Circuito protetor de perigo de incêndio do transformador de rede

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O post explica um circuito protetor de risco de incêndio da rede elétrica inteligente que pode ser usado para evitar que os transformadores da rede elétrica superaquecem e causem faíscas ou até mesmo queimaduras devido a um possível incêndio. A ideia foi solicitada pelo Sr. Ravindra Shedge

Especificações técnicas

Eu sou Ravindra Shedge, de Mumbai.



Estou procurando um circuito ou dispositivo que possa detectar faíscas em transformadores. ou sistema de detecção precoce que pode dar um alarme antes de o transformador explodir.

por favor, sugira alguma medida, como isso pode ser feito. Atenciosamente,



Ravindra Shedge.

O design

Um transformador tenderia a pegar fogo ou causar faíscas se a carga conectada a ele exceder sua classificação de potência máxima tolerável.

No entanto, antes que o mau funcionamento possa ser iniciado, o transformador provavelmente iria primeiro aquecer a níveis drásticos, causando um possível incêndio ou faíscas no enrolamento.

O circuito do protetor de risco de incêndio do transformador proposto é projetado para monitorar esses dois problemas e desligar o sistema no caso de qualquer uma dessas condições críticas ultrapassar o limite de perigo.

Vamos tentar entender como o circuito deve operar para prevenir um possível incêndio dentro de um transformador.

Referindo-se ao diagrama de circuito, vemos a configuração que consiste em três estágios, um estágio de sensor de calor que consiste no BJT BC547 como o elemento de detecção, um estágio de detector de limite feito em torno do opamp IC 741 e um sensor de corrente conectado em torno de Rx e da rede de ponte conectada usando D7 --- D10.

Como discutido acima, um transformador ficaria muito quente antes de qualquer tipo de risco de incêndio, o sensor de calor no circuito é posicionado para resolver esse problema antes que seja tarde demais.

O transistor T1 junto com D5, R1, R2, VR1 e OP1 formam o estágio do sensor de calor, o funcionamento do circuito pode ser aprendido em detalhes AQUI .

Fazendo LDR / LED OPtocoupler

OP1 é um optoacoplador feito à mão em que dois LEDs vermelhos de 5 mm são selados junto com um minúsculo LDR face a face dentro de um invólucro à prova de luz, uma unidade de exemplo usando um único LED pode ser estudada neste artigo.

Para a presente aplicação, dois LEDs precisarão ser incluídos em um LDR dentro do módulo óptico.

VR1 é definido de forma que quando o calor em torno de BC547 excede 90 graus Celsius, o LED do lado esquerdo dentro de OP1 começa a acender.

A iluminação acima do LED do lado esquerdo dentro do opto reduz a resistência LDR, que faz com que o pino 2 do amp op se torne um pouco mais alto do que a tensão de referência do pino 3.

Assim que a situação acima ocorrer, a saída do opamp muda para uma lógica baixa a partir de seu estado lógico alto inicial, ligando o relé.

Os contatos do relé que são ligados em série com a entrada da rede do transformador desligam instantaneamente o transformador, evitando qualquer aquecimento adicional do sistema e um possível risco de incêndio.

O LED do lado direito dentro do opto está posicionado para detectar uma sobrecarga ou uma situação de sobrecorrente dentro do transformador.

Em caso de sobrecarga, o nível de amplificador aumentado resultante induz um aumento de potencial no resistor de detecção Rx que, por sua vez, é convertido em uma CC para iluminar o LED do lado direito do opto.

De forma bastante idêntica, esta condição também reduz a resistência LDR, causando um maior potencial de desenvolvimento no pino 2 do amplificador operacional do que no pino 3, forçando o relé a atuar e cortar o fornecimento para o transformador, parando todas as chances de uma possível faísca ou queima dentro do transformador.

Calculando Limite de Corrente

Rx pode ser calculado usando a seguinte fórmula:

Rx = LED de queda para frente / limite máximo de amp = 1,2 / Amp

Suponha que o amp máximo tolerável que não deve exceder a saída seja 30 ampères, Rx pode ser calculado como:

Rx = 1,2 / 30 = 0,04 ohms
a potência do resistor seria 1,2 x 30 = 36 watts

Diagrama de circuito

Nota: T1 deve ser posicionado o mais próximo possível do transformador, enquanto D5 deve ser mantido exposto à atmosfera ambiente, bem distante do calor do transformador.

Lista de Peças

R1 = 2k7,
R2, R5, R6 = 1K
R3 = 100K,
R4 = 1M
D1 --- D4, D6, D7 --- D10 = 1N4007,
D5 = 1N4148,
VR1 = 200 Ohms, 1Watt, Potentímetro
C1 = 1000uF / 25V,
T1 = BC547,
T2 = 2N2907,
IC = 741,
OPTO = Combinação LED / LDR (ver texto).

Relé = 12 V, SPDT. especificação de amp de acordo com a classificação do transformador




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