Κύκλωμα προστασίας πυρκαγιάς πλέγματος μετασχηματιστή

Η δημοσίευση εξηγεί ένα έξυπνο κύκλωμα προστασίας από πυρκαγιά ηλεκτρικού δικτύου το οποίο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την αποτροπή της υπερθέρμανσης των μετασχηματιστών δικτύου από την υπερθέρμανση και την πρόκληση σπινθήρων ή ακόμη και καύσης λόγω πιθανής φωτιάς. Η ιδέα ζητήθηκε από τον κ. Ravindra Shedge

Τεχνικές προδιαγραφές

Είμαι η Ravindra Shedge από τη Βομβάη.

Ψάχνω για ένα κύκλωμα ή συσκευή που μπορεί να ανιχνεύσει σπινθήρες στους μετασχηματιστές. ή σύστημα έγκαιρης ανίχνευσης, το οποίο μπορεί να προκαλέσει συναγερμό προτού φυσηθεί ο μετασχηματιστής.

προτείνετε κάποιο μέτρο, πώς μπορεί να γίνει.

Ραβίντρα Σέτζ.

Ο σχεδιασμός

Ένας μετασχηματιστής τείνει να πυροδοτεί ή να προκαλέσει σπινθήρες εάν το φορτίο που συνδέεται με αυτόν υπερβαίνει τη μέγιστη ανεκτή βαθμολογία ισχύος.

Ωστόσο, πριν μπορέσει να ξεκινήσει η δυσλειτουργία, ο μετασχηματιστής πιθανότατα θα θερμανθεί πρώτα σε δραστικά επίπεδα προκαλώντας πιθανή πυρκαγιά ή σπινθήρες κατά την περιέλιξη.

Το προτεινόμενο κύκλωμα προστασίας πυρκαγιάς μετασχηματιστή έχει σχεδιαστεί για να παρακολουθεί και τα δύο αυτά ζητήματα και να απενεργοποιεί το σύστημα σε περίπτωση που κάποια από αυτές τις κρίσιμες συνθήκες μπορεί να υπερβεί το όριο κινδύνου.

Ας προσπαθήσουμε να καταλάβουμε πώς προορίζεται να λειτουργήσει το κύκλωμα για την αποτροπή πιθανής πυρκαγιάς μέσα σε έναν μετασχηματιστή.

Αναφερόμενος στο διάγραμμα κυκλώματος, βλέπουμε τη διαμόρφωση που αποτελείται από τρία στάδια, ένα στάδιο αισθητήρα θερμότητας που αποτελείται από το BJT BC547 ως στοιχείο ανίχνευσης, ένα στάδιο ανιχνευτή κατωφλίου που κατασκευάζεται γύρω από το opamp IC 741 και μια τρέχουσα ανίχνευση καλωδιωμένη γύρω από το Rx και το συνδεδεμένο δίκτυο γέφυρας χρησιμοποιώντας D7 --- D10.

Όπως συζητήθηκε παραπάνω, ένας μετασχηματιστής θα ζεσταθεί πολύ πριν από οποιοδήποτε είδος κινδύνου πυρκαγιάς, ο αισθητήρας θερμότητας στο κύκλωμα είναι τοποθετημένος για να αντιμετωπίσει αυτό το ζήτημα προτού καθυστερήσει πολύ.

Το τρανζίστορ T1 μαζί με τα D5, R1, R2, VR1 και OP1 σχηματίζουν τη σκηνή του αισθητήρα θερμότητας, η λειτουργία του κυκλώματος μπορεί να μαθευτεί με ΕΔΩ .

Κατασκευή LDR / LED OPtocoupler

Το OP1 είναι ένας χειροποίητος οπτικός ζεύκτης όπου δύο κόκκινες λυχνίες LED 5 mm είναι σφραγισμένες μαζί με ένα μικροσκοπικό LDR πρόσωπο με πρόσωπο μέσα σε ένα ελαφρύ περίβλημα, μπορεί να μελετηθεί ένα παράδειγμα μονάδας που χρησιμοποιεί ένα μόνο LED σε αυτό το άρθρο.

