2 Disjoncteur de fuite à la terre simple (ELCB) expliqué

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Les schémas de disjoncteur de fuite à la terre discutés surveilleront le niveau de courant de fuite de la ligne de mise à la terre des prises électriques de votre maison et déclencheront les appareils dès qu'un défaut est détecté. Ici, nous allons apprendre 2 modèles, le premier utilisant des transistors uniquement et le second utilisant IC LM324.

introduction

Si quelque chose ne va pas avec eux, il coupera instantanément le secteur et arrêtera toute autre perte associée. Un simple circuit ELCB est discuté ici.



Un circuit simple d'un disjoncteur de fuite à la terre également appelé disjoncteur de fuite à la terre est traité dans cet article.

Le circuit une fois construit et installé surveillera silencieusement la «santé» de la mise à la terre de votre maison et de l'appareil connecté.



Le circuit coupera immédiatement le secteur en détectant une connexion à la terre manquante ou une fuite de courant à travers le corps de l'appareil.

Pourquoi vous avez besoin d'un ELCB

Un courant de fuite à travers la borne de terre est probablement plus dangereux qu'un court-circuit dans un câblage domestique.

Un risque de court-circuit est visible et principalement traité par un fusible ou un disjoncteur.

Mais les fuites de courant à la terre peuvent rester cachées pendant des années, consommant votre précieuse électricité et affaiblissant ou détériorant les conditions de câblage et les appareils.

De plus, si la mise à la terre n'est pas correctement mise à la terre en raison d'une mauvaise conduction ou d'une rupture, la fuite peut se transformer en un choc mortel sur le corps de l'appareil.

Inconvénients des unités ELCB commerciales

Les disjoncteurs différentiels disponibles dans le commerce sont très coûteux et encombrants, impliquant une procédure d'installation compliquée.

J'ai conçu un circuit simple qui est peu coûteux et qui gère la situation avec élégance. L'appareil détectera tout courant dépassant 5 mA à travers le passage de terre et coupera le secteur.

L'appareil connecté nécessitera alors un diagnostic ou une élimination totale. Un appareil qui fuit non seulement gaspille votre électricité, mais peut également être mortellement dangereux.

Schéma de circuit utilisant des transistors

Circuit du disjoncteur de fuite à la terre (ELCB)

Fonctionnement du circuit

Le disjoncteur de fuite à la terre proposé ou ELCB utilise un principe simple de détection du signal alternatif plutôt que de la tension appliquée ou de fuite.

Ici, le courant alternatif de fuite peut être trop petit pour être détecté comme une différence de potentiel en utilisant une configuration de détection de tension simple, par conséquent la fuite est effectivement détectée en tant que fréquence, en utilisant un simple étage d'amplification audio.

Comme le montre le diagramme, un simple réseau d'amplificateurs bootstrap constitue l'étage de détection principal de l'unité. Les transistors T1 et T2 ainsi que les composants passifs associés sont câblés dans un petit amplificateur à deux étages.

L'introduction de R3 devient très cruciale car elle fournit une rétroaction positive à l'entrée rendant le circuit plus stable et répondant aux signaux d'entrée les plus infimes.

L'inductance L1 comporte essentiellement deux enroulements, le primaire qui est connecté au point de masse de la prise a moins de tours, l'enroulement secondaire a six fois plus de tours et est intégré à l'entrée du circuit via C1.

Le rôle de L1 est d'amplifier tout courant alternatif induit dans son enroulement primaire qui ne peut se produire qu'en cas de fuite à travers le corps d'un appareil connecté à la prise.

La tension de fuite amplifiée ci-dessus est encore amplifiée à un niveau suffisant pour activer RL1, désactivant instantanément l'entrée de l'appareil et indiquant le défaut de fuite à la terre.

Le condensateur C5 avec D3 et C4 forme une alimentation standard sans transformateur pour alimenter le circuit.

D3 remplit une double fonction de redressement et de suppression des surtensions. Fait intéressant, la connexion à la terre principale elle-même devient le négatif du circuit au lieu de la ligne neutre.

De plus, étant donné que RL2 est directement connecté à l'alimentation à travers le positif du circuit et la mise à la terre, cela signifie simplement que si la mise à la terre devient faible ou déconnectée, le relais se désactivera, coupant le secteur CA de l'appareil, donc il indique efficacement la santé de la mise à la terre et protège la maison contre les connexions de terre défectueuses ou manquantes.

Liste des pièces du circuit ELCB.

