Protection contre les courants de fuite
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Protection des équipements contre le fonctionnement d'urgence du réseau
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Développé par l'auteur il y a de nombreuses années et décrit dans l'article "Protection contre le courant" ("Modelist-constructor", 1981, n° 10, pp. 29, 30), le dispositif de protection-commutation se déclenchait lorsqu'une tension supérieure à 24 V sont apparus sur le boîtier métallique non mis à la terre de l'appareil protégé par rapport à la terre. Aujourd'hui, la mise à la terre des boîtiers d'instruments est devenue obligatoire et il semble plus correct de contrôler le courant dans le fil de terre. En cas de défaut d'isolement entre le boîtier et le réseau, la valeur admissible de ce courant (4 ... 10 mA) sera dépassée, ce qui servira de signal pour déconnecter l'appareil défectueux du réseau.
Fig. 1
Un schéma d'un dispositif de protection fonctionnant selon ce principe est représenté sur la Fig. 1. La fiche XP1 est insérée dans une prise secteur équipée d'un contact de mise à la terre. Une fiche d'alimentation à trois broches de l'appareil électrique protégé est connectée à la prise XS1. L'unité électronique du dispositif de protection est alimentée par le secteur via un transformateur abaisseur T2 et un pont redresseur sur les diodes VD2-VD5. La tension d'alimentation de la puce de minuterie DA1 et de l'amplificateur à transistor VT1 est stabilisée à l'aide de la diode Zener VD6.
L'enroulement primaire du transformateur de courant T1 est inclus dans la rupture du fil reliant les contacts de mise à la terre de la fiche XP1 et de la prise XS1 (circuit PE). Une tension proportionnelle au courant qui la traverse est affectée à la résistance R1 et, après avoir été redressée par un redresseur simple alternance sur la diode VD1, à travers un amplificateur continu sur le transistor VT1, elle entre dans l'entrée S du temporisateur DA1.
S'il n'y a pas de courant de fuite, la tension au collecteur du transistor et à l'entrée du temporisateur est élevée, et à la sortie du temporisateur (broche 3) le niveau logique est bas. Si le courant de fuite augmente au-delà de la valeur autorisée, le niveau de tension élevé au niveau du collecteur VT1 passera à un niveau bas, ce qui permettra le fonctionnement de la minuterie DA1. Des impulsions de polarité positive apparaîtront à sa sortie, dont la première ouvrira le trinistor VS1. Le relais K1, en ouvrant les contacts, déconnectera la charge du réseau. Le clignotement de la LED HL1 indiquera que la protection a fonctionné. La fréquence de clignotement (1 ... 5 Hz) dépend des valeurs des résistances R7, R8 et du condensateur Sat.
Une fois la fuite éliminée, le trinistor VS1 restera ouvert et les contacts du relais K1.1 resteront ouverts. Pour appliquer la tension secteur à la charge, le dispositif de protection doit être remis dans son état d'origine : éteignez-le un instant en appuyant sur le bouton SB1, et rallumez-le en le relâchant.
Les condensateurs C1 et C4 éliminent les fausses alarmes dues aux interférences à court terme dans le réseau. Le circuit R6C5 empêche le temporisateur de démarrer suite à des transitoires de mise sous tension. Le circuit R9C8VD7 supprime les surtensions de commutation sur l'enroulement du relais K1.
Fig. 2
La carte de circuit imprimé du dispositif de protection et l'emplacement des pièces sur celle-ci sont illustrés à la fig. 2. Le transistor KT3102A peut être remplacé par un autre de la même série ou de la série KT312, KT315. Importez des analogues de la minuterie KR1006VI1 - NE555 et bien d'autres avec les numéros 555 dans la désignation. Le trinistor KU101B de l'appareil considéré peut être remplacé par l'un des séries KU201, KU202.
Relais K1 - version RES47 RF4.500.407-01 (résistance d'enroulement - 160 ... 180 Ohm). Avec une puissance de charge supérieure à 1 kW, il doit être commuté à l'aide d'un relais avec des contacts plus puissants, et le relais K1 installé sur la carte doit être utilisé comme relais intermédiaire.
Le transformateur de courant T1 est constitué d'un transformateur d'adaptation d'un haut-parleur de diffusion. Le noyau magnétique du transformateur est en acier Ш8х10. L'enroulement avec un plus petit nombre de tours est retiré et trois tours de fil isolé d'un diamètre d'environ 2 mm sont enroulés à sa place - il s'agit de l'enroulement primaire du transformateur de courant. L'ancien enroulement primaire du transformateur d'adaptation devient maintenant le secondaire. Ses conclusions sont reliées à la résistance R1. Transformateur de puissance T2 - tout abaisseur avec un enroulement primaire de 220 Vis avec deux enroulements secondaires connectés en série pour 9 V, 100 mA ou avec un secondaire pour 15 ... 18 V. La valeur du courant de fonctionnement de la protection doit être en la plage de 4 ... 10 mA. Ceci est réalisé en sélectionnant la résistance R2 et, si nécessaire, en modifiant le nombre de tours de l'enroulement primaire du transformateur de courant T1. Une fuite de 10 mA peut être simulée en connectant l'enroulement primaire du transformateur T1 au réseau 220 V par l'intermédiaire d'une résistance de 22 kΩ d'une puissance d'au moins 5 W.
Auteur : V. Konovalov, Irkoutsk ; Publication : radioradar.net
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