Schutzabschaltrelais. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Aktuelle Geräte

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Der Artikel beschreibt ein Schutzabschaltrelais, das die Möglichkeit eines Stromschlags bei versehentlichem Kontakt mit spannungsführenden Teilen verhindert. Es ist für Stromnetze mit geerdetem Neutralleiter vorgesehen. Das Gerät muss nicht angepasst werden.

Das betrachtete Fehlerstromrelais (RZO) basiert auf einem bekannten Prinzip (siehe [1, 2, 3]). Wenn im Laststrom eine Unsymmetrie auftritt, weil der Strom des Phasendrahtes zur „Erde“ abfließt und den Betriebsschwellenwert überschreitet, erscheint am Ausgang des Sensors – eines Differenzstromtransformators – ein Signal. Es wird verstärkt, gespeichert und der Relaiswicklung zugeführt, was zur Lastabschaltung führt. Der RZO wird ausgelöst, wenn der Leckstrom 7 mA überschreitet, und die Last wird innerhalb von 60 ms getrennt (die Reaktionszeit wird durch das Führungsrelais bestimmt und kann durch den Einsatz optoelektronischer Relais verkürzt werden).

Das Hauptaugenmerk bei der Entwicklung lag auf der Verbesserung der Störfestigkeit, der Eliminierung von Fehleinschlüssen durch Lastumschaltung, der Reduzierung des Stromverbrauchs und dem Wegfall jeglicher Einstellschaltungen.

Stromunsymmetriesensor - Transformator T1 (siehe Diagramm). Bei einer Ungleichheit der durch die Primärwicklungen (Netzwicklungen) (I und II) fließenden Ströme wird in der Sekundärwicklung (III) eine EMK induziert, die letztendlich dazu führt, dass das Relais K1 einschaltet und die Last vom Netz trennt.

Im Gegensatz zu Gerät [2] ist das Relais K1 im Betriebsmodus deaktiviert und schaltet nur ein, wenn eine Leckage auftritt. Dies führt zu einer Reduzierung des Energieverbrauchs und einer Erhöhung der Lebensdauer des Gerätes. Um die hochohmige Sekundärwicklung des Differenztransformators an den Verstärker DA2 anzupassen, wurde am Operationsverstärker DA1 ein Spannungsfolger verwendet, der über eine große Eingangsimpedanz verfügt. Eine solche Einbeziehung ermöglichte es, die Resonanzeigenschaften des durch die Sekundärwicklung des Stromtransformators T1 und den Kondensator C1 gebildeten Schwingkreises zu nutzen, um die Empfindlichkeit des Geräts zu erhöhen (durch Entfernen des Kondensators verringert sich die Empfindlichkeit um etwa das 1,5-fache). Die unsymmetrische variable Spannung verstärkt den Operationsverstärker DA2, wird von der C4VD2VD3C5-Schaltung erfasst und dem Emitterfolger (VT1-Transistor) zugeführt, der den VS1-Trinistor steuert.

Um eine Regulierung in den Vorspannungskreisen von Operationsverstärkern zu vermeiden, werden diese im Gegensatz zu dem in [9] beschriebenen Gerät mit einer bipolaren Spannung von + 2 V betrieben.

Um die Masse zu reduzieren, wird der RZO-Verstärker direkt aus einem 220-V-Netz gespeist, ohne einen Abwärtstransformator, der im Gerät verwendet wurde [3].

Die Reduzierung des Stromverbrauchs wurde durch den Einsatz von Mikroleistungs-Operationsverstärkern KR140UD1208 erreicht.

Der Betrieb des Relais K1 wird durch die LED HL1 angezeigt. Um die Funktionsfähigkeit des Gerätes zu überprüfen, ist eine Schaltung aus dem Widerstand R11 und der Taste SB1 vorgesehen. Die Rückkehr in den Ausgangszustand nach dem Einschalten des Relais erfolgt durch den „Reset“-Tasterschalter SB2. Im Gegensatz zum Gerät [3] funktioniert das Relais K1 beim erstmaligen Einbinden des RZO in das Netzwerk oder beim Anschließen der Last nicht.

