на службі лінгвістики

▪ Триколісний електромобіль

▪ Одержання енергії з вуглекислого газу

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Довідник електрика. Добірка статей

▪ стаття Садовий гарнітур. Поради домашньому майстру

▪ стаття Скільки років наймолодшим зіркам? Детальна відповідь

▪ стаття Сабаділла. Легенди, вирощування, способи застосування

▪ стаття Універсальний пробник електрика. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Танцююча склянка на мотузці. Секрет фокусу

Залишіть свій коментар до цієї статті:

Коментарі до статті:

Володимир
На електричній схемі пристрою слід читати: 1) Стабільність напруги забезпечується стабілітроном VD4 а не VD5. 2) Через діод VD5 і резистор R12 він прикладається до керуючого електрода тиристора VD10 3) Включений послідовно додати (слово обмоткою) реле світлодіод VD8 загоряється, сигналізуючи включений стан ПЗВ. 4 Друкована плата не відповідає принциповій схемі (замість теристора VD10 на друкованій платі зображені контакти слаботочного реле, якої немає на схемі)

All languages of this page

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт