یک طرح حفاظتی برای هر نوع منبع تغذیه ارائه شده است. این مدار حفاظتی می‌تواند با هر منبع تغذیه - برق، سوئیچینگ و باتری کار کند جریان مستقیم. جداسازی شماتیک چنین واحد حفاظتی نسبتاً ساده است و از چندین جزء تشکیل شده است.

مدار حفاظتی منبع تغذیه

بخش قدرت - قدرتمند ترانزیستور اثر میدانی- در حین کار بیش از حد گرم نمی شود، بنابراین نیازی به هیت سینک نیز ندارد. مدار در عین حال محافظت در برابر اضافه بار برق، اضافه بار و اتصال کوتاه در خروجی است، جریان عملیات حفاظتی را می توان با انتخاب مقاومت مقاومت شنت انتخاب کرد، در مورد من جریان 8 آمپر، 6 مقاومت 5 است. وات 0.1 اهم متصل به صورت موازی استفاده شد. شنت همچنین می تواند از مقاومت هایی با توان 1-3 وات ساخته شود.

با انتخاب مقاومت مقاومت پیرایش می توان حفاظت را با دقت بیشتری تنظیم کرد. مدار حفاظت منبع تغذیه، تنظیم کننده حد جریان مدار حفاظت منبع تغذیه، تنظیم کننده حد جریان

~~~در صورت اتصال کوتاه و اضافه بار خروجی واحد، حفاظت فوراً کار می کند و منبع تغذیه را خاموش می کند. هنگامی که حفاظت فعال شد به شما اطلاع خواهد داد نشانگر LED. حتی اگر خروجی برای چند ده ثانیه اتصال کوتاه کند، ترانزیستور اثر میدان سرد می ماند.

~~~ ترانزیستور اثر میدان مهم نیست، هر کلیدی با جریان 15-20 آمپر یا بالاتر و ولتاژ کاری 20-60 ولت انجام می دهد. کلیدهای IRFZ24، IRFZ40، IRFZ44، IRFZ46، IRFZ48 یا کلیدهای قدرتمندتر - IRF3205، IRL3705، IRL2505 و موارد مشابه ایده آل هستند.

~~~ این مدار همچنین به عنوان محافظ شارژر عالی است باتری ماشین، اگر قطبیت اتصال به طور ناگهانی مخلوط شود، پس شارژرهیچ چیز بدی اتفاق نمی افتد، حفاظت دستگاه را در چنین شرایطی نجات می دهد.

~~~ ممنون کار سریعحفاظت، می توان آن را با موفقیت استفاده کرد مدارهای پالسی، در صورت اتصال کوتاه، حفاظت سریعتر از زمانی که کلیدهای برق زمان بسوزانند کار می کند بلوک پالستغذیه. مدار همچنین برای اینورترهای پالسی به عنوان حفاظت جریان مناسب است. اگر در مدار ثانویه اینورتر اضافه بار یا اتصال کوتاه وجود داشته باشد، ترانزیستورهای قدرت اینورتر فوراً به بیرون پرواز می کنند و چنین محافظتی از این اتفاق جلوگیری می کند.

نظرات
حفاظت از اتصال کوتاه، برگشت قطبیت و اضافه بار روی یک برد جداگانه مونتاژ می شوند. ترانزیستور قدرت در سری IRFZ44 استفاده می شد، اما در صورت تمایل می توان آن را با یک IRF3205 قدرتمندتر یا با هر کلید برق دیگری که پارامترهای مشابهی دارد جایگزین کرد. می توانید از کلیدهای خط IRFZ24، IRFZ40، IRFZ46، IRFZ48 و سایر کلیدهای با جریان بیش از 20 آمپر استفاده کنید. در حین کار، ترانزیستور اثر میدان یخ باقی می ماند. بنابراین نیازی به هیت سینک ندارد.

ترانزیستور دوم نیز مهم نیست، در مورد من، ترانزیستور ولتاژ بالا استفاده شده است ترانزیستور دوقطبیسری MJE13003، اما انتخاب زیادی وجود دارد. جریان حفاظتی بر اساس مقاومت شنت انتخاب می شود - در مورد من، 6 مقاومت 0.1 اهم به صورت موازی، حفاظت در بار 6-7 آمپر فعال می شود. با چرخاندن مقاومت متغیر می توانید آن را با دقت بیشتری تنظیم کنید، بنابراین من جریان عملیاتی را حدود 5 آمپر تنظیم کردم.

قدرت منبع تغذیه کاملا مناسب است، جریان خروجی به 6-7 آمپر می رسد که برای شارژ باتری ماشین کاملاً کافی است.
من مقاومت های شنت با توان 5 وات را انتخاب کردم، اما 2-3 وات نیز امکان پذیر است.

اگر همه چیز به درستی انجام شود، واحد بلافاصله شروع به کار می کند، خروجی را ببندید، LED حفاظتی باید روشن شود، که تا زمانی که سیم های خروجی در حالت اتصال کوتاه هستند، روشن می شود.
اگر همه چیز همانطور که باید کار کند، ادامه می دهیم. مونتاژ مدار نشانگر

مدار از شارژر پیچ گوشتی باتری کپی شده است.نشانگر قرمز نشان می دهد که وجود دارد ولتاژ خروجیدر خروجی منبع تغذیه، یک نشانگر سبز رنگ فرآیند شارژ را نشان می دهد. با این ترتیب قطعات، نشانگر سبز رنگ به تدریج خاموش می شود و در نهایت هنگامی که ولتاژ باتری 12.2-12.4 ولت است، خاموش می شود؛ زمانی که باتری قطع شود، نشانگر روشن نمی شود.

اصطلاح "اتصال کوتاه" در مهندسی برق به عملکرد اضطراری منابع ولتاژ اشاره دارد. زمانی اتفاق می افتد که تخلفی صورت گیرد فرآیندهای تکنولوژیکیانتقال برق زمانی که پایانه های خروجی یک ژنراتور عامل یا عنصر شیمیایی اتصال کوتاه (کوتاه) دارند.

در این حالت، تمام توان منبع فوراً به اتصال کوتاه اعمال می شود. جریان‌های عظیمی از آن عبور می‌کند که می‌تواند باعث سوختن تجهیزات و آسیب‌های الکتریکی به افراد مجاور شود. برای جلوگیری از توسعه چنین حوادثی، از حفاظت های ویژه استفاده می شود.

انواع اتصال کوتاه چیست؟

ناهنجاری های الکتریکی طبیعی

آنها در هنگام تخلیه رعد و برق همراه با ظاهر می شوند.

منابع تشکیل آنها پتانسیل بالای الکتریسیته ساکن علائم و مقادیر مختلف است که توسط ابرها هنگام حرکت باد در فواصل بسیار زیاد جمع شده است. در نتیجه خنک شدن طبیعی هنگام بالا رفتن از ارتفاع، بخار رطوبت داخل ابر متراکم می شود و باران را تشکیل می دهد.

یک محیط مرطوب دارای مقاومت الکتریکی پایینی است که باعث شکسته شدن عایق هوا برای عبور جریان به صورت صاعقه می شود.

یک تخلیه الکتریکی بین دو جسم با پتانسیل های مختلف پرش می کند:

• در نزدیک شدن ابرها؛

• بین ابر رعد و برق و زمین

رعد و برق نوع اول برای هواپیما خطرناک است و تخلیه آن به زمین می تواند درختان، ساختمان ها، تاسیسات صنعتی و خطوط برق هوایی را از بین ببرد. برای محافظت در برابر آن، میله های رعد و برق نصب می شوند که به طور مداوم عملکردهای زیر را انجام می دهند:

1. دریافت، جذب پتانسیل رعد و برق به یک شکارچی خاص.

2. عبور جریان حاصل از هادی جریان به حلقه زمین ساختمان.

3. تخلیه ولتاژ بالا با این مدار به پتانسیل زمین.

اتصال کوتاه در مدارهای DC

منابع ولتاژ یا یکسو کننده های گالوانیکی اختلاف پتانسیل مثبت و منفی را در کنتاکت های خروجی ایجاد می کنند که در شرایط عادی عملکرد مدار را تضمین می کند، به عنوان مثال، درخشش یک لامپ از باتری، همانطور که در شکل زیر نشان داده شده است.

فرآیندهای الکتریکی رخ داده در این مورد با یک عبارت ریاضی توصیف می شوند.

نیروی الکتروموتور منبع برای ایجاد بار در مدارهای داخلی و خارجی با غلبه بر مقاومت های "R" و "r" آنها توزیع می شود.

در حالت اضطراری، یک اتصال کوتاه با مقاومت الکتریکی بسیار کم بین پایانه های باتری "+" و "-" رخ می دهد، که عملا جریان جریان را در مدار خارجی حذف می کند و این قسمت از مدار را غیر قابل کار می کند. بنابراین در رابطه با حالت اسمی می توان R=0 را فرض کرد.

تمام جریان فقط در مدار داخلی که مقاومت کمی دارد و با فرمول I=E/r تعیین می شود، گردش می کند.

از آنجایی که مقدار نیروی محرکه الکتریکی تغییر نکرده است، مقدار جریان به شدت افزایش می یابد. چنین اتصال کوتاهی از طریق هادی کوتاه و مدار داخلی جریان می یابد و باعث تولید گرمای بسیار زیاد در داخل آنها و در نتیجه خرابی ساختاری می شود.

اتصال کوتاه در مدارهای AC

تمام فرآیندهای الکتریکی در اینجا نیز با قانون اهم توصیف شده و بر اساس یک اصل مشابه رخ می دهد. ویژگی های عبور آنها تحمیل شده است:

استفاده از نمودارهای شبکه تک فاز یا سه فاز با پیکربندی های مختلف؛

وجود یک حلقه زمین

انواع اتصال کوتاه در مدارهای ولتاژ متناوب

جریان اتصال کوتاه می تواند بین:

فاز و زمین؛

دو فاز مختلف؛

دو فاز و زمین مختلف؛

سه فاز؛

سه فاز و زمین.

برای انتقال برق از طریق خطوط برق هوایی، سیستم های منبع تغذیه می توانند از طرح های مختلف اتصال خنثی استفاده کنند:

1. جدا شده;

2. زمین محکم.

در هر یک از این موارد، جریان های اتصال کوتاه مسیر خود را تشکیل می دهند و بزرگی های متفاوتی دارند. بنابراین، تمام گزینه های مونتاژ ذکر شده است نمودار الکتریکیو احتمال وقوع جریان های اتصال کوتاه در آنها هنگام ایجاد پیکربندی حفاظت جریان برای آنها در نظر گرفته می شود.

یک اتصال کوتاه می تواند در داخل مصرف کننده های الکتریکی مانند موتور الکتریکی نیز رخ دهد. در سازه های تک فاز، پتانسیل فاز می تواند از لایه عایق به محفظه یا هادی خنثی عبور کند. در تجهیزات الکتریکی سه فاز، ممکن است عیب بین دو یا سه فاز یا بین ترکیب آنها با قاب/زمین رخ دهد.

در تمام این موارد، مانند اتصال کوتاه در مدارهای DC، یک جریان اتصال کوتاه بسیار زیاد از طریق اتصال کوتاه حاصل و کل مدار متصل به آن تا ژنراتور جریان می‌یابد و حالت اضطراری ایجاد می‌کند.

برای جلوگیری از آن، حفاظتی استفاده می شود که به طور خودکار ولتاژ را از تجهیزات در معرض جریان بالا حذف می کند.

نحوه انتخاب حدود عملیات حفاظت اتصال کوتاه

تمام وسایل برقی طوری طراحی شده اند که در کلاس ولتاژ خود مقدار مشخصی برق مصرف کنند. مرسوم است که حجم کار را نه با قدرت، بلکه با جریان ارزیابی کنید. اندازه گیری، کنترل و ایجاد حفاظت روی آن آسان تر است.

تصویر نمودار جریان هایی را نشان می دهد که می توانند در آن ایجاد شوند حالت های مختلفعملیات تجهیزات پارامترهای تنظیم و تنظیم دستگاه های محافظ برای آنها انتخاب شده است.

نمودار قهوه ای موج سینوسی حالت اسمی را نشان می دهد که هنگام طراحی مدار الکتریکی با در نظر گرفتن توان سیم کشی برق و انتخاب دستگاه های محافظ جریان به عنوان موج اولیه انتخاب می شود.

فرکانس یک سینوسی صنعتی در این حالت همیشه ثابت است و دوره یک نوسان کامل در 0.02 ثانیه رخ می دهد.

موج سینوسی حالت عملکرد در تصویر به رنگ آبی نشان داده شده است. معمولاً کمتر از هارمونیک اسمی است. مردم به ندرت از تمام ذخایر قدرت اختصاص داده شده به آنها استفاده می کنند. به عنوان مثال، اگر در یک اتاق یک لوستر پنج دستی آویزان باشد، برای روشنایی اغلب یک گروه از لامپ ها را روشن می کنند: دو یا سه، و نه همه پنج.

برای اینکه وسایل الکتریکی در بار نامی به طور قابل اعتماد کار کنند، ذخیره جریان کمی برای راه اندازی محافظ ایجاد می شود. مقدار جریانی که در آن تنظیم شده اند تا خاموش شوند، تنظیم نامیده می شود. هنگامی که به آن رسید، کلیدها ولتاژ را از تجهیزات حذف می کنند.

در محدوده دامنه های سینوسی بین حالت اسمی و نقطه تنظیم، مدار الکتریکی در حالت اضافه بار خفیف عمل می کند.

مشخصه زمانی احتمالی جریان خطا به رنگ سیاه در نمودار نشان داده شده است. دامنه آن از تنظیم حفاظت فراتر رفته و فرکانس نوسان به شدت تغییر کرده است. معمولاً طبیعت غیر پریودیک دارد. هر نیم موج از نظر بزرگی و فرکانس متفاوت است.

هر گونه حفاظت از اتصال کوتاه شامل سه مرحله اصلی عملیات است:

1. نظارت مداوم بر وضعیت سینوسی جریان کنترل شده و تعیین لحظه ای که یک نقص رخ می دهد.

2. تحليل وضع موجود و صدور دستور از طرف بخش منطقي به دستگاه اجرايي.

3. کاهش ولتاژ از تجهیزات با استفاده از دستگاه های سوئیچینگ.

بسیاری از دستگاه ها از عنصر دیگری استفاده می کنند - معرفی تاخیر زمانی برای عملیات. برای اطمینان از اصل انتخاب پذیری در مدارهای پیچیده و منشعب استفاده می شود.

از آنجایی که دامنه سینوسی در 0.005 ثانیه به دامنه خود می رسد، حداقل این دوره برای اندازه گیری آن توسط محافظ ها ضروری است. دو مرحله بعدی کار نیز فورا اتفاق نمی افتد.

به این دلایل، کل زمان عملکرد سریعترین حفاظت های جریان کمی کمتر از دوره یک نوسان هارمونیک 0.02 ثانیه است.

ویژگی های طراحی حفاظت از اتصال کوتاه

عبور جریان الکتریکی از هر هادی باعث می شود:

گرمایش حرارتی هادی؛

القای میدان مغناطیسی

این دو اقدام به عنوان مبنایی برای طراحی وسایل حفاظتی انجام می شود.

حفاظت بر اساس اصل نفوذ حرارتی جریان

اثر حرارتی جریان، که توسط دانشمندان ژول و لنز توصیف شده است، برای محافظت توسط فیوزها استفاده می شود.

حفاظت فیوز

این مبتنی بر نصب فیوز لینک در داخل مسیر جریان است که به طور بهینه بار نامی را تحمل می کند، اما زمانی که از آن فراتر رود می سوزد و مدار را می شکند.

هرچه شدت جریان اضطراری بیشتر باشد، سریعتر یک قطع مدار ایجاد می شود - تسکین ولتاژ. اگر جریان کمی بیشتر شود، خاموش شدن ممکن است پس از مدت زمان طولانی رخ دهد.

فیوزها با موفقیت در دستگاه های الکترونیکی، تجهیزات الکتریکی خودروها، لوازم خانگی و دستگاه های صنعتی تا 1000 ولت کار می کنند. برخی از مدل های آنها در مدارهای تجهیزات فشار قوی استفاده می شود.

حفاظت بر اساس اصل نفوذ الکترومغناطیسی جریان

اصل القای میدان مغناطیسی در اطراف یک هادی حامل جریان، امکان ایجاد کلاس عظیمی از رله‌های الکترومغناطیسی و قطع کننده‌های مدار را فراهم کرده است که از سیم‌پیچ تریپ استفاده می‌کنند.

سیم پیچ آن بر روی یک هسته قرار دارد - یک مدار مغناطیسی که در آن شارهای مغناطیسی از هر نوبت جمع می شود. کنتاکت متحرک به صورت مکانیکی به آرمیچر که قسمت نوسانی هسته است متصل می شود. با نیروی فنر بر روی یک تماس ثابت دائمی فشار داده می شود.

جریان نامی که از پیچ های سیم پیچ عبور می کند، شار مغناطیسی ایجاد می کند که نمی تواند بر نیروی فنر غلبه کند. بنابراین، مخاطبین دائماً در حالت بسته هستند.

هنگامی که جریان های اضطراری رخ می دهد، آرمیچر به قسمت ثابت مدار مغناطیسی جذب می شود و مدار ایجاد شده توسط کنتاکت ها را می شکند.