Για την παρούσα εφαρμογή δύο LED θα πρέπει να περικλείονται με ένα LDR μέσα στην οπτική μονάδα.

Το VR1 ρυθμίζεται με τέτοιο τρόπο ώστε όταν η θερμότητα γύρω από το BC547 υπερβαίνει τους 90 βαθμούς Κελσίου, η αριστερή λυχνία LED στο εσωτερικό του OP1 αρχίζει να ανάβει.

Ο παραπάνω φωτισμός του αριστερού LED στο εσωτερικό του οπτικού συστήματος μειώνει την αντίσταση LDR που προκαλεί το pin2 του opamp να γίνει λίγο υψηλότερο από την τάση αναφοράς του pin3.

Μόλις εμφανιστεί η παραπάνω κατάσταση, η έξοδος opamp μεταβαίνει σε χαμηλή λογική από την αρχική της κατάσταση υψηλής λογικής, ενεργοποιώντας το ρελέ.

Οι επαφές ρελέ που συνδέονται εν σειρά με την είσοδο του μετασχηματιστή απενεργοποιούν αμέσως τον μετασχηματιστή αποτρέποντας οποιαδήποτε περαιτέρω θέρμανση του συστήματος και πιθανό κίνδυνο πυρκαγιάς.

Η δεξιά πλευρά LED μέσα στο οπτικό είναι τοποθετημένη για την ανίχνευση υπερφόρτωσης ή υπερβολικής τρέχουσας κατάστασης εντός του μετασχηματιστή.

Σε περίπτωση υπερφόρτωσης, το προκύπτον αυξημένο επίπεδο ενισχυτή προκαλεί πιθανή άνοδο στην αντίσταση ανίχνευσης Rx η οποία με τη σειρά της μεταφράζεται σε DC για να φωτίζει τη δεξιά πλευρά του LED του οπτικού.

Πολύ πανομοιότυπα αυτή η κατάσταση μειώνει πολύ την αντίσταση LDR προκαλώντας υψηλότερο δυναμικό ανάπτυξης στο pin2 του opamp από το pin3 που αναγκάζει το ρελέ να ενεργοποιήσει και να διακόψει την τροφοδοσία στον μετασχηματιστή, διακόπτοντας όλες τις πιθανότητες πιθανής σπινθήρας ή καύσης μέσα στον μετασχηματιστή.

Υπολογισμός τρέχοντος ορίου

Το Rx μπορεί να υπολογιστεί χρησιμοποιώντας τον ακόλουθο τύπο:

Rx = Μπροστινή πτώση LED / μέγιστο όριο ενισχυτή = 1,2 / Amp

Ας υποθέσουμε ότι ο μέγιστος ανεκτός ενισχυτής που δεν πρέπει να υπερβαίνει την έξοδο είναι 30amps, το Rx θα μπορούσε να θεωρηθεί ως:

Rx = 1,2 / 30 = 0,04 ohms
Η ισχύς της αντίστασης θα είναι 1,2 x 30 = 36 watt

Διάγραμμα κυκλώματος

Σημείωση: Το T1 πρέπει να τοποθετηθεί όσο το δυνατόν πιο κοντά στον μετασχηματιστή, ενώ το D5 πρέπει να διατηρείται εκτεθειμένο σε ατμόσφαιρα περιβάλλοντος, μακριά από τη θερμότητα του μετασχηματιστή.

Λίστα ανταλλακτικών

R1 = 2k7,
R2, R5, R6 = 1Κ
R3 = 100Κ,
R4 = 1Μ
D1 --- D4, D6, D7 --- D10 = 1N4007,
D5 = 1N4148,
VR1 = 200 Ohms, 1 Watt, Ποτενσιόμετρο
C1 = 1000uF / 25V,
T1 = BC547,
T2 = 2N2907,
IC = 741,
OPTO = LED / LDR Combo (δείτε κείμενο).

Ρελέ = 12 V, SPDT. ενισχυτή προδιαγραφή σύμφωνα με την βαθμολογία του μετασχηματιστή