Circuito Indicador de Vazamento de Terra para Detecção de Vazamentos de Corrente em Fios Terra

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Um circuito indicador de fuga à terra simples discutido aqui pode ser usado para obter alguns resultados muito úteis em relação a fugas de corrente do corpo de um aparelho para o pino terra. A ideia foi solicitada pelo Sr. SS kopparthy.

O circuito do indicador de fuga à terra proposto é mostrado na figura abaixo.



Cada uma dessas unidades pode ser usada para aparelhos individuais com pinos de aterramento, ou um único circuito pode ser colocado perto do MCB para detectar um possível vazamento comum de todos os aparelhos. O circuito pode ser entendido com os pontos explicados abaixo:

Operação de Circuito

R2 é posicionado como um resistor de detecção de corrente que deve ter um valor relativamente baixo para que o recurso de aterramento real não seja obstruído devido à sua resistência.



T1 aqui forma um estágio de detecção de corrente e um estágio de amplificador de voltagem. A pequena tensão detectada em R2 é rapidamente amplificada por T1 e fornecida ao LED dentro de um optoacoplador.

Enquanto o vazamento não for relativamente significativo (abaixo de 20mA) o LED dentro do opto não responde, no entanto, no momento em que este valor excede o limite definido, o LED dentro do opto acende ligando o transistor embutido correspondente, que por sua vez atua o LED vermelho conectado em seu coletor e fio positivo indicando um possível vazamento à terra.

A alimentação para toda a operação é derivada de uma pequena fonte de alimentação sem transformador usando C1, D1, C2 como seus componentes principais.

O LED vermelho pode ser substituído por uma campainha piezoelétrica de 12 V para obter uma indicação de áudio, ou ambos podem ser usados ​​em paralelo para facilitar uma indicação de modo duplo.

O valor de R2 pode ser calculado usando a seguinte fórmula:

R = 0,2 / I. onde I é o vazamento de corrente permitido através do cabo de aterramento, assumindo que seja 20mA, podemos calculá-lo como:

R = 0,2 / 0,02 = 10 ohms

Visto que a resistência do coletor se T1 é bastante alta, T1 poderia ser acionado com até 0,2 em sua base / emissor, essa é a razão pela qual 0,2 é selecionado na fórmula acima.

O estágio T2 é introduzido para monitorar a 'saúde' da conexão de aterramento, desde que esteja em paridade com o neutro, T2 permanece desligado já que sua base permanece aterrada através do aterramento bom, porém no momento em que um aterramento fraco é formado, T2 a base obtém tensão suficiente por meio de R5 para disparar a si mesma e a opto que, por sua vez, dispara o alarme conectado.

A situação de um aterramento fraco ou aberto é indicada pelos LEDs vermelho e amarelo juntos, enquanto o LED vermelho sozinho indica um vazamento à terra.

CUIDADO: O CIRCUITO NÃO ESTÁ ISOLADO DA REDE, TODAS AS PEÇAS PODEM TRANSFORMAR CORRENTE ELÉTRICA LETAL, EXERCITE O MAIOR CUIDADO AO MANUSEAR DESCOBERTO.

Lista de Peças

R1 = 1K ohms
R2 = ver texto
R3, R4 = 22k
R5 = 56K
R6 = 1M
D1 = diodo zener 15V 1watt
C2 = 100uF / 25V
T1, T2 = BC547
C1 = 0,47uF / 400V
opto = qualquer tipo de 4 pinos padrão

O circuito acima pode ser melhorado com a adição de mais alguns componentes, conforme mostrado abaixo:

Neste circuito, adicionamos um diodo retificador D1 (1N4007) para uma retificação aprimorada.

T1 foi aprimorado com outro transistor BC547 T2 conectado como Darlington a fim de tornar a detecção de fuga à terra ainda mais sensível e permitir o uso de menor resistência em linha R2 para melhor experiência de 'aterramento' para os aparelhos.

C2 (0,22uF) garante que T1 / T2 não seja sacudido com distúrbios elétricos indesejados.

Lista de Peças

R1 = 1K
R2 = ver texto
R3, R4 = 22k
R5 = 56K
R6 = 1M
Z1 = diodo zener 15V 1watt
D1, D2 = 1N4007
C0 = 0,47uF / 400V
C1 = 100uF / 25V
C2 = 0,22uF
T1, T2, T3 = BC547
C1 = 0,47uF / 400V
opto = qualquer tipo de 4 pinos padrão

Configuração de teste para os circuitos acima:

Indicador de Vazamento de Terra

O diagrama acima mostra a configuração de teste para o circuito indicador de fuga à terra proposto.
É conduzido da seguinte maneira:

O circuito é alimentado usando uma saída de adaptador externo de 12 V AC / dC, lembre-se de não conectar o circuito à rede elétrica ao fazer este procedimento

No teste de configuração, a alimentação de 12 V CA é conectada aos pontos de aterramento / aparelho por meio de uma lâmpada de 12 V.

O link R5 é mantido desconectado por enquanto.

A implementação acima deve ligar instantaneamente o LED vermelho indicando um vazamento de corrente através de R2.

Desconectando a lâmpada de 12V, o led vermelho também deve se apagar, indicando a parada da condição de vazamento.

Agora reduza a carga da lâmpada de 12 V para um valor inferior, o que pode ser feito incluindo outra lâmpada de 12 V em série.

Mesmo com essas cargas mais baixas, o LED vermelho deve ser capaz de indicar os vazamentos em R2, confirmando o funcionamento adequado do circuito.

Agora, a remoção da carga acima deve desligar instantaneamente o LED vermelho, garantindo um funcionamento correto do circuito.

Restaure o circuito à sua condição original e agora está pronto para a instalação real próximo ao seu MCB.

O funcionamento do LEd amarelo pode ser testemunhado após a instalação e as conexões reais.

Se ele começar a brilhar imediatamente após a instalação, isso indicaria uma linha de aterramento defeituosa ou com fiação incorreta.




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