یکی از انواع کلیدهای مدار بر اساس حذف ولتاژ الکترومغناطیسی از مدار محافظت شده در تصویر نشان داده شده است.

استفاده می کند:

خاموش شدن خودکار حالت های اضطراری؛

سیستم خاموش کننده قوس الکتریکی؛

دستی یا روشن شدن خودکاربرای کار.

حفاظت از اتصال کوتاه دیجیتال

تمام حفاظت های مورد بحث در بالا با مقادیر آنالوگ کار می کنند. علاوه بر آنها در اخیرادر صنعت و به ویژه در بخش انرژی، فناوری های دیجیتال مبتنی بر عملکرد رله های استاتیک به طور فعال شروع به معرفی می کنند. دستگاه های مشابه با عملکردهای ساده شده برای مصارف خانگی تولید می شوند.

مقدار و جهت جریان عبوری از مدار محافظت شده توسط یک ترانسفورماتور جریان کاهنده داخلی با کلاس دقت بالا اندازه گیری می شود. سیگنال اندازه گیری شده توسط آن با استفاده از اصل مدولاسیون دامنه با برهم نهی دیجیتالی می شود.

سپس به بخش منطقی حفاظت ریزپردازنده می رود که طبق یک الگوریتم مشخص و از پیش تنظیم شده کار می کند. هر زمان که موقعیت های اضطراریمنطق دستگاه فرمانی را به مکانیسم قطع کننده محرک برای حذف ولتاژ از شبکه صادر می کند.

برای کارکرد حفاظت، از منبع تغذیه ای استفاده می شود که ولتاژ را از شبکه یا منابع مستقل می گیرد.

حفاظت از اتصال کوتاه دیجیتال دارد مقدار زیادعملکردها، تنظیمات و قابلیت ها تا ثبت وضعیت پیش اضطراری شبکه و حالت خاموش شدن آن.

این یک دستگاه فوق العاده مفید است که هنگام آزمایش هر وسیله ای که در حال آزمایش است، خانه شما را از اتصال کوتاه محافظت می کند. مواقعی وجود دارد که لازم است یک دستگاه الکتریکی را برای عدم وجود اتصال کوتاه بررسی کنید، به عنوان مثال، پس از تعمیر. و برای اینکه شبکه خود را در معرض خطر قرار ندهید، آن را ایمن کنید و از عواقب ناخوشایند جلوگیری کنید، این دستگاه بسیار ساده به شما کمک خواهد کرد.

نیاز خواهد داشت

• سوکت بالای سر.
• کلید کلید، سربار.
• لامپ رشته ای 40 - 100 وات با سوکت.
• سیم دو هسته در عایق دوبل 1 متر.
• چنگال قابل جدا شدن است.
• پیچ های خودکار.

تمام قطعات به یک مربع چوبی ساخته شده از نئوپان یا مواد دیگر متصل خواهند شد.

برای لامپ بهتر است از پریز دیواری استفاده کنید، اما اگر ندارید، از ورق فلزی نازک یک گیره برای دور کمر درست می کنیم.

و یک مربع از چوب ضخیم رول می کنیم.

به این صورت ضمیمه خواهد شد.

مونتاژ یک سوکت با محافظ اتصال کوتاه

نمودار کل نصب.

همانطور که می بینید، تمام عناصر به صورت سری به هم متصل شده اند.
اول از همه، ما دوشاخه را با اتصال سیم به آن مونتاژ می کنیم.

از آنجایی که سوکت و سوئیچ به دیوار نصب می شوند، از یک سوهان گرد برای برش های جانبی سیم استفاده کنید. این کار را می توان با یک چاقوی تیز انجام داد.

مربع چوبی را با پیچ های خودکار به پایه پیچ می کنیم. مواردی را انتخاب کنید که درست پیش نمی روند.

سوکت لامپ را با براکت به یک مربع چوبی پیچ می کنیم.

ما سوکت و سوئیچ را جدا می کنیم. آن را با پیچ های خودکار به پایه پیچ کنید.

سیم ها را به سوکت وصل می کنیم.

برای اطمینان کامل، تمام سیم ها لحیم می شوند. یعنی: آن را تمیز می کنیم، حلقه را خم می کنیم، آن را با یک آهن لحیم کاری با لحیم و فلاکس لحیم می کنیم.

سیم برق را با گره های نایلونی ثابت می کنیم.

مدار مونتاژ شده است، نصب برای آزمایش آماده است.

برای تست، شارژر را از داخل پریز قرار دهید تلفن همراه. سوئیچ را فشار می دهیم - لامپ روشن نمی شود. این بدان معنی است که هیچ اتصال کوتاهی وجود ندارد.

سپس بار قدرتمندتری می گیریم: منبع تغذیه از رایانه. آن را روشن کنید. لامپ رشته ای ابتدا چشمک می زند و سپس خاموش می شود. این طبیعی است، زیرا واحد حاوی خازن های قدرتمندی است که در ابتدا آلوده می شوند.

ما یک اتصال کوتاه را شبیه سازی می کنیم - موچین ها را در سوکت قرار می دهیم. آن را روشن کنید، لامپ روشن می شود.

این یک دستگاه فوق العاده و بسیار ضروری است.

این نصب نه تنها برای دستگاه های کم مصرف، بلکه برای دستگاه های قدرتمند نیز مناسب است. قطعا ماشین لباسشویییا اجاق برقی کار نخواهد کرد، اما با روشنایی درخشش می توانید بفهمید که هیچ اتصال کوتاهی وجود ندارد.
من شخصاً تقریباً در تمام عمرم از یک دستگاه مشابه استفاده کرده ام و همه دستگاه های تازه مونتاژ شده را روی آن آزمایش کرده ام.

تقریباً همه در زندگی خود یک اتصال کوتاه را تجربه کرده اند. اما اغلب این اتفاق می افتد: فلش، کف زدن و تمام. این فقط به این دلیل اتفاق افتاد که حفاظت از اتصال کوتاه وجود داشت.

