Dasar-dasar Perlindungan Tegangan Lebih | Pencegahan Korsleting Listrik

Dasar-dasar Perlindungan Tegangan Lebih | Pencegahan Korsleting Listrik

Korsleting listrik adalah penyebab paling umum dari kebakaran yang tidak disengaja di bangunan rumah tangga, komersial dan industri. Ini terjadi ketika kondisi abnormal terjadi di rangkaian listrik seperti arus berlebih, kegagalan isolasi, kontak manusia, tegangan lebih, dll. Dalam artikel ini, beberapa metode pencegahan kebakaran hubung singkat dan tegangan lebih dibahas.



Pencegahan Korsleting Listrik

Sambungan Listrik yang Benar

100% kebakaran yang berasal dari korsleting listrik disebabkan oleh pengetahuan yang buruk tentang tukang listrik atau kecerobohannya. Sebagian besar tukang listrik belajar dengan menjadi penolong yang berpengalaman dan kurang mendapatkan ide dasar listrik.


sekering

sekering





Dalam aplikasi domestik untuk pasokan kabel 3 fase 4, teknisi listrik menggunakan kombinasi 4 MCB yang disebut TPN, bukan kombinasi 3 MCB. Itu adalah akar penyebab kebakaran yang berasal dari masalah kelistrikan. Jadi jangan pernah membiarkan netral melewati sakelar.

Nah, alasan mengapa tipe 3 MCB adalah yang terbaik dijelaskan di bawah ini. Untuk TPN (tiga kutub plus Netral) 3 adalah MCB yang dapat trip pada arus yang melebihi pengenal dan yang ke-4 hanyalah sakelar untuk netral. Tidak merasakan arus apa pun. Untuk alasan apa pun misalkan netral terputus di ujung rumah di TPN, fase yang kurang dibebani dapat mengalami lonjakan tegangan hingga 50% plus atau lebih. Ini berarti bahwa beban fase tunggal akan menjadi sekitar 350 volt dibandingkan dengan 220 volt. Banyak gadget akan terbakar dalam waktu singkat dan item seperti lampu tabung dengan besi tersedak dapat terbakar. Bayangkan, seseorang tidak ada di rumah saat itu juga dan ada lemari pakaian di dekatnya! Ini adalah salah satu alasan utama terjadinya kebakaran. Situasinya juga sama dengan 3 MCB jika netral mengendur. Jadi berhati-hatilah untuk memastikan bahwa netral tidak melewati sakelar di a instalasi tiga fase atau biarkan netral menjadi longgar.



3-Fase

Mari kita hitung secara matematis. Satu lampu 100 watt dalam satu fase ke netral dan 10 watt lainnya dihubungkan dari fase lain ke netral. Asumsikan keduanya mendapatkan 220 RMS dari suplai seimbang 3 fase. Sekarang mari kita putuskan netral. Jadi kedua lampu tersebut secara seri melintasi fase ke fase yaitu menghadapi tegangan 220 X √3 = 381 volt. Sekarang hitung penurunan tegangan pada setiap lampu sementara satu resistansi adalah 484 dan yang lainnya adalah 4840. Sekarang I = 381 / (484 + 4840) atau I = 381/5324 atau I = 0,071. Sekarang V dihadapkan pada lampu 100 watt = IR = 34 Volt dan V dihadapkan pada lampu 10 watt = 340 Volt. Saya belum mempertimbangkan ketahanan dingin lampu yang 10 kali lebih kecil dari ketahanan panas (artinya saat bersinar). Jika itu dipertimbangkan, lampu 10 watt akan mati dalam hitungan detik.

