Mạch bảo vệ nguy hiểm cháy nổ biến áp lưới

Bài đăng giải thích về mạch bảo vệ nguy hiểm cháy nổ nguồn điện lưới thông minh có thể được sử dụng để ngăn máy biến áp lưới điện quá nóng và gây ra tia lửa hoặc thậm chí cháy do hỏa hoạn có thể xảy ra. Ý tưởng do ông Ravindra Shedge yêu cầu

Thông số kỹ thuật

Tôi là Ravindra Shedge đến từ Mumbai.

Tôi đang tìm một mạch hoặc thiết bị có thể phát hiện tia lửa điện ở máy biến áp. hoặc hệ thống phát hiện sớm có thể báo động trước khi máy biến áp thổi.

vui lòng đề xuất một số biện pháp, cách nó có thể được thực hiện.

Nhà bảo vệ Ravindra.

Thiết kế

Một máy biến áp sẽ có xu hướng bắt lửa hoặc gây ra tia lửa nếu tải được kết nối với nó vượt quá định mức công suất có thể chịu được tối đa của nó.

Tuy nhiên, trước khi sự cố có thể bắt đầu, trước tiên máy biến áp có thể sẽ nóng lên đến mức quá mạnh gây ra hỏa hoạn hoặc tia lửa điện qua cuộn dây.

Mạch bảo vệ nguy hiểm cháy nổ máy biến áp được đề xuất được thiết kế để giám sát cả hai vấn đề này và tắt hệ thống trong trường hợp bất kỳ điều kiện quan trọng nào có thể vượt qua ngưỡng nguy hiểm.

Chúng ta hãy cố gắng tìm hiểu cách thức hoạt động của mạch nhằm ngăn ngừa hỏa hoạn có thể xảy ra bên trong máy biến áp.

Đề cập đến sơ đồ mạch, chúng ta thấy cấu hình bao gồm ba giai đoạn, một giai đoạn cảm biến nhiệt bao gồm BJT BC547 làm phần tử cảm biến, một giai đoạn phát hiện ngưỡng được thực hiện xung quanh IC opamp 741 và cảm biến dòng điện có dây xung quanh Rx và mạng cầu kết nối sử dụng D7 --- D10.

Như đã thảo luận ở trên, một máy biến áp sẽ quá nóng trước bất kỳ loại nguy cơ cháy nổ nào, cảm biến nhiệt trong mạch được định vị để giải quyết vấn đề này trước khi quá muộn.

Transistor T1 cùng với D5, R1, R2, VR1 và OP1 tạo thành tầng cảm biến nhiệt, hoạt động của mạch có thể được học trong detaul ĐÂY .

Tạo LDR / LED OPtocoupler

OP1 là một bộ ghép quang được làm bằng tay, trong đó hai đèn LED đỏ 5mm được niêm phong cùng với một LDR nhỏ đối mặt bên trong vỏ bọc chống ánh sáng, một đơn vị ví dụ sử dụng một đèn LED đơn lẻ trong bài báo này.

Đối với ứng dụng hiện tại, hai đèn LED sẽ cần được bao bọc với một LDR bên trong mô-đun opto.

VR1 được thiết lập theo cách sao cho khi nhiệt xung quanh BC547 vượt quá 90 độ C, đèn LED bên trái bên trong OP1 bắt đầu sáng.

Sự chiếu sáng phía trên của đèn LED bên trái bên trong opto làm giảm điện trở LDR, khiến pin2 của opamp trở nên chỉ cao hơn điện áp tham chiếu pin3 của nó.

Ngay sau khi tình huống trên xảy ra, đầu ra opamp chuyển sang mức logic thấp từ trạng thái logic cao ban đầu của nó, chuyển tiếp BẬT rơle.

Các tiếp điểm rơ le được đấu nối tiếp với đầu vào nguồn điện của máy biến áp ngay lập tức TẮT máy biến áp để ngăn chặn bất kỳ sự nóng lên nào của hệ thống và nguy cơ hỏa hoạn có thể xảy ra.

Đèn LED bên tay phải bên trong opto được định vị để phát hiện tình trạng quá tải hoặc quá dòng trong máy biến áp.

Trong trường hợp quá tải, mức amp tăng lên tạo ra sự gia tăng tiềm năng trên điện trở cảm biến Rx, đến lượt nó được chuyển thành DC để chiếu sáng đèn LED bên phải của opto.

Hoàn toàn giống nhau, điều kiện này quá thấp làm giảm điện trở LDR gây ra khả năng phát triển ở chân 2 của opamp cao hơn so với chân 3 của nó, buộc rơle phải kích hoạt và cắt nguồn cung cấp cho máy biến áp, ngăn chặn mọi nguy cơ có thể xảy ra tia lửa hoặc cháy bên trong máy biến áp.

Tính toán giới hạn hiện tại

Rx có thể được tính theo công thức sau:

Rx = LED thả về phía trước / ngưỡng amp tối đa = 1,2 / Amp

Giả sử amp có thể chịu đựng tối đa không được vượt quá đầu ra là 30 ampe, Rx có thể được tính là:

Rx = 1,2 / 30 = 0,04 ohms
công suất của điện trở sẽ là 1,2 x 30 = 36 watt

Sơ đồ mạch

Lưu ý: T1 phải được đặt càng gần máy biến áp càng tốt, trong khi D5 phải được giữ tiếp xúc với không khí xung quanh, tránh xa nhiệt của máy biến áp.

Danh sách các bộ phận

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

Rơ le = 12 V, SPDT. thông số kỹ thuật amp theo đánh giá máy biến áp