دستگاه حفاظت از اتصال کوتاه

این دستگاه ممکن است الکترونیکی، الکترومکانیکی یا یک فیوز ساده باشد. دستگاه های الکترونیکی عمدتاً در دستگاه های الکترونیکی پیچیده استفاده می شوند و در این مقاله به آنها نخواهیم پرداخت. بیایید روی فیوزها و دستگاه های الکترومکانیکی تمرکز کنیم. فیوزها ابتدا برای محافظت از مدارهای الکتریکی خانگی استفاده شدند. ما عادت کرده ایم آنها را به شکل "پریز" در تابلو برق ببینیم.

انواع مختلفی وجود داشت ، اما تمام محافظت به این واقعیت خلاصه می شود که در داخل این "پریز" یک سیم مسی نازک وجود دارد که هنگام اتصال کوتاه می سوزد. لازم بود به فروشگاه بدوید، یک فیوز بخرید یا در خانه مقداری فیوز ذخیره کنید که شاید به زودی نیازی به آن نباشد. ناخوشایند بود. و سوئیچ های خودکار متولد شدند که در ابتدا شبیه "ترافیک" بودند.

این ساده ترین الکترومکانیکی بود مدار شکن. آنها برای جریان های مختلف تولید شدند، اما حداکثر مقدار 16 آمپر بود. به زودی مقادیر بالاتری مورد نیاز بود و پیشرفت فنیبه ما این امکان را داد که ماشین‌هایی را به شکلی که اکنون در اکثر تابلوهای برق خانه‌هایمان می‌بینیم تولید کنیم.

مسلسل چگونه از ما محافظت می کند؟

دو نوع حفاظت دارد. یک نوع مبتنی بر القاء است، نوع دوم بر اساس گرمایش. اتصال کوتاه با جریان زیادی که از مدار اتصال کوتاه عبور می کند مشخص می شود. این دستگاه به گونه ای طراحی شده است که جریان از یک صفحه دو فلزی و یک سلف عبور می کند. بنابراین، هنگامی که جریان زیادی از دستگاه عبور می کند، یک شار مغناطیسی قوی در سیم پیچ ایجاد می شود که مکانیسم آزادسازی دستگاه را به حرکت در می آورد. خوب، صفحه دو فلزی برای حمل جریان نامی طراحی شده است. وقتی جریان از سیم ها عبور می کند، همیشه باعث گرما می شود. اما ما اغلب متوجه این موضوع نمی شویم، زیرا گرما زمان دارد تا از بین برود و به نظر می رسد که سیم ها گرم نمی شوند. یک نوار دو فلزی از دو فلز با خواص متفاوت تشکیل شده است. هنگامی که حرارت داده می شود، هر دو فلز تغییر شکل می دهند (منبسط می شوند)، اما وقتی یک فلز بیشتر از دیگری منبسط می شود، صفحه شروع به خم شدن می کند. صفحه به گونه ای انتخاب می شود که در صورت تجاوز از مقدار اسمی دستگاه، به دلیل خم شدن، مکانیسم رهاسازی را فعال می کند. بنابراین، معلوم می‌شود که یک محافظ (القایی) روی جریان‌های اتصال کوتاه کار می‌کند و دومی روی جریان‌هایی که برای مدت طولانی از کابل عبور می‌کنند. از آنجایی که جریان های اتصال کوتاه ماهیت سریع دارند و برای مدت زمان کوتاهی در شبکه جریان می یابند، صفحه دو فلزی زمان گرم شدن را به حدی ندارد که تغییر شکل داده و قطع کننده مدار را خاموش کند.

مدار حفاظتی اتصال کوتاه

در واقع، هیچ چیز پیچیده ای در این طرح وجود ندارد. در مدار نصب می شود که سیم فاز یا کل مدار را به یکباره قطع می کند. اما تفاوت های ظریف وجود دارد. بیایید با جزئیات بیشتری به آنها نگاه کنیم.

1. در مدار فاز و مدار صفر نمی توانید ماشین های جداگانه نصب کنید. به یک دلیل ساده اگر به طور ناگهانی به دلیل اتصال کوتاه، کلید صفر خاموش شود، کل شبکه برق روشن می شود، زیرا قطع کننده فاز روشن می ماند.
   