  • R1 = 22K,
  • R2 = 4K7,
  • R3 = 100 K,
  • R4 = 220E,
  • R5 = 1 K,
  • R6 = 1 M,
  • C1 = 0,22 / 50V,
  • C2 = 47UF / 25V,
  • C4 = 10uF / 250V,
  • C5 = 2UF / 400V PPC,
  • T1, T2 = BC 547B,
  • T3 = BC 557B,
  • Relais = 12V, 400 Ohm, SPDT,
  • Toutes les diodes sont = 1N4007,

L1 = Bobine enroulée sur une bobine utilisée normalement avec des noyaux E (la plus petite taille), commencez à enrouler 50 tours de fil 25 SWG, attachez-la et soudez-la pour produire les bornes primaires d'un côté de la bobine. Maintenant, en utilisant du fil de cuivre 32 SWG, le bobinage de 300 tours sur l'enroulement primaire, comme auparavant, attachez les extrémités de l'autre côté de la bobine par soudure. Insérez et fixez la bobine dans les noyaux électroniques. Fixez-le fermement à l'aide de ruban PVC

Comment fabriquer un disjoncteur de fuite à la terre (ELCB) fait maison à l'aide de l'IC 324

Un disjoncteur différentiel est un dispositif électrique de sécurité utilisé pour surveiller les fuites de courant à travers la borne de «mise à la terre» et couper le secteur lorsque cette fuite dépasse un certain niveau dangereux.

introduction

Normalement, des concepts électromécaniques sont utilisés pour fabriquer ces dispositifs, mais ici nous verrons comment un ELCB peut être fabriqué en utilisant des composants électroniques ordinaires, nous verrons également pourquoi un homologue électronique est plus efficace que les unités électromécaniques commerciales.

Il existe trois versions grâce à un ELCB électronique qui peuvent être faites, la première utilise un relais pour les actions de commutation, la deuxième idée incorporer un Triac et le troisième concept utilise un relais statique ou un relais à semi-conducteurs pour les implémentations requises.

Pour tous les concepts ci-dessus, la fonction de déclenchement reste la même, via un étage inducteur d'entrée.

Unité de disjoncteur de fuite à la terre (ELCB) utilisant IC 324

Circuit ELCB utilisant le relais

En regardant la figure, nous pouvons voir que l'ensemble du circuit est concentré autour d'un seul ampli-op de l'IC 324. L'ampli-op est configuré comme un amplificateur inverseur à gain élevé.

L'amplificateur opérationnel est configuré comme un amplificateur CA à gain élevé et sa sensibilité peut être ajustée en faisant varier la valeur de R2, augmentant sa valeur, augmentant la sensibilité du circuit.

Tout signal alternatif minuscule qui peut être présent à l'entrée inverseuse n ° 2 du CI est capté via le condensateur de couplage C1 et instantanément amplifié par le CI.

Un petit transformateur à inductance est câblé sur l'entrée ci-dessus du CI. Le primaire de l'inducteur est connecté au fil qui se termine finalement à la borne de mise à la terre ou à la broche des différentes prises à 3 broches du local.

Le transformateur peut être un transformateur de sortie ordinaire utilisé dans l'étage d'amplificateur de sortie d'un petit récepteur radio.

En cas de fuite, le courant de fuite passe à travers l'enroulement primaire de l'inducteur et est intensifié au niveau de l'enroulement secondaire.

Le courant alternatif induit intensifié est immédiatement détecté par l'entrée IC et amplifié davantage aux niveaux souhaités, de sorte que le SCR commute en réponse au déclenchement.

Le SCR, en raison de sa propriété inhérente, se verrouille instantanément et met le relais en conduction.

Le relais conduit et coupe l'alimentation secteur vers les prises à trois broches, commutant les appareils et éliminant ainsi les conditions de fuite à la terre

Le SCR, en raison de sa propriété inhérente, verrouille et met instantanément le relais en conduction.

Circuit ELCB utilisant un triac

Le circuit ci-dessus peut également être implémenté à l'aide d'un Triac, tout reste le même, sauf l'étage relais, qui est maintenant remplacé par un Triac.

Dans des conditions normales, la sortie IC reste désactivée et le triac est autorisé à conduire et à faire fonctionner la charge.

Cependant, au moment où une fuite est détectée, la sortie du circuit intégré devient élevée, ce qui déclenche le SCR et verrouille son anode à la masse. Cela inhibe le courant de grille vers le triac qui arrête instantanément de conduire, éteignant la charge et rectifiant les conditions défavorables.

Circuit ELCB utilisant un triac

Circuit ELCB utilisant un relais SSR ou SolidState

Les dispositifs SSR actionnés par Mians sont de nos jours utilisés efficacement pour commuter des charges alimentées par le secteur plus efficacement que les relais et, étant donné qu'ils sont électriquement isolés et de nature à semi-conducteurs, ils deviennent plus souhaitables que les dispositifs de commutation conventionnels tels que les triacs et les relais.

Ici, tant que les conditions sont normales, le SSR est capable de dériver la tension de déclenchement d'entrée requise du circuit, mais au moment où une fuite est anticipée, le circuit déclenche le SCR qui à son tour étouffe le déclencheur d'entrée du SSR à la masse. Le SSR arrête instantanément de conduire, mettant en œuvre les actions prévues en déclenchant la charge et prévient tout danger éventuel.

Liste des pièces

  • R1 = 100 K,
  • R2 = 1 M,
  • R3, R4, R5 = 1K,
  • C1 = 0,01 uF
  • C2 = 100 uF / 25 V
  • L1 = petit transformateur de sortie ordinaire utilisé dans les radios à transistors.
  • SCR = BT169
  • Triac = BT 136 ou type de courant supérieur
  • Ampli opérationnel = ¼ IC324
  • SSR = selon les spécifications de l'utilisateur.
  • Relais = 12V, SPDT



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