Perlindungan Sirkuit Pendek dalam Catu Daya Sistem Tertanam

Hal ini sering terlihat bahwa saat menyalakan sirkuit yang baru dirakit, bagian catu daya itu sendiri mengalami beberapa kesalahan mungkin karena beberapa korsleting. Sirkuit yang dikembangkan di bawah ini menghilangkan masalah itu dengan mengisolasi bagian yang disematkan ke bagian tambahan lainnya. Jadi, jika kesalahan terletak di bagian itu, bagian yang disematkan tetap tidak terpengaruh. Bagian tertanam yang terdiri dari mikrokontroler mengambil daya 5 Volt dari A, sedangkan rangkaian lainnya mengambil dari B.


Diagram Sirkuit Perlindungan Sirkuit Pendek

Beberapa amperemeter, volt meter dan sakelar tombol tekan digunakan di sirkuit untuk menemukan hasil dalam sirkuit uji dalam simulasi.Dalam waktu nyata, penggunaan meteran seperti itu tidak diperlukan. Q1 adalah transistor sakelar daya utama ke bagian bantu dari B. Beban ditunjukkan sebagai beban 100R dan sakelar uji dalam bentuk tombol tekan digunakan untuk memeriksa fungsi rangkaian. Transistor BD140 atau SK100 dan BC547 digunakan untuk mendapatkan output sekunder sekitar 5V B dari suplai utama 5V A.

Ketika output 5V DC dari regulator IC 7805 tersedia, transistor BC547 berjalan melalui resistor R1 dan R3 dan LED1. Akibatnya, transistor SK100 bekerja dan output DC 5V yang dilindungi hubung singkat muncul di terminal B. LED hijau (D2) menyala untuk menunjukkan hal yang sama, sedangkan LED merah (D1) tetap mati karena adanya tegangan yang sama di kedua ujungnya. Ketika terminal B pendek, BC547 terputus karena landasan pangkalannya. Akibatnya, SK100 juga terputus. Jadi selama korsleting, LED hijau (D2) mati dan LED merah (D1) menyala. Kapasitor C2 dan C3 di output 5V utama A menyerap fluktuasi tegangan yang terjadi karena hubung singkat di B, memastikan bebas gangguan A. Desain rangkaian didasarkan pada hubungan yang diberikan di bawah ini: RB = (HFE X Vs) / (1,3 X IL) di mana, RB = Resistensi basis transistor SK100 dan BC547 HFE = 200 untuk SK100 dan 350 untuk BC547 Tegangan Sakelar Vs = 5V 1,3 = Faktor keamanan IL = Arus kolektor-emitor transistor Pasang rangkaian pada general- tujuan PCB dan lampirkan dalam lemari yang sesuai. Hubungkan terminal A dan B di panel depan kabinet. Sambungkan juga kabel daya listrik untuk memberi makan 230V AC ke transformator. Hubungkan D1 dan D2 untuk indikasi visual.

Indikator Sirkuit Pendek bersama dengan Catu Daya Teratur

Catu daya yang diatur adalah persyaratan terpenting untuk pengoperasian banyak peralatan elektronik yang membutuhkan catu daya DC yang konstan untuk pengoperasiannya. Sistem seperti laptop atau ponsel atau komputer memerlukan pasokan DC yang diatur untuk menyalakan sirkuitnya. Salah satu cara untuk menyediakan suplai DC adalah dengan menggunakan baterai. Namun kendala dasarnya adalah waktu hidup baterai yang terbatas. Cara lain adalah dengan menggunakan konverter AC-DC.
Biasanya konverter AC-DC terdiri dari bagian penyearah, yang terdiri dari dioda dan menghasilkan sinyal DC yang berdenyut. Sinyal DC yang berdenyut ini disaring menggunakan kapasitor untuk menghilangkan riak dan kemudian sinyal yang disaring ini diatur menggunakan IC regulator apa pun.

IC-7812Sirkuit catu daya 12 volt dengan indikasi hubung singkat telah dirancang. Berikut adalah catu daya meja kerja 12 volt untuk menguji prototipe. Ini memberikan 12 volt DC yang diatur dengan baik untuk memberi daya pada sebagian besar sirkuit dan juga untuk perakitan papan roti. Sirkuit tambahan untuk indikasi hubung singkat juga disertakan untuk mendeteksi korsleting di prototipe jika ada. Ini membantu mematikan catu daya segera untuk menghemat komponen.