2. شما نمی توانید سیمی با سطح مقطع کوچکتر از آنچه دستگاه اجازه می دهد نصب کنید. خیلی وقت ها در آپارتمان هایی که سیم کشی قدیمی دارند، برای افزایش برق، کلیدهای مدار قوی تری تعبیه می شود... افسوس که این شایع ترین علت اتصال کوتاه است. این چیزی است که در چنین مواردی اتفاق می افتد. فرض کنید برای وضوح یک سیم مسی با سطح مقطع 1.5 میلی متر مربع وجود دارد که می تواند جریانی تا 16 آمپر را تحمل کند. یک دستگاه 25 آمپر روی آن قرار می گیرد. یک بار مثلاً 4.5 کیلو وات به این شبکه وصل می کنیم و جریان 20.5 آمپر از سیم عبور می کند. سیم شروع به داغ شدن بسیار می کند، اما دستگاه شبکه را خاموش نمی کند. همانطور که به یاد دارید، دستگاه دارای دو نوع حفاظت است. حفاظت از اتصال کوتاه هنوز کار نمی کند زیرا هیچ اتصال کوتاهی وجود ندارد و حفاظت جریان نامی با مقدار بیشتر از 25 آمپر کار می کند. بنابراین معلوم می شود که سیم بسیار داغ می شود، عایق شروع به ذوب شدن می کند، اما دستگاه کار نمی کند. در پایان، خرابی عایق رخ می دهد و یک اتصال کوتاه ظاهر می شود و دستگاه در نهایت خاموش می شود. اما چه چیزی بدست می آورید؟ خط دیگر قابل استفاده نیست و باید تعویض شود. اگر سیم ها به صورت باز گذاشته شوند، این کار دشواری نیست. اما اگر آنها در دیوار پنهان شوند چه؟ تعمیرات جدید برای شما تضمین شده است.
3. اگر عمر سیم کشی آلومینیومی بیش از 15 سال و سیم کشی مسی بیش از 25 سال است و قصد تعمیر دارید، حتما آن را با سیم کشی جدید تعویض کنید. با وجود سرمایه گذاری، باعث صرفه جویی در هزینه شما می شود. تصور کنید که قبلا تعمیری انجام داده اید و در برخی از جعبه های اتصال تماس بدی وجود دارد؟ این در صورتی است که ما در مورد سیم مسی صحبت کنیم (که معمولاً در آن فقط عایق پیر می شود یا مفاصل با گذشت زمان اکسید یا ضعیف می شوند ، سپس شروع به گرم شدن می کنند ، که منجر به از بین رفتن پیچش حتی سریعتر می شود). اگر در مورد سیم آلومینیومی صحبت کنیم، همه چیز حتی بدتر است. آلومینیوم یک فلز بسیار انعطاف پذیر است. با نوسانات دما، فشرده سازی و انبساط سیم بسیار قابل توجه است. و اگر یک ریزترک در سیم وجود داشته باشد (عیب ساخت، نقص فنی)، با گذشت زمان افزایش می یابد، و زمانی که بسیار بزرگ می شود، به این معنی که سیم در این مکان نازک تر است، پس از جریان جریان، این ناحیه شروع به گرم شدن می کند. بالا و خنک شدن، که فقط روند را تسریع می کند. بنابراین، حتی اگر به نظر می رسد که همه چیز با سیم کشی خوب است: "قبلا کار می کرد!"، به هر حال بهتر است آن را تغییر دهید.
4. جعبه اتصال. مقالاتی در این مورد وجود دارد، اما من در اینجا به طور خلاصه آنها را مرور می کنم. هرگز طومار را انجام ندهید!!! حتی اگر آنها را خوب درست کنید، این یک پیچ و تاب است. فلز تحت تأثیر دما تمایل به جمع شدن و انبساط دارد و پیچش ضعیف می شود. به همین دلیل از استفاده از پایانه های پیچی خودداری کنید. ترمینال های پیچی را می توان در سیم کشی باز استفاده کرد. سپس، توسط حداقل، می توانید به صورت دوره ای به جعبه ها نگاه کنید و وضعیت سیم کشی را بررسی کنید. گیره های پیچی از نوع "PPE" یا اتصالات ترمینال از نوع "WAGO" برای این منظور مناسب هستند؛ گیره های پیچی از نوع "Nut" برای سیم کشی برق مناسب هستند (این گونه گیره ها دارای دو صفحه هستند که با چهار صفحه در کنار هم قرار می گیرند. پیچ، در وسط صفحه دیگری وجود دارد، یعنی با استفاده از چنین گیره هایی می توانید سیم های مسی و آلومینیومی را وصل کنید). حداقل 15 سانتی‌متر سیم جدا شده را ذخیره کنید. این دو هدف را دنبال می‌کند: اگر تماس پیچش ضعیف باشد، سیم زمان دارد تا گرما را دفع کند، و شما این فرصت را دارید که اگر اتفاقی افتاد، پیچش را دوباره انجام دهید. سعی کنید سیم ها را به گونه ای قرار دهید که بین سیم فاز و نول با سیم زمین همپوشانی نداشته باشد. سیم ها می توانند از هم عبور کنند، اما روی هم قرار نگیرند. سعی کنید پیچ ​​ها را طوری قرار دهید که سیم فاز در یک طرف و سیم های نول و زمین در طرف دیگر قرار گیرند.

   

