機械 (RCD) を保護します。スキーム、説明

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マシン（RCD）を保護します。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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どんなに願っても、電気のない私たちの生活を想像するのは困難です。しかし、それは忠実な助手であるだけでなく、基本的な安全規則に違反した場合の恐ろしい敵でもあります。もちろん、後者は人々の個人的な過失や電気機器の充電部分の絶縁損傷によって最も頻繁に発生します。

統計によれば、単極が充電部分に接触して死亡に至るケースは92～95%です。この場合、人は原則として導電性の床（濡れたアスファルト、タイル、土）の上に立っています。または、被害者が接地した技術機器（水道管、暖房管、ガス管）を秒針で触ったという、少し異なる状況です。相線との接点と接地されたベース (床) の間の遷移抵抗は、靴の抵抗を考慮すると、数百メガオーム (電流曝露の感覚を超える) から 1000 ～ 800 オーム (致命的) まで変化する可能性があります。）。最大 10 ～ 12 mA の電流で、成人はその影響から逃れることができます。そのため、このような流れは「手放す」と呼ばれることがあります。 20〜30 mAでは、影響を受けた人の手を純粋な意志の力で解くことができない「掴み」効果が発生します。 50〜100 mAの電流と数秒の曝露時間が続くと、鋭い不整脈、つまり心室細動、窒息、そして死亡が引き起こされます。もちろん、特別な対策が講じられない場合。また、どのような状況でも、人体を流れる電流 (220 V、50 Hz のネットワーク上) は 300 mA を超えることはできないことも覚えておく必要があります。

誤って充電部に触れたときに人を怪我から守るという問題は、第二次世界大戦直後（消費電力の急激な増加と家庭用電気機器の発展により）電気技師にとって特に深刻になりました。これを解決する有望な方法は、1949 年にオーストリアの技術者によって提案されました。これは、高電圧にさらされた人の体を流れる可能性のある電流の便利な「検出器」として差動変圧器の原理を使用したものです。

マシンを保護します（RCD）
差動トランスの動作原理

ここでのポイントは何ですか? そして、「待機」（通常）モードでは、負荷電流がそのような変圧器Tの磁気回路にXNUMXつの等しい反対の磁束を生成するという事実において。これは、追加巻線 II には電圧が実質的に存在しないことを意味します。

しかしその後、緊急事態が発生し、彼らが言うように、その人はストレスにさらされました。次に、人体を通って地面に分岐する電流が独自の磁束を生成し、巻線 II に電圧を誘導します。さらに、研究が示しているように、後者の値は、ワイヤと巻線 II の（負荷に対する）電力巻数の比率、磁気回路の幾何学的寸法、および磁気回路の材質によって決まります。それが作られたものです。差動変圧器の原理に基づいて、残留電流デバイス (RCD) が作成されました。これまでのところ、それらは人々を感電から守るための最先端の技術的手段にすぎません。 RCD は、世界最大の電力会社 (Siemens、AEG、Thomson-Brandt、東芝、三菱など) によって大量生産されています。統計で証明されているように、これらの機器の普及により、致命的な感電事故を大幅に減らし、電流による火災の被害を最小限に抑えることが可能になりました。

旧ソ連では、RCD の連続生産が開始されたのは 1966 年になってからでした。しかし、これらの装置の大部分は、(この国の最も恵まれない部門として) 建設と農業に送られました。 1982 年以来、国内産業は家庭用 RCD の生産を開始しました。ただし、入力分電盤への設置としてではなく、ケーブル電源を使用する電動工具や電気製品の故障時に人を効果的に保護するためのポータブル製品の形で使用されます。これらの RCD は 10mA の「解放」電流の感度を備えており、「個人用保護装置」と呼ばれます。 RCD-10.2.010です。 P.ウラジカフカス工場「Binom」のUHL2、6A用の10.2.010つの内蔵ソケットで作られています。同様に、ゴメル工場「電気装置」の UZOSH-4 UHL10 は、最大 6A の負荷電流向けに設計されています。同じ工場のUZOV-3.2.010、6,3UZ、最大XNUMXAの負荷電流を備えた「プラグ」の形で生産されます。

個人保護用のシリアル RCD の 6 つの電気回路 (図を参照) はそれほど複雑ではありません。ここでいう「心臓」とは、点線で囲んだ増幅変換器官「A」のことです。その電源は、抵抗 R10、R11 の分圧器と平滑フィルタ C3 を備えた VD5 ダイオードの半波整流器です。電圧の安定性はツェナーダイオード VDXNUMX によって提供されます。