Ini berisi komponen berikut:

  • Trafo 500mA untuk menurunkan tegangan ac.
  • IC regulator 7812 menyediakan output teregulasi 12V.
  • Sebuah bel untuk menunjukkan korsleting.
  • 3 dioda- 2 membentuk bagian dari penyearah gelombang penuh dan satu untuk membatasi arus melalui resistor.
  • Dua transistor untuk memasok arus ke buzzer.

Catu daya teregulasi dengan

Trafo 14-0-14, 500 mili ampere digunakan untuk menurunkan tegangan AC 230 volt. Dioda D1 dan D2 adalah penyearah dan C1 adalah kapasitor penghalus untuk membuat DC bebas riak. IC1 adalah regulator tegangan positif 7812 untuk memberikan output yang diatur 12 volt. Kapasitor C2 dan C3 mengurangi transien dalam catu daya. Dari output IC1, DC 12 volt yang diatur akan tersedia. Indikator hubung singkat dibangun menggunakan dua transistor NPN T1 dan T2 dengan buzzer, dioda dan dua resistor R1 dan R2.

Dalam operasi normal, sinyal ac diturunkan menggunakan trafo. Dioda memperbaiki sinyal ac, yaitu menghasilkan sinyal dc yang berdenyut, yang disaring oleh kapasitor C1 untuk melepaskan filter dan sinyal yang difilter ini diatur menggunakan LM7812. Saat arus melewati rangkaian, transistor T2 mendapatkan tegangan yang cukup di basisnya untuk dinyalakan dan transistor T1 terhubung ke ground potensial dan karenanya dalam kondisi mati dan bel mati. . Ketika ada korsleting pada output, dioda mulai mengalirkan arus melalui R2 turun dan T2 mati. Hal ini memungkinkan T1 untuk berjalan dan bel berbunyi bip, yang menunjukkan terjadinya korsleting.

2. Perlindungan Tegangan Lebih

Tegangan berlebih karena lonjakan atau keringanan menyebabkan kegagalan isolasi yang pada gilirannya menyebabkan konsekuensi yang parah.

2 cara perlindungan tegangan lebih

  • Dengan melakukan tindakan preventif pada saat pembangunan gedung dan instalasi listrik. Ini dilakukan dengan memastikan bahwa peralatan listrik dengan peringkat tegangan yang berbeda ditempatkan secara terpisah. Fase individu juga dapat dibagi sesuai dengan fungsinya untuk menghindari gangguan fase.
  • Dengan menggunakan komponen atau sirkuit proteksi tegangan lebih: Sirkuit ini biasanya memadamkan tegangan berlebih , Yaitu menyebabkan korsleting sebelum mencapai peralatan listrik. Mereka harus memiliki respon yang cepat dan daya dukung arus yang tinggi.

Lebih dari Pelindung Tegangan

Lebih dari Pelindung Tegangan

Tegangan berlebih adalah tegangan yang sangat tinggi yang umumnya di atas nilai tegangan yang ditentukan perangkat listrik dan elektronik dan dapat menyebabkan gangguan total pada insulasi perangkat (dari pembumian atau komponen pembawa tegangan lainnya) dan dengan demikian merusak perangkat. Tegangan berlebih ini terjadi karena faktor-faktor seperti petir, pelepasan muatan listrik, transien dan sakelar yang salah. Untuk mengendalikan ini, rangkaian proteksi tegangan berlebih sering dibutuhkan.

Merancang Sirkuit Perlindungan Tegangan sederhana

Ini sederhana pelindung tegangan berlebih sirkuit yang memutus daya ke beban jika tegangan meningkat di atas level yang telah ditetapkan. Daya akan pulih hanya jika voltase turun ke level normal. Sirkuit semacam ini digunakan dalam stabilisator tegangan sebagai perlindungan beban berlebih.