5. سیم های مسی و آلومینیومی را مستقیماً وصل نکنید. یا از بلوک های ترمینال WAGO یا گیره های گردو استفاده کنید. این امر به ویژه برای سیم هایی که برای اتصال اجاق های برقی در نظر گرفته شده اند صادق است. معمولاً وقتی تعمیر می کنند و پریز اجاق گاز را جابجا می کنند، کابل را باز می کنند. اغلب اینها سیم های آلومینیومی هستند که با مس کشیده می شوند.
6. کمی خاص. در مورد کلیدها و پریزها (مخصوصاً برای اجاق های برقی) کوتاهی نکنید. واقعیت این است که امروزه پیدا کردن پریزهای خوب برای اجاق های برقی بسیار دشوار است (من در مورد شهرهای کوچک صحبت می کنم)، بنابراین بهتر است یا از گیره های U739M "Nut" استفاده کنید یا یک پریز خوب پیدا کنید.
7. هنگام سفت کردن پایانه های سوکت ها، این کار را محکم تر انجام دهید، اما نخ را نشکنید؛ اگر این اتفاق افتاد، بهتر است بلافاصله سوکت را عوض کنید، به "شاید" اعتماد نکنید.
8. هنگام قرار دادن یک مسیر الکتریکی جدید، از استانداردهای زیر استفاده کنید: 10-15 سانتی متر از گوشه ها، سقف ها، دیوارها (در امتداد کف)، پایه ها، قاب های پنجره، کف (در امتداد دیوار). این از شما در هنگام نصب، به عنوان مثال، سقف های کاذب یا قرنیزها که با استفاده از رولپلاک هایی که باید برای آنها سوراخ کنید، محافظت می کند. اگر سیم در گوشه ای بین کف و دیوار قرار گیرد، گیر افتادن در سیم بسیار آسان است. همه سیم ها باید کاملاً افقی یا عمودی قرار گیرند. این کار درک اینکه در صورت نیاز ناگهانی به آویزان کردن یک قفسه، یک عکس یا یک تلویزیون، در کجا می‌توانید سوراخ جدیدی ایجاد کنید، آسان‌تر می‌شود.
9. از زنجیر دیزی (از یکی به دیگری) بیش از 4 سوکت خودداری کنید. در آشپزخانه، من به طور کلی توصیه نمی کنم بیش از دو را به هم وصل کنید، به خصوص در جایی که قصد دارید از اجاق، کتری، ماشین ظرفشویی و مایکروویو در یک مکان استفاده کنید.
10. بهتر است آن را روی فر قرار دهید خط جداگانهیا آن را به خطی که اجاق گاز از آن تغذیه می شود وصل کنید (زیرا اغلب آنها حدود 3 کیلو وات مصرف می کنند.) هر پریز نمی تواند چنین باری را تحمل کند و اگر مصرف کننده قدرتمند دیگری (مثلاً کتری) به آن وصل شود، شما خطر اتصال کوتاه به دلیل گرم شدن شدید اتصال در سوکت توسط کابل.
11. از استفاده از سیم های اتصال برای تامین برق وسایل برقی پرمصرف مانند بخاری های روغنی خودداری کنید یا از سیم های اکستنشن سازندگان معتبر به جای برندهای چینی "no name" استفاده نکنید. به دقت بخوانید که یک سیم کشنده معین چه برقی را می تواند تحمل کند و اگر کمتر از انرژی مورد نیاز شما است از آن استفاده نکنید. هنگام استفاده از سیم اکستنشن، سعی کنید از سیم کشی خودداری کنید. اگر سیم فقط در آنجا قرار داشته باشد، زمان برای دفع گرما دارد. اگر سیم پیچ خورده باشد، گرما زمان تخلیه را ندارد و سیم شروع به گرم شدن محسوسی می کند که می تواند منجر به اتصال کوتاه شود.
12. چندین مصرف کننده قدرتمند را به یک پریز وصل نکنید (از طریق یک سه راهی یا یک سیم داخلی با چندین پریز). یک بار 3.5 کیلو وات را می توان به یک پریز خوب و تا 2 کیلو وات را به یک پریز نه چندان خوب وصل کرد. در خانه هایی که سیم کشی آلومینیومی دارند، در هیچ سوکتی بیش از 2 کیلو وات نباشد و حتی بهتر از آن، در گروه سوکت هایی که از یک کلید برق تغذیه می کنند، بیش از 2 کیلو وات را در نظر نگیرید.
13. قبل از نصب بخاری در هر اتاق، مطمئن شوید که اتاق ها از ماشین های مختلف تغذیه می شوند. همانطور که می گویند: "و گاهی یک چوب می تواند شلیک کند"، در مورد مسلسل ها نیز همین گونه است: "و گاهی اوقات یک مسلسل ممکن است کار نکند" و عواقب این امر بسیار ظالمانه است. بنابراین از خود و عزیزانتان محافظت کنید.
14. وسایل گرمایشی را با دقت کنترل کنید و مطمئن شوید که سیم با عناصر گرمایشی تماس نداشته باشد.

قطع کننده اتصال کوتاه

چرا این موضوع را به عنوان یک نکته جداگانه مطرح کردم؟ ساده است. این دستگاهی است که از اتصال کوتاه محافظت می کند. اگر نصب کردید، باید بعداً یک دستگاه خودکار نصب کنید، یا بلافاصله آن را نصب کنید (این یک دستگاه دو در یک است: یک RCD و یک دستگاه خودکار). چنین دستگاهی در صورت اتصال کوتاه و زمانی که از مقدار جریان نامی تجاوز می‌کند و هنگامی که جریان نشتی وجود دارد، شبکه را خاموش می‌کند، مثلاً وقتی تحت ولتاژ هستید و جریان الکتریکی از شما عبور می‌کند. اجازه دهید دوباره به شما یادآوری کنم: RCD از اتصال کوتاه محافظت نمی کند، RCD از شما در برابر آسیب محافظت می کند شوک الکتریکی. البته ممکن است RCD در صورت اتصال کوتاه شبکه را خاموش کند، اما برای این منظور در نظر گرفته نشده است. عملکرد RCD در طول اتصال کوتاه کاملاً تصادفی است. و ممکن است تمام سیم کشی ها بسوزد، همه چیز ممکن است در شعله های آتش باشد، اما RCD شبکه را خاموش نمی کند.

مواد مشابه

این دستگاه ها به یک واحد منبع تغذیه (PSU) نیاز دارند که دارای ولتاژ خروجی قابل تنظیم و توانایی تنظیم سطح حفاظت از جریان اضافه در محدوده وسیعی است. هنگامی که حفاظت فعال می شود، بار (دستگاه متصل) باید به طور خودکار خاموش شود.

با جستجوی اینترنتی چندین مدار منبع تغذیه مناسب به دست آمد. من روی یکی از آنها مستقر شدم. مدار برای ساخت و راه اندازی آسان است، از قطعات قابل دسترسی تشکیل شده است و الزامات ذکر شده را برآورده می کند.

منبع تغذیه پیشنهادی برای ساخت بر اساس تقویت کننده عملیاتی LM358 و دارای ویژگی های زیر است:
ولتاژ ورودی، V - 24...29
ولتاژ تثبیت شده خروجی، V - 1...20 (27)
جریان عملیات حفاظتی، A - 0.03...2.0

عکس 2. مدار منبع تغذیه

توضیحات منبع تغذیه

تثبیت کننده ولتاژ قابل تنظیم مونتاژ شده است تقویت کننده عملیاتی DA1.1. ورودی تقویت کننده (پایه 3) یک ولتاژ مرجع از موتور مقاومت متغیر R2 دریافت می کند که پایداری آن توسط دیود زنر VD1 تضمین می شود و ورودی معکوس (پایه 2) ولتاژ را از امیتر ترانزیستور VT1 دریافت می کند. از طریق تقسیم کننده ولتاژ R10R7. با استفاده از مقاومت متغیر R2 می توانید ولتاژ خروجی منبع تغذیه را تغییر دهید.
واحد حفاظت از جریان اضافه بر روی تقویت کننده عملیاتی DA1.2 ساخته شده است؛ این واحد ولتاژها را در ورودی های op-amp مقایسه می کند. ورودی 5 از طریق مقاومت R14 ولتاژ را از سنسور جریان بار - مقاومت R13 دریافت می کند. ورودی معکوس (پایه 6) یک ولتاژ مرجع دریافت می کند که پایداری آن توسط دیود VD2 با ولتاژ تثبیت حدود 0.6 ولت تضمین می شود.

