Leckstromschutz. Schema, Beschreibung

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Leckstromschutz

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Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Schutz der Ausrüstung vor dem Notbetrieb des Netzwerks

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Das vom Autor vor vielen Jahren entwickelte und im Artikel "Schutz gegen Strom" ("Modelist-constructor", 1981, Nr. 10, S. 29, 30) beschriebene Schutzschaltgerät löste bei einer Spannung von mehr als aus Am nicht geerdeten Metallgehäuse des geschützten Geräts traten 24 V gegen Erde auf. Heute ist die Erdung von Instrumentengehäusen obligatorisch geworden, und es scheint richtiger zu sein, den Strom im Erdungskabel zu kontrollieren. Bei einem Isolationsfehler zwischen dem Gehäuse und dem Netzwerk wird der zulässige Wert dieses Stroms (4 ... 10 mA) überschritten, was als Signal zum Trennen des fehlerhaften Geräts vom Netzwerk dient.

Leckstromschutz
Fig. 1

Ein Schema einer nach diesem Prinzip arbeitenden Schutzeinrichtung ist in Abb. 1. Der Stecker des XP1 wird in eine Steckdose mit Schutzkontakt gesteckt. An die Buchse XS1 wird ein dreipoliger Netzstecker des geschützten Elektrogerätes angeschlossen. Die elektronische Einheit der Schutzvorrichtung wird vom Netz über einen Abwärtstransformator T2 und einen Brückengleichrichter an den Dioden VD2-VD5 gespeist. Die Versorgungsspannung des DA1-Timer-Chips und des VT1-Transistorverstärkers wird mit der VD6-Zenerdiode stabilisiert.

Die Primärwicklung des Stromwandlers T1 ist in der Drahtunterbrechung enthalten, die die Massekontakte des XP1-Steckers und der XS1-Buchse verbindet (PE-Kreis). Dem Widerstand R1 wird eine dem durch ihn fließenden Strom proportionale Spannung zugeführt, die nach Gleichrichtung durch einen Einweggleichrichter an der Diode VD1 über einen Gleichstromverstärker am Transistor VT1 in den Eingang S des Zeitgebers DA1 eingeht.

Wenn kein Leckstrom vorhanden ist, ist die Spannung am Kollektor des Transistors und am Eingang des Zeitgebers hoch und am Ausgang des Zeitgebers (Pin 3) ist der logische Pegel niedrig. Wenn der Leckstrom über den zulässigen Wert ansteigt, ändert sich der hohe Spannungspegel am VT1-Kollektor auf einen niedrigen, was den Betrieb des DA1-Zeitgebers ermöglicht. An seinem Ausgang erscheinen Impulse positiver Polarität, von denen der erste den Trinistor VS1 öffnet. Das Relais K1, das die Kontakte öffnet, trennt die Last vom Netzwerk. Das Blinken der HL1-LED zeigt an, dass der Schutz funktioniert hat. Die Blinkfrequenz (1 ... 5 Hz) hängt von den Werten der Widerstände R7, R8 und des Kondensators Sat ab.

Nachdem die Leckage beseitigt ist, bleibt der Trinistor VS1 offen und die Kontakte des Relais K1.1 bleiben offen. Um die Netzspannung an die Last anzulegen, muss die Schutzeinrichtung in ihren ursprünglichen Zustand zurückversetzt werden: durch kurzes Drücken der Taste SB1 ausschalten und durch Loslassen wieder einschalten.

Die Kondensatoren C1 und C4 eliminieren Fehlalarme durch kurzfristige Störungen im Netzwerk. Die R6C5-Schaltung verhindert, dass der Timer aufgrund von Einschalttransienten startet. Die Schaltung R9C8VD7 unterdrückt Schaltspannungsstöße an der Wicklung des Relais K1.

Leckstromschutz
Fig. 2

Die Leiterplatte der Schutzvorrichtung und die Lage der darauf befindlichen Teile sind in Abb. 2. Der Transistor KT3102A kann durch einen anderen der gleichen Serie oder der Serie KT312, KT315 ersetzt werden. Importieren Sie Analoga des Timers KR1006VI1 - NE555 und vieler anderer mit den Nummern 555 in der Bezeichnung. Der Trinistor KU101B im betrachteten Gerät kann durch einen der Serien KU201, KU202 ersetzt werden.

Relais K1 - RES47 Version RF4.500.407-01 (Wicklungswiderstand - 160 ... 180 Ohm). Bei einer Lastleistung von mehr als 1 kW muss mit einem Relais mit stärkeren Kontakten geschaltet werden, und das auf der Platine installierte Relais K1 sollte als Zwischenrelais verwendet werden.

Der Stromwandler T1 besteht aus einem Anpassungstransformator eines Rundfunklautsprechers. Der Magnetkern des Transformators ist Stahl Ш8х10. Die Wicklung mit einer kleineren Windungszahl wird entfernt und an ihrer Stelle drei Windungen aus isoliertem Draht mit einem Durchmesser von etwa 2 mm gewickelt - dies ist die Primärwicklung des Stromwandlers. Die ehemalige Primärwicklung des Anpasstransformators wird nun zur Sekundärwicklung. Seine Abschlüsse sind mit dem Widerstand R1 verbunden. Leistungstransformator T2 - jeder Abwärtswandler mit einer Primärwicklung von 220 Vis mit zwei in Reihe geschalteten Sekundärwicklungen bei 9 V, 100 mA oder mit einer Sekundärwicklung bei 15 ... 18 V. Der Wert des Schutzbetriebsstroms sollte in sein Bereich von 4 ... 10 mA. Dies wird durch die Wahl des Widerstands R2 und ggf. durch Änderung der Windungszahl der Primärwicklung des Stromwandlers T1 erreicht. Ein Leckstrom von 10 mA kann simuliert werden, indem die Primärwicklung des T1-Transformators über einen 220-kΩ-Widerstand mit einer Leistung von mindestens 22 W an das 5-V-Netz angeschlossen wird.

Autor: V. Konovalov, Irkutsk; Veröffentlichung: radioradar.net

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