Grid Transformer Fire Hazard Protector Circuit

Inlägget förklarar en smart strömbrandskyddskrets som kan användas för att förhindra att elnätstransformatorer överhettas och orsakar gnistor eller till och med brinnande på grund av en eventuell brand. Idén begärdes av Ravindra Shedge

Tekniska specifikationer

Jag är Ravindra Shedge från Mumbai.

Jag letar efter en krets eller enhet som kan upptäcka gnistor vid transformatorer. eller tidigt detekteringssystem som kan larma innan transformatorn blåser.

vänligen föreslå en åtgärd, hur det kan göras.

Ravindra Shedge.

Designen

En transformator tenderar att ta eld eller orsaka gnistor om belastningen som är ansluten till den överstiger dess maximalt tillåtna wattvärde.

Men innan felet kan starta skulle transformatorn antagligen först värmas upp till drastiska nivåer och orsaka en eventuell brand eller gnistor över lindningen.

Den föreslagna transformatorns brandskyddskrets är utformad för att övervaka båda dessa problem och stänga av systemet om något av dessa kritiska förhållanden kan överskrida farotröskeln.

Låt oss försöka förstå hur kretsen är avsedd att fungera för att förhindra en eventuell brand inuti en transformator.

Med hänvisning till kretsschemat ser vi konfigurationen bestående av tre steg, ett värmegivarsteg bestående av BJT BC547 som avkänningselement, ett tröskeldetektorsteg gjord runt opamp IC 741 och en strömavkänning som är ansluten runt Rx och det anslutna bryggnätverket. med D7 --- D10.

Som diskuterats ovan skulle en transformator bli för varm före någon form av brandrisk. Värmesensorn i kretsen är positionerad för att ta itu med problemet innan det blir för sent.

Transistorn T1 tillsammans med D5, R1, R2, VR1 och OP1 bildar värmesensorsteget, kretsfunktionen kan läras in i detalj HÄR .

Gör LDR / LED OPtocoupler

OP1 är en handgjord optokopplare där två 5 mm röda lysdioder är förseglade tillsammans med en liten LDR ansikte mot ansikte inuti ett ljussäkert hölje, en exempel enhet med en enda lysdiod kan studeras i den här artikeln.

För den aktuella applikationen måste två lysdioder bifogas en LDR inuti optomodulen.

VR1 är inställt på ett sådant sätt att när värmen runt BC547 överstiger 90 grader Celsius börjar den vänstra LED-lampan inuti OP1 lysa.

Ovanstående belysning av vänster LED-lampa inuti optot sänker LDR-motståndet vilket gör att pin2 på opampen blir precis högre än dess pin3-referensspänning.

Så snart ovanstående situation inträffar, vänder opamp-utgången till en låg logik från dess initiala höga logiska tillstånd och slår på reläet.

Reläkontakterna som är kopplade i serie med transformatorns nätingång stänger omedelbart av transformatorn och förhindrar ytterligare uppvärmning av systemet och en möjlig brandrisk.

Den högra sidan LED inuti opto är placerad för att detektera en överbelastning eller en överströmsituation i transformatorn.

I händelse av överbelastning inducerar den resulterande ökade förstärkarenivån en potentiell ökning över avkänningsmotståndet Rx som i sin tur översätts till en likström för att belysa optos högra sida.

Helt identiskt sänker detta tillstånd också LDR-motståndet vilket orsakar en högre potential att utvecklas vid pin2 på opampen än dess pin3, vilket tvingar reläet att aktivera och avbryta matningen till transformatorn och stoppa alla chanser för en möjlig gnista eller brännande inuti transformatorn.

Beräkning av strömgräns

Rx kan beräknas med följande formel:

Rx = LED framåtfall / maximal förstärkartröskel = 1,2 / Amp

Antag att den maximalt acceptabla förstärkaren som inte bör överstiga uteffekten är 30 ampere, Rx kan tolkas som:

Rx = 1,2 / 30 = 0,04 ohm
motståndets watt skulle vara 1,2 x 30 = 36 watt

Kretsschema

Obs! T1 måste placeras så nära transformatorn som möjligt, medan D5 måste hållas utsatt för omgivande atmosfär, väl avskilt från transformatorns värme.

Dellista

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

Relä = 12 V, SPDT. amp specifikation enligt transformator betyg