تا زمانی که افت ولتاژ ایجاد شده توسط جریان بار در مقاومت R13 کمتر از مقدار نمونه باشد، ولتاژ در خروجی (پایه 7) op-amp DA1.2 نزدیک به صفر است. اگر جریان بار از سطح تنظیم شده مجاز بیشتر شود، ولتاژ در سنسور جریان افزایش می یابد و ولتاژ در خروجی op-amp DA1.2 تقریباً به ولتاژ تغذیه افزایش می یابد. در همان زمان، LED HL1 روشن می شود و سیگنال اضافی را نشان می دهد و ترانزیستور VT2 باز می شود و دیود زنر VD1 را با مقاومت R12 جدا می کند. در نتیجه، ترانزیستور VT1 بسته می شود، ولتاژ خروجی منبع تغذیه تقریبا به صفر کاهش می یابد و بار خاموش می شود. برای روشن کردن بار باید دکمه SA1 را فشار دهید. سطح حفاظت با استفاده از مقاومت متغیر R5 تنظیم می شود.

تولید PSU

1. اساس منبع تغذیه و ویژگی های خروجی آن توسط منبع جریان - ترانسفورماتور مورد استفاده تعیین می شود. در مورد من، یک ترانسفورماتور حلقوی از ماشین لباسشویی. ترانسفورماتور دارای دو سیم پیچ خروجی 8 ولت و 15 ولت است. با اتصال هر دو سیم پیچ به صورت سری و افزودن یک پل یکسو کننده با استفاده از دیودهای توان متوسط ​​KD202M موجود، منبعی را دریافت کردم. ولتاژ DC 23 ولت، 2 a برای منبع تغذیه.

عکس 3. ترانسفورماتور و پل یکسو کننده.

2. یکی دیگر از قسمت های تعیین کننده منبع تغذیه، بدنه دستگاه است. در این مورد، یک پروژکتور اسلاید کودکان که در گاراژ آویزان شده بود استفاده می‌شد. با حذف اضافی و پردازش سوراخ های قسمت جلویی برای نصب یک میکروآمپرمتر نشانگر، یک محفظه منبع تغذیه خالی به دست آمد.

عکس 4. بدنه PSU خالی

3. نصب و راه اندازی مدار الکترونیکیساخته شده بر روی یک صفحه نصب جهانی به اندازه 45 x 65 میلی متر. چیدمان قطعات روی تخته به اندازه اجزای موجود در مزرعه بستگی دارد. به جای مقاومت های R6 (تنظیم جریان عملیاتی) و R10 (محدود کردن حداکثر ولتاژ خروجی)، مقاومت های اصلاح کننده با مقدار افزایش 1.5 برابر روی برد نصب می شود. پس از راه اندازی منبع تغذیه، می توان آنها را با برق دائمی جایگزین کرد.

عکس 5. برد مدار

4. مونتاژ برد و عناصر راه دور مدار الکترونیکی به طور کامل برای تست، تنظیم و تنظیم پارامترهای خروجی.

عکس 6. واحد کنترل منبع تغذیه

5. ساخت و تنظیم شنت و مقاومت اضافی برای استفاده از میکرو آمپرمتر به عنوان آمپرمتر یا ولت متر منبع تغذیه. مقاومت اضافی شامل مقاومت های دائمی و اصلاح کننده است که به صورت سری به هم متصل شده اند (تصویر بالا). شنت (تصویر زیر) در مدار جریان اصلی قرار دارد و از یک سیم با مقاومت کم تشکیل شده است. اندازه سیم با حداکثر جریان خروجی تعیین می شود. هنگام اندازه گیری جریان، دستگاه به صورت موازی به شنت متصل می شود.

عکس 7. میکرو آمپرمتر، شانت و مقاومت اضافی

تنظیم طول شنت و مقدار مقاومت اضافی با اتصال مناسب به دستگاه با کنترل انطباق با استفاده از مولتی متر انجام می شود. دستگاه با استفاده از کلید ضامن مطابق نمودار به حالت آمپرمتر/ولت متر تغییر می کند:

عکس 8. نمودار تغییر حالت کنترل

6. علامت گذاری و پردازش پنل جلوی واحد منبع تغذیه، نصب قطعات از راه دور. در این نسخه، پنل جلویی شامل یک میکرو آمپرمتر (سوئیچ ضامن برای تغییر حالت کنترل A/V در سمت راست دستگاه)، پایانه های خروجی، رگولاتورهای ولتاژ و جریان و نشانگرهای حالت کار است. برای کاهش تلفات و به دلیل استفاده مکرر، یک خروجی 5 ولت تثبیت شده جداگانه نیز ارائه شده است. چرا ولتاژ سیم پیچ ترانسفورماتور 8 ولت به پل یکسو کننده دوم تامین می شود و نمودار استاندارددر 7805 با محافظ داخلی.

عکس 9. پنل جلویی

7. مونتاژ PSU. تمام عناصر منبع تغذیه در محفظه نصب شده است. در این تجسم، رادیاتور ترانزیستور کنترل VT1 یک صفحه آلومینیومی به ضخامت 5 میلی متر است که در قسمت بالایی پوشش محفظه ثابت شده است که به عنوان رادیاتور اضافی عمل می کند. ترانزیستور از طریق یک واشر عایق الکتریکی به رادیاتور ثابت می شود.