Sirkuit menggunakan komponen-komponen berikut:

  • Catu daya teregulasi yang terdiri dari transformator step down 0-9V, dioda D1, dan kapasitor penghalus.
  • Dioda Zener untuk mengontrol driver relai.

Bekerja dari sistem

Setiap kenaikan tegangan pada Primer transformator (dengan meningkatnya tegangan listrik) akan mencerminkan peningkatan tegangan yang sesuai pada transformator sekundernya juga. Prinsip ini digunakan di sirkuit untuk memicu relai. Ketika tegangan input ke primer transformator (sekitar 230 volt), Zener akan keluar dari konduksi (seperti yang diatur oleh VR1) dan relai akan dalam kondisi tidak berenergi. Beban akan mendapatkan daya melalui common dan kontak NC Relay. Dalam kondisi ini, LED akan mati.

Ketika tegangan meningkat, dioda Zener bekerja dan relai akan diaktifkan. Ini memutus catu daya ke beban. LED menunjukkan status aktivasi relai. Kapasitor C1 bertindak sebagai penyangga di dasar T1 untuk kelancaran kerja T1 untuk mencegah klik relai selama aktivasi / deaktivasi.

Pelindung Tegangan Berlebih

Beban dihubungkan melalui kontak Relai Common dan NC (Normally Connected) seperti yang ditunjukkan pada diagram. Netral harus langsung ke beban.

Sebelum menghubungkan beban, sesuaikan VR1 secara perlahan hingga LED mati dengan asumsi tegangan saluran antara 220-230 volt. Jika perlu, periksa voltase saluran menggunakan meteran volt AC. Sirkuit siap digunakan. Sekarang hubungkan bebannya. Ketika tegangan meningkat, Zener akan menghantarkan dan menggerakkan relai. Ketika tegangan saluran kembali normal, lagi-lagi beban akan mendapatkan daya.

Sirkuit lain untuk proteksi tegangan lebih dibahas di bawah ini yang juga melindungi beban listrik terhadap tegangan lonjakan.

Diagram Sirkuit Perlindungan Tegangan Lebih

Kadang-kadang kebetulan bahwa output catu daya bangku tetap tidak terkontrol lagi karena cacat dan selalu meledak secara berbahaya. Jadi setiap beban yang terhubung ke itu akan rusak dalam waktu singkat. Sirkuit ini memberikan perlindungan lengkap untuk situasi itu. MOSFET adalah seri dengan beban. Gerbangnya mendapat penggerak selalu menyebabkan drain dan sumber tetap dalam konduksi selama tegangan set IC1 pada pin 1 di bawah tegangan referensi internal. Jika terjadi tegangan yang lebih tinggi, tegangan pada pin no1 dari IC1 berada di atas tegangan referensi dan yang mematikan MOSFET yang merampas drive gerbangnya menyebabkan drain dan sumber terbuka, untuk memutuskan daya ke rangkaian beban.

Tanda Peringatan Kegagalan Catu Daya di Sirkuit

Diagram Sirkuit Kegagalan Catu Daya

Sementara catu daya tersedia, untuk menguji rangkaian, sakelar digunakan untuk memberi daya ke transformator. Q1 tidak bekerja karena basis dan emitornya berada pada potensi yang sama melalui D1 & D2 dari DC yang dikembangkan oleh penyearah jembatan. Saat itu kapasitor C1 dan C2 terisi tegangan Dc sehingga diturunkan. Sementara suplai gagal, C1 memasok arus emitor ke basis Q1 melalui R1. Ini menghasilkan kapasitor C1 yang dibuang melalui pengumpul emitor Q1 yang berjalan melalui buzzer. Dengan demikian, suara singkat dihasilkan setiap kali suplai utama gagal hingga C1 habis sepenuhnya.