Obwód zabezpieczenia przeciwpożarowego transformatora sieciowego

W poście opisano inteligentny obwód zabezpieczający przed pożarem z sieci, który może być używany do zapobiegania przegrzaniu transformatorów sieci zasilającej i spowodowaniu iskier, a nawet spalenia w wyniku możliwego pożaru. Pomysł został zgłoszony przez pana Ravindrę Shedge

Specyfikacja techniczna

Jestem Ravindra Shedge z Bombaju.

Szukam obwodu lub urządzenia wykrywającego iskry na transformatorach. lub system wczesnego wykrywania, który może alarmować przed zadziałaniem transformatora.

proszę zasugerować jakiś środek, jak to zrobić. Pozdrawiam,

Ravindra Shedge.

Projektowanie

Transformator miałby tendencję do zapalania się lub powodowania iskier, jeśli podłączone do niego obciążenie przekracza maksymalną dopuszczalną moc znamionową.

Jednak zanim awaria będzie mogła się zainicjować, transformator prawdopodobnie najpierw rozgrzeje się do drastycznych poziomów, powodując możliwy pożar lub iskry w uzwojeniu.

Proponowany obwód ochronny transformatora przed zagrożeniem pożarowym jest zaprojektowany do monitorowania obu tych problemów i wyłączania systemu w przypadku, gdy którykolwiek z tych krytycznych warunków może przekroczyć próg zagrożenia.

Spróbujmy zrozumieć, jak obwód ma działać, aby zapobiec ewentualnemu pożarowi wewnątrz transformatora.

Odnosząc się do schematu obwodu, widzimy konfigurację składającą się z trzech stopni, stopnia czujnika ciepła składającego się z BJT BC547 jako elementu czujnikowego, stopnia detektora progowego wykonanego wokół wzmacniacza operacyjnego IC 741 i czujnika prądu okablowanego wokół Rx i połączonej sieci mostkowej za pomocą D7 --- D10.

Jak omówiono powyżej, transformator nagrzałby się zbytnio przed jakimkolwiek zagrożeniem pożarowym, czujnik ciepła w obwodzie jest ustawiony tak, aby rozwiązać ten problem, zanim będzie za późno.

Tranzystor T1 wraz z D5, R1, R2, VR1 i OP1 tworzą stopień czujnika ciepła, działanie obwodu można szczegółowo poznać TUTAJ .

Wykonanie optoizolatora LDR / LED

OP1 to ręcznie wykonany łącznik optyczny, w którym dwie 5-milimetrowe czerwone diody LED są uszczelnione wraz z małym LDR twarzą w twarz w odpornej na światło obudowie, można zbadać przykładową jednostkę wykorzystującą pojedynczą diodę LED w tym artykule.

W obecnym zastosowaniu dwie diody LED będą musiały być zamknięte z jednym LDR wewnątrz modułu optycznego.

VR1 jest ustawione w taki sposób, że gdy ciepło wokół BC547 przekroczy 90 stopni Celsjusza, lewa dioda LED wewnątrz OP1 zaczyna świecić.

Powyższe podświetlenie lewej strony diody LED wewnątrz opto obniża rezystancję LDR, co powoduje, że pin2 wzmacniacza operacyjnego staje się nieco wyższy niż jego napięcie odniesienia na pinie3.

Gdy tylko wystąpi powyższa sytuacja, wyjście opamp przełącza się do niskiego stanu logicznego ze swojego początkowego wysokiego stanu logicznego, włączając przekaźnik.

Styki przekaźnika połączone szeregowo z wejściem sieciowym transformatora powodują natychmiastowe wyłączenie transformatora, zapobiegając dalszemu nagrzewaniu się układu i ewentualnemu zagrożeniu pożarowemu.

Dioda LED po prawej stronie wewnątrz opto jest umieszczona w celu wykrycia przeciążenia lub przetężenia w transformatorze.

W przypadku przeciążenia, wynikający z tego zwiększony poziom ampera wywołuje wzrost potencjału na rezystorze czujnikowym Rx, który z kolei jest tłumaczony na prąd stały w celu oświetlenia prawej strony diody LED optoelektroniki.

Całkiem identycznie ten stan również obniża rezystancję LDR, powodując wzrost potencjału na styku 2 wzmacniacza operacyjnego niż jego pin3, zmuszając przekaźnik do zadziałania i odcięcia zasilania transformatora, zatrzymując wszelkie szanse na iskrę lub spalanie wewnątrz transformatora.

Obliczanie ograniczenia prądu

Rx można obliczyć za pomocą następującego wzoru:

Rx = spadek diody LED w przód / maksymalny próg amp = 1,2 / amp

Załóżmy, że maksymalny tolerowany wzmacniacz, który nie powinien przekraczać mocy wyjściowej, wynosi 30 amperów, Rx można obliczyć jako:

Rx = 1,2 / 30 = 0,04 oma
moc rezystora wynosiłaby 1,2 x 30 = 36 watów

Schemat obwodu

Uwaga: T1 należy umieścić jak najbliżej transformatora, podczas gdy D5 musi być wystawiony na działanie atmosfery otoczenia, z dala od ciepła transformatora.

Lista części

R1 = 2k7,
R2, R5, R6 = 1K
R3 = 100 K,
R4 = 1 M.
D1 --- D4, D6, D7 --- D10 = 1N4007,
D5 = 1N4148,
VR1 = 200 omów, 1 wat, potencjometr
C1 = 1000uF / 25V,
T1 = BC547,
T2 = 2N2907,
IC = 741,
OPTO = LED / LDR Combo (patrz tekst).

Przekaźnik = 12 V, SPDT. Specyfikacja ampera zgodnie z wartością znamionową transformatora