デバイスの電気回路図は配線されています（クリックして拡大）

回路は次のように動作します。端子 XI には 220 V の主電源電圧が供給されます。ボタン SB1 が押されると、オペアンプ DA1 に 15 V が供給されます。選択された動作点により、出力には高電圧レベル (+6 V) が設定されます。 12. ダイオード VD3 と R12 を介して、サイリスタ VD10 の制御電極に印加され、サイリスタ VD1 が開きます。リレー K1 が直ちに作動し、負荷 (保護された電気機器) をネットワークに接続し、SB8 ボタンの接点をブロックします。リレーと直列に接続された VDXNUMX LED が点灯し、RCD のオン状態を示します。

人が導電性要素に触れたり、相線の絶縁が損傷したりすると、漏れ電流にほぼ比例して、変圧器 T5,6 の端子 1 に電圧が発生します。これは直ちにアンプの非反転入力 2 に送られ、DA1 をある安定状態 (オープン) から別の安定状態 (クローズ) に移行します。ピン 6 の電圧は急激に低下します。 VD5 ツェナーダイオードが閉じ、続いて VD10 サイリスタが閉じます。

回路 VD3、R9、C2 はアンプ DA1 のオフ状態を固定し、リレーがアーマチュアを解放してすべての接点を遮断します。要素 C1、R2 は、RCD の入力回路への干渉の影響を弱めます。ダイオード VD1、VD2 については、高振幅のインパルスノイズから回路を保護します。抵抗 R3 ～ R5 は、アンプの反転入力 3 の分圧器を形成します。 R8 は入力 2 にバイアスを生成し、変圧器 T1 の巻線回路 II が開いている場合に RCD をトリップさせます。

抵抗 R6、R7 は、10 mA の「グランドへの漏れ電流の出現」時に RCD がトリップするように設定する回路を作成します。 R13、C4 回路は、VD10 サイリスタを干渉から保護します。 SB2 ボタンを使用すると、RCD がオンのときに、20 ～ 25 mA のリークをシミュレートして RCD の性能をチェックするモードが作成されます。

回路を組み立てるには、1,5 mm フォイルグラスファイバー製のプリント基板を使用することをお勧めします (図を参照)。ただし、「ヒンジ付き」設置を選択することもできます。

マシンを保護します（RCD）
回路素子が配置されたプリント回路基板

差動トランス T1 は、厚さ 79 ～ 0,1 mm の 0,15NM ストリップパーマロイで作られた磁気回路上に作られています。ただし、28NM18 フェライトで作られた K9x3000x1 リングも非常に適しています。この場合、巻線 II は PEV-2-0,1 mm ワイヤで十分に絶縁されたリングの周囲に巻かれ、巻き数は 1500 です。もちろん、ここでは短絡巻きの存在は許可されません。電源ターンは、MGSHV、NV ブランドの断面積 0,75 mm2 の絶縁フレキシブルワイヤで作られています。巻き付けは2本のワイヤで行われます。ターン数は5×XNUMXです。

スイッチングデバイスK1としては、大電流接点を備えたリレーを使用することをお勧めします。最も適しているのは、スイッチング用の 21 グループの接点と 3 V DC 定格のコイルを備えたリレータイプ PP-110 と考えられます。

抵抗器 R1、R10、および R11 は MLT-0,5 タイプのものです。 R7は可変抵抗SP3-38を使用しました。残りの抵抗は MLT-0,125 シリーズの最新の機器で最も一般的なもので、コンデンサ C1 と C2 は K73-17 タイプ、C3 と C4 は K50-35 タイプです。使用されている残りの無線素子の名前と種類は回路図に示されています。

結論として、RCD は特別なクラスの装置であり、人命を保護するものであることを強調しておく必要があります。その結果、特に手作りの RCD に依存することは明らかに不可能です。もう一つは工場製品です。これらのパラメーターは、国際規格および仕様に準拠しているかどうか慎重にチェックされます。

昨年、私たちの業界は、長期稼働中の信頼性を高めて動作するように設計された新しいクラスのデバイスの製造を習得しました。双極遮断器UZO-20です。このような装置は、負荷電流が最大 32 A の電気ユニットを扱うときに人を確実に保護します。アパート全体、家、ガレージなどへの設置に最適です。新しい「プラグ」UZO-2 ( UZO-2.6.010）も生産されています.2.V8UZ）は、最大135 Aの負荷（冷蔵庫、洗濯機、ポンプなど）で動作するように設計されています。その質量はXNUMX gを超えません。

著者：Y。Vodyanitsky、モスクワ

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ウラジミール
デバイスの電気回路図は次のようになります。 1) 電圧の安定性は、VD4 ではなくツェナーダイオード VD5 によって提供されます。 2) ダイオード VD5 と抵抗 R12 を介して、サイリスタ VD10 の制御電極に適用されます。 3) 追加 (ワード巻線) リレーと直列に接続され、VD8 LED が点灯し、RCD のオン状態を知らせます。 4 プリント回路基板は回路図に対応していません (VD10 サーミスタの代わりに、回路基板には低電流リレーの接点が示されていますが、これは図にはありません)

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