Der Stromwandler ist auf dem Ringmagnetkreis OL 25/40 aufgebaut. Die Primärwicklungen sind mit einem Doppeldraht für Netzkabel mit einem Querschnitt von 2 (0,5 mm 2) gewickelt, die Windungszahl beträgt 8. Die Sekundärwicklung enthält ca. 5000 Windungen PEV-2-Draht mit einem Durchmesser von 0,09 mm. Kondensatoren C3-C5 - K73-17 und kann durch K73-11, K73-16 oder ähnliche mit einer Nennspannung von mindestens 25 V ersetzt werden; Kondensator C2 - KM-6, K10-17, K10-23; Kondensator C6 - K73-17, K73-11; Kondensator C7 – beliebiges Oxid. Alle Folienkondensatoren dürfen eine zulässige Abweichung der Kapazität vom Nennwert von nicht mehr als 20 % aufweisen. Relais K1 – RP21-002 110 V; kann durch RPU-2 ersetzt werden -OM11020 mit einer Spannung von 110 oder 220 V oder durch ein kleines einheitliches Relais westeuropäischer Produktion R2 oder RUC für eine Spannung von 110 oder 220 V. Wenn ein 220-V-Relais verwendet wird, muss der Widerstand ausgeschlossen werden R14. Alle Widerstände sind MLT oder ähnlich mit einer zulässigen Widerstandsabweichung vom Nennwert von nicht mehr als 10 %. Transistor VT1 – KT315 oder KT503 mit beliebigem Buchstabenindex. Trinistor VS1 – KU201K, KU201L. Ersetzen Sie die Zenerdiode VD1 durch eine beliebige symmetrische Spannung von 5,6 ... 8,2 V und VD5, VD6 - durch eine beliebige mit einer Stabilisierungsspannung von 9 ... 10 V. Diode VD7 - eine beliebige mit einer zulässigen Sperrspannung über 300 V. Drucktaste Schalter SB1 , SB2 - beliebig für eine Spannung von mindestens 250 V und einen Strom von mehr als 100 mA.

Der Laststrom für die Relais RP21, RPU-2, R2 sollte 10 A nicht überschreiten. Mit dem RUC-Relais können Sie einen Strom von 16 A bei einer Spannung von 220 V schalten. Wenn Sie einen größeren Strom abschalten müssen, können Sie dies tun Verwenden Sie einen Schutzschalter mit unabhängigem Auslöser, wie dies bei der Fehlerstrom-Schutzeinrichtung „RCD“ der Fall ist [4].

Der Operationsverstärker DA1 und der Widerstand R1 können offenbar ohne merklichen Verlust an Empfindlichkeit des Geräts entfallen. In diesem Fall ist der (gemäß Diagramm) linke Ausgang des Widerstands R3 mit dem rechten Ausgang C1 verbunden. Die Geschwindigkeit des Geräts erhöht sich geringfügig, wenn ein Kondensator mit einer Kapazität von 1 ... 2,2 μF an eine Betriebsspannung von 300 V zwischen der Kathode der VD7-Diode und der Kathode des Trinistors VS1 angeschlossen wird (nur bei Verwendung eines Relais). für eine Spannung von mindestens 220 V).

Literatur

1. Vodyanitsky Yu Schützt die Maschine. - Modelldesigner, 1994, Nr. 10, p. vierzehn.
2. Pavlov V. Automatischer Lasttrennschalter. - Radio, 1989, Nr. 11, p. 31.
3. Kuznetsov A. Schutzvorrichtung gegen elektrischen Schlag. - Radio, 1997, Nr. 4, p. 47.
4. Fehlerstromschutzgerät Typ UZO 20, IZHTSH656111085TO. - Stawropol, 1997.

Autor: F. Dubinin, St. Petersburg

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